聚焦 | 长江流域生态环境十年(2000 ~2010 年)变化评估

长江是我国水资源配置的战略水源地，是连接我国东中西部的“ 黄金水道”，同时又是重要经济鱼类资源和珍稀濒危水生动植物的天然宝库。长江流域拥有占全国36% 的人口、40% 的粮食、47% 的淡水产品以及约40% 的GDP，是我国经济发展最为活跃的地区。长江流域景观类型多样，动植物种类十分丰富，生态敏感区和生态功能重要区众多，流域生态系统具有提供食物和淡水、涵养水源、净化水质、调节气候、调蓄洪水、保持水土和维持生物多样性等多种重要生态功能，生态价值十分巨大。保护好长江流域的生态环境，关系到流域内4 亿多人民的福祉，对于保障国家生态安全具有重要意义。

《长江流域生态系统评估》（王维等著. 北京: 科学出版社 龙门书局，2017. 1）一书以长江流域生态环境十年变化评估为核心，采用遥感、GIS、地面调查与统计分析等手段，以2000 年为基准年，系统调查近十年来长江流域生态环境、生态系统及流域水资源、水环境的状况及变化，开展流域重要生态系统服务功能评估，对长江流域存在的主要生态环境问题和挑战进行专题调查与评估，并对流域生态健康状况进行评估，提出流域生态环境保护的策略。本文分享主要结论如下。

生态系统结构格局及变化

01

本书从不同层次(包括全流域，上、中、下游及不同子流域，省级行政区) 分析2000 ~2010 年长江流域及岸边带的生态系统结构、格局和变化，得出以下结论。

(1) 生态系统结构组成: 从全流域看，长江流域生态系统类型以森林为主，其次为耕地和草地，再次为湿地和人工表面；十年间森林生态系统面积占比超过48%，耕地和草地保持在25%左右和14%左右，湿地和人工表面分别保持在4% 左右和3% 左右，裸岩荒漠等其他生态系统约占5%。从岸边带看，生态系统类型以林地和耕地为主，两者均占1/3左右；其次草地、湿地都约占12%，人工表面占5% ~ 7%，可见岸边带的耕地和建设用地分布更为集中，在岸边带研究中，耕地、湿地和建设用地的影响更应该引起关注。

(2) 生态系统结构变化: 2000 ~2010 年长江流域生态系统的变化主要为耕地向建设用地转变。从面积变化幅度看，十年间全流域人工表面明显增加(增幅为45%，面积增加17 031km)，农田面积减幅为6. 1% (面积减少28 481km )、湿地增幅为2%、林地增幅为1%、草地增幅为0. 8%；岸边带的人工表面大幅度增加(上游增幅80%、中游增幅31%、下游增幅76%)，耕地小幅度减少(上游减幅9%、中游减幅5%、下游减幅20%)。从空间分布看，耕地和建设用地变化主要分布在上游和下游。十年间耕地面积增加明显的省份为贵州和四川两省，湿地面积减少区域主要集中在安徽、湖北、江苏、四川四省，湖北、江西、江苏等省建设用地扩张明显，流域内的人为干扰不断加大。

(3) 景观格局变化: 从全流域看，十年间长江流域的斑块数目和斑块密度均有所增加，景观形状指数、香农多样性指数和香农均匀度指数均呈增加趋势，说明景观格局趋于破碎化。从岸边带范围看，十年间耕地的斑块数和斑块密度有所增加，而林地、草地、湿地、人工表面斑块数和斑块密度均减少，林地、草地、湿地和人工表面形状指数减少，反映了景观中斑块形状的简单化趋势；耕地呈现相反趋势，形状指数增加，表明耕地的不规则性增加。聚集度指数表现为林地、草地、湿地和人工表面的聚集度增大，耕地的聚集度逐渐减小。

