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丹江口水庫(kù) | 攝影：杜卿/TNC

位于漢江中上游的丹江口水庫(kù)，坐落于湖北省丹江口市和河南省南陽(yáng)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(lái)，丹江口水庫(kù)已累計(jì)向沿線地區(qū)供水超過(guò)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(wèn)題，成為北方地區(qū)超過(guò)7900萬(wàn)居民的生命水源地。

淅川縣境內(nèi)的部分庫(kù)區(qū)水域亦屬于丹江濕地國(guó)家級(jí)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(xiàng)工作的重中之重。同時(shí)，淅川還是丹江匯入丹江口水庫(kù)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(hù)戶(hù)的用水取水安全。

盡管丹江口水庫(kù)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(jí)標(biāo)準(zhǔn)（水質(zhì)指標(biāo)中總氮不參與評(píng)價(jià)），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(diǎn)問(wèn)題。

庫(kù)周典型地形圖 | 攝影：杜卿/TNC

丹江口水庫(kù)庫(kù)區(qū)周邊多為山地，坡度大，同時(shí)農(nóng)村及耕地面積大且主要分布在庫(kù)區(qū)沿岸和河流附近。區(qū)域內(nèi)多數(shù)農(nóng)戶(hù)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(kù)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(kù)區(qū)水體富營(yíng)養(yǎng)化污染風(fēng)險(xiǎn)的主要構(gòu)成因子。

大自然保護(hù)協(xié)會(huì)（TNC）中國(guó)河南丹江項(xiàng)目自2018年啟動(dòng)以來(lái)，堅(jiān)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(kāi)展保護(hù)工作。以科學(xué)為基礎(chǔ)是TNC始終堅(jiān)持的工作原則。2019年，中國(guó)TNC聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院武漢植物園的科研團(tuán)隊(duì)對(duì)庫(kù)區(qū)開(kāi)展了多次實(shí)地考察，經(jīng)過(guò)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(kù)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(dòng)了庫(kù)區(qū)綠色農(nóng)業(yè)技術(shù)模式的示范探索工作。

探索高價(jià)值生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式

通過(guò)對(duì)園地和農(nóng)田的種植模式的評(píng)估，我們探索實(shí)施果園生草覆蓋和坡耕地種植模式調(diào)整等綠色高價(jià)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(kù)區(qū)水體，在庫(kù)區(qū)形成高經(jīng)濟(jì)效益和高生態(tài)效益的特色高價(jià)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(guó)家水資源安全、鄉(xiāng)村振興等重大戰(zhàn)略。

不同試驗(yàn)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(shù)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(yíng)管理成本，促進(jìn)果樹(shù)生長(zhǎng)，減少化肥農(nóng)藥污染，提高果實(shí)品質(zhì)；全年的地表覆蓋也能有效減少水土流失，經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益顯著。淅川縣縣域目前有超過(guò)20萬(wàn)畝的軟籽石榴、大櫻桃、桃樹(shù)等果園，每年都會(huì)給丹江口水庫(kù)帶來(lái)大量的面源污染，通過(guò)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(xiàng)目團(tuán)隊(duì)與當(dāng)?shù)卮迕褚黄鸱N植迷迭香 | 來(lái)源：TNC

迷迭香試驗(yàn)監(jiān)測(cè)小區(qū) | 來(lái)源：TNC

丹江口水庫(kù)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(huì)加劇水土流失。數(shù)據(jù)顯示，丹江口水庫(kù)周邊每年進(jìn)入水庫(kù)的泥沙總量約為600萬(wàn)噸，對(duì)水庫(kù)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(xiàng)目團(tuán)隊(duì)面臨的挑戰(zhàn)。

在淅川縣農(nóng)業(yè)局的推薦和指導(dǎo)下，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)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(dòng)土壤，同時(shí)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(shí)迷迭香具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，可以有效增加農(nóng)民收入。

中國(guó)TNC河南丹江項(xiàng)目在2020年正式啟動(dòng)上述兩個(gè)示范項(xiàng)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(xiàng)目聯(lián)合科武漢植物園持續(xù)定期開(kāi)展監(jiān)測(cè)工作，探索不同的技術(shù)模式對(duì)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(píng)估新的技術(shù)模式對(duì)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(guò)近兩年的試驗(yàn)探索，我們初步得到了一些結(jié)論：

果園生草：

經(jīng)過(guò)對(duì)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(duì)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(guò)30%，效果顯著；并且，果園生草覆蓋對(duì)土壤養(yǎng)分和泥沙損失量降幅也達(dá)30%以上。試驗(yàn)結(jié)果也表明，果園生草覆蓋一定程度上增加了果園有機(jī)質(zhì)含量，且對(duì)于土壤物理結(jié)構(gòu)的優(yōu)化也有一定效果。因此，長(zhǎng)期的生草覆蓋對(duì)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(zhǎng)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(xiàng)目探索了迷迭香種植+秸稈覆蓋的模式來(lái)作對(duì)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(guò)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(xiàng)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(lái)，我們還將對(duì)現(xiàn)有項(xiàng)目開(kāi)展持續(xù)的科研監(jiān)測(cè)，繼續(xù)積累寶貴的經(jīng)驗(yàn)，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(kù)的水質(zhì)安全保障貢獻(xiàn)一份力量。

項(xiàng)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(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)為國(guó)際合作示范點(diǎn)，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(jī)制、關(guān)注庫(kù)區(qū)及周邊流域內(nèi)貧困問(wèn)題，以及開(kāi)展自然教育等多個(gè)方面的工作，為河南省及全國(guó)重要的水源地保護(hù)提供示范和經(jīng)驗(yàn)。