祁连山生态环境存在的主要问题及对策研究.doc

祁连山生态环境存在的主要问题及对策研究甘肃境内祁连山区域很大，规划区主要以发源于祁连山地的各条河流的源头区、集流区为主要保护治理区域，南以甘青两省界为界，最南端为天祝县东坪乡；北以河西走廊区南界为界，最北端为肃北县与瓜州县交界；西以当金山口为界；东止于古浪县与景泰县交界处。其范围包括：苏干湖水系的大、小哈尔腾河源头区和集流区，疏勒河水系的7条河流源头区和集流区，黑河水系的32条河流源头区和集流区、石羊河水系的19条河流源头区和集流区以及的黄河流域大通河、庄浪河集流区。1、生态环境主要问题1.1 冰川退缩、储量减少，雪线上升上世纪八十年代末期以来,随着全球气候变暖以及人为开发活动的影响,冰川退缩加剧。祁连山中段、西段冰川面积共减少了116.21km2，冰储量减少了50亿m3，分别占1956年该区域冰川面积和储量的10.2%和8.9%，其中以疏勒河流域讨赖河水系的冰川变化幅度最大。与此同时，局部地区的雪线也正以年均2m至6.5m的速度上升，有些地区的雪线年均上升达12.5m至22.5m。根据卫星遥感资料对比分析，2007年1月29日与2006年1月31日相比，祁连山东段积雪面积减少了6.5%，中段减少了8.7%，西段减少了18.6%。1.2 森林健康状况不良，生物多样性受到威胁，水源涵养能力下降森林具有良好的持蓄水能力，林地由于林冠、枯枝落叶层的截留和增大土壤渗蓄能力而起到拦洪作用。一般在森林区，通常约有20%左右的降水量为林冠截留，枯枝落叶层的截流量一般在10mm，最大持水量不超过2030mm。据调查，祁连山森林分布下限由1950年代的1900m上升到目前的2300m；乔木林年平均生长率仅为 2.87%，低于全国林木平均生长率3.98%的水平。现状林分结构大部分为同龄单层林，天然云杉林主林层郁闭度大多在0.60.9，相当一部分超过0.9，林下灌木层不明显，盖度在5%以下，仅见矮化小灌木。由于全球气候变暖影响及历史战乱和垦荒、滥伐、滥牧等人为干扰，较之历史上森林茂密、水草肥美的祁连山来看，如今的祁连山北坡森林资源面积减少了很多，现存林分处于林片破碎、林分稳定性差，生长缓慢的状态，森林面积变化处于长期剧减短期增加的状态。同时，由于自从上世纪八十年代以来的绝对禁伐保护，部分云杉纯林缺乏森林健康抚育，林分密度大，林内灾害木累积达6万m3，导致林内卫生状况恶化，森林火险等级高，可燃度大，生物多样性受到威胁。另一方面，在规划区森林面积中灌木林占比近75%，主要分布在乔木林外围农牧区，由于长期受到走廊区干旱气候的影响和农牧活动的侵扰，破坏和严重退化现象并存，这种状况将大大地影响祁连山林草植被涵蓄水资源能力，最终降低其水源涵养功能的发挥。1.3 草地退化现象严重，生产能力下降由于祁连山区人口规模的不断增加，加剧了对自然资源的依赖和利用程度，养殖规模无序扩大，生产方式简单粗放，导致草地生态严重退化。据调查，本区退化草地面积达374.75万hm2，占草地面积的76.97%。其中轻度退化草地面积105.16万hm2，占退化草地面积的28.06%；中度退化草地面积126.86万hm2，占退化草地面积的33.85%；重度退化草地面积142.73万hm2，占退化草地面积的38.09%；另据统计分析，与1950年代相比，祁连山草地的牧草产量下降了30.4%，牧草盖度下降了11.11%，牧草高度下降41.09%，畜均草地占有量由1950年代的2.25 hm2减少到现在的0.6 hm2。1.4 水资源总量不足，供需矛盾突出由于人口的增长，经济社会的发展，对水资源的需求加大，加之人类活动对水源涵养区的破坏，气候变化对水资源的影响，水资源总量不足，供需矛盾更加突出。以祁连山东段为例，与1950年代相比，石羊河流域的出山流量平均减少了3.03亿m3。