

摘要:
云南省九大高原湖泊主要為封閉、半封閉型湖泊,且滇池、程海、杞麓湖、星云湖、異龍湖被列為治理型湖泊。九大高原湖泊流域由于受自然因素及人類活動的影響,區域生態環境主要存在山地林草退化、農業農村面源污染嚴重、入湖河流水生態環境退化、湖濱帶和湖體水環境整體不穩定、流域綜合監管能力和系統治理能力水平亟待提高等突出問題。針對突出生態環境問題,以山水林田湖草沙生命共同體理念為指導,以提升九湖流域生態功能和生態價值為導向,以恢復九湖流域水質為核心,從山地林草保護修復、農業農村面源污染綜合治理、入湖河流水生態修復、湖濱帶和湖體水環境治理修復、綜合監管能力提升五大方面、23個方向出發,梳理集成現有成熟有效的修復技術及整治措施,形成九湖流域山水林田湖草沙系統修復框架,以期為九湖流域統籌開展生態保護修復工作提供參考。
關" 鍵" 詞:
高原湖泊; 水生態保護; 山水林田湖草沙; 系統修復; 云南省
中圖法分類號: X52
文獻標志碼: A
DOI:10.16232/j.cnki.1001-4179.2025.01.006
收稿日期:2024-07-03;接受日期:2024-09-11
基金項目:
天津市自然科學基金項目(21JCYBJC00390);中國地質工程集團有限公司科技創新項目“洱海流域入湖河流清水通道研發”(20231203030170087001)
作者簡介:
趙" 林,男,教授,博士,主要從事生態修復相關研究。E-mail:zhaolin@tju.edu.cn
通信作者:
李" 正,男,高級工程師,博士,主要從事國土綜合整治與生態修復相關研究。E-mail:lizh_911@tju.edu.cn
Editorial Office of Yangtze River. This is an open access article under the CC BY-NC-ND 4.0 license.
文章編號:1001-4179(2025) 01-0040-08
引用本文:
趙林,邢國棟,李正,等.
云南省九大高原湖泊山水林田湖草沙系統修復研究
[J].人民長江,2025,56(1):40-47,80.
0" 引 言
高原湖泊主要是指海拔較高的湖泊,在地質構造上多為構造湖,一般為封閉、半封閉型湖泊。云南省九大高原湖泊是指滇池、洱海、撫仙湖、程海、瀘沽湖、杞麓湖、星云湖、異龍湖和陽宗海[1],主要分布在滇西北及滇中地區,流域人口眾多、農業較為發達、經濟發展較快,但生態受損退化嚴重,主要存在的生態問題為山地林草退化、農村農業面源污染嚴重等,而且這些高原湖泊流域主要處于珠江、長江等大江大河的上游,可直接影響到中下游的水生態,因此亟需對這些高原湖泊流域開展源頭治理、系統治理和綜合治理。目前,針對云南省高原湖泊流域的生態修復集中于各個子領域[2-4]、某條河流地塊特定治理[5-7],有關高原湖泊流域山水林田湖草沙系統修復的研究甚少。本文依托于洱海流域山水林田湖草沙一體化保護和修復工程項目,通過生態修復工程實踐應用、生態修復標準規范梳理分析、中外云南省高原湖泊治理修復文獻歸納總結等方式,以山水林田湖草沙生命共同體理念為指導,從山地林草保護修復、農業農村面源污染治理、入湖河流水生態修復、湖濱帶和湖體水環境綜合整治、綜合管理治理能力提升五大方面出發,梳理集成現有成熟有效的修復技術及整治措施,形成九湖流域山水林田湖草沙保護治理修復體系框架,以期促進九湖流域經濟發展與生態保護協調推動,并為高原湖泊流域山水林田湖草沙一體化保護和系統修復提供參考。
1" 云南省九大高原湖泊保護修復現狀
1.1" 九大高原湖泊基礎信息
云南省九大高原湖泊地處云貴高原與青藏高原的過渡區,屬亞熱帶高原季風性氣候。云南省九大高原湖泊總面積超過1 000 km2,流域總面積超8 000 km2,其中,滇池湖泊面積及流域面積最大,分別為309.0 km2和2 920.0 km2,撫仙湖儲水量最大,為206.2億m3。云南省九大高原湖泊面積、流域面積、湖面高程等基礎信息見表1。
1.2" 九大高原湖泊保護修復仍面臨的問題
1.2.1" 山地林草退化
