丁雄军,王 莉,魏 源,苏海磊
(1.中国贵州茅台酒厂(集团)有限责任公司,贵州 遵义 564501;2.贵州茅台酒股份有限公司,贵州 遵义 564501;3.中国环境科学研究院 环境基准与风险评估国家重点实验室,北京 100012)
人类发展史是一部环境与经济、保护与发展的关系史。环境问题关乎人类生存发展,既是经济问题,也是政治问题。习近平总书记围绕生态环境保护和生态文明建设作出了一系列重要论断,形成了习近平生态文明思想。习近平生态文明思想内涵丰富,包括人与自然和谐共生的科学自然观、绿水青山就是金山银山的绿色发展观、山水林田湖草是生命共同体的整体系统观等。这些重要论断科学界定了人与自然的内在联系和内生关系,蕴含着重要的生态哲学思想,在对自然界的整体认知和人与生态环境关系的处理方面提供了重要的理论依据,成为当前和今后一段时期推进生态文明建设,指导地方和企业绿色发展的行动指南(中共中央文献研究室,2017)。
茅台集团深入学习贯彻习近平生态文明思想,坚持绿水青山不仅是茅台的自然财富、生态财富,更是经济财富、社会财富。近期茅台集团提出建设“一基地一标杆” (习近平生态文明思想实践示范基地和白酒行业生态环保标杆企业)规划方案,以最积极的态度、最严格的制度、最有力的措施保护好茅台赖以生存的自然生态环境,全方位、全领域、全过程强化生态文明建设,永葆茅台酒不变味。论文以山水林田湖草沙生命共同体理念为指引,充分结合区域/流域特征和酿酒行业特点,创新性的将微生物纳入山水林田湖草生命共同体中,提出构建山水林土河微生命共同体的理念,积极推动赤水河流域系统保护和行业高质量发展。该文充分探讨了山水林土河微生命共同体理念的理论基础和科学内涵,明确了构建山水林土河微生命共同体理念的目标、原则和实施路径,同时选择赤水河酿酒核心产区为研究对象,开展山水林土河微系统性保护修复实地研究,提出生态保护修复分区方案、重点工程和具体措施。
构建山水林土河微生命共同体是茅台集团践行习近平生态文明思想的有益探索和生动实践,可为我国乃至世界白酒产业实现可持续发展提供范例借鉴和方法参考。
山水林土河微生命共同体理念是在山水林田湖草沙生命共同体理论和生态系统管理理论的基础上,结合酿酒行业特点提出的,具有扎实的理论基础(图1)。
图1 “山水林土河微”生命共同体示意图Fig.1 “Mountain-river-forest-farmland-microorganism”life community
人类必须处理好人与自然、局部与整体、发展与保护的关系。党的十八大以来,习近平总书记从新时代自然资源和生态系统管理的宏观视野提出了“山水林田湖草是生命共同体”的科学论断,并亲自推动这一原则落实到自然资源和生态环境管理体制改革中,落实到发展和保护的关系中。党的二十大报告中进一步明确“必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,统筹山水林田湖草系统治理”。因此深入推进山水林田湖草生态保护修复工作,是实现“绿水青山就是金山银山”的根本保障(苏海磊等,2022;秦昌波等,2018)。山水林田湖草是生命共同体,人与自然也是生命共同体。“山水林田湖草生命共同体”,从本质上可以理解为一定秩序国土空间上为人类提供生态系统服务和生态产品的相互作用、相互依赖、相互制约的自然有机整体(姜霞等,2019)。田者出产谷物,人类赖以维系生命;水者滋润田地,使之永续利用;山者凝聚水分,涵养土壤。山水田构成生态系统中的环境,而树草依赖阳光雨露,成为生态系统中最基础的生产者。构建山水林田湖草生命共同体的关键是以系统观、整体观、生态观统筹推进,全周期开展“全域统筹、三生优化、系统治理”。从实践来讲,山水林田湖草是一个开放式非闭合的概念,可以将其通俗地看作是“山水林田湖草+”,各区域各行业可以在核心理念指导下结合自身实际进行丰富完善。总之,“生命共同体”理念科学界定了人与自然的内在联系和内生关系,对各区域行业处理人与生态环境关系和可持续发展提供了重要的理论依据,成为当前和今后一段时期推进生态文明建设的重要方法论(刘学涛,2020)。
