滇池流域林草生态保护修复格局构建探讨

路 飞,朱丽艳,赫尚丽,陈 为,武 旭,徐学杰,李 祥,赵学俊

(1.国家林业和草原局西南调查规划院,昆明 650031；2.昆明市森林资源管理总站,昆明 650031；3.寻甸县委党校,昆明 655200)

滇池是云南省最大的高原天然淡水湖泊[1],具有维系生物多样性、工农业用水、调蓄、防洪、旅游休闲、水产养殖、调节气候等多种功能[2-5]。滇池流域对维系云南省乃至国家生态安全都具有重要作用[6]。此外,滇池流域既是昆明市建设区域性国际化城市的核心区域,也是云南省建设面向南亚东南亚的辐射中心的重要支点[7-8]。经过近30年的治理,滇池水质逐年向好,但是,流域内湖盆周边森林覆盖率低、森林质量不高、湿地退化,生态系统完整性不够,生态功能发挥受阻,林草保护修复还存在诸多问题,距离人民群众日益增长的对优美生态环境的需求还有一定差距。

生态保护修复是对生态系统严重破损退化、生态产品供给能力下降的区域,采取综合措施进行整体保护、系统修复、综合治理等活动的统称,是生态文明建设的重要举措[9]。近年来,针对滇池流域生态环境治理和保护、国土空间格局构建、生态保护红线划定、面山森林植被生态修复等,开展了大量研究工作[10-17]。目前,生态保护修复研究方向主要集中在湖滨带或湖岸带,对全流域林草生态保护修复缺乏系统的治理理念等的研究。本文基于滇池流域第三次全国国土调查(简称“国土三调”)及最新年度国土变更调查成果,通过各区域结构功能特征分析、林草生态问题诊断和保护修复空间适宜性评价等,构建滇池流域林草生态保护修复格局,提出林草生态保护修复的重点工程及项目,旨在为科学划定和合理安排绿化用地,改善滇池流域生态系统和今后区域内林草工作的开展提供参考。

1 滇池流域概况

滇池流域位于云贵高原中部,地处长江、珠江和红河三大流域分水岭地带,涉及五华、盘龙、官渡、西山、呈贡、晋宁、嵩明等7个行政区,总面积3 822km2(其中,滇池部分2 920km2,牛栏江部分902km2),范围涵盖了滇池及其湖滨带、35条入滇池河道及周边水源区、城市集中式饮用水水源地和牛栏江引水工程嵩明段。流域地势东北高西南低,以滇池为中心向四周不断递升,形成盆地、丘陵、山地地貌。

流域陆生自然植被有半湿润常绿阔叶林、暖性针叶林、落叶阔叶林、暖温性灌丛4种植被型; 水生植被有挺水植物群落、漂浮植物群落、浮叶植物群落和沉水植物群落4个类型20个群落(1)国家高原湿地中心,西南林业大学,国家林业局昆明勘察设计院.云南滇池高原湿地自然保护区综合科学考察报告.2010.[18-19]。土地利用类型主要为林地、耕地、居住用地、交通运输用地、园地和草地等,其中,林地占43.07%、耕地占16.92%、居住用地占6.92%、交通运输用地占5.75%、园地占4.61%、草地占3.63%、其他土地占19.10%(2)昆明市自然资源局.昆明市第三次全国国土调查成果.2022.。天然林主要分布在盘龙区以北山区,人工林主要分布在滇池面山附近。截至“十三五”末,共建成滇池环湖生态带4 193.33hm2,其中,湖滨湿地1 700.00hm2、生态林980.00hm2、陡岸生态带620.00hm2、自然恢复的湖内湿地893.33hm2(3)昆明市滇池高原湖泊研究院.滇池环湖湿地建设情况及完善提升方案.2021.。流域内草地呈零星分布,主要为原生植被破坏后未恢复而形成的灌草丛。

2 林草生态问题及保护修复空间特征

2.1 林草生态问题

1) 生态系统脆弱。滇池具有典型的湖盆—湖滨—湖岸—面山生态结构和功能特征,滇池湖盆极易萎缩,易受面源污染而富营养化,易受陆地生态系统地表径流的影响而淤积[20]。滇池湖盆水体主要靠自然降水以及流域汇水区面山汇水经水库和河流补给,汇水区面山植被对防止水土流失和增加涵养水源功能起着极其重要的作用,直接影响和控制着滇池湖泊演替及其生态功能的发挥。但是,受山高坡陡、地形破碎、气候恶劣、土壤瘠薄等因素影响,很多面山区域仍然缺绿少绿,造成生态系统生态功能和景观效果不佳。而且,生态系统对外界干扰的抵抗力较弱,在被干扰后恢复能力低,且一经改变很难恢复到初始状态。