在人類活動及自然因素的雙重影響下,云南省九大高原湖泊流域山區的水土流失嚴重,植被覆蓋率低于全省水平,林草質量退化。根據《2022年云南省水土保持公報》顯示,云南省九大高原湖泊流域水土流失總面積高達1 286.86 km2,占流域總面積的16.41%,其中陽宗海流域最為嚴重,水土流失占其流域面積的25.95%,中度和強度的水土流失主要集中在外圍的山區和丘陵地帶。滇池流域內有88 km2的林地裸露,209 km2的退化林亟待修復,86 km2的森林需要撫育,還有18 km2的林地需采取封山育林措施[8]。云南省2023年森林覆蓋率為55.25%,但洱海流域僅為41.3%、滇池流域為49.56%、陽宗海流域為46.66%等,顯著低于省平均水平。根據《云南省“十四五”林業和草原保護發展規劃》,九湖流域森林結構不盡合理,針葉林、純林占喬木林比重高,病蟲害潛在風險較高,容易發生森林火險,天然林比重較低,生態系統穩定性差。
1.2.2" 農業農村面源污染
云南省高原湖泊流域的農業農村面源污染問題主要是由化肥、農藥過量使用,以及畜禽養殖糞污不當處理等引起的[9]。《洱海保護治理“十四五”規劃》指出2020年洱海流域農田面源污染中總氮和總磷的入湖負荷量占比顯著,分別高達29.7%和22.5%;2021年云南省生態環境廳在環保專欄指出杞麓湖周邊農業面源污染對湖泊的污染貢獻更是超過85%,其中,依賴水肥進行蔬菜種植的方式對湖泊水質構成了嚴重威脅;撫仙湖周邊有大面積水田長期種植高水肥蔬菜,復種指數達300%。杞麓湖流域36個社區涉及155個村仍有39.35%尚未建成污水收集處理設施而直排自然水體中;洱海流域上游西湖湖心村問題對水體影響嚴重;星云湖流域內238個自然村中30.25%污水收集處理設施尚未配套[10]。
1.2.3" 入湖河流水生態問題不佳
九湖流域主要入湖河流共有124條,水生態不穩定。《九大高原湖泊水質監測狀況月報》2023年入湖河流綜合評價結果顯示,除瀘沽湖、程海外,其余高原湖泊入湖河流均存在Ⅴ類及劣Ⅴ類水質,與九大高原湖泊保護治理要求還存在差距;中央第七生態環境保護督察組督察云南省時發現,杞麓湖紅旗河、大新河由2021年的Ⅴ類降低至2023年劣Ⅴ類;滇池廣普大溝、海河仍為Ⅴ類水質。“十三五”以來,河道治理工程后期由于日常管理和維護不足,泥沙淤積現象嚴重,部分河段在暴雨后甚至會喪失工程效果[1]。云南省水利廳2023年指出洱海流域26.84 km堤防未達到防洪標準,局部河段淤積60.37 km;撫仙湖7條入湖河流局部淤積45.55 km;星云湖流域20.71 km堤防未達到防洪標準,局部河段淤積24.8 km。
1.2.4" 湖濱帶和湖體水環境整體不穩定
云南省高原湖泊及其湖濱帶在生態環境上遭遇多重挑戰,包括水質嚴重污染、生態系統遭受破壞和生物多樣性顯著減少。云南省內九大高原湖泊中,洱海為非持續性藍藻暴發,杞麓湖、異龍湖的藻密度近年夏季達到0.6~0.9千萬個/L;2023年洱海全湖浮泥層平均為19 cm,流泥層平均在54 cm,易對水體產生內源污染;2023年九大高原湖泊水質監測狀況顯示程海的水質為Ⅳ類水,星云湖、滇池為Ⅴ類水,杞麓湖、異龍湖為劣Ⅴ類水。高原湖泊流域長期無序的發展模式導致洱海等湖泊的湖濱帶被農田和房屋侵占,且污染物負荷高,生物入侵,藍綠空間占比、旱濕比失調也是導致湖濱濕地退化的重要原因。環湖河口濕地等重要生態節點缺乏系統性的修復措施,湖濱緩沖帶的生態修復也未能實現系統化和連片化,濱岸帶建設滯后,河流生態廊道功能退化,入湖污染攔截凈化功能不足。
1.2.5" 綜合管理治理能力亟待提高
九湖流域管理碎片化,流域生態空間布設、流域水量、統籌協調能力、水生態綜合管理不足,如滇池流域由不同部門對水資源供、給、排進行獨立管理,職能交叉、信息不暢、效能不優等問題突出[11]。云南省頒布的關于九湖流域生態治理政策制度中欠缺保護修復的整體性、具體指導技術、成效評價、監督指標要求等,生態補償機制指標亟待優化,補償范圍不全面,補償方式尚以政府資金為主導。已頒布的國家、地方生態修復標準尚存在繁復、不協調、內容單一、關鍵技術標準匱乏等問題[12]。九湖流域實時生態監測尚未覆蓋山水林田湖草沙各個要素,多為水質監測一體化平臺,生態保護治理修復仍以政府資金為主導,在社會資本參與的激勵機制和模式上仍然有很大的提升空間。
