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入湖口濕地環(huán)境 | 千島湖水基金

人口增長和城市化、工業(yè)化、農(nóng)業(yè)擴(kuò)張和集約化以及氣候變化驅(qū)動下的水污染和水質(zhì)惡化，正嚴(yán)重威脅著人類和生態(tài)系統(tǒng)健康，同時造成“水質(zhì)性缺水”。不合理的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式造成氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)以面源污染的形式進(jìn)入河流，導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，亦影響到水安全；長期以來，我們首先希望借助“灰色”基礎(chǔ)設(shè)施（如輸水渡槽、水庫和污水處理廠等）以改善水資源管理，而將自然撇在一邊。但是，灰色基礎(chǔ)設(shè)施在處理某些水環(huán)境問題，如農(nóng)業(yè)面源污染上已然顯現(xiàn)出短板。因此，我們需要與自然協(xié)作，以新的解決方案來管理水資源。

投資于更可持續(xù)的基于自然的水源地保護(hù)方案，如濕地保護(hù)修復(fù)、再生農(nóng)業(yè)實(shí)踐、森林保護(hù)等，可以幫助在氣候變化中維護(hù)地區(qū)用水安全。有效的水資源保護(hù)需要多個用戶、組織和機(jī)構(gòu)等在當(dāng)?shù)胤秶鷥?nèi)協(xié)同工作，以實(shí)現(xiàn)對流域范圍內(nèi)的影響。大自然保護(hù)協(xié)會（TNC）浙江千島湖水基金項(xiàng)目正利用創(chuàng)新的機(jī)制保護(hù)水源地，從源頭減少污染，以保持穩(wěn)定和安全的水供應(yīng)、改善和保持流域生物多樣性和提升區(qū)域生活品質(zhì)。

“基于自然的解決方案”是什么？

基于自然的解決方案（Nature-based Solution，以下簡稱“NbS”）是近十年提出的新概念，目前對于NbS有多種定義和解讀。

世界自然保護(hù)聯(lián)盟（IUCN）將NbS定義為“保護(hù)、可持續(xù)管理和恢復(fù)自然的或被改變的生態(tài)系統(tǒng)的行動，從而有效和適應(yīng)性地應(yīng)對社會挑戰(zhàn)、同時提供人類福祉和生物多樣性效益”。

大自然保護(hù)協(xié)會（TNC）認(rèn)為，NbS是積極地利用生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)來實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)（SDGs）的傘形概念，包含諸多基于生態(tài)系統(tǒng)的方法，如 EbA、基于生態(tài)系統(tǒng)的災(zāi)害風(fēng)險減緩（Ecosystem-based Disaster Risk Reduction，Eco-DRR）、自然基礎(chǔ)設(shè)施、綠色基礎(chǔ)設(shè)施以及自然氣候解決方案（Natural Climate Solutions，NCS）。

NbS與水安全

全球水資源危機(jī)

當(dāng)下，全球有40%的城市水源地集水區(qū)出現(xiàn)了高到中等程度的退化（TNC，2017）。自然植被的喪失和土地退化改變整個流域的水流模式，導(dǎo)致流域供水量的不穩(wěn)定；來自農(nóng)業(yè)和其他產(chǎn)業(yè)的營養(yǎng)物質(zhì)和沉積物導(dǎo)致水質(zhì)下降。這些都對水安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。獲取清潔的水資源變得越來越困難，水資源短缺、用水安全問題日益突出。

聯(lián)合國將普遍和平等地獲得安全、可負(fù)擔(dān)得起的飲用水設(shè)為其可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)中的一項(xiàng)。獲得安全的飲用水對于確保實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)至關(guān)重要。

NbS帶來的機(jī)遇

面對危機(jī)，我們迫切需要創(chuàng)新的解決方案，必須要重新思考人與自然的關(guān)系，最大限度地發(fā)揮自然的力量；從對自然資源的無序開發(fā)和利用，逐漸轉(zhuǎn)變到尊重自然、與自然合作的思路。

NbS強(qiáng)調(diào)充分利用生態(tài)系統(tǒng)所能提供的供給、調(diào)節(jié)、支持和文化服務(wù)功能，來應(yīng)對目前人類社會面臨的一系列重大威脅，實(shí)現(xiàn)從源頭到城市為水資源問題提供解決方案，同時帶來多種經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會效益。

NbS工作原理說明｜制圖：張景茜

NbS在千島湖水源地保護(hù)的應(yīng)用

千島湖庫容量達(dá)178億立方米，水域面積約567.4平方千米，是長三角地區(qū)最重要的戰(zhàn)略飲用水源地之一。自2019年起，千島湖開始為杭州市等地近1000萬人口提供飲用水。

前期政府已經(jīng)投入大量資源治理工業(yè)污染和生活等點(diǎn)源污染，但千島湖周邊活躍著約20萬農(nóng)業(yè)從業(yè)者，由種植業(yè)生產(chǎn)、畜牧養(yǎng)殖等所造成的農(nóng)業(yè)面源污染分布廣泛且分散，對千島湖水源地的保護(hù)帶來挑戰(zhàn)。

NbS促進(jìn)水源保護(hù)

2018年千島湖水基金項(xiàng)目在千島湖流域建立試點(diǎn)，采取了一系列近自然措施，進(jìn)行農(nóng)業(yè)最佳管理實(shí)踐和濕地生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)，采用“源頭削減”+“過程攔截”的方式減少農(nóng)業(yè)面源污染，對流入庫區(qū)的水源進(jìn)行凈化。與此同時，保障農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)健康，提升農(nóng)作物質(zhì)量，開發(fā)生態(tài)農(nóng)產(chǎn)品和生態(tài)旅游產(chǎn)品等，以實(shí)現(xiàn)水源地保護(hù)、可持續(xù)發(fā)展、美麗鄉(xiāng)村等多重效益聯(lián)動。