另一方面，河西地区社会经济发展的不平衡，导致用水结构的不合理，用水效益较低的农业用水比重过大，挤占了生态环境用水，用水方式落后和用水管理措施落实不到位，导致了水资源的浪费现象仍然较为严重。尽管近几年河西各市大力推动节水工作，但受资金等诸多因素的影响，当地长期采用粗放水资源利用模式所导致的区域内水资源超量开发、供需矛盾突出的问题仍未得到解决。目前，三大内陆河的水资源利用率均超过水资源合理开发利用率40%的国际标准，其中，石羊河水资源利用率高达154%，黑河95.5%，疏勒河76.4%。 1.5 农林牧矛盾尖锐，农牧民增收、经济发展与生态环境保护的矛盾日益凸显规划区农林牧交错分布，人口增长迅速，人为活动剧烈。从1980年代到目前，区域人口增加23%。其中，肃南、肃北县两个牧业县的人口从1950年代的6074人、1370人分别增加到2008年的3.65万人、1.1万人。快速增长的人口造成土地开垦的加剧，农业生产经营方式粗放，局部区域垦殖指数高，农田生产力低，配套设施不完善，农田侵蚀林草地、牧区占据林地的现象时有发生等情况，加上大量的水电、矿产开发活动，给区域生态环境的保护带来了严重的压力。2、 生态问题主要成因2.1 气温、降水变化直接影响内陆河出山径流和冰川积雪存贮的变化2.1.1 祁连山气温及降水变化情况 独特的自然地理环境条件，决定了祁连山及其所在的河西走廊对全球气候变暖的强烈反应。据有关资料分析，1956年至2006年的近50年来，祁连山的年平均气温出现整体呈上升的趋势（图4-4），增长率为0.26/10a，高于全国0.25/10a的升温速率。本世纪前5年的年平均气温又比上世纪的1990年升高了0.3。其中冬季变暖最明显，秋季次之。祁连山2800m以上高度的东、中、西段平均气温升高趋势显著，且以东、西两段最大。海拔3000m以上区域的平均气温出现了大于0的情况，加剧了祁连山冰雪融化和雪线上升。从区域降水变化来看，1956年至2006年的近50年来，祁连山区的年平均降水量整体呈增加趋势，以夏季增加趋势明显，但其余各季降水仍有增多倾向。从年代上看，1980年代以前在平均值以下，且振幅较小；1980年代以后降水量有增多趋势，但振幅较大；1990年代末至今增幅最大。从空间上看，东段石羊河流域山区降雨量处于下降趋势、中段黑河和西段的疏勒河有增加的趋势，尤其是西段疏勒河流域山区的年平均降水量的增幅最为明显。2.1.2 祁连山冰川积雪的存贮变化及影响因素祁连山冰川运动速度的变化、冰体厚度的增减、雪线高度的升降等现象是祁连山区降水和气温变化的直接表现。20世纪5070年代冰川物质以负平衡为主，8090年代以正平衡为主。据谢自楚研究（1980），19561976年的20年间，祁连山冰川退缩幅度出现普遍减缓的趋势。祁连山冰川变化的总趋势受山区气候变化的制约，但有一个不短的滞后期。1950年代末祁连山山区冰川强烈退缩，是1930年代至1940年代的山区气温升高在冰川变化上的滞后反映；1970年代末冰川停止后退，可能是1950年代气温下降和降水增多双重影响的结果。气温升高，冰川雪线后退，严重影响了河西地区的水资源供给。目前祁连山冰川总体处于退缩状态，祁连山东部冰川平均后退速度为16.8m/a，中部为3.3m/a，西部为2.2m/a。2.1.3 祁连山内陆河出山径流的变化及影响因素河西地区内陆河的补给类型较齐全，包括高山冰雪，季节积雪融水，降雨和地下水补给，但多数河流仍以降雨或降雪、冰川混合补给为主，因此其径流年内分配以集中于暖季为主。石羊河水系和黑河水系各河均属降雨补给型，其补给比重在80%以上，冰川融水补给只占1.0%9.5%。其径流的年内分配与山区降水的年内分配相吻合，汛期(59月)径流量可占全年总水量的70%80%。