1.3" 高原湖泊流域山水林田湖草沙系統修復體系與框架
以提升九湖流域生態功能與生態價值為導向,恢復九湖流域水質為核心,從
山地林草保護修復、農業農村面源污染治理、入湖河流水
生態修復、湖濱帶和湖體水環境綜合整治、綜合管理
治理能力提升五大方向出
發,根據九湖流域生態環境問題,統籌山水林田湖草沙
整體保護、綜合治理、系統修復,建立云南省九大高原湖泊流域山水林田湖草沙保護修復框架(圖1)。
2" 高原湖泊流域山地林草保護
2.1" 增加林草覆蓋率
依據云南省“十四五”林業和草原保護發展規劃,對荒山荒地荒灘、退化林地草地等開展國土綠化,便宜操作地區采取直接播種、移植播種技術方法,苗種成活率高但建設成本高;地勢復雜區域選擇機器噴播、空中播種,如洱海流域對困難立地利用無人機精準飛播造林技術,效率高但苗種成活率低;按照《退耕還林還草作業設計技術規定》,以第三次全國國土調查成果為基礎,對過度開墾、圍墾、坡降過大的土地,堅持“全面規劃、分步實施,突出重點、先易后難,先行試點、穩步推進”的原則科學合理開展退耕還林還草。
2.2" 森林草地撫育
嚴格遵循《云南省森林撫育實施細則》,全面加強中幼林森林撫育、合理調整森林結構,幼齡林階段天然林或混交林進行透光伐撫育,同齡純林進行疏光伐撫育;中齡林階段由于個體優劣關系明確可進行生長伐;遭受自然災害嚴重影響的實施衛生伐;條件適宜情況下可進行補植、施肥等其他撫育方法。封原育草主要用于恢復退化的草地生態系統,通過杜絕家畜的放牧采食及人為無序割草方式,促進自然恢復,提高植物多樣性和生產力,促進土壤微生物的活性和土壤有機碳的積累[13]。
2.3" 生物多樣性保護
為保持九湖流域生物多樣性,應加強野生動植物保護及其自然保護地監管。根據《中國生物多樣性保護戰略與行動計劃(2023~2030 年)》積極構建珍稀瀕危及特有植物種質資源庫,并加強生物多樣性智慧治理、生物棲息地的保護、瀕危野生動植物的保護與繁育、野生動植物資源的監測工作、外來入侵物種精準查驗等;基于衛星/無人機遙感監測、物聯網、視頻遠程監控、大數據分析等技術,對九湖流域已建立的35處自然保護地,深入推進“綠盾”自然保護地強化監督。
2.4" 森林草地資源保護
構建及優化全方位的森林草原防火管理體系,以林草感知“一張網”視頻監控為基礎,以無人機、遙感、地面巡護為補充,建立森林草原防火預測預警平臺;針對有害生物防治實施疫情監測防控的網格化管理,對疫情監測、山場封鎖、疫木清理和無害化處置各個環節嚴密監管,利用生物防治、生態調控手段治理森林病蟲害擴散慢且單一的區域,采用藥劑防治手段處理病蟲害擴散迅速、疫情嚴重的區域;因地制宜制定天然林與公益林保護策略,利用“片長制”規劃安排以提升保護工作的專業化與科學化。
3" 高原湖泊流域農業農村面源污染治理
3.1" 源頭削減
九湖流域種植業污染削減主要包括減肥控污、減藥控污、節水控污、改進種植模式、農業廢棄物治理5個方面[14]。實施測土配方施肥,推廣科技小院模式,優化施肥結構,增加緩/控釋肥料、炭基尿素等新型綠色肥料施用占比,利用氮磷固持技術減少養分流失;運用綠色生態防控手段優化草蟲綜合防治技術、利用病蟲害統防統治創新防治方式;水肥一體化以及先進的灌溉技術可有效防治污染物遷移,因地制宜推行套作、間作等專業化種植模式。通過優化飼料配置,引入沼氣技術和堆肥技術削減養殖業污染。對于散養農戶,推廣“一池三改”和“三位一體”沼氣池技術;規模養殖企業則通過建設堆肥發酵池和生物發酵池削減污染[15]。采用垃圾分類和管道收集技術[16]在九湖流域進行農村生活污染削減。注重污水收集管網的建設,并送往污水處理廠進行統一處理。生活垃圾的收集也遵循分類收集、定點轉運的原則,確保垃圾能夠集中進行資源化、無害化處理。
3.2" 過程控制
