Figure . 1. Framework of the integrated degradationrisk assessment of ES(引自原文)

3 結(jié)果綜述

研究發(fā)現(xiàn)，太湖流域近三分之二(63.6%)的地區(qū)已經(jīng)遭受了輕微的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)退化，而近10.7%(3961.2km2)的地區(qū)遭受了嚴(yán)重的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)退化。退化嚴(yán)重的地區(qū)集中分布在上海、昆山、蘇州、無錫、常州、江陰、張家港和常熟。可以看出，這一分布特點(diǎn)，是該地區(qū)超常加速的城市化的結(jié)果。令人吃驚的是，太倉、張家港、常熟、江陰、桐鄉(xiāng)等城市，總面積中超過80%的地區(qū)存在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)風(fēng)險(xiǎn)。相比之下，安吉、臨安等小城市只有小部分(29%)面積存在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)風(fēng)險(xiǎn)。在一些地區(qū)，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)風(fēng)險(xiǎn)的存在降低了生態(tài)安全水平。

四個生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)項(xiàng)目存在的風(fēng)險(xiǎn)存在明顯的空間差異性(見原文Fig. 3. Degradation risk of ES in 他he TLB in 1985–2020)。在1985-2010年期間，整個太湖流域14.4%、16.5%、19.9%和24.9%的區(qū)域面積存在水質(zhì)凈化、水量調(diào)節(jié)、碳捕捉、糧食生產(chǎn)四項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)退化風(fēng)險(xiǎn);20.9% 和7.8%的陸地面積存在中度的水質(zhì)凈化服務(wù)退化風(fēng)險(xiǎn)，而存在其他三項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)退化風(fēng)險(xiǎn)的面積較小，僅占流域總面積的0.2-2.2%。在在存嚴(yán)重綜合退化風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)域，存在各項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)退化風(fēng)險(xiǎn)的面積只有7.4%，說明四個生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間存在強(qiáng)烈的空間相互依存性。水量調(diào)節(jié)、碳捕捉兩項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)風(fēng)險(xiǎn)的空間模式基本相似，但在存在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)退化風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)域，二者均存在嚴(yán)重退化風(fēng)險(xiǎn)的面積占比例高達(dá)72.8 %。相比而言，水質(zhì)凈化和糧食生產(chǎn)退化風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的空間格局主要涉及“農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)”(即農(nóng)田)，但二者的空間格局存在巨大差異。水質(zhì)凈化退化風(fēng)險(xiǎn)的主要發(fā)生地集中在太倉、海寧、海鹽、長興、嘉興。在這些縣市，28.9%-60.8%的面積存在水質(zhì)凈化退化風(fēng)險(xiǎn)。而江陰、常州、上海、無錫、昆山、栗陽等地，有30%-38% 面積存在嚴(yán)重的糧食生產(chǎn)退化風(fēng)險(xiǎn)。而且，糧食生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)與水質(zhì)凈化風(fēng)險(xiǎn)之間存在相反的變化趨勢，這一趨勢在上海、太倉、海寧、長興等地尤為明顯。這與筆者在從事過的大量農(nóng)業(yè)面源污染治理實(shí)踐中獲得的經(jīng)驗(yàn)是一致的。糧食生產(chǎn)能力的增長，需要更多的肥料投入農(nóng)田，而肥料的大量施用，勢必導(dǎo)致氮磷流失量增大，增加水質(zhì)凈化風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)果顯示，在四個單個生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)項(xiàng)目和綜合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)退化風(fēng)險(xiǎn)之間存在巨大的空間分布差異。

模型預(yù)測認(rèn)為，如不進(jìn)行干預(yù)，到2020年，在可預(yù)見的土地利用變化狀況下，太湖流域的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)將持續(xù)退化。預(yù)計(jì)將有12%(4509.2km2) 的土地將持續(xù)退化，其中遭受中度、重度退化的土地面積占比分別為2.8%和3.4%。容易遭受嚴(yán)重生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)退化的區(qū)域，集中在上海、宜興、桐鄉(xiāng)、丹陽、常熟和無錫，占這些地區(qū)總面積的51%。到2020年。栗陽、桐鄉(xiāng)、海寧、丹陽、金塘和長興存在巨大的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)退化風(fēng)險(xiǎn)。與2010年相比，這些地區(qū)超過15%的總面積將發(fā)生退化。四個生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)項(xiàng)目退化風(fēng)險(xiǎn)的空間相互依存依存關(guān)系也將繼續(xù)，水質(zhì)退化風(fēng)險(xiǎn)與糧食生產(chǎn)之間相反的變化趨勢將更加明顯，占流域內(nèi)存在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)退化風(fēng)險(xiǎn)的面積的97.9%。

