淮河流域水生态服务功能类型研究

作者:梁静静 窦…    文章来源:中国水利    点击数:2547    更新时间:2011/4/28

摘要:明确区域水生态特征与水生态服务功能类型是水生态保护工作的基础和前提。在分析淮河流域水生态问题的基础上,结合流域内生态服务功能空间分异规律,参考现有生态服务功能的概念、内涵、分类等研究,提出淮河流域二级水生态服务功能体系。针对3类一级水生态服务功能和7种二级功能,分别给出其具体释义与简要特征描述。对淮河流域水生态特征的辨识与水生态服务功能的划分,可为流域生态建设与水资源保护奠定理论基础。

关键词:淮河流域;水生态特征;水生态服务功能;功能类型

Research on categories of aquatic ecological service function in the Huaihe River Basin

Liang Jingjing, Dou Ming,Xia Jun, Zuo Qiting

Abstract: The definition of aquatic ecological characteristics and categories of the service function is the basis and premise of the protection work. The article emphasizes on the analysis of ecological problems in the Huaihe River Basin. Then, combined with the spatial differentiation of aquatic ecological service functions, a two-level category of aquatic ecological service function system is presented, with a reference of the concept, intension and classification of existing results. Regarding the three first class functions and the seven second ones, the specific paraphrases and main features are described respectively. The cognition of aquatic ecological characteristics and partition of the service function can be the theoretical foundation for ecological construction and water conservation in the Huaihe River Basin.

Key words: the Huaihe River Basin; aquatic ecological characteristic; aquatic ecological service function; functional style

中图分类号:TV882.3+Q149 文献标识码:A 文章编号:1000-1123201019-0011-04

生态(系统)服务功能,是区域生态环境变化的综合化与定量化表现形式,是表征区域可持续发展水平的一项综合指标。在经济社会规模较小时,生态系统的自我更新远超过对其功能的利用,人们更多考虑的是如何最大限度地利用生态服务功能。如今经济社会规模迅速扩大,对生态服务功能的依赖性和利用强度迅速加大,直至自我更新规模小于利用量,则导致生态服务功能的丧失和对经济社会系统支撑能力的降低。当前,生态保护与经济发展的矛盾普遍存在。人类对生态服务功能的利用也对其产生了强烈的影响,除少部分有利于生态系统的稳定外,大多则导致了一系列生态退化,进而引起生态服务功能降低甚至丧失。经济社会的发展离不开生态服务功能的支撑作用,正确认识生态服务功能是对其合理利用的基础,也是实现可持续发展的保障。

现有研究虽从不同角度反映了生态服务功能的内涵及其与经济社会发展的关系,同时也有学者针对河流、湖泊、湿地、河源区不同水域对象开展了专项水生态服务功能探讨,但以全流域为研究对象开展的较为系统的水生态服务功能研究还不多,而在明确流域水生态特征与问题基础上, 确切划分其水生态服务功能类型, 并给出各自具体释义的则更少。本文针对这一不足,以淮河流域主要河流、湖泊、水库、湿地等水域及与之密不可分的陆域为研究对象,通过综合分析其生态环境问题,探讨其水生态服务功能,为淮河流域水资源保护与生态建设工作提供科学依据。

一、淮河流域水生态特征分析

淮河流域地处我国腹心地带,介于长江和黄河两大水系之间, 气候、土地、水资源等条件较优越,是我国主要的农产品基地之一,也是全国重要的火电能源中心和华东地区主要的煤炭供应基地,在我国国民经济布局中占有十分重要的地位。然而,淮河流域人口密集,人类活动强烈,水资源开发历史悠久, 水污染严重,加上流域内降水时空分布不均,水问题突出,生态环境较脆弱。通过分析总结,淮河流域生态环境问题主要表现在以下几方面:

1)水污染严重,水生生境受损

淮河流域是我国水污染问题最突出的地区之一,流域内污染物入河量远超出水体纳污能力。经过较长期水污染综合治理,淮河流域水质恶化势头虽得到有效控制,但水污染形势仍然十分严峻,严重威胁河流生态与环境健康。随着流域污染负荷控制、闸坝工程调度、水资源开发利用与保护之间矛盾日益突出,以及突发性水污染事件频繁发生,淮河流域水污染已使许多河流、湖库水源地降低或丧失了使用价值,并影响到水域及周边水生态系统正常生态服务功能的发挥。

2)河源区植被破坏,蓄水保水功能下降

流域内桐柏山、伏牛山、大别山的森林资源均遭到不同程度的破坏,尤以淮河源桐柏山区破坏最为严重,森林盗伐猖獗。由于对森林资源过度开发,林地面积不断减少,林种多样性结构改变,水源涵养能力日益衰退,生态系统遭到严重破坏。

3)自然因素与盲目开荒协同作用,加剧水土流失

淮河水系的泥沙主要来自淮源与众多支流的源头,沂沭泗水系的泥沙主要来自沂蒙山丘陵区。沂蒙山水源区属鲁中南低山丘陵水蚀区,土壤母质大都为变质岩,土壤粗细不均,结构松散,透气性好,保水保肥能力差,加之地面坡度大,地表破碎,短历时、高强度的降雨等条件构成了有利于水力侵蚀的自然因素。同时,淮河流域人口密集,经济社会对水土资源压力大,造成盲目毁林开荒、开矿建厂、乱伐乱牧等现象严重, 尤其河源区的此类活动,激化和加剧了流域水土流失。

4)物种多样性减少,生物资源与水资源利用过度

随着人类生产活动的不断加剧,如大面积滥伐森林、毁林开荒、围湖造田及盲目建造水利设施等,致使生物栖息环境受到严重破坏和改变,部分物种丰富地区和保护区保护不力。

一方面直接造成物种数量与种类减少;另一方面使得生物栖息环境破碎化,进而导致物种濒危或灭绝。此外,随着生产、生活用水量不断增加,生态用水被挤占,河道断流、湖泊萎缩日益严重,大量污废水的排放又对生态环境构成极大威胁。

5)河道人工控制程度高, 流域洪涝灾害频发

河流域水利工程众多,极大地破坏了河湖水系连通,阻隔了洄游鱼类通道,影响水生生态系统能量和物质的传递。淮河流域平原广阔,蓄排水困难,洪涝相互影响;加上历史上黄河长期夺淮,打乱水系,堵塞河道,以及水土流失、围垦造成沿河重要湖泊、湿地萎缩,行洪、蓄洪能力降低,更加重了流域洪涝灾害。当然,在合理调度下,淮河流域不少闸坝、水库与防洪工程在发挥巨大水利效益的同时,也形成壮丽的水利景观。

二、淮河流域水生态服务功能

1.水生态服务功能概念与内涵

一般认为,生态(系统)功能是指生态系统本身的能量流动、物质循环和信息传递等三大基本功能,而生态(系统)服务功能则是相对于人类社会来说的,强调生态系统提供产品和服务的能力。有人认为,生态服务功能是自然生态系统及其所属物种形成与维持人类赖以生存的条件和过程,它支撑和维护了地球的生命支撑系统、生命物质的地化循环与水文循环、生物多样性、大气化学成分的平衡与稳定等。DAILY(1997)将生态系统服务功能定义为生态系统与生态过程所形成与维持人类赖以生存的自然环境条件与效用,CAIMS(1997)则认为生态系统服务功能是对人类生存及生活质量有贡献的生态系统产品和生态系统功能。千年生态系统评估项目(Millennium Ecosystem Assessment,缩写为MA) 的首个研究成果《生态系统与人类福利:评估框架》将生态系统服务功能定义为“人类从生态系统中获得的效益,包括生态对人类可以产生直接影响的供给功能、调节功能和文化功能,以及对维持生态系统的其他功能具有重要作用的支持功能”。2008 年正式公布的《全国生态功能区划》首次明确提出了全国范围内三大类生态功能,即生态调节、产品提供和人居保障。其中,生态调节功能包括水源涵养、土壤保持、防风固沙、生物多样性保护和洪水调蓄,产品提供功能包括农产品提供和林产品提供,人居保障功能则主要考虑对大都市群和重点城镇群自然环境的维护。