九湖流域地形地勢多為復雜的山地丘陵,利用農田內多功能生態池、坡地植物籬技術、生態凈化池、生態溝渠搭建技術減少面源污染。農田內多功能生態池根據作物種類、種植季節進行綜合利用,干用可收集、處理農業垃圾,濕用可漚肥發酵、水量存蓄;坡地植物籬技術可改善微地貌、提升土地生產力,但其生長易受限制,維護管理難度大,王磊等[17]在密云水庫庫區通過設置不同植物籬有效控制了坡耕地的氮磷流失;生態凈化池主要布設在面源污染集中區域作為前處理設施,通過集水管、過濾帶、促沉凈化系統,使污水經過2次攔截、過濾和沉淀;通過在農田排水溝中引入生態溝渠,提高水體自凈能力以及植物對養分的吸收效率[18],提升干渠生態價值,區域生態效益顯著,其中“弓”形生態溝渠可去除25%以上的總氮、總磷[19]。
3.3" 末端攔截
九湖流域在雨季單點暴雨時期容易溢流,污染負荷增大,采用可調蓄設施進行末端攔截,利用前置庫技術、人工濕地系統、生物濾池技術進一步去除污染物。前置庫技術使泥沙和吸附在泥沙上的污染物質在前置庫沉淀,同時采用微生物降解、濾床凈化等方法二次處理[20],投資費用低、適用范圍廣,但其受氣候條件限制大且設計運行參數難調制。人工濕地系統利用土壤、植物、微生物的相互作用來凈化水體,能夠處理不同濃度及類型的污水,垂直潛流人工濕地對COD、TN、TP去除效果均能達到45%以上,添加污泥與構建根孔對人工濕地系統的去除效果有明顯的加強[21],但其占地面積大且容易產生淤積及飽和,需長期監測維護;生物濾池適用于水質波動較大的污染水體,易于維護管理,不同的濾料可以達到不同的處理效果,運行實踐表明通過生物酶木炭填料濾池COD降解能達到80%以上,氨氮去除能達到40%[22],但其投資成本高、運行過程需嚴格控制參數。
4" 入湖河流水生態修復
4.1" 河流水土流失防治
云南省高原湖泊流域入湖河流平均長度為8.96 km,洪澇災害頻繁且主要集中在夏季,歷時短、突發性強、破壞力大,水土流失問題亟需治理。針對河段輕微水土流失,深入分析流域的地形地勢及生態環境特征以構建經濟生態防護體系,運用生物措施,通過植被覆蓋來穩固土壤,減少侵蝕;針對河段水土流失情況突出的,根據地形地勢采用山坡防護工程、溝道治理工程、山洪排道工程和蓄水池工程措施。例如賈宇航等[23]將工程措施、植物等形成綜合防治體系;郝永宏等[24]從溝道治理、造林治理、健全河流生態補償機制等5方面提高河流沿岸水土流失防治水平。
4.2" 點面源污染控制
點面源污染是導致入湖河流水質變差的重要原因。針對城區及工業園區點源污染控制,利用污水處理廠結合傳統的活性污泥法、SBR法聯合濕地深度污水處理技術、AO+MBR污水處理技術[25]對雨季溢流污水、生產污水進行水體凈化;針對污水有機物含量高、氮磷較低、有配套的污泥資源化處理設施可采用活性污泥法;氮磷及難降解有機物濃度高且有一定面積的流域采用SBR法聯合濕地深度污水處理技術;若要達到高效去除污染物、細菌及大分子物質,采用投資較高、占地面積小的AO+MBR污水處理技術。面源污染主要為農業及雨季溢流面源污染,雨季溢流面源污染通過開展適宜雨水植被攔截措施,利用雨水調蓄池工程對雨水進行徑流量的調節,結合過濾技術對雨水進行初步凈化處理,為進一步強化廢水的凈化效果,綜合采用生物膜-人工濕地、凈化槽-氧化塘組合處理技術[26],九湖流域保護治理過程中建設大量人工濕地和氧化塘,根據其分布合理布設生物膜-人工濕地、凈化槽-氧化塘,通過改善徑流區人工濕地中生物膜微生物種類數量,提高耐沖擊負荷能力;于氧化塘前增加凈化槽作為前處理技術,降低污染物的負荷后再進一步凈化。
4.3" 底泥生態修復
九湖流域入湖河流底泥生態修復可利用底泥異位修復和底泥原位鈍化修復。因入湖河流多為窄、短、小河流,一般利用底泥異位修復進行環保疏浚,采用人工清理配合機械卸運進行圍堰、抽水、清理,通常在底泥密度較低的時期施工,若帶水疏浚可根據底泥密度使用環保絞吸式疏浚船或環保斗輪式疏浚船。但為減少對河流生態影響應多采用底泥原位鈍化修復,其中物理覆蓋技術、化學控制技術可作為應急處理措施,其成本低、高效且可減少底泥擴散風險,但實施過程中易增加底泥體積且易發生二次生態風險;生物修復技術可作為環境友好持續型措施,適用范圍廣,如顧俊杰等[27]利用微生物強化植物修復技術去除總氮和總磷,去除率分別為43.59%和52.10%,但生物修復見效慢且易受環境影響。