茅台酒是顺应自然,天人合一的典范,更是生态产品的典范。茅台集团充分认识到保护生态环境就是保护生产力,改善生态环境就是发展生产力。在山水林田湖草生命共同体理论和生态系统管理理论基础上,茅台集团创新性的将微生物纳入山水林田湖草生命共同体中,提出“山水林土河微”生命共同体理念,运用系统论的思想方法保护茅台酒赖以生存的自然资源和生态系统。茅台酒是酱香型白酒中最杰出的代表,茅台酒独特的品质正是茅台酒原产地独特的自然生态环境和独特的酿造工艺所赋予。茅台酒酿造过程本身就是一个多菌种混合式的固体发酵过程,其生态环境中微生物的独特性、多样性和稳定性对酒的品质保证起着关键性作用(Tan et al.,2022)。可以说,茅台酒的命脉在于微生物,而微生物的命脉在于土、水和气,而水土气的命脉在于生态系统平衡。各要素生态过程相互影响、相互制约,是不可分割的一个整体,山水林土河微是一个完整的自然生态系统,有其内在规律(刘家顺,2020)。因此,保护微生物,主要在于保护核心酿造区独特的生态环境,在于构建以环境微生态平衡为目标的人与自然和谐共生的山水林土河微生命共同体。构建山水林土河微生命共同体是以生态文明理念引领行业绿色发展的生动实践,它充分结合了酿酒行业特点,目的在于营造出区域耦合生态系统能量、物质、信息等顺畅传导的稳态空间,实现酿造环境的可持续发展。它是绿水青山就是金山银山理念转换至酿酒行业的中继器和助推器,是对生命共同体理论的有益探索和实践。
山水林土河微生命共同体不仅有扎实的理论基础,更有充分的科学依据。大量的科学研究表明,地理微生物特征、设施特定参数和当地环境(温度、降水、湿度、水质和土壤等)在长期的自然选择中充分融合,已经形成生命共同体,对白酒发酵中地理依赖性风味的形成起决定性作用。
1.2.1 微生物是决定白酒风味和口味的关键性因素
固态发酵条件下微生物决定了中国白酒的独特风味。利用酒曲进行酿造,是一个混合各种微生物和酶的复杂过程,受到原材料(谷物),窖泥和开放环境 (自然微生物区系、空气和水)的影响(Jin et al.,2017)。微生物的生长活性与新陈代谢在发酵过程扮演了重要角色。同类微生物可代谢多种风味化合物,而同一种风味化合物也可能来自不同微生物的代谢作用,微生物与风味物质间存在着复杂的构效关系(Zhang et al.,2021)。相关研究发现清香型白酒发酵中的真菌与细菌对产区特征风味贡献率分别为10.37%和8.72%,浓香型白酒发酵中真菌与细菌对特征风味的贡献率为5.09%和1.36%,而酱香型白酒发酵中,分别为17.51%和8.48% (王琳,2021;甄攀,2010)。大多数酸、醇、醛、酯和其他芳香族化合物等产区特征风味物质都是由真菌和细菌共同贡献。例如,I.orientalis/P.kudriavzevii,K.humilis,Z.parabailii,S.pombe和S.kudriavzevii等酵母菌主要与醇类物质的形成呈 正 相 关;而 T.lanuginosus, B.spectabilis,A.costiformis和M.brevicaulis等丝状真菌,以及Bacillus sp.,K.eburnea和uncultured Oceanobacillus sp等芽孢杆菌属细菌主要与酸类和酯类物质的形成呈正相关(吴成等,2023;Chen et al.,2014)。可以说,微生物是白酒生产的灵魂,也是山水林土河微生命共同体的灵魂。
1.2.2 特殊稳定的生态系统是形成区域微生物生态的关键
