青藏高原生态平安樊篱系统优化

　　本文基于第二次青藏高原分析科学调查生态平安樊篱系统研究，正在青藏高原生态平安樊篱系统全面调查的根本上，总结生态平安樊篱系统现状，评估主要生态平安樊篱功能，识别生态平安樊篱功能优化环节区，提出生态平安樊篱系统空间结构优化标的目的，阐释生态平安樊篱对将来变化的应对，旨正在为青藏高原生态文明扶植取可持续成长计谋实施供给科学支持。

　　到2035年，青藏高原将成立以国度公园为焦点的天然地系统，天然地将笼盖青藏高原总面积的44%（图4）。青藏高原国度公园群将扶植有13个国度公园，占青藏高原面积的24%：正在原有三江源国度公园、祁连山国度公园、大熊猫国度公园的根本上新扶植10个国度公园，包罗北部扶植帕米尔—昆仑山国度公园，南部新设冈仁波齐国度公园、珠穆朗玛国度公园、喷鼻格里拉国度公园和高黎贡山国度公园，东部扶植青海湖国度公园、若尔盖国度公园和贡嘎山国度公园，中部扶植羌塘国度公园和雅鲁藏布大峡谷国度公园，共57。7×104 km2，笼盖天然地面积的一半摆布。估计到2035年天然区成立200个摆布，占青藏高原面积的16%。天然公园约250个，约占青藏高原面积的4%。2035年天然地将笼盖约70%的2023年生态红线规定区域，天然地系统优化也将做为将来生态红线调整次要根据之一。

　　（a）生态系统水源涵养功能分布；（b）生态系统水源涵养功能变化；（c）生态系统土壤连结功能分布；（d）生态系统土壤连结功能变化；（e）净生态系统出产力分布；（f）净生态系统出产力变化；（g）生境质量分布；（h）生境质量变化！

　　（a）SSP245情景水源涵养功能变化；（b）SSP585情景水源涵养功能变化；（c）SSP245情景土壤连结功能变化；（d）SSP585情景土壤连结功能变化；（e）SSP370情景净生态系统出产力变化；（f）SSP585情景净生态系统出产力变化；P1 帕米尔—昆仑山国度公园；P2 冈仁波齐国度公园；P3 珠穆朗玛国度公园；P4 雅鲁藏布大峡谷国度公园；P5 高黎贡山国度公园；P6 喷鼻格里拉国度公园；P7 贡嘎山国度公园；P8 大熊猫国度公园；P9 若尔盖国度公园；P10 青海湖国度公园；P11 祁连山国度公园；P12三江源国度公园；P13 羌塘国度公园；R1 三江源生态和修复工程；R2 祁连山生态和修复工程；R3 若尔盖草原湿地-甘南黄河主要水源补给生态和修复工程；R4 藏东南高原生态和修复工程；R5 藏西北羌塘高原生态和修复工程；R6 “两江四河”制林绿化取分析整治工程；R7 阿尔金草原荒凉生态和修复工程；R8 青藏高原矿山生态修复工程。

　　基于以上对生态系统功能变化情景的预测，青藏高原生态平安樊篱的扶植应高度关心天气变化对生态平安樊篱功能的影响，不宜全面逃求河山空间绿化面积，而是从天然地舆纪律出发，贯彻质量优先、不变优先的准绳，确定适于当地天然前提的山川林田湖草沙冰空间设置装备摆设模式，正在天气变化布景下“让天然”以期取得事半功倍的办理成效。

