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丹江口水庫 | 攝影：杜卿/TNC

位于漢江中上游的丹江口水庫，坐落于湖北省丹江口市和河南省南陽市淅川縣，水域橫跨鄂、豫兩省，南水北調(diào)中線工程的水源地。自2014年向北方輸水以來，丹江口水庫已累計向沿線地區(qū)供水超過430億立方米，提供了北京和天津70%以上的城區(qū)用水，有效緩解了北方地區(qū)河流斷流、地下水水位下降等生態(tài)問題，成為北方地區(qū)超過7900萬居民的生命水源地。

淅川縣境內(nèi)的部分庫區(qū)水域亦屬于丹江濕地國家級自然保護(hù)區(qū)，是南水北調(diào)中線工程的核心水源區(qū)，因此，水質(zhì)保護(hù)便成為了淅川縣各項工作的重中之重。同時，淅川還是丹江匯入丹江口水庫的最后一道屏障，發(fā)揮著南水北調(diào)中線工程“凈水器”的作用，直接關(guān)系著京津冀地區(qū)家家戶戶的用水取水安全。

盡管丹江口水庫目前水質(zhì)狀況較好，水質(zhì)整體達(dá)到地表水環(huán)境質(zhì)量 II 級標(biāo)準(zhǔn)（水質(zhì)指標(biāo)中總氮不參與評價），但以水環(huán)境質(zhì)量改善為目標(biāo)的流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作仍然面臨著一系列艱巨的挑戰(zhàn)。其中，農(nóng)業(yè)面源污染和水土流失是不可忽視的重點問題。

庫周典型地形圖 | 攝影：杜卿/TNC

丹江口水庫庫區(qū)周邊多為山地，坡度大，同時農(nóng)村及耕地面積大且主要分布在庫區(qū)沿岸和河流附近。區(qū)域內(nèi)多數(shù)農(nóng)戶目前仍在使用傳統(tǒng)的耕作方式，為提高農(nóng)作物產(chǎn)量大量使用化肥、農(nóng)藥。農(nóng)業(yè)面源污染已成為庫區(qū)水體（河流、湖泊）污染的第一大污染源，種植業(yè)源的氮、磷流失是庫區(qū)水體富營養(yǎng)化污染風(fēng)險的主要構(gòu)成因子。

大自然保護(hù)協(xié)會（TNC）中國河南丹江項目自2018年啟動以來，堅持從山水林田湖草一體化保護(hù)和系統(tǒng)治理的理念出發(fā)，以農(nóng)業(yè)面源污染防控和減少水土流失作為工作核心，多措并舉地開展保護(hù)工作。以科學(xué)為基礎(chǔ)是TNC始終堅持的工作原則。2019年，中國TNC聯(lián)合中國科學(xué)院武漢植物園的科研團(tuán)隊對庫區(qū)開展了多次實地考察，經(jīng)過反復(fù)的分析和探討，各方共同確定以基于自然的解決方案（Nature-based Solutions，NbS）為原則治理當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)面源污染，以削減面源污染和庫區(qū)水土流失為優(yōu)先保護(hù)目標(biāo)，兼顧土壤肥力和結(jié)構(gòu)的修復(fù)，并啟動了庫區(qū)綠色農(nóng)業(yè)技術(shù)模式的示范探索工作。

探索高價值生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式

通過對園地和農(nóng)田的種植模式的評估，我們探索實施果園生草覆蓋和坡耕地種植模式調(diào)整等綠色高價值生態(tài)農(nóng)業(yè)模式。綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)模式可以增加水土保持功能，減少坡耕地和園地水土流失，減少農(nóng)藥化肥施用量，并以此扼制氮磷流失到庫區(qū)水體，在庫區(qū)形成高經(jīng)濟效益和高生態(tài)效益的特色高價值生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)規(guī)范。綠色種植模式不僅能達(dá)到控制農(nóng)業(yè)面源污染、保護(hù)土壤健康和增加生物多樣性等多重生態(tài)效益，還可以提升當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)產(chǎn)值/增加農(nóng)民收入，最終服務(wù)于國家水資源安全、鄉(xiāng)村振興等重大戰(zhàn)略。

不同試驗處理下的果園生草覆蓋示范區(qū) | 攝影：杜卿/TNC

果園生草是指在果樹株行間或全園種植多樣化草本植物作為覆蓋作物，是一種可持續(xù)的果園土壤管理方法?？茖W(xué)的果園生草管理，能培肥土壤、抑制雜草、減少果園經(jīng)營管理成本，促進(jìn)果樹生長，減少化肥農(nóng)藥污染，提高果實品質(zhì)；全年的地表覆蓋也能有效減少水土流失，經(jīng)濟和生態(tài)效益顯著。淅川縣縣域目前有超過20萬畝的軟籽石榴、大櫻桃、桃樹等果園，每年都會給丹江口水庫帶來大量的面源污染，通過引入“果園生草覆蓋技術(shù)”，預(yù)期可以將進(jìn)入水體的面源污染減少20-40%，并改良土壤肥力，獲得顯著的生態(tài)效益。