2) 生态系统完整性不强。滇池流域是云南省及昆明市经济最发达、人口最密集、城镇化率最高的区域,导致其成为全市生态空间、农业空间、城镇空间矛盾最突出的地区(4)昆明市滇池管理局.滇池流域国土空间保护和科学利用专项规划.2021.。随着全市经济快速发展,城市建设项目对各种沙石料、土方等原料的需求日益增加,流域面山各种采石、采砂、采矿、取土及砖瓦窑采区应运而生,大部分采场停止开采后成为滇池流域的“伤疤”。长期以来,受以上人为和自然因素影响,滇池流域生态景观破损严重,城镇周边、湖岸沿线、湖库面山,乃致整个国土空间,生态景观破碎,生态系统缺乏连续性、完整性,生态系统稳定性较差、生态功能发挥受阻,景观功能和美学价值均不高。

3) 森林资源质量不高。根据滇池流域第四次森林资源规划设计调查结果(5)国家林业局昆明勘察设计院.滇池流域森林资源规划设计调查报告.2017.,滇池流域乔木林分面积104 837.3hm2,纯林比重过大,面积占比达76.73%；乔木林平均单位蓄积量为59.0m3/hm2,低于全市、全省和全国平均水平[21-22]；流域内幼、中、近、成、过熟林面积比例为33∶>36∶>15∶>14∶>2,中幼林面积比重较大[23]。面山植被主要为人工林,其中,柏木(Cupressusfunebris)、圣诞树(Acaciadealbata)、桉树(Eucalyptussp)等纯林面积达19 284.49hm2,并且大面积已出现枯死、枯梢等退化现象。流域内林分质量不高的短板突出,抵御自然灾害能力偏弱。

4) 湖滨湿地功能退化。湖滨湿地作为滇池水污染防治的最后一道防线,具有拦截泥沙、净化水质、沉降有机碳、吸收营养物质等重要生态功能。但是,由于人为强力改造滇池地理结构使得滇池湖滨湿地生态系统结构连续性和完整性被严重破坏,部分区域湿地率较低；湿地设计中过度强调景观化、公园化,附属设施占比过大,并且植物配置不合理,未根据地形、地貌及水深、基底条件等情况合理配置陆生、湿生、水生植物,物种多样性的下降使湿地生态系统的稳定性和抗干扰能力严重下降,湖泊自净能力和生态功能基本丧失[24-25]。

5) 立地条件较差。流域内无林地多为喀斯特岩溶地,土壤严重侵蚀,岩石大面积裸露,据调查统计[26],五华、盘龙、西山、官渡、呈贡、晋宁、嵩明等7区(县)岩溶地面积105 999.5hm2,占流域面积的36.30%。采石、采砂、采矿、取土及砖瓦窑采区岩石裸露、地形复杂,几乎无土壤覆盖。通过近年大规模国土绿化工作的开展,目前需开展生态保护修复的地块均为以上土层瘠薄、石漠化较严重的区域,这些区域干旱少雨、生态环境恶劣、立地条件差、地理位置偏远,造林成本高,造林难度极大,生态修复任务艰巨。