　　基于当地化的分歧共享社会经济径（SSP）预估青藏高原将来城镇面积，模仿趋向情景和情景下的将来城镇扩展过程，从而规定青藏高原城镇增加鸿沟（图4）。预测2020—2050年青藏高原城镇面积将扩张41%—47%，青海省城镇面积将增加28%—32%，自治区城镇面积将增加65%—76%。正在不考虑生态平安樊篱扶植的趋向情景下，新增城镇面积将几乎全数集中于西宁市、海东市、拉萨市、山南市4个大城市。设定天然地为刚性束缚、高值生态系统办事为弹性束缚的情景，则西宁市、海东市新增城镇面积别离占青海省新增城镇的56%—62%、27%—30%，拉萨市、山南市、林芝市和日喀则市的新增城镇面积将别离占自治区新增城镇面积的13%、39%、23%和21%。因为情景下拉萨市的生态系统办事高值区被占用，而山南市紧邻拉萨市，交通便当、水资本相对丰沛，做为边境市计谋主要，且仍有大面积生态系统办事相对较低、地势平展的河谷地域适合城镇成长，因此该情景下山南市新增城镇面积较大。因而，正在生态平安樊篱优化系统扶植中需要基于天然地和生态系统办事束缚城镇增加鸿沟，并沉视节制高海拔城市的扩张规模。需要申明的是，生态平安和边境安满是能够兼容的，青藏高原生态平安樊篱系统正在优化中并不否认天然地系统、生态红线以外人类勾当的合，并承认青藏高原边境县市的国境线附近区域必需保障必然规模的人类勾当。

　　傅伯杰中国科学院院士。中国科学院生态研究核心研究员，兼任国际地舆结合会副。《中国科学院院刊》副从编。次要处置分析天然地舆学和景不雅生态学研究。

　　青藏高原生态平安樊篱系统扶植是一项久久为功的事业。面向青藏高原生态和可持续成长示实需求，将来生态平安樊篱系统扶植不只需要持续开展空间结构优化，如生态红线取天然地系统和生态修复工程的跟尾，更需要沉点关心生态平安樊篱办理系统优化。

　　以流域做为根基评估单位，连系生态系统办事主要区、生态区、人类勾当强烈区和天气变化顺应区，以及天然地、生态工程的空间款式，识别出生态系统功能保育区、高生态价值-退化风险防备区、高生态价值-人类压力缓解区和生态区等4类生态平安樊篱功能优化环节区（图3b）。生态系统功能保育区具有较高生态系统办事或较强的天气顺应能力，约占全域面积的20%，次要分布正在三江源、川西、藏东等地域。高生态价值—退化风险防备区生态系统办事较高或天气顺应能力较高，但生态较为懦弱，具有较高的退化风险，占全域面积的15。5%，次要分布正在藏东、川滇、横断山脉等地域。高生态价值—人类压力缓解区具有较高生态系统办事但也承受较高的人类勾当，约占全域面积的5。4%，次要分布正在西宁及拉萨2个省会城市周边。生态区具有较高的生态性和低人类勾当强度，约占全域面积的27%，次要分布正在羌塘高原等青藏高原西部地域。此外，将生态区域和高生态价值-退化风险防备区域进一步细分，明白地盘沙化、地质灾祸、水土流失、生境退化、冻融、或两两组合的生态本底风险，构成更具针对性的20个二级分区（图3c），如地盘沙化区、地质灾祸区、地盘沙化-水土流失复合区、水土流失风险防备区、生境退化风险防备区、生境退化-地质灾祸复合风险防备区等。

　　青藏高原是我国甚至亚洲主要的生态平安樊篱，被誉为“世界屋脊”“地球第三极”“亚洲水塔”，具有主要的水、生物、草地、旅逛等天然资本，是全球生物多样性的主要区域，维持其生态及出产功能是我国生态平安和可持续成长的主要基石。青藏高原生态懦弱，生态系统受天气变化影响显著，对人类勾当的影响也很是，亟待优化生态平安樊篱系统以应对全球天气变化对青藏高原生态系统的庞大扰动，协调区域经济社会成长中日益的人地矛盾。基于青藏高原生态系统办理现实挑和，提出头具名向2035年的青藏高原生态平安樊篱系统，是习生态文明思惟和斑斓中国扶植方针正在青藏高原的主要实践。