與1985-2010期間相比，預(yù)計(jì)的2010-2020年期間生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的空間分布將出現(xiàn)明顯不同。存在嚴(yán)重生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)退化風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)域，將不僅是上海市這樣的大型城市，也包括一些中、小城市，如蘇州、常州、無錫，還有一些小城市，如宜興、桐鄉(xiāng)、丹陽、金壇和常熟等。在四個生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)項(xiàng)目中，水量調(diào)節(jié)、糧食生產(chǎn)將面臨繼續(xù)退化的風(fēng)險(xiǎn)，而水質(zhì)凈化服務(wù)風(fēng)險(xiǎn)的出現(xiàn)機(jī)率相對較低。這可能與國家、流域所在省、市積極開展的污染治理，尤其是農(nóng)業(yè)面源污染治理有關(guān)。根據(jù)《中國新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃》(2014)，大型、超大型城市太湖流域?qū)⒖刂茢U(kuò)張規(guī)模，而中、小型城市受《規(guī)劃》政策的刺激，各地方政府紛紛出臺雄心勃勃的發(fā)展規(guī)劃，更多的農(nóng)田、水域、林地將被擠占用于建設(shè)，這無疑將引發(fā)進(jìn)一步的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)退化風(fēng)險(xiǎn)。

值得注意的一點(diǎn)是，區(qū)域規(guī)模的水質(zhì)凈化服務(wù)功能將略有改善，主要原因是耕地、林地面積減少，氮排放量下降。筆者以為，水質(zhì)凈化功能的輕微改善，也部分歸功于流域內(nèi)開展的以氮流失為主要控制對象的農(nóng)田面源污染治理。筆者所在單位主導(dǎo)參與了大量的農(nóng)業(yè)面源污染的生態(tài)工程化治理，形成一套包括生態(tài)工程、田間管理、退水生態(tài)修復(fù)的一體化技術(shù)集成，應(yīng)用于太湖流域水網(wǎng)農(nóng)田，取得了滿意的結(jié)果。生態(tài)工程的實(shí)施，從總體上從源頭上減少了污染物的產(chǎn)生，改善了土地水質(zhì)凈化能力，降低了退化風(fēng)險(xiǎn)。

4 應(yīng)對措施建議

2010年太湖流域城鎮(zhèn)化水平為65%， 預(yù)計(jì)到2020年城鎮(zhèn)化水平將達(dá)到82.7%，遠(yuǎn)高于60%的全國目標(biāo)。如何在保持經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境保護(hù)、可持續(xù)發(fā)展之間進(jìn)行進(jìn)退取舍，將成為政策制定者面臨的巨大挑戰(zhàn)。通過生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)退化風(fēng)險(xiǎn)的時、空間分布特征分析預(yù)測，文章提出了三條政策建議。

首先，遏制城鎮(zhèn)化、人口增長過快趨勢，提高城鎮(zhèn)土地利用強(qiáng)度，減緩對耕地的進(jìn)一步擠占，降低生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)退化風(fēng)險(xiǎn)。故此，傳統(tǒng)城鎮(zhèn)化模式迫切需要向以密集、智能、綠色、低碳經(jīng)濟(jì)為特色的新型城鎮(zhèn)化模式轉(zhuǎn)變，同時控制農(nóng)村人口向大型城市大量流動的趨勢。在那些生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)退化風(fēng)險(xiǎn)不斷升高的中小城市，也有必要采取這一措施。

其次，強(qiáng)化已開展的環(huán)境計(jì)劃，保護(hù)耕地、森林和濕地。已經(jīng)有證據(jù)證明，這些計(jì)劃有利于改善生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。特別是預(yù)定2015年或2020年即將完成的退耕還林、退耕還湖計(jì)劃，應(yīng)繼續(xù)執(zhí)行到2020年以后。與此同時，流域內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)急需升級，以減少污染物進(jìn)入河湖水系，維持或改善太湖及幾十條入湖河流的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。筆者所在單位參與的大量項(xiàng)目中，多數(shù)都以太湖流域入湖河流流水環(huán)境整治、控制農(nóng)田退水營養(yǎng)鹽流失而導(dǎo)致的面源污染為目的。

文章最后建議，應(yīng)盡快建立太湖流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)監(jiān)測系統(tǒng)。目前太湖流域只有一個以水質(zhì)監(jiān)測、生態(tài)系統(tǒng)為對象的湖泊監(jiān)測系統(tǒng)。盡快建立觀測體系，監(jiān)控關(guān)鍵生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)及變化動態(tài)，加深對生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部功能、過程、服務(wù)之間、不同生態(tài)系統(tǒng)之間的相互依存關(guān)系的監(jiān)測研究，為政策制定者提供基于科學(xué)的決策依據(jù)，在不致造成不可逆轉(zhuǎn)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)退化的前提下，保持經(jīng)濟(jì)增長和城市發(fā)展的相互均衡，顯得非常必要和迫切。

編輯：王媛媛