梨园河以西的摆浪河、洪水坝河和疏勒河水系的白杨河、石油河、昌马河等，属降雨、冰川混合补给类型，冰川补给比重已升至30%左右，占全年径流总量的70%80%，且集中于68月三个月中，这是由于暖季冰川强烈消融过程与降雨过程基本一致造成的。西部疏勒河水系的党河和苏干湖水系的大、小哈尔腾河，冰川补给比重进一步增加，可达40%左右，属冰川补给型河流，其年内分配比较平稳，这与冰川暖季集中融化不一致，主要是这些河流在出山前都流经较大型山间盆地，通过地下调蓄变为以地下水补给为主的缘故，其59月的水量仅占全年水量的50%左右。干旱少雨的年份，冰川消融强烈，能释放出较多的冰川融水径流补给河流；而在湿润多雨的年份，冰川消融减弱，冰川对河流的补给量减少，而高山上的降雪补给又增加了冰川的水储存。河西出山径流与山区流域降水量的变化过程基本一致，峰谷相互对应,而与气温的变化过程则基本相反。这表明出山径流的丰枯与山区降水量大小呈正相关的关系，与气温的关系则呈反相关关系。气温作为热量指标对径流的影响具体表现在如下几个方面: 一是影响高山冰雪的消融；二是影响流域的总蒸发量；三是改变高山区的降水形态；四是改变高山冰川区及整个流域下垫面与近地面层空气之间的温度差，从而影响它们的小气候。可见，气温在水量平衡中属于支出项的影响因素。在降水量相同的情况下，山区气温的升高将会减少出山径流量。由于今后几十年内祁连山区平均气温变化总体上相对稳定，在山区降水量变化不太大情况下，祁连山区平均气温的变化将不会对出山径流量有太大的影响。基于此，由于祁连山东部降水量处于下降趋势（图4-6），受补给来源和山区降水量的影响，石羊河流域各河流出山径流量变化呈周期性、总量呈下降趋势（图4-8）；黑河流域各河流出山径流量未来几十年里虽随着降水、气温的变化而上下波动，但变化其幅度不会很大，其幅度基本在目前出山径流量的1O%左右范围内；疏勒河流域各河流出山径流由于西段疏勒河流域山区的年平均降水量的增幅最为明显，西段的疏勒河流域各河流呈上升趋势。2.2 人口持续增加，人为干扰不断加剧，给生态环境造成巨大压力自然资源和生态环境承载能力是有限的，人口的快速增长必然加大对资源和环境的压力，最终导致生态系统不稳定性增加，生态安全风险度增大，进而引发环境退化和生态失调。据19802008年县（区）人口统计资料，规划区人口从1980年代初的73.25万人增至2008年的130.91万人，增长近1倍。其中农业人口由1980年的71.04万人增加到117.35万人，增加了46.31万人。但受自然地理、历史、经济、社会、文化等因素影响，规划区二、三产业发展缓慢，农牧业一直占绝对优势，农牧民就业渠道窄、增收途径少。为了就业、增收和生活，人们只能继续从事农牧业。因此，随着人口剧增，对耕地、牧草地和生产生活能源的需求就不断扩大，从而导致耕地、草地规模不断扩张，农牧业向高海拔区域不断推进，大量挤占林地。但在规划区9.63万km2的范围内，3000m以上的高海拔地区占到规划区土地面积的80%以上，而且绝大部分属于高寒草甸、半荒漠、荒漠和永久冰雪地带，生态承载力极低，生态脆弱性很高。结果，在人类频繁活动的作用下，使得局部区域出现大量生态赤字。据对各县(区、场)在规划区内涉及区域进行的生态足迹分析结果可知，生态环境较好、林草地面积大、人均生态资源占有比例高的肃南、肃北、阿克塞、天祝、山丹县及山丹马场等区域，经济发展所依赖的生态资源支撑力较强，生态足迹出现盈余。尽管天祝县人口多，但大多纳入祁连山国家级保护区的保护范围，分布的森林面积也占到保护区核心区、缓冲区森林面积的31.6%，是祁连山保护区重要的林草资源分布区域，因此，生态足迹呈现盈余是可以理解的。反之，资源总量与经济急速发展的需求不匹配，经济发展支撑能力弱的民乐县、凉州区、永昌县、甘州区、古浪县、永登等县区，则出现了生态赤字。