中國網/中國發展門戶網訊 青躲高原是我國甚至亞洲主要的生態平安樊籬,被譽為“世界屋脊”“地球第三極”“亞洲水塔”,具有主要的水、生物、草地、游玩等天然資源,是全球生物多樣性保護的主要區域,維持其生態及生產效能是我國生態平安和可持續發展的主要基石。青躲高原生態環境懦弱,生態系統受氣候變化影響顯著,對人類活動的影響也很是敏感,亟待優化生態平安樊籬體系以應對全球氣候變化對青躲高原生態系統的宏大擾動,協調區域經濟社會發展中日益激化的人地牴觸。基于青躲高原生態系統治理現實挑戰,提出頭具名向2035年的青躲高原生態平安樊籬體系,是習近生平態文明思惟和漂亮中國建設目標在青躲高原的主要實踐。
本文基于第二次青躲高原綜合科學考核生態平安樊籬體系研討結果,在青躲高原生態平安樊籬體系周全考核的基礎上,總結生態平安樊籬體系現狀,評估主要生態平安樊籬效能,識別生態平安樊籬效能優化關鍵區,提誕生態平安樊籬體系空間布局優化標的目的,闡釋生態平安樊籬對未來環境變化的應對,旨在為青躲高原生態文明建設與可持續發展戰略實施供給科學支撐。
生態平安樊籬體系現狀
生態平安樊籬體系是一個維持區域內、外生態平安與可持續發展的復合體系,生態平安樊籬能夠堅持生態系統結構、效能不受或少受外界干擾脅迫的狀態,構成多層次和有序化的穩定格式,并對周邊地區的生態環境起屏障和保護感化。生態平安樊籬體系包含但不限于天然保護地體系、生態保護紅線、嚴重生態工程區、重點生態效能區等,在空間布局上具有復合結構特征,在邏輯關系上體現多目標協同,在治理調控中需求多部門協調。2010年末國務院印發的《全國主體效能區規劃》中青躲高原生態樊籬區是“兩屏三帶”生態平安戰略布局的主要組成部門;2021年,青躲高原生態樊籬區作為“三區四帶”之一被納進《全國主要生態系統保護和修復嚴重工程總體規劃(2021—2035年)》。從天然保護地體系建設和生態保護修復工程實施的角度(圖1),青躲高原生態平安樊籬體系獲得了傑出的後期建設基礎。
青躲高原以國家公園為主體的天然保護地體系建設需求基于青躲高原特別的天然環境特征和人文景觀。在第一批10個國家公園體制試點中,青躲高原共占有此中3個,分別為三江源國家公園、祁連山國家公園、年夜熊貓國家公園,跨越青海、甘肅、四川3個省份。截至2021年,青躲高原建成各級天然保護區171個(此中國家級52個),保護區面積達到90.3×104 km2,約占青躲高原面積35.5%,占天然保護地總面積的91.8%。此外,青躲高原還零碎分布著濕地公園、戈壁公園、叢林公園、風景名勝區、地質公園等天然公園,約占天然保護地總面積的8%。青躲高原同時是我國甚至全球實施生態保護規模最年夜的天然地區單元之一,嚴重生態工程實施面積占青躲高原全域的近80%,已實施了一系列草地、林地保護工程以及水土流掉和沙化地盤管理工程,并已實施了7個山川林田湖草沙一體化保護和修復工程。
雖然青躲高原生態平安樊籬體系有必定的建設基礎,占青躲高原全域面積的近85%,但現有3個國家公園僅覆蓋原有天然保護區面積的15%擺佈,未能凸起國家公園的主體位置。天然保護地體系和生態工程區重疊面積約90×104 km2,約占天然保護地體系的82%,加之2023年已基礎定型的生態保護紅線內約104×104 km2的區域覆蓋有分歧類型的生態工程,覆蓋紅線81%的區域,需求規避分歧生態平安樊籬管理標準和手腕疊置形成的治理定位不清問題。有評估認為,青躲高原除天然保護區以外的生態平安評分較低,且青躲高原天然保護區的國土空間格式與生態系統服務效能調控顯著影響地區可持續發展評分。考慮到今朝生態平安樊籬建設舉措重要關注生態保護包養和修復的面積,有需要從保證長期生態平安、晉陞生態平安樊籬效能、支撐區域可持續發展的角度出發,在青躲高原天然保護地體系建設和嚴重生態工程布局的基礎上,基于重要生態平安樊籬效能空間地位及其時間變化開展生態平安樊籬體系的優化。