茅台核心酿酒区域的赤水河谷海拔300~600m,具有极特殊的自然环境和气候条件。核心产区特有的气候条件、良好的水质、独特的土壤、丰茂的森林等生态要素相互作用,使得各类酿酒有益微生物活跃生长,经过长期的自然演化形成了特殊的区域微生态(蒋红军,2003)。这些微生物通过原料选取进入酿酒环节,进一步通过优胜劣汰形成无法复制的特殊微生物圈,对茅台酒酿造起着决定性作用(Zhu et al.,2013)。在制曲和酿酒过程中,原料通过微生物作用来产生茅台酒独有的香味物质和化学成分。已探明参与茅台酒酿造全周期的微生物达1 900余种,其中细菌1 000多种,酵母菌、霉菌等真菌类微生物800多种(胡小霞,2019;刘雯雯等,2022)。很多研究已揭示了影响中国白酒地域性风味形成的微生物因素,如,江南大学徐岩等发现差异的区域微生物生态,通过约48到156个核心微生物物种的共同作用,形成了不同香型白酒的产区特征优势,而且酱香型发酵产区的形成对于区域微生物生态和环境特征更加敏感(韩兴林等,2018)。因此,特殊稳定的生态系统是酿造出好酒的关键,山和林营造气候,维持生态;河者自然之水,酿造之源;土者出产谷物,酿造之基;微生物发酵,酿造之魂。山水林土河微各要素相互作用、相互平衡、相互融合,最终形成生命共同体,为白酒酿造提供最佳条件。
全面贯彻党的二十大精神,以习近平总书记生态文明思想为指导,树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,坚持人与自然和谐共生,以整体保护、系统修复、综合治理为基本方针,以实施山水林土河微生态保护修复工程为主要抓手,以体制机制创新、管理制度供给、科技支撑强化为重要支撑,积极探索酿酒行业高水平生态保护与高质量发展的新模式。通过构建“山水林土河微”生命共同体,实施系统性生态保护修复,实现生态优美、生产生活环境改善、经济高质量发展等总体目标。1)生态质量持续改进,茅台酒15.03 km2核心酿造区域大气环境质量、水环境质量持续改善,土壤环境质量、生物多样性维持良好态势,森林覆盖率、综合植被覆盖率提升,主要污染物排放持续减少,生态系统稳定性、平衡性持续增强;2)生态效益不断提高,单位工业生产总值CO2排放强度、能源消耗强度、水资源消耗强度有明显下降,资源产出率有明显提高,固体废弃物综合利用效率、生产效益有明显提升,生态产品经济价值进一步彰显,生态转化效益进一步提高,绿色生产方式成为行业标杆;3)生态文明建设制度体系持续完善,建成包含生态文化培育、源头预防、过程控制、监督管理、责任分解追究的行业内部生态文明建设闭环管理体系,实践上形成系列标准、技术、制度体系,为行业提供可供推广和实践的典范,成为赤水河流域践行生态文明思想的良好示范,为长江上游大保护提供实践案例,促进形成更为完善的流域生态环境保护政策、法规、制度体系;4)促进共同富裕,通过生态产品价值体现,促进一二三产融合和流域协同发展,实现共同富裕(李维明等,2020;杜艳春等,2018)。
1)坚持高点定位,示范引领。在全国全行业层面率先践行“山水林土河微”是一个生命共同体理念,采用世界一流、国内领先、符合茅台集团实情的生态设计理念、技术和联动治理模式,高起点、高标准、高水平推进试点工作,努力打造酿酒行业生态文明建设的标杆(王振波等,2019)。
2)坚持统筹设计,分片布局。围绕酿酒行业与区域流域协同发展、生态文明体制改革等工作部署,将试点工作与企业发展及地方相关规划有机衔接,统筹设计、精心谋划、协同推进。结合生态功能和突出生态问题,聚集重点区域,建立健全项目库,分片、分期滚动实施。
3)坚持因地制宜,突出特色。结合赤水河酿酒核心产区实际,遵循自然规律,科学选取技术模式,以自然恢复为主,人工干预为辅。
4)坚持整体推进,长效管理。必须统筹考虑自然生态和生产各要素各环节,基于整体保护、系统修复、综合治理的全局性解决方案,目标是实现生态功能的整体提升,构建人与自然和谐共生格局。