2.3 资源开发方式粗放，管理手段落后加剧生态退化落后的生产力与粗放的经济发展方式的表现之一，就是对自然资源的不合理利用。人们对祁连山矿产、水和旅游等资源不合理开发利用的直接后果就是加剧当地生态环境的破坏。祁连山区矿产资源丰富，是甘肃重要的矿产资源分布区和开发区，矿产开发相对活跃。由于部分矿山开采企业重开采轻保护，开发利用方式粗放，技术装备水平低，技术含量和附加值不高，基本处于原矿开采状态，环境保护措施不力，致使尾矿堆存、处理不及时、不规范，除占有大量土地外，还因尾矿库排水中含有大量铜、锌、铁等金属元素，污染水环境；尾矿砂粒度很细，遇风扬尘污染大气环境，从而给当地环境造成很大危害。山区小水电发展迅速。小水电作为水能资源的重要组成部分，在促进经济、社会发展的同时，由于管理措施落实不到位，监督力度不够等原因，不同程度造成地表植被的破坏和侵蚀，阻断洄游性水生动物通道等不利影响。水资源开发利用率高。2008年规划区用水量39.54亿m3，水资源开发利用率36.87%，基本接近国际上公认的水资源合理开发利用率的警戒线标准40%。随着规划区和全流域人口的增长、经济的发展，以及水资源时空分布不均匀，当地的水资源供需矛盾会很突出。如古浪县的水资源开发利用率最高，达到了233.34%，永昌县、凉州区、山丹县的水资源开发利用率也都超过了100%，民乐县的开发水源利用率也达到了85.61%。同时，由于缺乏水资源的统一管理，导致上、中、下游地区间的用水矛盾突出，地上水、地下水、城乡生活用水和工农业生产用水的管理以及水污染防治等，基本上处于一种无序状态，从而进一步加剧了水资源的不合理开发利用。 用水结构不合理。规划区的农业灌溉用水占到总用水量的84.02%，而工业、城乡生活和林草灌溉的用水才分别占到6.4%、4.22%和5.38%；整个河西走廊用水结构中，农业灌溉用水更占到总用水量的86.44% ，工业、城乡生活和林草灌溉的用水也仅分别占5.23%、2.01%和6.33%，而全国农业用水才占到总用水量的75.3%，可见规划区和河西走廊的农业灌溉用水已大大超过了全国平均水平。就整个河西走廊而言，高耗水作物种植面积过大，农业用水比重普遍高于全国水平，而生态用水比重偏低。挤占生态用水的直接后果就是环境恶化进一步加剧。石羊河下游的民勤、黑河下游的额济纳一带之所以成为我国西北两大风沙尘源地，其根本原因就在于水资源的过度开发。旅游业开发在带来经济效益的同时也造成一定的环境问题。近年来河西走廊冰川旅游的开发，导致旅游向林区、草地深处发展，触及到冰川深处。结果，受人员及汽车的影响，冰川区的温度升高，而且生活垃圾、废弃物的排弃，也污染了冰川环境。2.4 体制不顺，权属不清造成保护与开发矛盾突出祁连山地纵跨河西五市，其农田、森林、草地、水资源、气象、矿产等资源分属不同地方的各级政府的农业、林业、水利、国土、气象或环保等多地方、多级别、多部门的管理。保护祁连山生态环境，既有需要同级政府有关部门协调解决的问题，更有需要不同地方、不同级别、不同部门的政府及其相关部门有效沟通才能解决的问题。但到目前为止，虽然有一个保护区管理局，但仅是个县级单位，大多数时候无法承担如此繁重、复杂的协调工作。一个统一的祁连山生态环境保护协调管理机制至今仍未建立起来，而各地各部门制定、执行的法规政策不统一，经济发展和生态环境保护目标也不尽协调，结果导致祁连山生态环境治理各自为政，治理手段和方法单一，综合治理力度不够，治理效果不能很好地发挥出来。同时，祁连山区林地与草地权属重叠，“一地两证”的现象普遍存在。由于自然、地理、历史、经济等原因，使得保护区内的部分土地既是确权颁证的牧民草场，也是拥有合法身份的林地。这种权属不清的现状导致土地使用功能不明晰，造林、封山育林等保护措施难以实施，森林资源的扩展受限。