生態平安樊籬效能評估
針對水源涵養概念內涵,在分布式時變增益水文模子基礎上樹立青躲高原水源涵養模子,將總降水量減雨期蒸發和地表產流視為水源涵養量。結果表白,獲得2000—2020年輕躲高原多年均勻水源涵養量為180.07 mm,其空間布局呈現由東南向東南遞減的態勢(圖2a)。其高值區重要位于岷江流域(387.10 mm)、外流河道域(363.52 mm)和年夜渡河道域(362.67 mm),低值區重要位于內陸河道域(88.00 mm)、祁連山流域(169.67 mm)。2000—2020年輕躲高原水源涵養效能總體上呈現上升趨勢,分歧空間地位的年際變化速度在–7.26 mm/年到5.70 mm/年之間(圖2b)。此中,青躲高原南部邊界、雅魯躲布江流域、怒江流域、瀾滄江流域和雅礱江流域的下流呈下降趨勢,青躲高原東北部區域呈降低趨勢,此中岷江流域和黃河道域降低趨勢最為顯著。
基于分布式水文模子和修改通用泥土流掉方程MUSLE模擬獲得泥土堅持量。結果表白,2000—2020年輕躲高原多年均勻泥土堅持量為1056.84 t/km2,其空間分布呈現由東南向東南遞減的態勢(圖2c)。高值區重要位于外流河道域(6 041.16 t/km2)、岷江流域(4 443.29 t/km2)和雅魯躲布江流域(3 632.25 t/km2),低值區重要位于內陸河道域(60.07 t/km2)。2000—2020年分歧空間地位的泥土堅持效能變化速度在–660 t/(km2·a)到440 t/(km2·a)之間,總體堅持穩定(圖2d)。此中,泥土堅持量在青躲高原東北部區域呈降低趨勢,年夜渡河道域和岷江流域降低趨勢最明顯,重要緣由是區域降水增添、氣溫降低,植被覆蓋度增添。
陸面形式ORCHIDEE S3情形下的凈生態系統生產力顯示,青躲高原碳匯區面積占比約54%,重要分布在青躲高原東南部區域(圖2e)。此中,長江流域的碳匯區面積占比約為74%,碳匯區年均勻凈生態系統生產力為36.8 g C/m²;瀾滄江流域的碳匯區面積占比約為71%,碳匯區年均勻凈生態系統生產力為31.4 g C/m²。2000—2020年,青躲高原凈生態系統生產力總體穩定,61%的區域的年均勻凈生態系統生產力呈現出上升趨勢,在青躲高原東北部區域的降低趨勢最為明顯,但在東南部區域呈現出降落趨勢。
基于InVEST模子評估青躲高原的生境質量,表征生物多樣性維持才能。2000—2020年,青躲高原多年均勻生境質量指數約為0.58,其空間布局呈現出由南部向北部遞減的態勢(圖2g)。高值區重要位于青躲高原東北部的山南市(0.84)及其東部地區,以及長江和瀾滄江接壤處,低值區則重要位于柴達木河道域(0.23)。2000—2020年輕躲高原生境質量整體上堅持穩定(圖2h),在柴達木河道域(0.006)、黃河道域(0.004)部門地區輕微上升,在怒江流域(–0.003)、雅魯躲布江流域(–0.002)輕微降落。
生態平安樊籬效能優化關鍵區