秉承“山水林土河微”生命共同体的理念,调查分析茅台酿酒核心区生态治理现状及存在问题,依据生态学原理和系统论方法梳理山水林土河微六大要素之间的相互关联性制约性,在此基础上以区域整体和生态系统服务功能管理为依据(王军等,2019;吴钢等,2019),对茅台涉及区域进行系统的生态功能划分,同时遵循统筹兼顾、整体施策、多措并举的理念在茅台各生态功能区实施一系列系统工程,优化形成科学、合理、完善的茅台“三生空间”布局,构建完整的“山水林土河微”生态治理体系链条,为茅台集团建设“一基地一标杆”(习近平生态文明思想实践示范基地及白酒行业生态环保标杆)企业提供支撑。构建“山水林土河微”的基本路径是“增水—提气—保土—护微—维护生态系统平衡” (图2)。具体措施:1)在源头区构建科学“取水、用水、治水”体系,创建基于赤水河水生态健康的茅台水循环模式;2)对源头区的生态系统多样性及稳定性进行整体、协同、系统的维护,构建完善的防范治理体系;3)对核心区要充分保护酿造区以及重要功能区的土壤资源,健全核心区生态屏障;4)对核心区加强微生物检测及基础研究,严格控制外源性微生物;5)开展核心区微生态环境承载研究,全面加强生产环境污染防治,全方位、立体化保护“山水林土河微”生态体系平衡,增强产区生态系统稳定性(李春华等,2019)。
图2 构建“山水林土河微”生命共同体路径示意图Fig.2 Build path of“mountain-river-forest-farmland-microorganism”life community
“天下酱香出茅台”,中国酱香型白酒的主产地在贵州茅台镇,位于长江上游的赤水河畔。茅台镇有国家认定的15.03 km2名酒地理标志保护区,此范围内是中国酱酒的核心产区。该产区位于贵州高原最低点的盆地,具有极特殊的自然环境和气候条件。
1)特殊小气候。核心区属中亚热带湿润季风气候区,四周三山对峙,群山环抱,海拔仅440 m,形成特殊的小气候。夏日持续35~39℃的高温期长达5个月,一年有大半的时间笼罩在闷热、潮湿的雨雾之中。冬季气候暖和,温差小,霜期短,年均无霜期可达326天,年降雨量仅800 ~1 000 mm,日照丰富,年日照量可达1 400 h。这种特殊的气候条件,十分有利于酿酒微生物的繁衍,对于酒料的发酵、熟化和最后的贮存也都非常有利。
2)独特的土壤质地。核心产区赤水河流域的地质整体属浸湿构造类型。赤水河流域富含紫红色的钙质土壤,土壤松散,沙质和砾土含量高,土壤孔隙大,渗透性强。这种泥土被称为紫色沙页岩,是茅台酒生产的重要基础。当地表水和地下水融入土壤汇集到赤水河时,被土壤层层过滤、吸收、转化,不仅还原为天然山泉,还融合了其土质中的多种有益矿物质,最终汇入茅台酒酿造所依托的赤水河。
3)优良的水质。核心区特殊的紫色沙页岩地质地貌结构,形成了有利于酿酒的优良水质—赤水河。赤水河水质无色、透明、无嗅无异味,含多种对人体有益的成分,酸碱适度,钙镁离子含量均符合要求。赤水河是茅台酒酿造的宝贵自然水源。
1)生态环境质量风险日益突出。茅台所在核心区赤水河流域及茅台镇的生态环境总体来说较好,但未来也面临严峻挑战,主要表现为产业无序发展、环境治理缺乏统筹,造成茅台酒原产地生态环境质量风险日益突出。据统计,2012—2020年茅台镇酒厂建设用地扩张1.6倍,基本占用了除生活用地之外的所有适宜开发土地,一定程度造成生态斑块破碎、生态功能下降。同时,仁怀市2020年白酒产量达到2.56亿L,工业污水治理能力不足,上游农业面源污染增加,废弃物和废水排放的长期不当管理对赤水河的生态环境造成威胁。自2016年以来机动车保有量(年均增加约1.33万辆)和全年接待游客人次(年均增加125万人次)爆发式增长。机动车排放不仅直接影响区域空气质量,还对水体、土壤和动植物等均产生巨大影响。河水污染物、大气污染物、工业发展中造成的非土著微生物、人类活动增加造成的潜在致病微生物等直接威胁到茅台酿造微生物群落,进而影响到茅台酒的品质和安全。