4.4" 生態需水量恢復
湖泊需水量是表征湖泊用水需求的重要指標,與湖泊生態系統功能聯系密切[28]。九湖流域入湖河流中常年斷流河流占58.87%,常流水及季節性斷流河流水質未達標占24.19%,亟需恢復其生態需水量。一是利用水深度處理再生技術進行處理回用,如馬同宇等[29]利用雙膜法使出水COD降至4.0 mg/L;方月英等[30]利用反硝化生物濾池將出水總氮降至3 mg/L以下,硝態氮去除率為96.1%;吳禹[31]利用反硝化濾池-臭氧-曝氣生物濾池工藝分別去除了49.2%和63.5%的COD和TN。二是采用外源調水策略,針對污染嚴重、水流緩慢且常年斷流的入湖河流,以水質性調水改善水質。
4.5" 河流水質修復
入湖河流水量大、水質污染程度高可采用多塘處理系統、人工濕地技術,具有高效水凈化能力、可持續性強,但占地面積大且易淤積飽和;水量小且污染程度高可采用生物膜技術,其污染物去除效果優質、運行管理簡便但易產生膜污染;污染程度低可采用人工增氧技術、生態浮島,其環境友好且管理維護簡便但凈化水質周期長。洱海流域于挖色、喜洲所建生態庫塘對TN、TP的平均去除率為0.33和0.36[32];因地制宜配備生態庫塘植被可顯著提升污水凈化的效果[33]。人工濕地技術模擬自然濕地設計管理,高曉鈺等[34]指出洱海流域覆水充足、漂浮和沉水植物群落占優勢的人工濕地TN、TP去除率達51.6%和52.6%;不同的植被特征和不同的水文條件對濕地的水質凈化有顯著影響[35]。人工增氧技術的實施可有效增加水體中溶解氧,緩解黑臭水體。生物膜是河流中一種持久且穩定的微生物群落結構,楊凡[36]等采用立體生物膜處理組合工藝去除COD、TN、TP,去除率均可達60%以上;卯燕軍等[37]通過改變柔性生物膜載體掛膜懸掛方式以提高載體上微生物數量,水質凈化能力增強。生態浮島技術是依靠水體中的水生植物和微生物降解有機物,并富集重金屬,生態浮島氮磷去除率與植物的生長速度以及水體中的氮磷濃度呈正相關關系[38]。
4.6" 河道生態修復
針對九湖流域入湖河道未治理、已治理現河道損壞的情況,基于生態河道修復理念采用生態河床技術及生態護岸技術。生態河床技術利用潔凈底泥、卵礫石等為水生生態系統提供理想的基底,配置沉水植物和挺水植物等多樣化的水生植被,如宋德生等[39]利用生態河床-生態濾壩技術提高河道穩定性且對二級生化尾水COD去除率可達26.26%,但生態河床布置應適應流速、水深、底質等影響因素。生態護岸技術結合植物和土木工程,具有顯著生態和工程效益,如利用格賓石籠、拋石護坡等建成生態護岸堤腳,利用三維植被網、植草護坡等建成生態護岸,楊芳麗等[40]發現連鎖塊式生態護岸整體穩定性高,能夠有效防止河岸侵蝕,還能增強河道的自凈能力,但其具有初期穩定性差,選育存在生態入侵風險的局限性。
5" 湖濱帶和湖體水環境綜合整治
5.1" 湖濱帶基底修復
湖濱帶基底修復聚焦清除內源污染物以及為生物生存提供載體。考慮到云南省湖泊湖濱帶生態脆弱性,優先選擇工程量較小且對生態影響較小的修復方法,采用生態清淤、基底修復與重建、底質改良技術來恢復湖濱帶的自然狀態[41]。九湖流域湖濱帶基底修復多采取生態清淤技術,但忽視了底質是否適宜沉水植物、水生動物等的生長繁殖;針對污染程度高、基底不利于生物生存的采取基底修復與重建技術、底質改良技術,利用物理、化學、生物措施改良底質適應性,底質改良技術不改變底質結構、修復效果有限,基底修復與重建技術改善湖濱帶生境條件、重建生物群落結構,應用時應均衡湖濱帶基底修復的生態風險。例如吳富勤等[42]根據撈魚河濕地公園湖濱帶特點進行分區,有針對性進行湖濱帶基底修復。
5.2" 湖濱帶水質修復