2.2 林草生态保护修复空间特征

1)适宜造林绿化空间。2020年以来,党中央、国务院连续作出了坚决制止耕地“非农化”、防止耕地“非粮化”的决策部署,要求各地要认真执行新修订的《土地管理法实施条例》第十二条关于“严格控制耕地转为林地、草地、园地等其他农用地”的规定。按照国土空间规划中明确造林绿化空间相关工作要求(6)自然资源部,国家林业和草原局.关于在国土空间规划中明确造林绿化空间的通知.2021.,今后,造林绿化空间范围主要为林地(灌木林地、其他林地)、其他土地(盐碱地、沙地、裸土地),以及除现状耕地、耕地后备资源、规划建设用地、自然保护地核心保护区以外符合国家有关规定并适宜造林绿化的土地,包括被建设项目非法占用或毁林开垦的林地、废弃矿山等。利用ArcGIS软件,以“国土三调”及最新年度国土变更调查成果、最新卫星影像图为基础,结合森林资源管理“一张图”、“三区三线”、耕地后备资源等数据,进行影像判读和空间叠加分析,用现状、国土空间布局情况等,初步判定潜在适宜造林绿化空间。结合空间分析结果,通过现地对图斑降水量、海拔、坡度、土层厚度、其他因子等土地适宜性指标的调查,评估提出区域潜在造林绿化图斑。通过适宜性评估,滇池流域适宜造林绿化空间面积 23 639.99hm2,地类涉及其他土地(裸土地)、林地(灌木林地、其他林地)和其他地类(裸岩石砾地、废弃矿山)。其中:其他土地146.68hm2；灌木林地8 966.66hm2；其他林地13 926.66hm2；其他地类599.99hm2。今后滇池流域造林绿化空间将以此为基础,带位置上报林草主管部门开展造林绿化。

2)退化林(湿地)修复空间。主要为退化森林和湿地的修复,以及森林抚育管护等空间。近20多年来,通过天然林保护工程、退耕还林还草工程、长江防护林工程等国家重点生态工程大规模国土绿化的开展,流域内除上述困难立地,其余区域均已有植被覆盖。但是,第四次森林资源规划设计调查结果显示(7)国家林业局昆明勘察设计院.滇池流域森林资源规划设计调查报告.2017.,流域内树种单一、森林质量不高,加之2009年以来连续干旱,区域内圣诞树、桉树和柏木退化较为严重,出现大面积干枯死亡等情况。依据森林资源管理“一张图”等基础数据,根据相关规程规范[27-29],筛选流域内补植退化林修复对象、择伐补植退化林修复对象、森林抚育对象和退化湿地修复对象等。通过适宜性评估,滇池流域退化林修复22 826.66hm2,森林抚育8 606.66hm2,湖滨带湿地恢复220.00hm2,环湖林带建设41 586m。滇池流域林草生态保护修复空间统计如表1所示。

表1 滇池流域林草生态保护修复空间统计表Tab．1 Land area of forest-grass ecological protection and restoration pattern in Dianchi Lake Watershed

3 林草生态保护修复格局构建

遵循生态系统自然演替规律,通过开展滇池流域林草生态保护修复,逐步恢复滇池流域生态系统完整性,完善生态系统服务功能,提升生态系统质量和稳定性,提高生态系统碳汇增量,打造“林绿山青湖美、健康安全永续”滇池(8)昆明市滇池管理局.滇池流域国土空间保护和科学利用专项规划.2021.,促进人与自然和谐共生,实现滇池流域自然生态系统良性循环和永续利用。

3.1 技术路线

围绕滇池水质改善、水环境改善、水生态改善三位一体核心目标,按照从“一湖之治”向“流域之治”、“生态之治”转变的系统思维,对滇池流域森林、草原、湿地等自然生态系统实施生态保护修复。坚持科学绿化、以水定绿,根据滇池流域现状调查、生态问题识别与诊断,统筹考虑区域自然地理条件、区域地形地貌差异,立地条件、国土绿化方式等差异,重点选取湖盆面山、生态基础脆弱、林草生态保护修复任务重、具有典型代表的相对集中连片区域,围绕植被恢复、退化林修复、退化湿地修复、森林乡村建设、古树名木保护等,通过采取一体化、综合系统的措施,按照集中连片、综合治理的方式,开展林草生态保护修复。林草生态保护修复技术路线如图1所示。

3.2 林草生态保护修复格局

滇池流域各区域功能特点为:面山主要功能为水源涵养、水土保持和生物多样性维护；湖滨湿地主要功能为水质净化；湖体主要功能为蓄洪防旱、降解污染、调节气候等。根据不同区域保护修复目标和主导功能,贯彻落实国土空间规划体系,以滇池流域森林、草原、湿地等自然生态系统分布格局为基础,按照不同区域生态问题、生态保护修复空间特征、生态功能差异性,统筹考虑自然条件相似性、生态地理单元连续性、生态系统完整性和实施可操作性,以生态保护修复目标为引导,构建滇池流域“三区一带多点”的生态保护修复格局。“三区”:即滇池西面山水源涵养区、重要水源地水源涵养区、牛栏江水源涵养区；“一带”:即环滇池湖滨生态保护修复带；“多点”:即森林乡村建设点。