而作为山区牧民来说，非牧就业能力、机会都很有限，畜牧业仍是其生计之所在，也是本区经济增长的基础。为维持基本的生计，牧民大量发展效益高、破坏生态严重的牲畜品种，不断扩大养殖规模，随意拓展养殖空间，导致畜均占有草地资源急剧下降，大多数草场，尤其是在冬季和春季/初夏都出现过度放牧，加上缺乏管理，结果限制了植被生长。林草权属模糊不清，也使得局部地带的疏林地、灌木林成为牧民放牧的地方，最终导致资源保护与利用间的矛盾日趋尖锐。2.5 监测管理体系不健全影响了对生态建设的实践指导作用虽然各行业根据不同的项目和工程需要，要分别对森林、草地、农田、沙漠、河流、湖泊等不同类型的生态系统进行研究和监测，但都仅在局部的一些地点开展工作，主要目的也以研究为主，监测数据覆盖面小，及时性、统一性和实用性差，不能准确、及时的反映全区生态总貌，也不能准确、及时、定量的评价国家巨额投资的各项生态工程在各区域（流域）的实施效果。加之目前祁连山区生态监管主要以水资源的管理为对象，缺乏权威的、专业的自然生态环境监测管理体系，致使生态工程覆盖面重复或遗漏的情况经常发生，生态环境得不到高效的保护和全面管理，严重的制约着下一步祁连山生态环境的保护与建设工作。2.6 资金短缺难以满足生态综合治理的需要长期以来，国家对河西地区的投资方向主要倾向于走廊区的林草植被恢复、荒漠化治理和水利建设投资，针对祁连山产流区生态环境综合整治和人员分流安置的投资较少。祁连山水源涵养区生态治理是一项耗资巨大、时间跨度长的工程，主要以生态、社会效益为主，通过市场筹资的难度大，而甘肃本身又是一个经济欠发达的地区，财政十分困难，特别是规划区是甘肃省主要的少数民族聚居区之一，受自然环境条件的限制，山区经济发展落后，农牧民增收困难，贫困人口集中，是甘肃省全面建设小康社会的“攻坚”对象和构建和谐社会的特别关注区域。因此，从祁连山是河西走廊和我国北方重要的生态安全屏障、甘肃省是经济欠发达地区、规划区是民族地区等实际情况出发，建议工程资金投入以国家投入为主，社会和地方补贴为补充，国家、地方、集体、个人一起上，多渠道、多层次、全方位筹集建设资金。只有这样，才能保证项目的顺利实施。3、 对策研究祁连山生态系统是一个复合的生态系统。针对不同类型的生态子系统、不同区域类型的生态问题及成因，按功能区划和保护与治理目标，应用以下三个方面的保护、恢复与治理的措施和方法，开展祁连山水源涵养林区生态环境保护与综合治理建设。3.1通过冰川环境保护，森林、草地、湿地恢复与重建，减少人为活动影响，增强祁连山生态系统稳定性，促进自然恢复进程，增强水源涵养功能，有效保护生物多样性。3.2通过保护管理能力建设、科技支撑体系建设，健全和稳定规划区保护体系，增强生态保护与监管能力，培养和提高公众保护意识。3.3通过实施人口分流安置、农牧民生产生活设施建设、农牧业生态经济调整优化等方面的配套项目，调整农牧民居住区布局、改善生产生活条件，优化规划区农牧业生产结构、调整区域产业结构，提高农民经济收入、减少水资源消耗，减轻人为活动对自然生态的压力，促进社会经济可持续发展。4、规划的主要做法4.1冰川生态系统保护主要采取人工廵护、监测和人工增雨雪的措施，减少冰川周边环境的污染和破坏，避免人为干扰，维持和稳定冰川周边生态环境，促进自然恢复进程。4.2森林生态系统保护与恢复主要采取人工造林、封山育林、林缘区弃耕地植被恢复等途径，提高植被覆盖率，增强生态系统的功能，使其结构优化、系统稳定，发挥最大的生态效益；采取森林防火工程、森林有害生物防控体系建设工程等措施，减少虫害、火灾发生频率，增加系统内抗御自然灾害能力；通过森林保护基础设施建设、增强林地保护能力，减少和控制环境的污染与破坏，包括控制采矿、开垦、盗伐林木、挖药等行