九湖流域應采取綜合策略以應對外源污染物輸入和改善湖濱帶水質。一方面在湖濱濕地外圍設立高效的截污凈化裝置,如李秋潔等[43]建立云南省異龍湖組合式基塘系統,以有效攔截和凈化來自外部的污染物。另一方面,針對不同的湖濱帶生態環境,應選擇性配置生態浮床技術、植物-微生物修復技術、集成接觸氧化技術等原位凈化技術手段,結合不同的方法及建成方式對湖濱帶進行水質修復[44]。對具有小面積水域的湖濱帶,利用環境友好且管理維護簡便、水質凈化周期長的生態浮床技術;針對挺水、沉水植物密集區域,采取環境適應性強的植物-微生物修復技術,充分利用植物、微生物的交互凈化作用;污染程度較高且亟需治理區域,采取集成接觸氧化技術,凈化周期短、出水水質穩定。
5.3" 湖濱帶群落優化
基于生態位競爭理論,對九湖流域湖濱帶的水生植物進行篩選與培育,優化其生理和形態特征。對湖濱帶實施局部清理措施,針對浮葉植物、挺水植物、入侵物種等進行有效管理,創造出生態位空缺,移植先鋒沉水植物以及具有顯著水凈化功能的優勢植物品種。在植物選種方面,王志秀[45]對比了云南省地區常見的16個湖濱濕地植物物種,金魚藻因其對鉻、鐵、鎳等重金屬的強大吸附能力脫穎而出,成為修復重金屬污染水體的理想生物資源。
5.4" 湖體水環境內源治理
九湖湖體由于入湖河流攜帶泥沙量大、污染負荷高,導致其水環境內源污染嚴重,生態清淤與藍藻生態防控為重點方向。基于生態清淤與高原湖泊特征,采取機械清淤,根據底泥密度使用環保絞吸式疏浚船或環保斗輪式疏浚船;針對九湖夏季藍藻暴發,冬季適當對水生植物進行收割以及殘骸打撈,減少湖泊氮、磷等營養物質湖泊存量,夏季利用加壓控藻井破碎藻細胞使其沉入湖底,以及使用藻水分離站過濾藍藻脫水成藻泥加以回收利用。
5.5" 湖體水環境水文調控
九湖湖體水文調控主要為控制湖泊水量變化以及水動力過程[46]。應構建引水渠以補充湖泊水量、調整湖岸地形以增強湖泊的蓄水能力,應用濕地蓄水防滲技術來維護水體的穩定性,必要時可通過水文連通工程外源調水。湖泊水位的下降直接威脅到湖泊及其周邊水域的水生態環境,對生物群落結構產生顯著的篩選效應[47],導致營養多樣性的大幅減少,降幅甚至高達46%[48]。滇中引水工程為滇池、異龍湖等湖泊生態補水,水文連通工程外源調水可稀釋污染物、提高湖泊承載力,但也可能產生污染物引入以及破壞湖泊生態等問題,實施前必須權衡利弊,保障其在適宜連通度水平[49]。
5.6" 湖體水環境生境恢復及生態調控
湖體水環境生境恢復及生態調控主要目的是平衡湖體生態,增強湖泊水體的承載力。采用水生植被關鍵類群恢復工程、重要濾藻動物與土著魚類恢復工程、危害入侵物種防控工程對九湖湖體進行生態修復。根據湖區水生植被退化特征恢復植被種質資源以及進行種苗繁育和生長管護,針對性補植、補種以提升水生植被多樣性及清水效應;根據濾藻動物攝食分布特性篩選出控藻效果好且無生態風險的濾藻魚類及蚌類作為主要放流種,對土著魚類進行增殖放流與生態調控管理以優化魚類結構;對外來入侵水生生物進行生態防控以削減種群,洱海流域山水工程清理湖區福壽螺種群54 t/a,外來入侵水生植物19 700 m2。
6" 高原湖泊流域綜合管理治理能力提升
6.1" 完善流域管理治理頂層設計
九湖流域構建完善執法監督責任追究制度,加強相關部門聯動執法,建立健全跨區域聯合執法機制,嚴格落實生態環境損害賠償制度。編制聚焦于山水林田湖草沙生態保護修復的國土空間生態修復標準,精準界定云南省生態修復標準的制修訂范圍,打造目標導向明確、部門協同一致、標準相互銜接的規范框架[12]。探索多元化資金籌措渠道以增強生態補償效能,在九大高原湖泊流域內具有重要生態功能等典型區域開展橫向生態補償試點,鼓勵企業、非政府組織等通過PPP模式參與生態文明建設,以構建資金來源多樣化、補償方式多變的綜合融資與投入機制,實現生態補償主體的廣泛性與補償方式的創新性融合[50]。
6.2" 提升全流域生態空間管控能力
科學評估九湖流域生態環境承載力,合理劃定永久基本農田、生態保護紅線、城鎮開發邊界三條控制線。加強對流域內生態功能關鍵區域及生態環境易損區的保護與監管,禁止任何與區域主體功能定位不符的開發行為。有效管理壩區內的生態空間,致力于打造人與自然和諧共融的壩區生態體系。加強對永久性基本農田的監管力度,確保耕地占補平衡政策的嚴格執行。在九湖生態環境容量內對環湖區域村落的數量與規模實施嚴格限制,加強水域及岸線空間的規范化管理,優化村莊布局規劃,遏制環湖區域的無序擴張和過度建設[51]。