　　青藏高原以国度公园为从体的天然地系统扶植需要基于青藏高原特殊的天然特征和人文景不雅。正在第一批10个国度公园体系体例试点中，青藏高原共拥有此中3个，别离为三江源国度公园、祁连山国度公园、大熊猫国度公园，逾越青海、甘肃、四川3个省份。青藏高原建成各级天然区171个（此中国度级52个），区面积达到90。3×104 km2，约占青藏高原面积的35。5%，占天然地总面积的91。8%。此外，青藏高原还零散分布着湿地公园、戈壁公园、丛林公园、风光名胜区、地质公园等天然公园，约占天然地总面积的8%。青藏高原同时是我国甚至全球实施生态规模最大的天然地区单位之一，严沉生态工程实施面积占青藏高原全域的近80%，已实施了一系列草地、林地工程以及水土流失和沙化地盘管理工程，并已实施了7个山川林田湖草沙一体化和修复工程。

　　生态平安樊篱系统是一个维持区域内、外生态平安取可持续成长的复合系统，生态平安樊篱可以或许连结生态系统布局、功能不受或少受干扰的形态，构成多条理和有序化的不变款式。研究表白，2000—2020年青藏高原生态系统水源涵养功能呈上升趋向，土壤连结量、净生态系统出产力和生境质量总体不变。对比前期3个国度公园和4大类生态修复工程，到2035年正在青藏高原扶植13个国度公园、约200个天然区和约250个天然公园；环绕天然地系统扶植历程，动态调整生态红线项生态修复严沉工程实施区域中凸起生态的从体地位，注沉天然恢复办法和部门地域的草地修复，依循天然变化纪律“让天然”优化青藏高原生态平安樊篱。

　　4。摸索好处相关方的协同管理系统，处置好平易近族地域高程度取高质量成长的关系。通过对青藏高原生态平安樊篱办理系统的持续优化，科学推进青藏高原人取天然协调共生的现代化扶植。

　　第二次青藏高原分析科学调查生态平安樊篱系统研究正在全面调查主要碳源汇区、江河源区、城镇化地域、农牧区生态平安樊篱的根本上，成立了数据计量口径分歧、满脚空间优化精度要求的生态平安樊篱系统数据集，拓展了青藏高原全域生态系统功能评估、地盘覆被模仿设置装备摆设、天气变化情景预测等手艺方式，提出告终合青藏高原天然地系统和生态修复工程的青藏高原生态平安樊篱优化系统，有帮于为青藏高原生态和可持续成长供给科技支持。

　　生态平安樊篱系统是一个维持区域内、外生态平安取可持续成长的复合系统，生态平安樊篱可以或许连结生态系统布局、构成多条理和有序化的不变款式，并对周边地域的生态起屏障和感化。生态平安樊篱系统包罗但不限于天然地系统、生态红线、严沉生态工程区、沉点生态功能区等，正在空间结构上具有复合布局特征，正在逻辑关系上表现多方针协同，正在办理调控中需要多部分协调。2010岁尾国务院印发的《全国从体功能区规划》中青藏高原生态樊篱区是“两屏三带”生态平安计谋结构的主要构成部门；2021年，青藏高原生态樊篱区做为“三区四带”之一被纳入《全国主要生态系统和修复严沉工程总体规划（2021—2035年）》。从天然地系统扶植和生态修复工程实施的角度（图1），青藏高原生态平安樊篱系统取得了优良的前期扶植根本。

　　正在SSP245取SSP585两种情景下，高黎贡山国度公园的水源涵养功能均下降最多，是将来高黎贡山国度公园办理中值得沉点关心和顺应的风险。喷鼻格里拉国度公园正在SSP245情景下水源涵养功能上升，但正在SSP585情景下表示为下降，为国度公园办理方针制定带来不确定性。其余11个国度公园正在2种情景下水源涵养功能都有分歧程度的提拔，此中雅鲁藏布大峡谷国度公园提拔最为较着，将推进生态系统水源涵养功能提拔做为国度公园办理方针之一。大大都国度公园的土壤连结功能正在SSP245和SSP585两种情景下均呈现下降趋向，羌塘国度公园、若尔盖国度公园和三江源国度公园正在这2种情景下土壤连结功能均有小幅上升，而雅鲁藏布大峡谷国度公园则正在2种情景下土壤连结功能下降最为较着，正在将来雅鲁藏布大峡谷国度公园办理中值得沉点关心。正在SSP370取SSP585这2种情景下，珠穆朗玛国度公园的净生态系统出产力下降最为较着，预示着生态系统碳汇丧失是将来珠穆朗玛国度公园办理中值得沉点关心和防备的风险。雅鲁藏布大峡谷国度公园、祁连山国度公园、羌塘国度公园、三江源国度公园和大熊猫国度公园正在这2种情景下净生态系统出产力均有所提拔，强化生态系统碳汇有潜力成为上述国度公园办理的主要方针。