(4) 植被指数(NDVI) 变化: 从全流域看，十年间长江流域的植被覆盖逐渐向好的趋势发展(NDVI 总体呈上升趋势)，植被指数呈波动性变化与当年气候及采取的流域生态保护工程有关；空间分布上，呈中游最高、上游次之，下游最小。十年间，上游、中游的植被覆盖总体上呈改善趋势，其中上游的植被覆盖改善幅度较大，中游次之；下游植被覆盖总体上呈恶化趋势，江苏、浙江、上海及沿海地区植被覆盖降低明显；长江源头部分区域植被覆盖有退化趋势。

▲长江流域2000 ~2010 年NDVI 变化图

生态系统服务功能及变化

02

通过对2000 ~2010 年长江流域生态系统的水文调节功能、土壤保持功能和洪水调蓄功能评估，得出以下结论。

(1) 水文调节功能

从空间分布看，长江流域生态系统的水文调节能力总体从西北部向东南部增加，东南部赣江、洞庭湖流域水文调节能力最强，中部和东北部的水文调节能力次之，西北部水文调节能力最差，这与降水量的空间变化趋势较为一致。从流域范围看，中游的水文调节能力最强，其次是下游，上游最差。

从时间上看，十年间长江流域水文调节能力总体呈下降趋势，上游的水文调节能力变化不明显，下游的水文调节能力降低明显，中游的水文调节能力在2005 ~ 2010 年略有降低。

(2) 土壤保持功能

从空间上看，长江流域上、中、下游的土壤保持能力差异明显，依次为中游最大，其次是上游、下游。十年间长江流域上、中、下游的土壤保持功能均呈下降趋势，下降幅度分别为0. 36%、0. 25%、0. 92%，下游下降幅度最大，单位面积土壤保持量从2000 年的211. 80 万t/ (hm·a) 下降到2010 年的209. 84 万t/ (hm·a)。森林和草地生态系统土壤保持功能呈下降趋势，而农田生态系统土壤保持功能则略有升高。

(3) 洪水调蓄功能

长江流域上、中、下游洪水调蓄能力差异明显，中游最高、上游最低；十年间长江流域生态系统的洪水调蓄能力总体呈增强趋势，上游的洪水调蓄能力明显增强，中游的洪水调蓄能力变化不明显，下游的洪水调蓄能力略有下降。

▲2000 ~2010 年长江流域子流域洪水调蓄能力变化

水资源开发利用与水环境变化

03

(1) 水资源量

长江流域水资源量丰富，以地表水为主。从单位面积水资源量看，洞庭湖水系和鄱阳湖水系最大，其次为金沙江和嘉陵江。2000 ~2010 年，水资源总量、地表水资源量受降水量影响呈波动性变化，2001 年、2004 年、2006 年为低值年，2002 年、2005 年、2010 年为高值年，其中，2006 年最低，2010 年最高。洞庭湖、赣江、汉水、湖口以下水资源量呈增长趋势，嘉陵江、岷沱江和金沙江水资源量呈下降趋势，洞庭湖、鄱阳湖、金沙江的水资源量的年际变化幅度较大。从上、中、下游来看，中游、下游水资源总量呈上升趋势，上游则呈下降趋势。

(2) 水资源利用

十年间长江流域总用水量呈现持续增加的趋势，工业用水量增加明显，生态用水量小幅度增加，而农业用水量变化不大。用水总量增加显著的区域为湖口以下干流、鄱阳湖水系、太湖水系；湖口以下干流用水量增加来源于工业、农业和服务业用水的增加；太湖水系用水量增加源于工业和服务业用水的增加，而鄱阳湖水系用水量增加源于农业用水的增加。

(3) 水质

长江流域干流及主要支流(一级、二级) 水质优良，干流水质好于支流、上游好于下游。2000 ~2010 年水质总体呈变好的趋势，水质变好和保持平稳的断面数各占47%，6%的断面水质变差；除干流和主要支流外，其他支流(二级以下支流) 水质呈变差趋势，从长江委的水质评价结果看，劣V类水质的河长比例总体增加。长江流域湖泊水质总体较差，富营养化问题明显，处于中度和轻度富营养湖泊个数所占比例分别为31. 4%、29. 4%。十年间流域内湖泊水质总体呈先下降后变好的趋势: 2000 ~2004 年，劣于Ⅲ类水质的湖泊所占比例从50% 上升到80%；2004 ~ 2010 年劣于Ⅲ类水质的湖泊所占比例从80%下降到70%，其中，鄱阳湖、洞庭洞、丹江口水库水质呈下降趋势。