6.3" 加強全流域生態監測與聯合調度
推進九湖智能化綜合管理信息平臺的建設,構建山水林田湖草沙全要素立體監測預警機制,打造全智能九湖流域管理平臺,為精準治理提供堅實支撐,提高智慧管理水平。建立九湖流域智能水文監測系統,實現對水量、水質狀況及水生生態的動態監測、評估與預警。優化九大高原湖泊流域的水資源協同調度機制,確保河流、湖泊與水庫間水量調配的精準高效。強化流域生態綜合治理中的外流域引水工程與本地水利設施的協同精準調控,充分挖掘水資源潛力,為健康穩定水循環系統奠定堅實基礎。
6.4" 推進引入市場化參與及強化社會監督
構建激勵社會資本參與九大高原湖泊保護治理的市場化參與框架,鼓勵資本在更廣泛領域、更高深層次上投入湖泊的保護修復工作。針對引入社會資本并符合既定標準的保護治理項目,加大財政與稅收政策的支持力度,實施包括財政補貼、表彰獎勵及稅收減免在內的多種激勵措施,以激發市場活力,促進資源的高效配置與利用。強化社會對生態修復工作的監督,打通公眾信息循環渠道,收集民意和民情信息,為開展環境保護管理工作提供數據支持[52]。全面公開生態環境大數據,通過網站、政務微博等多種便于公眾了解的渠道,準確向公眾播報各個生態環境監測點的環境質量情況,實現應公開盡公開的目標。
7" 結 語
云南省九大高原湖泊流域具有完整天然的山水林田湖草沙生態系統,生態戰略地位突出。近年來,云南省在黨中央的決策部署下,根據“山水林田湖草沙”一體化修復的原則對九大高原湖泊流域全面進行山水林田湖草沙保護修復工作,取得了顯著成效,但仍存在山地林草退化、農村農業面源污染嚴重等問題,生態環境亟需整體性、系統性修復。高原湖泊流域生態修復與整體治理是一項涉及面較廣、涉及地塊復雜、需要長期推進的系統工程,未來九湖流域修復從提升流域綜合治理能力出發,針對山水林田湖草沙各個要素現存的主要生態問題進行系統性保護修復,因地制宜、實時更新“一湖一策”,加強自然修復與人工干預相結合,持續推進流域保護修復工作,使九湖流域山青水綠,進一步構筑中國西南生態安全屏障,推進云南省高原湖泊流域生態文明建設與美麗中國建設。
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(編輯:黎 剛)
Research on systematic restoration of mountains,rivers,forests,fields,lakes,grasslands
and desertification areas of nine plateau lakes in Yunnan Province
ZHAO Lin1,XING Guodong1,LI Zheng1,2 ,SUN Xiangyu3,LI Yanting1,YUAN Jinrui1
(1.College of Environmental Science and Engineering,Tianjin University,Tianjin 300350,China;
2.China Geo-Engineering Corporation,Beijing 100093,China;
3.Dali Bai Autonomous Prefecture,Natural Resources and Planning Bureau,Dali 671014,China)
Abstract:
The nine major plateau lakes in Yunnan Province are predominantly closed or semi-closed lakes,with Dianchi,Chenghai,Qilu,Xingyun,Yilong Lake classified as typical treatment lakes.The nine plateau lakes basin is confronted with severe ecological challenges arising from natural factors and human activities,including the degradation of forests and grasslands in mountainous areas,significant agricultural and rural pollution,deterioration of water quality in inflow rivers to the lakes,instability in the water environment at the lake shoreline and within the lake body,and the urgent need to improve the modernization level of the comprehensive supervision capacity and systematic management capacity of the basin.In view of prominent ecological and environmental problems,guided by the concept of life community of mountains,rivers,forests,fields,lakes,grasslands and desertification areas,and targeting at improving the ecological function and ecological value of the nine lakes basins,we proposed a systematic restoration framework that focuses on restoring the water quality of the nine lakes basins.The framework included five aspects:protection and restoration of mountain forests and grasslands,comprehensive control of agricultural and rural non-point source pollution,restoration of the water ecological environment in rivers entering the lake,treatment and restoration of the water environment in lakeside zones and lake bodies,as well as improvement in comprehensive supervision capacity,which is detailed in 23 directions specifically.The existing mature and effective restoration technologies and remediation measures were sorted out and integrated into the framework.We expect the proposed framework and measures can take effect in ecological restoration of the nine lakes basins.
Key words:
plateau lakes; water ecological protection; mountains,rivers,forests,fields,lakes,grasslands and desertification areas; systematic restoration; Yunnan Province