2)生态环境可持续管理策略缺乏。目前,对茅台酒原产地潜在生态环境问题诊断和环境风险研判还不够全面,在全球气候变化和新增大规模人类开发活动的双重挑战下,对茅台酒原产地生态环境的变化趋势研判及相应可持续系统管理的对策不足,表现在:缺乏核心区各生态要素的系统规律演变趋势,以及主要污染物的类型、时空分布及传输规律调查;现有生态环境监测网络缺乏对“山水林土河微”生命共同体的综合观测,且生态要素综合分析研判的时空精度和反应速度不足;缺乏对茅台核心区生态系统结构、过程、功能和服务的综合整体性研究。
我国学者在学习归纳习近平总书记关于“山水林田湖草”生命共同体相关论述的基础上,开展了生命共同体理论的科学依据和实践路径研究(郑艳等,2020;王波等,2020;成金华等,2019)。本研究以茅台镇15.03 km2核心酿造区及外延3 km缓冲区、重要功能区为主要研究范围,开展山水林土河微系统性保护修复的实践路径研究。在贯彻“山水林土河微”生命共同体理念与生态系统理论的基础上,协调生态系统各要素之间的平衡关系。以区域整体和生态系统服务功能管理作为分区的主要依据,对茅台区域进行整体、系统的生态功能划分。结合茅台各生态要素现存情况及相互关联性,提出构建以“源头带动核心”的两片区为主体的分区方案(图3)。两片区分别为:源头生态保护与修复缓冲区、茅台三生空间综合治理核心区。并在两片区重点围绕“增水、治水、保土、护微、维稳”五大任务,重点开展五大类生态建设工程适应性研究,实现茅台集团与自然和谐共生。
图3 分区和工程部署示意图Fig.3 Schematic diagram of division and project deployment
开展生态保护修复五大专项工程及支撑体系研究,以系统思维积极推进增水、提气、保土、护微、维护生态系统平衡五大专项保护工程(图4)。改变按生态要素或资源种类保护治理的老旧工作模式,在明确生态环境主要矛盾和问题的基础上,统筹各种生态要素,对工程全面部署,实现“山水林土河微”的整体协调保护修复。在工程布设方面,充分考虑两片区各生态环境要素之间的协同性和整体性,把各类生态资源纳入统一治理的框架之中,重点实施五大专项工程。1)增强水资源利用与水环境治理体系现代化能力。构建科学“取水、用水、治水”体系,创建基于赤水河水生态健康的茅台水循环模式。2)提升气象数据监测评价和大气污染物防范治理水平。高度重视气象条件、气候变迁的变化因素,构建完善茅台大气污染物防范治理体系。3)充分保护核心酿造区及重要功能区土地、土壤资源。健全核心酿造区生态屏障,系统构建生产、生活、生态互融共生的新发展产业布局。4)切实护卫核心酿造区微生态多样性及稳定性。针对茅台酒核心酿造区微生态平衡的需求,有效构建微生物群体的保护体系。5)全面维护核心区及缓冲区生态环境系统平衡。加大自然生态系统监测分析力度,切实改善生态环境质量,全面维护核心酿造区生态系统平衡。
图4 五大专项工程及具体举措Fig.4 Five special projects and specific measures
近些年,茅台集团立足新发展阶段,贯彻新发展理念,抢抓构建新发展格局机遇,以更高站位、更大力度、更实举措,积极投身赤水河流域生态环境保护,探索企业高质量发展路径。构建山水林土河微生命共同体是永葆茅台酒不变味的自然密码,更是实现茅台集团高质量发展的重要基石和重要举措。未来应以山水林土河微生命共同体理念为指引,把区域流域生态保护与高效低碳绿色产业有机结合起来,这是走出赤水河流域生态和经济协调发展、人与自然和谐共生的必由之路,更是以茅台集团为代表的酿酒行业高质量发展的最佳路径。