▲长江流域2000 ~2010 年I ~ 劣V类河长比例

上游林草地生态系统退化

04

长江流域水土流失强度较大(中度及其以上) 区域主要分布在上游的大渡河、青衣江和岷江干流子流域，该区域在2000 ~2010 年期间土壤侵蚀量变化也较大，十年间土壤侵蚀量变化5. 5 ~13. 7t/ (hm·a)。从土壤侵蚀等级来看大渡河、青衣江和岷江干流两个子流域中度以上侵蚀的面积比例增加，土壤侵蚀程度呈现明显的加剧。

长江上游林地、草地面积总体小幅度增加，2000 ~ 2010 年，森林和草地分别增加了1. 61% 和0. 73%；转入林地为9215km，其中4186km 为人工林，共转出林地2182. 13km，几乎全部为自然林地，林地生态系统服务功能总体下降。

根据对植被覆盖的调查，上游的青衣江和岷江干流、大渡河子流域植被覆盖指数下降明显，与土壤流失量增加显著的地区是一致的，这说明林草植被覆盖质量下降是水土流失变化的主要影响因素。

▲2000 ~2010 年长江上游子流域林地NDVI 变化分布

水电梯级开发的生态环境风险

05

2000 ~2010 年长江上游水电开发快速增长，水库总库容、装机总容量均呈直线增长，库容从2000 年的1145. 0790 3 亿m 上升到2010 年的1527. 1461 亿m。至2010 年大小水电站近2 万座，库容超过10 亿m的有16 座，装机容量≥750MW 的有9 座，主要分布在四川、湖南、湖北和贵州。

水电梯级开发导致陆地生态系统结构发生改变，陆生动物原有生境发生改变。例如，三峡库区水电开发后人工表面增幅达203%，库区的植被面貌除边缘高山区外原始植被所存极少，大片分布的是各类灌丛或草丛，蓄水后库区及沿岸产生大面积消落带。

水电开发对库区支流及库湾水质的影响明显。以三峡为例，2003 年蓄水前库区主要支流的水质状况相对较好，蓄水后部分江段水质出现恶化，主要是对库区内支流库湾回水区的水质影响较大。

水电开发影响水生生物多样性。水电开发使流量、流速、泥沙、水质等发生改变，鱼类洄游通道被截断，水生生物面临数量或物种减少及多样性下降的风险。受葛洲坝截流的影响，20 世纪70 年代后河道洄游性种类铜鱼大幅度减产，目前虎嘉鱼已在岷江上游消失；三峡库区、坝下鱼苗流量和洞庭湖、鄱阳湖和河口区在2000 ~2009 年呈降低趋势。

▲鄱阳湖1989 ~2008 年越冬季(10 月至翌年3 月) 水位变化

资料来源:《长江保护与发展2011 年报告》

水电梯级开发给下游河流带来水位下降甚者干涸的风险。如三峡工程自2003 年蓄水之后，洞庭湖和鄱阳湖都有不同程度的水位下降，鄱阳湖平均水位从2003 年的12. 0m 下降到2007 年的9. 1m。

中、下游湿地生态系统退化

06

长江流域中、下游河流湖泊湿地、人工水面湿地小幅度增加，而林草沼泽湿地则明显减少。2000 ~2010 年，林草沼泽湿地累计减少231km，降幅为7. 19%，主要分布在洞庭湖、鄱阳湖周边及长江干流和汉江两侧。

湖泊湿地的水质恶化，生物多样性降低。鄱阳湖、洞庭湖水质从Ⅳ类变为V类和劣V类。洪湖鱼类从40 年前的近100 种已降到目前的50 多种，“四大家鱼”、赤眼鳟、鳗鲡等鱼类逐年减少；洞庭湖白鳍豚绝迹，江豚等水生动物面临濒危，鱼类资源严重衰退，水鸟栖息地数量明显减少。

