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成都生物所在長江上遊生態屏障水資源保護政策研究獲進展
更新日期: 2019-12-30 作者: 熊勤犁 文章來源:生物多樣性與生態系統服務領域
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 水資源危機是人類21 世紀面臨的最爲嚴重的資源問題。我國水資源人均占有量爲2, 240 m3,約爲世界人均占有量的1/4,在世界銀行統計的153個國家中居第88位。我國16省(自治區、直轄市)人均水資源量嚴重不足,屬于重度缺水。長江水資源總量爲9, 883m3,占全國水資源總量的35%,支撐著全球超過6%的人口的水需求,其重要性不言而喻。再者,長江經濟帶被譽爲中國經濟的“金腰帶”、中國經濟的脊梁,事關國家安全、高效、可持續發展的全局。長江上遊是長江經濟帶的水源區,其水資源保護及水源涵養對長江流域乃至全國水供給發揮重要作用。 過去長江上遊流域有多樣、穩定的植被生態系統,發揮著涵養水源、淨化水質等重要生態系統服務功能,使全流域水資源的質量及供需分配處于較好的狀態。 但是,近年來隨著工農業生産和城鎮建設迅速發展,長江上遊地區植被的減少、生態系統穩定性降低、陸生生態系統退化,長江流域整體水質情況惡化,長江流域水資源分配出現嚴重問題,不少地區水資源的情勢趨于惡化,並影響到中下遊地區供水安全。 長江上遊地區的水源涵養和水源淨化的服務功能一旦進一步退化,水資源供給形勢將進一步惡化,對長江、長江流域乃至全國將是災難性的。  

 重慶位于長江流域上遊,是我國西南、華中和華東三大經濟區的交融區域。該地區擁有得天獨厚的自然資源、相對較好的經濟基礎、龐大的市場容量和充足的人力資源,在未來經濟發展中潛力巨大。同時該地區是長江流域生態屏障,其水環境的好壞,直接影響整個長江流域,具有牽一發而動全身的不可替代地位,肩負著守護好一江碧水的重要責任。爲緩解長江流域的水資源問題,重慶建立和實施了一系列與水環境保護、水源涵養相關生態保護政策(包括飲用水源保護實施方案、森林工程、退耕還林和天然林保護工程等相關政策)。但已有研究發現這些政策不足以保障下遊的水資源在未來的供給,未來在保持長江上遊生態安全的同時,爲實現長江流域水資源可持續發展尋找可行的政策解決方案具有挑戰性。擺在政府和學者面前亟待解決的問題有以下三點:如何通過政策手段保證水資源供給?如何淨化水汙染,提高水資源質量?水資源外部性怎樣內部化?  

 为解决以上问题,中國科學院成都生物研究所生物多样性与生态系统服务领域地表过程与生态系统管理项目组潘开文研究員、熊勤犁等与吉首大学肖洋副教授中山大學梁平漢教授合作,開發適用于長江上遊的GEOMODInVEST模型,使用模型分析和預測在三種不同政策實施方案下水資源在未來的質量變化和供給情況,從而得到可以相比較的結果。通過比較2050年的三種情景來檢驗相關保護政策的有效性:方案1維持現有的政策,不考慮生態系統服務;方案2將生態系統服務納入政策規劃;方案3考慮到長江流域人民群衆的水資源需求並將生態系統服務納入政策規劃,用于分析不同的生態政策實施與未來長江流域供給水源和淨水變化之間的關系。研究表明2050年,長江上遊在3種方案下,水量調節能力大幅增加(≤3, 000×103 m3 km-2),淨水能力也大幅增加(汙染物≤30 kg km-2)。 但是,遺憾的是方案1對解決水資源供給的空間異質性和需求沒有任何幫助。相較于方案1,采用方案23則更大程度的減少長江流域水汙染並增加産水量,滿足當地居民的需求。改進後的兩個方案對水源的總淨變化分別是目前保護政策的1.351.34倍,水汙染生態風險預期顯著降低(分別爲39.97%37.58%)。改進後的兩種方案將有助于長江上遊通過改善水流調節和有效緩解人口稠密地區水質下降來獲得更多的水資源效益。 方案3提供了未來最好的水環境發展情景,因爲它考慮了不同地區水資源産量和淨化的需求和供應特征。此外,研究發現長江經濟帶城市化將導致所有政策實施方案中的生態系統退化,導致水淨化服務降低約7%。水淨化服務對長江上遊生態屏障生態系統服務正面影響和負面影響最大(分別爲26%-47%-7%),將水淨化服務與政策規劃相結合,將有效地提高整體生態系統功能穩定性和環境質量。爲了降低未來水資源短缺的風險並增加長期用水的可能性,管理者必須更多地關注氣候變化和人爲幹預對水資源的綜合影響。但需要注意的是,本研究沒有考慮不同位置的土地的經濟價值,因此忽略了長江流域土地利用變化的成本和效益,但實際上許多土地利用變更決策都是由政府或相關參與者制定的。由于明確的財政預算、財政收入約束,這些決策者必須考慮農田、森林和城市建設用地的價格和潛在經濟價值,這些實際價值的定價可能會導致政策導向的偏移,從而使理想的生態屏障水資源保護政策無法在現實中實施。雖然情景分析綜合了政策和空間特征,可能代表不同土地類型的經濟價值,但土地價格這一主要決策動因仍然未被本研究考慮。將來進一步的研究應明確地將不同土地的價格和經濟價值引入水保護政策規劃,采用“自下而上”的方法來協調長江經濟帶社會經濟和生態三元平衡,同時,考慮到有利于永續發展的水資源交易市場建立,最終實現長江上遊生態屏障水資源保護政策 的優化、升級。  

 本研究是三峽大壩對長江流域生態系統服務功能影響研究(http://www.cas.cn/syky/201705/t20170508_4599932.shtml)及長江上遊通過生態系統服務調整現有生態環境保護政策研究(http://www.cas.cn/syky/201812/t20181228_4675364.shtml)的延續,爲長江上遊生態屏障水資源保護提供參考,爲長江流域政策制定者和利益相關方提供實現水資源保護和可持續發展提供可行建議,爲保障人類福祉、我國永續發展奠定基礎。  

 該研究獲得國家重點研發計劃 (2016YFC0502101)國家自然科學基金(31700544)和西部之光西部青年學者項目(2016XBZG_XBQNXZ_B_005)的支助。近日以“A blessing for the Yangtze River: Optimization of Chinese regional policy planning for water yield and purification in the Three Gorges Reservoir Area”爲題發表于期刊Environmental Science and Pollution  Research  

 原文鏈接 

   

 長江三峽水之風貌——蛟騰九霄(熊勤犁)    

   

 不同政策導致2050年長 江上遊生態屏障産水和淨水功能變化情景 

    


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