生態平安樊籬效能的優化不僅要考慮區域生態系統服務效能,也要考慮影響生態平安的生態環境敏感水平、人類活動與氣候變化的風險,從而保證生態系統效能不受或少受外界干擾脅迫。是以,可從生態系統服務主要性、生態環境敏理性、人類活動裸露度及氣候變化適應性等4個維度識別出青躲高原生態平安樊籬效能的優化需求。總體上,躲南、躲東南、川滇等地區具備較高的生態系統服務和氣候變化適應才能,雅魯躲布江中游、橫斷山脈和羌塘高原等地區則具有較高的生態環境敏理性,而人類活動強烈的區域重要集中在主要城市和路況干線周邊(圖3a)。此中,生態系統服務主要區域約占全域面積的7%,集中在叢林覆蓋度高、水熱條件優越的東喜馬拉雅南部地區、川滇和躲南地區。生態環境敏感區域約占全域面積的57%,重要分布在雅魯躲布江流域及青躲高原的東南部和東南部。人類活動強烈區約占全域面積的15%,集中在西寧、拉薩等生齒密集的城市,山南和林芝等農業開發潛力年夜的地區,以及重要路況干線四周。通過環境多樣性、物候穩定性和氣候變化速率識別的氣候變化適應區約占全域面積的39.5%,呈現出從東南到東南慢慢擴展的空間格式。
以流域作為基礎評估單元,結合生態系統服務主要區、生態環境敏感區、人類活動強烈區和氣候變化適應區,以及天然保護地、生態工程的空間格式,識別誕生態系統效能保護保育區、高生態價值-退步風險防范區、高生態價值-人類壓力緩解區和生態環境敏感區等4類生態平安樊籬效能優化關鍵區(圖3b)。生態系統效能保護保育區具有較高生態系統服務或較強的氣候適應包養才能,約占全域面積的20%,重要分布在三江源、川西、躲東等地區。高生態價值—退步風險防范區生態系統服務較高或氣候適應才能較高,但生態環境較為懦弱,具有較高的環境退步風險,占全域面積的15.5%,重要分布在躲東、川滇、橫斷山脈等地區。高生態價值—人類壓力緩解區具有較高生態系統服務但也蒙受較高的人類活動脅迫,約占全域面積的5.4%,重要分布在西寧及拉薩2個省會城市周邊。生態環境敏感區具有較高的生態環境敏理性和低人類活動強度,約占全域面積的27%,重要分布在羌塘高原等青躲高原西部地區。此外,將生態環境敏感區域和高生態價值-退步風險防范區域進一個步驟細分,明確地盤沙化、地質災害、水土流掉、生境退步、凍融侵蝕、或兩兩組合的生態本底風險,構成更具針對性的20個二級分區(圖3c),如地盤沙化敏感區、地質災害敏感區、地盤沙化-水土流掉復合敏感區、水土流掉風險防范區、生境退步風險防范區、生境退步-地質災害復合風險防范區等。
生態平安樊籬體系優化標的目的
空間布局優化
到2035年,青躲高原將樹立以國家公園為焦點的天然保護地體系,天然保護地將覆蓋青躲高原總面積的44%(圖4)。青包養網躲高原國家公園群將建設有13個國家公園,占青躲高原面積的24%:在原有三江源國家公園、祁連山國家公園、年夜熊貓國家公園的基礎上新建設10個國家公園,包含北部建設帕米爾—昆侖山國家公園,南部新設岡仁波齊國家公園、珠穆朗瑪國家公園、噴鼻格里拉國家公園和高黎貢山國家公園,東部建設青海湖國家公園、若爾蓋國家公園和貢嘎山國家公園,中部建設羌塘國家公園和雅魯躲布年夜峽谷國家公園,共57.7×104 km2,覆蓋天然保護空中積的一半擺佈。預計到2035年天然保護區樹立200個擺佈,占青躲高原面積的16%。天然公園約250個,約占青躲高原面積的4%。2035年天然保護地將覆蓋約70%的2023年生態保護紅線劃定區域,天然保護地體系優化也將作為未來生態保護紅線調整重要依據之一。