图1 滇池流域林草生态保护修复技术路线Fig.1 Technology roadmap of forest-grass ecological protection and restoration in Dianchi Lake Watershed

3.3 重点工程及项目

根据“三区一带多点”生态保护修复格局,将滇池流域林草生态保护修复统筹布局为滇池西面山困难立地植被恢复、重要水源地水源涵养林建设及生物多样性保护、牛栏江石漠化区域植被恢复、环滇池湖滨生态带建设、森林乡村建设和支撑体系建设等6项重点工程,共16个重点项目(表2),全面构建滇池流域林草生态保护修复空间格局。

1) 滇池西面山困难立地植被恢复工程。以长虫山、棋盘山、西山、观音山、豹子山等标志性山峰为连线的山脊线为界,构建滇池西面山生态屏障。恢复困难立地区域植被,提高区域森林覆盖率,增强生态系统连续性。对重要景观节点、林分退化严重区域进行林相改造,提高森林质量。

2) 重要水源地水源涵养林建设及生物多样性保护工程。以松华坝水库、宝象河水库、红坡自卫村水库、大河水库、双龙水库、洛武河水库等城市集中式饮用水水源地为核心,构建水源涵养林体系。恢复荒山和火烧迹地等区域植被,增加区域水源涵养林面积。针对不同退化类型采取相应措施,以改变生境条件、增加生境异质性,调控森林群落结构和动态变化过程,逐步形成以完整的群落结构和多树种合理混交为特色的复层异龄林,增强森林生态系统稳定性和水源涵养、水土保持、生物多样性维护等服务功能。

表2 滇池流域林草生态保护修复重点工程和项目Tab.2 Key projects of forest-grass ecological protection and restoration in Dianchi Lake Watershed

3) 牛栏江石漠化区域植被恢复工程。恢复岩溶区荒山、火烧迹地等区域植被,增加区域植被盖度,提升森林质量,增强森林生态系统稳定性和水源涵养、水土保持等服务功能。

4) 环滇池湖滨生态带建设工程。通过恢复与建设湖滨生态湿地和湖岸线绿带,形成水陆间的有效缓冲区,与截污、治污系统共同构成滇池流域水污染防治体系,逐步恢复湖泊生态系统的良性循环。

5) 森林乡村建设工程。根据《昆明市国家森林乡村建设绿化规划》(9)昆明市林业和草原局.昆明市国家森林乡村建设绿化规划.2020.,按照国家森林乡村评价认定办法等对各行政村的乡村自然生态风貌保护、森林绿地建设、乡村绿化管护、古树名木保护管理等4个方面进行全面建设。

6) 支撑体系建设工程。配套相应水利设施,实施林草有害生物防治和防灭火项目。基于新一代信息技术,依托ArcGIS技术、遥感测绘技术,通过智慧林草云平台,为林草资源动态监管、造林可视化管理、智慧森防、森林防火、社会化服务、智慧办公等提供现代信息化管理手段,建设滇池流域林草生态网络感知系统基础信息平台。

4 结语

滇池具有典型湖盆—湖滨—湖岸—面山结构特征,构建“三区一带多点”生态保护修复格局,是系统开展滇池流域林草生态保护修复,维护区域生态安全和实现碳达峰碳中和的重要举措。经过20多年国家重点生态工程大规模国土绿化,滇池流域森林覆盖率大幅提升,基于耕地“非农化”、“非粮化”大背景下林草生态保护修复工作的开展,一方面将继续对困难立地区域实施造林绿化；另一方面需重点开展退化林和退化湿地修复,提升林草资源质量。

滇池流域林草生态保护修复是一项长期工作,应坚持整体推进,从全流域视角考虑。同时,重点突破,在整体推进的基础上对滇池西面山、水源地等重要区域、节点和生态保护修复最迫切的区域,先采取有针对性的措施,完善生态系统完整性和服务功能,提升生态系统质量和稳定性,逐步扩大到其他区域,实现保护修复一片、见成效一片,实现整体推进和重点突破相统一。

设计中树立大生态理念[30],按照林草生态保护修复格局,基于滇池流域生态系统原生植被类型,针对不同区位、不同立地条件,遵循科学绿化要求,提出不同区域林草生态保护修复树(草)种选择方案、典型配置模式和不同工程项目需采取的技术方法等。