項目團(tuán)隊與當(dāng)?shù)卮迕褚黄鸱N植迷迭香 | 來源：TNC

迷迭香試驗監(jiān)測小區(qū) | 來源：TNC

丹江口水庫周邊多是山地，水土流失較為嚴(yán)重，農(nóng)民在坡耕地上頻繁翻耕的傳統(tǒng)耕作方式，除了增加面源污染，也會加劇水土流失。數(shù)據(jù)顯示，丹江口水庫周邊每年進(jìn)入水庫的泥沙總量約為600萬噸，對水庫的壽命和水質(zhì)安全都有潛在的威脅。如何優(yōu)化坡耕地現(xiàn)有種植結(jié)構(gòu)，減少坡耕地水土流失一直是項目團(tuán)隊面臨的挑戰(zhàn)。

在淅川縣農(nóng)業(yè)局的推薦和指導(dǎo)下，項目團(tuán)隊嘗試在坡耕地進(jìn)行多年生小灌木迷迭香的生態(tài)種植示范探索工作。迷迭香是多年生植物，一次種植、多年收獲，成活后不需要每年翻耕擾動土壤，同時迷迭香較為耐旱耐貧瘠，適合在坡耕地種植，也不需要施用農(nóng)藥化肥。因此種植迷迭香可以有效地降低坡耕地水土流失和面源污染，同時迷迭香具有較高的經(jīng)濟價值，可以有效增加農(nóng)民收入。

中國TNC河南丹江項目在2020年正式啟動上述兩個示范項目的技術(shù)探索工作，分別建成了30畝的果園生草覆蓋技術(shù)示范園區(qū)和20畝的坡耕地水土流失治理示范園區(qū)。期間，項目聯(lián)合科武漢植物園持續(xù)定期開展監(jiān)測工作，探索不同的技術(shù)模式對土壤養(yǎng)分、水土流失以及土壤結(jié)構(gòu)等方面的影響，以定量評估新的技術(shù)模式對于減少農(nóng)業(yè)面源污染和水土流失的生態(tài)效益。經(jīng)過近兩年的試驗探索，我們初步得到了一些結(jié)論：

果園生草：

經(jīng)過對不同草種、不同播種搭配以及不同播種方式等的探索，找到了適合于當(dāng)?shù)氐纳萁M合，即使在冬季也能完成地表覆蓋，有效降低冬季風(fēng)蝕對土壤的影響。果園生草顯著降低了果園地表徑流量和水分的淋溶量，降幅均超過30%，效果顯著；并且，果園生草覆蓋對土壤養(yǎng)分和泥沙損失量降幅也達(dá)30%以上。試驗結(jié)果也表明，果園生草覆蓋一定程度上增加了果園有機質(zhì)含量，且對于土壤物理結(jié)構(gòu)的優(yōu)化也有一定效果。因此，長期的生草覆蓋對于維持果園土壤健康和可持續(xù)利用具有重要作用。

坡耕地迷迭香生態(tài)種植：

單純的迷迭香種植雖然不使用農(nóng)藥化肥，很大程度上減少了面源污染，但是在迷迭香生長初期、未完全覆蓋地面之前，裸露的地表可能加劇水土流失。因此項目探索了迷迭香種植+秸稈覆蓋的模式來作對比。結(jié)果顯示，增加秸稈覆蓋的模式與單純的迷迭香種植相比，水土流失降低30%。

丹江 | 攝影：杜卿/TNC

兩年過去，我們的技術(shù)示范取得了明顯的成效，生態(tài)效益顯著，果園生草覆蓋項目更是得到了當(dāng)?shù)卣恼J(rèn)可。2021年10月，在當(dāng)?shù)卣闹鲗?dǎo)下，完成了1000畝果園生草覆蓋推廣。接下來，我們還將對現(xiàn)有項目開展持續(xù)的科研監(jiān)測，繼續(xù)積累寶貴的經(jīng)驗，與各方密切合作，在更大范圍內(nèi)進(jìn)行推廣，讓生態(tài)效益最大化，為丹江口水庫的水質(zhì)安全保障貢獻(xiàn)一份力量。

項目背景介紹：

2018年1月31日，河南省林業(yè)廳與TNC簽署首期為期三年的合作框架協(xié)議（2018-2020），以南水北調(diào)取水口的丹江濕地國家級自然保護(hù)區(qū)為國際合作示范點，采用“政府監(jiān)督、公益參與”的方式，進(jìn)行生態(tài)保護(hù)/修復(fù)/重建、構(gòu)建面源污染防控機制、關(guān)注庫區(qū)及周邊流域內(nèi)貧困問題，以及開展自然教育等多個方面的工作，為河南省及全國重要的水源地保護(hù)提供示范和經(jīng)驗。