基于《青躲高原生態樊籬區生態保護和修復嚴重工程建設規劃(2021—2035年)》劃分的8項嚴重工程實施區域,模擬在氣候變化、生齒增長和產業發展佈景下的喬、灌、草等地盤覆被變化,提出最年夜晉陞生態平安樊籬效能并保證農牧生產和城鄉生涯的地盤覆被優化設置裝備擺設計劃(圖4)。發現三江源生態保護和修復工程、西躲“兩江四河”造林綠化與綜合整治工程、青躲高原礦山生態修復工程、祁連山生態保護和修復工程、躲東南羌塘高原生態保護和修復工程和阿爾金草原荒涼生態保護和修復工程以草地修復為主,優化后草原綜合植被蓋度均晉陞0.7%以上;躲東南高原生態保護和修復工程和西躲“兩江四河”造林綠化與綜合整治工程優化后叢林覆蓋率分別晉陞0.87%和0.2%,而其余工程區叢林覆蓋率晉陞缺乏0.2%。該結果說明,未來青躲高原生態工程實施應以生態保護為主,強調天然恢復辦法;在變更地盤覆被類型的人工修復辦法中,草地修復的適用范圍遠年夜于喬木和灌木種植。但總體上,變更地盤覆被類型對草原綜合植被蓋度和叢林覆蓋率的貢獻無限。
基于當地化的分歧共享社會經濟路徑(SSP)預估青躲高原未來城鎮面積,模擬趨勢情形和保護情形下的未來城鎮擴展過程,從而劃定青躲高原城鎮增長邊界(圖4)。預測2020—2050年輕躲高原城鎮面積將擴張41%—47%,青海省會鎮面積將增長28%—32%,西躲自治區城鎮面積將增長65%—76%。在不考慮生態平安樊籬建設的趨勢情形下,新增城鎮面積將幾乎所有的集中于西寧市、海東市、拉薩市、山南市4個年夜城市。設定天然保護地為剛性約束、高值生態系統服務為彈性約束的保護情形,則西寧市、海東市新增城鎮面積分別占青海省新增城鎮的56%—62%、27%—30%,拉薩市、山南市、林芝市和日喀則市的新增城鎮面積將分別占西躲自治區新增城鎮面積的13%、39%、23%和21%。由于保護情形下拉薩市的生態系統服務高值區被限制占用,而山南市緊鄰拉薩市,路況方便、水資源相對豐沛,作為邊境市戰略地位主要,且仍有年夜面積生態系統服務相對較低、地勢平展的河谷地區適合城鎮發展,因此該情形下山南市新增城鎮面積較年夜。是以,在生態平安樊籬優化體系建設中需求基于天然保護地和生態系統服務約束城鎮增長邊界,并重視把持高海拔城市的擴張規模。需求說明的是,生態平安和邊境平安是可以兼容的,青躲高原生態平安樊籬體系在優化中并不否認天然保護地體系、生態保護紅線以外人類活動的公道性,并認可青躲高原邊境縣市的國境線四周區域必須保證必定規模的人類活動。
對未來環境變化的應對
基于2000—2020年生態平安樊籬效能的評估模子與參數,預測2020—2035年輕躲高原生態平安樊籬效能。在SSP245與SSP585兩種情形下,青躲高原8項生態保護修復嚴重工程實施區域均呈現出水源涵養效能的增強,泥土堅持效能則增減紛歧(圖5)。此中若爾蓋草原濕地-甘南黃河主要水源補給生態保護和修復工程區的水源涵養效能晉陞最年夜,在SSP245和SSP585情形下分別晉陞20.9 mm和28.7mm,建議將促進生態系統水源涵養效能晉陞作為該區域生態保護修復重要任務。若爾蓋草原濕地-甘南黃河主要水源補給生態保護和修復工程區,以及三江源生態保護和修復工程區在2種情形下泥土堅持效能均有小幅晉陞,西躲“兩江四河”造林綠化與綜合整治工程區在SSP585情形下泥土堅持效能有所晉陞,未來泥土堅持效能的維持應在生態保護修復任務中予以強調。在SSP370與SSP585情形下,一切嚴重工程實施區域的凈生態系統生產力均有所晉陞。此中躲東南高原生態保護和修復工程區的凈生態系統生產力晉陞最為明顯,建議將增強生態系統碳匯效能作為躲東南高原地區生態保護修復的任務重心。