▲2000 ~2010 年长江中下游子流域湿地面积变化

社会经济发展的流域生态环境压力

07

建设用地急剧扩张，侵占生态用地。十年间各类城镇建设用地面积均大幅度增加，其中居住地增加12 995km (50% 来自下游)；其次为交通用地和工业用地，分别增加2208km (74%来自中游) 和1706 km (67% 来自下游)。从增加幅度来看，上、中、下游均为工业用地增加幅度最高，最高达143%；其次下游的交通用地、上游的采矿用地增加幅度也较大，均超过100%。

沿江地区经济增长较快，工业废水污染风险增加。十年间太湖水系，中游的湖北、湖南和上游四川东部沿江地区经济增长较快；第二产业占GDP 比例呈现下游(42%) >中游(37%) >上游(21%)，下游工业对水环境的压力大；太湖流域、上海、重庆、武汉、杭州等区域工业GDP 增加幅度大，工业水污染风险加剧。

污染物排放向中上游转移，旧污染区改善、新污染区产生的情况并存。2005 ~ 2010年，长江流域中下游工业COD 排放分别减少10. 3 万t 和8. 3 万t，下降幅度分别为24%和17%，而上游工业COD 排放增加2. 8 万t，增加幅度为8. 5%；下游生活COD 排放量减少11. 7 万t，下降幅度为16%，而上游COD 排放量增加15. 4 万t，增加幅度为21%。

中下游水污染严重，水环境问题不容乐观。长江流域下游及中游部分沿江城市目前水环境质量较差，水质以V 类和劣V 类为主，中下游人口和工业密集，污染物排放强度高。2010 年中游、下游COD 排放强度分为2. 81t/ km和7. 07t/ km。十年间，工业GDP 和人口密度呈增加趋势，未来污染物排放的压力将持续增加，因此中下游水质存在恶化的风险。

流域生态健康状况评估

08

十年间，长江流域生态健康状况总体略有改善，局部恶化。表现在从源头到重庆区间生态健康综合状况以优秀和良好为主，其中金沙江和雅砻江流域在研究时间段内始终为优秀状态；重庆到洞庭湖区间生态健康综合状况以一般为主，其中沅江和资水评估单元在研究时间段内由一般提升为良好；洞庭湖到入海口区间生态健康综合状况差和较差的区域面积所占比例明显增大，其中江南运河评估单元在研究时间段内始终为差且健康指数降低。

▲ 2000 ~2010 年长江流域生态健康综合状况变化

太湖流域生态健康指数下降明显，主要原因为受人口经济活动影响明显。建设用地大量侵占生态用地，水质多为V 类和劣V 类，水源涵养、水土保持功能下降。

武汉以下干流、汉江下游、沱江子流域生态健康变差，主要原因为该流域的人口与经济发展压力仅次于太湖流域，自然生态系统压力较大，水质相对较差。

大渡河、岷江子流域生态健康状况变差，主要原因为近年来水利工程的增加，河道连通性降低，同时陆域水源涵养和土壤保持功能下降。

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本文摘编自《长江流域生态系统评估》（王维等著. 北京: 科学出版社 龙门书局，2017. 1）一书“第8章 主要结论与对策建议”，有删减，文中插图来自书中对应章节。

(中国生态环境演变与评估)

“十三五” 国家重点出版物出版规划项目

国家出版基金项目

ISBN 978-7-03-050440-1

责任编辑: 李 敏 张 菊 林 剑

本书以长江流域生态环境十年变化评估为核心，采用遥感、GIS、地面调查与统计分析等手段，以2000 年为基准年，系统调查近十年来长江流域生态环境、生态系统及流域水资源、水环境的状况及其变化，开展流域重要生态系统服务功能评估，对长江流域存在的主要生态环境问题和挑战进行了专题调查与评估；并对长江流域生态健康状况进行评估，提出了流域生态环境保护的对策建议。

（本文编辑：刘四旦）

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