NbS保護(hù)思路示意圖｜制圖：張景茜

治理農(nóng)業(yè)面源污染，提升土壤健康

基于自然的解決方案能在減輕農(nóng)業(yè)面源污染，減少土壤侵蝕，改善水質(zhì)方面最大限度的發(fā)揮作用，千島湖項(xiàng)目所實(shí)施的具體農(nóng)業(yè)相關(guān)措施包括：

1

覆蓋作物和植物籬

利用覆蓋作物（Cover crops）增加地表植被覆蓋，可提高土壤的穩(wěn)定性，減少土壤侵蝕和養(yǎng)分流失。植物籬（Hedgerow system）是指由連續(xù)密集的帶狀植物群，在地面或接近地面處形成密閉的空間，能分散地表徑流，降低徑流流速，從而攔截流失的水土和農(nóng)業(yè)污染。

對于千島湖種植面積最大的三種坡地作物——山核桃、茶園和水果（柑橘）來說，采用覆蓋作物和植物籬措施，能有效增加土壤的孔隙度，攔截地表徑流和伴隨的面源污染。研究報告顯示，耕地空閑期種植覆蓋作物平均可降低52%的土壤侵蝕以及48%的氮磷損失（Stevens et al.，2009)。

臨岐鎮(zhèn)山核桃示范區(qū)：種植覆蓋作物的小區(qū)（左）和未種植的小區(qū)（右）對比十分明顯 | 千島湖水基金

界首鄉(xiāng)柑橘園示范區(qū)：種植覆蓋作物的小區(qū)（左）和未種植的小區(qū)（右）對比十分明顯 | 千島湖水基金

嫩綠色的植物是林下的覆蓋作物 | 千島湖水基金

2

保護(hù)性耕作：秸稈覆蓋

針對坡地茶園，千島湖水基金通過在茶園坡底采用“秸稈覆蓋”等保護(hù)性耕作措施，增加土壤表層保護(hù)性的有機(jī)覆蓋物，留住土壤表層的水分與養(yǎng)分，從而減少養(yǎng)分流失；控制雜草與病蟲害，從而減少除草劑和殺蟲劑的使用。根據(jù)浙江農(nóng)林大學(xué)2019-2021年的監(jiān)測研究，茶園覆蓋措施能有效減少徑流中57.31%的總磷和44.03%的總氮，并提升茶園土壤肥力。

位于界首鄉(xiāng)的示范區(qū)：左側(cè)兩個監(jiān)測小區(qū)的茶樹中間覆蓋有秸稈 | 千島湖水基金

3

農(nóng)田養(yǎng)分管理：綠肥替代

綠肥（green manure）是用綠色植物體腐爛后制成的肥料。種植綠肥不僅是增加肥料來源的有效方法，對改良土壤也有很大作用。綠肥還田是提高作物產(chǎn)量、增加氮素利用率的田間管理有效手段之一。千島湖水基金采用了紫云英（豆科植物）作為綠肥代替10%化肥的方式。

安陽鄉(xiāng)水稻示范區(qū)：種植紫云英的稻田(左）及傳統(tǒng)稻田（右）| 千島湖水基金

入湖口濕地生態(tài)修復(fù)

濕地被稱為“地球之腎”，在水質(zhì)提升方面有巨大的潛力，它能夠有效減少徑流中懸浮沉積物；濕地中的植被和微生物有助于降解多種污染物，減少水中的營養(yǎng)物質(zhì)。濕地修復(fù)有助于修復(fù)其凈化功能。促進(jìn)濕地生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)，能為鳥類、兩棲爬行類、魚類等生物提供良好的棲息地，同時使其成為防止污染物流入湖區(qū)的一道防線。

在千島湖，水基金項(xiàng)目計劃在入湖口已經(jīng)荒蕪的河岸旁，開展?jié)竦厣鷳B(tài)修復(fù)。具體措施包括：

基于本底調(diào)查，識別缺失的功能性物種類群，設(shè)定生態(tài)提升目標(biāo)物種，實(shí)施微棲息地的營造和生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建；

適當(dāng)利用工程性措施改變濕地水文，例如增加河道的自然蜿蜒形態(tài)，減緩進(jìn)入濕地的水體流速并盡可能延長停留和沉淀凈化的時間；

優(yōu)化濕地植物群落，采用鄉(xiāng)土水生植物，包括沉水植物，挺水植物和陸生植物，重構(gòu)近自然植物群落，進(jìn)一步吸收凈化水流中荷載的營養(yǎng)物質(zhì)（農(nóng)業(yè)污染中主要的氮磷）。

入湖口濕地環(huán)境圖 | 千島湖水基金

結(jié)語

清潔的好水離不開好的水源。開展水源地保護(hù)，能夠有效提升水質(zhì)，恢復(fù)河流的自凈能力，同時為上下游帶來多重收益。NbS的探索與實(shí)踐需要經(jīng)常長時間的實(shí)地試驗(yàn)和科學(xué)支持，也需要包括政府相關(guān)部門、企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者、民間機(jī)構(gòu)和社會公眾等多方力量的參與。

我們相信，NbS的規(guī)?；瘜?shí)施將為世界各地的社區(qū)帶來環(huán)境、社會和經(jīng)濟(jì)效益。將基于自然的理念和實(shí)踐融入商業(yè)和發(fā)展規(guī)劃，不僅能為解決水資源危機(jī)問題帶來新的思路，對于創(chuàng)建一個滋養(yǎng)和維持所有生命的更健康的地球也至關(guān)重要。