在SSP245與SSP585兩種情形下,高黎貢山國家公園的水源涵養效能均降落最多,是未來高黎貢山國家公園治理中值得重點關注和適應的風險。噴鼻格里拉國家公園在SSP245情形下水源涵養效能上升,但在SSP585情形下表現為降落,為國家公園治理目標制訂帶來不確定性。其余11個國家公園在2種情形下水源涵養效能都有分歧水平的晉陞,此中雅魯躲布年夜峽谷國家公園晉陞最為明顯,建議將促進生態系統水源涵養效能晉陞作為國家公園治理目標之一。年夜多數國家公園的泥土堅持效能在SSP245和SSP585兩種情形下均呈現降落趨勢,羌塘國家公園、若爾蓋國家公園和三江源國家公園在這2種情形下泥土堅持效能均有小幅上升,而雅魯躲布年夜峽谷國家公園則在2種情形下泥土堅持效能降落最為明顯,在未來雅魯躲布年夜峽谷國家公園治理中值得重點關注。在SSP370與SSP585這2種情形下,珠穆朗瑪國家公園的凈生態系統生產力降落最為明顯,預示著生態系統碳匯損掉是未來珠穆朗瑪國家公園治理中值得重點關注和防范的風險。雅魯躲布年夜峽谷國家公園、祁連山國家公園、羌塘國家公園、三江源國家公園和年夜熊貓國家公園在這2種情形下凈生態系統生產力均有所晉陞,強化生態系統碳匯有潛力成為上述國家公園治理的主要目標。
基于以上對生態系統效能變化情形的預測,青躲高原生態平安樊籬的建設應高度關注氣候變化對生態平安樊籬效能的影響,不宜單方面尋求國土空間綠化面積,而是從天然地輿規律出發,貫徹質量優先、穩定優先的原則,確定適于當地天然條件的山川林田湖草沙冰空間設置裝備擺設形式,在氣候變化佈景下“讓天然做功”以期獲得事半功倍的治理成效。
結語
第二次青躲高原綜合科學考核生態平安樊籬體系研討在周全考核主要碳源匯區、江河源區、城鎮化地區、農牧區生態平安樊籬的基礎上,樹立了數據計量口徑分歧、滿足空間優化精度請求的生態平安樊籬體系數據集,拓展了青躲高原全域生態系統效能評估、地盤覆被模擬設置裝備擺設、氣候變化情形預測等技術方式,提出了結合青躲高原天然保護地體系和生態保護修復工程的青躲高原生態平安樊籬優化體系,論證了分歧國家公園和生態保護修復工程對未來環境變化的應對標的目的,有助于為青躲高原生態環境保護和可持續發展供給科技支撐。
青躲高原生態包養網平安樊籬體系建設是一項久久為功的事業。面向青躲高原生態環境保護和可持續發展現實需求,未來生態平安樊籬體系建設不僅需求持續開展空間布局優化,如生態保護紅線與天然保護地體系和生態保護修復工程的銜接,更需求重點關注生態平安樊籬治理體系優化。① 完美生態平安樊籬建設的處所標準體系,加強地區特定生物多樣性保護、特點生態產品供給。② 樹立生態保護修復的適應性治理體系,晉陞對環境變化和天然災害的應對才能。③ 深化以人與天然關系為主線的科技支撐體系,例如研發基于年夜數據和人工智能的人地系統耦合模子,為青躲高原可持續發展供給多目標統籌的系統性計劃。④ 摸索好處相關方的協同管理體系,處理好平易近族地區高程度保護與高質量發展的關系。通過對青躲高原生態平安樊籬治理體系的持續優化,科學推進青躲高原人與天然和諧共生的現代化建設。
(作者:傅伯杰,中國科學院生態環境研討中間 城市與區域生態國家重點實驗室;劉焱序、趙文武,北京師范年夜學 地輿科學學部;馮曉明,中國科學院生態環境研討中間 城市與區域生態國家重點實驗室;劉世梁,北京師范年夜學 環境學院;繆馳遠,北京師范年夜學 地輿科學學部;王旭輝,北京年夜學 城市與環境學院;何春陽、李長嘉、葉愛中,北京師范年夜學 地輿科學學部;胡中平易近,海南年夜學 生態學院;劉志鋒、周丁揚,北京師范年夜學 地輿科學學部; 《中國科學院院刊》供稿)
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