入湖口濕地環境 | 千島湖水基金

人口增長和城市化、工業化、農業擴張和集約化以及氣候變化驅動下的水污染和水質惡化，正嚴重威脅着人類和生态系統健康，同時造成“水質性缺水”。 不合理的農業生産方式造成氮、磷等營養物質以面源污染的形式進入河流，導緻水體富營養化，亦影響到水安全；長期以來，我們首先希望借助“灰色”基礎設施（如輸水渡槽、水庫和污水處理廠等）以改善水資源管理，而将自然撇在一邊。但是，灰色基礎設施在處理某些水環境問題，如農業面源污染上已然顯現出短闆。因此，我們需要與自然協作，以新的解決方案來管理水資源。

投資于更可持續的基于自然的水源地保護方案，如濕地保護修複、再生農業實踐、森林保護等，可以幫助在氣候變化中維護地區用水安全。有效的水資源保護需要多個用戶、組織和機構等在當地範圍内協同工作，以實現對流域範圍内的影響。大自然保護協會（TNC）浙江千島湖水基金項目正利用創新的機制保護水源地，從源頭減少污染，以保持穩定和安全的水供應、改善和保持流域生物多樣性和提升區域生活品質。

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。

世界自然保護聯盟（IUCN）将NbS定義為“保護、可持續管理和恢複自然的或被改變的生态系統的行動，從而有效和适應性地應對社會挑戰、同時提供人類福祉和生物多樣性效益”。

大自然保護協會（TNC）認為，NbS是積極地利用生态系統的服務來實現可持續發展目标（SDGs）的傘形概念，包含諸多基于生态系統的方法，如 EbA、基于生态系統的災害風險減緩（Ecosystem-based Disaster Risk Reduction，Eco-DRR）、自然基礎設施、綠色基礎設施以及自然氣候解決方案（Natural Climate Solutions，NCS）。

當下，全球有40%的城市水源地集水區出現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，導緻流域供水量的不穩定；來自農業和其他産業的營養物質和沉積物導緻水質下降。這些都對水安全構成嚴重威脅。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。

聯合國将普遍和平等地獲得安全、可負擔得起的飲用水設為其可持續發展目标中的一項。獲得安全的飲用水對于确保實現可持續發展目标至關重要。

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

NbS強調充分利用生态系統所能提供的供給、調節、支持和文化服務功能，來應對目前人類社會面臨的一系列重大威脅，實現從源頭到城市為水資源問題提供解決方案，同時帶來多種經濟、環境和社會效益。

NbS工作原理說明｜制圖：張景茜

千島湖庫容量達178億立方米，水域面積約567.4平方千米，是長三角地區最重要的戰略飲用水源地之一。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。

前期政府已經投入大量資源治理工業污染和生活等點源污染，但千島湖周邊活躍着約20萬農業從業者，由種植業生産、畜牧養殖等所造成的農業面源污染分布廣泛且分散，對千島湖水源地的保護帶來挑戰。

2018年千島湖水基金項目在千島湖流域建立試點，采取了一系列近自然措施，進行農業最佳管理實踐和濕地生态系統修複，采用“源頭削減” “過程攔截”的方式減少農業面源污染，對流入庫區的水源進行淨化。與此同時，保障農田生态系統健康，提升農作物質量，開發生态農産品和生态旅遊産品等，以實現水源地保護、可持續發展、美麗鄉村等多重效益聯動。

NbS保護思路示意圖｜制圖：張景茜

基于自然的解決方案能在減輕農業面源污染，減少土壤侵蝕，改善水質方面最大限度地發揮作用，千島湖項目所實施的具體農業相關措施包括：

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，可提高土壤的穩定性，減少土壤侵蝕和養分流失。 植物籬（Hedgerow system）是指由連續密集的帶狀植物群，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業污染。

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，攔截地表徑流和伴随的面源污染。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)。

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

界首鄉柑橘園示範區：種植覆蓋作物的小區（左）和未種植的小區（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、保護性耕作：稭稈覆蓋

針對坡地茶園，千島湖水基金通過在茶園坡底采用“稭稈覆蓋”等保護性耕作措施，增加土壤表層保護性的有機覆蓋物，留住土壤表層的水分與養分，從而減少養分流失；控制雜草與病蟲害，從而減少除草劑和殺蟲劑的使用。根據浙江農林大學2019-2021年的監測研究，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。

位于界首鄉的示範區：左側兩個監測小區的茶樹中間覆蓋有稭稈 | 千島湖水基金

3、農田養分管理：綠肥替代

綠肥（green manure）是用綠色植物體腐爛後制成的肥料。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産量、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雲英（豆科植物）作為綠肥代替10%化肥的方式。

安陽鄉水稻示範區：種植紫雲英的稻田 | 千島湖水基金

安陽鄉水稻示範區：傳統稻田 | 千島湖水基金

濕地被稱為“地球之腎”，在水質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，減少水中的營養物質。濕地修複有助于修複其淨化功能。促進濕地生态系統的恢複，能為鳥類、兩栖爬行類、魚類等生物提供良好的栖息地，同時使其成為防止污染物流入湖區的一道防線。

在千島湖，水基金項目計劃在入湖口已經荒蕪的河岸旁，開展濕地生态修複。具體措施包括：

1. 基于本底調查，識别缺失的功能性物種類群，設定生态提升目标物種，實施微栖息地的營造和生态系統的構建；
2. 适當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态，減緩進入濕地的水體流速并盡可能延長停留和沉澱淨化的時間；
3. 優化濕地植物群落，采用鄉土水生植物，包括沉水植物，挺水植物和陸生植物，重構近自然植物群落，進一步吸收淨化水流中荷載的營養物質（農業污染中主要的氮磷）。

入湖口濕地環境圖 | 千島湖水基金

入湖口濕地環境圖 | 千島湖水基金

清潔的好水離不開好的水源。開展水源地保護，能夠有效提升水質，恢複河流的自淨能力，同時為上下遊帶來多重收益。NbS的探索與實踐需要經常長時間的實地試驗和科學支持，也需要包括政府相關部門、企業領導者、民間機構和社會公衆等多方力量的參與。

我們相信，NbS的規模化實施将為世界各地的社區帶來環境、社會和經濟效益。将基于自然的理念和實踐融入商業和發展規劃，不僅能為解決水資源危機問題帶來新的思路，對于創建一個滋養和維持所有生命的更健康的地球也至關重要。

參考來源：

[1] 解鎖自然的力量 | 基于自然的解決方案

[2] 解鎖自然的力量 | 保障飲用水安全

[3]《基于自然的解決方案研究與實踐》大自然保護協會/編著

責編：曾欣然

文稿：張景茜、曾欣然

科學顧問：靳彤、張海江、郭飛飛

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