　　基于InVEST模子评估青藏高原的生境质量，表征生物多样性维持能力。2000—2020年，青藏高原多年平均生境质量指数约为0。58，其空间结构呈现出由南部向北部递减的态势（图2g）。高值区次要位于青藏高原西南部的山南市（0。84）及其东部地域，以及长江和澜沧江交壤处，低值区则次要位于柴达木河道域（0。23）。2000—2020年青藏高原生境质量全体上连结不变（图2h），正在柴达木河道域（0。006）、黄河道域（0。004）部门地域轻细上升，正在怒江流域（–0。003）、雅鲁藏布江流域（–0。002）轻细下降。

　　陆面模式ORCHIDEE S3情景下的净生态系统出产力显示，青藏高原碳汇区面积占比约54%，此中，长江流域的碳汇区面积占比约为74%，碳汇区年平均净生态系统出产力为36。8 g C/m²；澜沧江流域的碳汇区面积占比约为71%，碳汇区年平均净生态系统出产力为31。4 g C/m²。2000—2020年，青藏高原净生态系统出产力总体不变，61%的区域的年平均净生态系统出产力呈现出上升趋向，正在青藏高原西南部区域的升高趋向最为较着，但正在东南部区域呈现出下降趋向。

　　针对水源涵养概念内涵，正在分布式时变增益水文模子根本上成立青藏高原水源涵养模子，将总降水量减雨期蒸发和地表产流视为水源涵养量。成果表白，获得2000—2020年青藏高原多年平均水源涵养量为180。07 mm，其空间结构呈现由东南向西北递减的态势（图2a）。其高值区次要位于岷江流域（387。10 mm）、外流河道域（363。52 mm）和大渡河道域（362。67 mm），低值区次要位于内陆河道域（88。00 mm）、祁连山流域（169。67 mm）。2000—2020年青藏高原水源涵养功能总体上呈现上升趋向，分歧空间的年际变化速度正在–7。26 mm/年到5。70 mm/年之间（图2b）。此中，青藏高原南部鸿沟、雅鲁藏布江流域、怒江流域、澜沧江流域和雅砻江流域的下逛呈降低趋向，青藏高原东北部区域呈升高趋向，此中岷江流域和黄河道域升高趋向最为显著。

　　基于分布式水文模子和批改通用土壤流失方程MUSLE模仿获得土壤连结量。成果表白，2000—2020年青藏高原多年平均土壤连结量为1056。84 t/km2，其空间分布呈现由东南向西北递减的态势（图2c）。高值区次要位于外流河道域（6041。16 t/km2）、岷江流域（4443。29 t/km2）和雅鲁藏布江流域（3632。25 t/km2），低值区次要位于内陆河道域（60。07 t/km2）。2000—2020年分歧空间的土壤连结功能变化速度正在–660 t/(km2·a)到440 t/(km2·a)之间，总体连结不变（图2d）。此中，土壤连结量正在青藏高原东北部区域呈升高趋向，大渡河道域和岷江流域升高趋向最较着，次要缘由是区域降水添加、气温升高，植被笼盖度添加。

　　基于《青藏高原生态樊篱区生态和修复严沉工程扶植规划（2021—2035年）》划分的8项严沉工程实施区域，模仿正在天气变化、生齿增加和财产成长布景下的乔、灌、草等地盘覆被变化，提出最大提拔生态平安樊篱功能并保障农牧出产和城乡糊口的地盘覆被优化设置装备摆设方案（图4）。发觉三江源生态和修复工程、“两江四河”制林绿化取分析整治工程、青藏高原矿山生态修复工程、祁连山生态和修复工程、藏西北羌塘高原生态和修复工程和阿尔金草原荒凉生态和修复工程以草地修复为从，优化后草原分析植被盖度均提拔0。7%以上；藏东南高原生态和修复工程和“两江四河”制林绿化取分析整治工程优化后丛林笼盖率别离提拔0。87%和0。2%，而其余工程区丛林笼盖率提拔不脚0。2%。该成果申明，将来青藏高原生态工程实施应以生态为从，强调天然恢复办法；正在变动地盘覆被类型的人工修复办法中，草地修复的合用范畴弘远于乔木和灌木种植。但总体上，变动地盘覆被类型对草原分析植被盖度和丛林笼盖率的贡献无限。