欧阳志云等在生态服务功能概念的基础上指出,水生态系统服务功能是指水生态系统及其生态过程所形成及维持人类赖以生存的自然环境条件与效用,并把水生态系统服务功能划分为提供产品、调节功能、文化功能和生命支持功能等四大类。在此基础上,本文结合淮河流域实际对水生态服务功能类型进行综合、细化和拓展。

2.淮河流域水生态服务功能类型划分体系

在充分辨识淮河流域水生态问题的基础上,结合流域水生态系统结构及其衍化过程、生态服务功能空间分异规律,参考国内外相关研究成果,坚持既要体现区域特色、又能与现有研究成果相协调的原则,确定出淮河流域二级水生态服务功能类型体系。该体系中,一级功能包括水生态保育、水生态调控、水生态服务等三大类。水生态保育功能包括水源涵养、水土保持和物种保护3 种二级功能,水生态调控功能包括洪水调蓄、生境维持2 种二级功能,水生态服务功能包括产品提供和景观保障2 种二级功能。

淮河流域水生态服务功能类型体系如图1 所示。

1 淮河流域水生态服务功能类型体系

3.各种水生态服务功能释义及特征

广义的生态保育是指保护地球上的生物单一物种群体单位,乃至数个生物所依存的栖地,还可扩展到整个生态系统的维护,甚至更进一步扩展到栖地原住民文化的维护。目前,全球已建立很多不同级别的生态保育区与自然保育区,如北苏拉维西西部的淡可可自然保育区,缅甸西北部克钦邦湿地全球最大老虎保育区,2004 年香港设立的凤园蝴蝶保育区及我国对澳供水主要水源地之一斗门区莲洲镇生态保育区等。本文考虑的淮河流域生态保育功能主要包括水源补给与供应、生物种群保护、土壤保持等方面的含义。

淮河流域洪涝灾害严重,水利工程众多,其水生态调控功能立足于生态系统与人类活动的互动关系,侧重人的主观性与能动性,旨在通过对生态资源的调节和利用,推动经济社会发展,保障人居安全,达到趋利避害的效果。同时,限于矛盾的普遍性与事物的两面性,调控的结果必然也包括不同程度的负面效应,这就要求人们必须遵循自然规律,并根据生态系统的反应及时调整人类活动。

淮河流域是我国重要的农业基地,其水生态服务功能从水生态系统的角度出发,强调生态系统对人类社会的直接贡献,如清洁水供应和灌区、水产基地用水保障等。此外,还包括河源、湖泊等自然水域景观与众多水利工程形成的人工水域景观。

1 给出了各二级功能的具体释义,同时反映出该划分体系的出发点与主要考虑因素。

1 各二级水生态服务功能释义

不同水生态服务功能类型代表了区域内的不同水生态系统结构和特征,也反映了水生态系统对当地经济社会的贡献和作用。为进一步理解各种水生态服务功能,并更好地服务于生态保护工作,表2 结合淮河流域具体情况,分析了各二级水生态功能的作用、表现形式及分布范围。

2 淮河流域二级水生态服务功能描述

三、结语

在回顾国内外对生态服务功能概念、内涵、分类等研究成果基础上,通过分析辨识淮河流域生态环境问题,结合流域内生态系统结构及其衍化过程、生态服务功能空间分异规律,从水生态保育、水生态调控、水生态服务等3 个层面划分了水源涵养、水土保持、物种保护、洪水调蓄、生境维持、产品提供和景观保障等7 种二级水生态服务功能。各种功能的释义与特征描述既明确了其具体含义,又反映出淮河流域水生态服务功能体系划分的出发点与主要考虑因素。本文可为淮河流域生态保护与建设及水资源保护提供理论基础。

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作者简介:梁静静(1985—),女,硕士研究生,研究方向为区域水资源与水环境管理。

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