　　虽然青藏高原生态平安樊篱系统有必然的扶植根本，占青藏高原全域面积的近85%，但现有3个国度公园仅笼盖原有天然区面积的15%摆布，未能凸起国度公园的从体地位。天然地系统和生态工程区堆叠面积约90×104 km2，约占天然地系统的82%，加之2023年已根基定型的生态红线的区域笼盖有分歧类型的生态工程，笼盖红线%的区域，需要规避分歧生态平安樊篱管理尺度和手段叠置形成的办理定位不清问题。有评估认为，青藏高原除天然区以外的生态平安评分较低，且青藏高原天然区的河山空间款式取生态系统办事功能调控显著影响地域可持续成长评分。考虑到目前生态平安樊篱扶植行动次要关心生态和修复的面积，有需要从保障持久生态平安、提拔生态平安樊篱功能、支持区域可持续成长的角度出发，正在青藏高原天然地系统扶植和严沉生态工程结构的根本上，基于次要生态平安樊篱功能空间及当时间变化开展生态平安樊篱系统的优化。

　　生态平安樊篱功能的优化不只要考虑区域生态系统办事功能，也要考虑影响生态平安的生态程度、人类勾当取天气变化的风险，从而保障生态系统功能不受或少受干扰。因而，可从生态系统办事主要性、生态性、人类勾当度及天气变化顺应性等4个维度识别出青藏高原生态平安樊篱功能的优化需求。总体上，藏南、藏东南、川滇等地域具备较高的生态系统办事和天气变化顺应能力，雅鲁藏布江中逛、横断山脉和羌塘高原等地域则具有较高的生态性，而人类勾当强烈的区域次要集中正在主要城市和交通干线a）。此中，生态系统办事主要区域约占全域面积的7%，集中正在丛林笼盖度高、水热前提优胜的东喜马拉雅南部地域、川滇和藏南地域。生态区域约占全域面积的57%，次要分布正在雅鲁藏布江流域及青藏高原的西北部和东南部。人类勾当强烈区约占全域面积的15%，集中正在西宁、拉萨等生齿稠密的城市，山南和林芝等农业开辟潜力大的地域，以及次要交通干线附近。通过多样性、物候不变性和天气变化速度识此外天气变化顺应区约占全域面积的39。5%，呈现出从东南到西北逐渐扩展的空间款式。

　　基于2000—2020年生态平安樊篱功能的评估模子取参数，预测2020—2035年青藏高原生态平安樊篱功能。正在SSP245取SSP585两种情景下，青藏高原8项生态修复严沉工程实施区域均呈现出水源涵养功能的加强，土壤连结功能则增减纷歧（图5）。此中若尔盖草原湿地-甘南黄河主要水源补给生态和修复工程区的水源涵养功能提拔最大，正在SSP245和SSP585情景下别离提拔20。9 mm和28。7mm，将推进生态系统水源涵养功能提拔做为该区域生态修复首要使命。若尔盖草原湿地-甘南黄河主要水源补给生态和修复工程区，以及三江源生态和修复工程区正在2种情景下土壤连结功能均有小幅提拔，“两江四河”制林绿化取分析整治工程区正在SSP585情景下土壤连结功能有所提拔，将来土壤连结功能的维持应正在生态修复工做中予以强调。正在SSP370取SSP585情景下，所有严沉工程实施区域的净生态系统出产力均有所提拔。此中藏东南高原生态和修复工程区的净生态系统出产力提拔最为较着，将加强生态系统碳汇功能做为藏东南高原地域生态修复的工做沉心。