流域尺度上山水林田湖草生命共同體內(nèi)在機(jī)制分析?

王隨繼，程維明，師慶三

(1. 中國(guó)科學(xué)院 地理科學(xué)與資源研究所，陸地水循環(huán)及地表過(guò)程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100101；2. 中國(guó)科學(xué)院大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院，北京100049；3. 中國(guó)科學(xué)院 地理科學(xué)與資源研究所，資源與環(huán)境信息系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100101；4. 新疆大學(xué) 地質(zhì)與礦業(yè)工程學(xué)院，新疆 烏魯木齊830047；5. 阿勒泰地區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)局，新疆 阿勒泰836500)

0 山水林田湖草生命共同體的科學(xué)內(nèi)涵

2013年11月9日，習(xí)近平總書記在《關(guān)于〈中共中央關(guān)于全面深化改革若干重大問(wèn)題的決定〉的說(shuō)明》中指出:“我們要認(rèn)識(shí)到，山水林田湖是一個(gè)生命共同體，人的命脈在田，田的命脈在水，水的命脈在山，山的命脈在土，土的命脈在樹．用途管制和生態(tài)修復(fù)必須遵循自然規(guī)律，如果種樹的只管種樹、治水的只管治水、護(hù)田的單純護(hù)田，很容易顧此失彼，最終造成生態(tài)的系統(tǒng)性破壞”[1]．這是“山水林田湖是一個(gè)生命共同體”概念的首次論述．2017年7月19日，習(xí)近平總書記主持召開中央全面深化改革領(lǐng)導(dǎo)小組第三十七次會(huì)議，在通過(guò)《建立國(guó)家公園體制總體方案》中將“草”納入山水林田湖是一個(gè)生命共同體之中[2]．從此，山水林田湖草是生命共同體的概念更為具體、充實(shí)，內(nèi)涵更為完整．這一科學(xué)論斷成為指導(dǎo)人類與自然之間建立和諧關(guān)系的重要原則，對(duì)于統(tǒng)籌山水林田湖草的系統(tǒng)保護(hù)、有效管理、合理建設(shè)和科學(xué)治理具有重要指導(dǎo)作用．

許多學(xué)者已經(jīng)從不同方面對(duì)山水林田湖草生命共同體進(jìn)行了解讀，探討了“山水林田湖草是生命共同體”原則的科學(xué)內(nèi)涵和實(shí)踐路徑[2?5]，以及關(guān)于生命共同體生態(tài)保護(hù)的方法、技術(shù)和制度建設(shè)[2,6?7]；針對(duì)具體生態(tài)保護(hù)修復(fù)案例，提出了以多要素綜合、多部門協(xié)作、多渠道保障、多目標(biāo)優(yōu)化為核心內(nèi)容的山水林田湖草“多目標(biāo)跨區(qū)聯(lián)動(dòng)”保護(hù)修復(fù)模式[8]．認(rèn)為生命共同體各要素之間是普遍聯(lián)系和相互影響的，不能實(shí)施分割式管理；人類必須處理好人與自然、局部與整體、發(fā)展與保護(hù)的關(guān)系[1]．在自然資源利用和生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)中要遵循系統(tǒng)論的思想和管理方法[1,9]．

作為生命共同體的山水林田湖草有其存在的地理范圍，由于所考慮的范圍不同，山水林田湖草生命共同體的空間尺度也會(huì)不同，比如，它明顯存在著全球尺度、國(guó)際尺度、國(guó)家尺度、省域尺度、縣域尺度等不同的尺度范圍，這些尺度的劃分基本具有行政邊界分割的性質(zhì)；另一方面，根據(jù)自然地理特征，其空間尺度又可以表現(xiàn)為氣候帶尺度、地貌類型尺度、土壤類型尺度等；如果以形成的天然系統(tǒng)來(lái)看，最基本的則是流域尺度．

流域是以河流為紐帶、以整個(gè)匯流面積為區(qū)域形成的具有統(tǒng)一物質(zhì)流、能量流、信息流的相對(duì)獨(dú)立的天然系統(tǒng)，是解讀山水林田湖草生命共同體相互關(guān)系及相互作用機(jī)制的完整區(qū)域．2018年4月26日，習(xí)近平總書記在深入推動(dòng)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展座談會(huì)上強(qiáng)調(diào)：“要從生態(tài)系統(tǒng)整體性和長(zhǎng)江流域系統(tǒng)性著眼，統(tǒng)籌山水林田湖草等生態(tài)要素，實(shí)施好生態(tài)修復(fù)和環(huán)境保護(hù)工程”[10]．2019年9月19日，習(xí)近平總書記針對(duì)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展指出：“治理黃河，重在保護(hù)，要在治理．要堅(jiān)持山水林田湖草綜合治理、系統(tǒng)治理、源頭治理，統(tǒng)籌推進(jìn)各項(xiàng)工作，加強(qiáng)協(xié)同配合，推動(dòng)黃河流域高質(zhì)量發(fā)展······ 黃河生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)有機(jī)整體，要充分考慮上中下游的差異”[11]．從習(xí)近平總書記對(duì)中國(guó)這兩個(gè)最重要的流域的生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的指示中可以看出，山水林田湖草這一生命共同體與流域有著緊密的關(guān)系．一個(gè)地區(qū)地表所有要素是構(gòu)成其地表整個(gè)環(huán)境的必不可少的組成部分，是物質(zhì)流、能量流、信息流等傳送和接收的緊密環(huán)節(jié)，是維護(hù)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的根本所在．以往，對(duì)于資源開采利用、環(huán)境保護(hù)及修復(fù)等，多是從山水林田湖草等單個(gè)系統(tǒng)或直接的時(shí)空相關(guān)的角度去討論，而系統(tǒng)地從流域的角度考慮各個(gè)要素之間相互關(guān)系的研究尚不多見．本文主要從流域尺度來(lái)探討山水林田湖草生命共同體的主要特性、內(nèi)外作用機(jī)制及其表現(xiàn)形式，為以流域?yàn)閱卧纳鷳B(tài)保護(hù)、環(huán)境修復(fù)和天人和諧發(fā)展的實(shí)踐提供理論支撐．

1 生命共同體各要素屬性及配置關(guān)系

1.1 各要素的屬性及其特色系統(tǒng)

以流域作為一個(gè)環(huán)境單元，山水林田湖草這六類生命要素的空間分布或者區(qū)域分布具有顯著的差異性，同時(shí)在空間上具有規(guī)律性、連續(xù)性，構(gòu)成了一個(gè)生命共同體．

山是由于地殼運(yùn)動(dòng)形成的具有較大地勢(shì)梯度的立體物理形態(tài)，是巖石、土體等作為基礎(chǔ)而形成的地形體，隨著海拔高度的升高，氣溫下降，當(dāng)氣流形成了降雨，形成了流域內(nèi)的主要水源提供區(qū)域，尤其是在干旱區(qū)．同時(shí)山體在水、重力、風(fēng)等作用下為其他相關(guān)生命要素提供了發(fā)展的依附面、立身空間、成長(zhǎng)動(dòng)能、歸宿場(chǎng)所，也是流域內(nèi)形成各種生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)和環(huán)境的基礎(chǔ)．

水是流域系統(tǒng)內(nèi)最為靈動(dòng)的生命要素，它常常以地表徑流的形式昭告著其生命體的存在．其數(shù)量大小受到氣候的強(qiáng)烈影響，其空間分布受到山體地形特征的控制；山體等地表入滲條件對(duì)其形體和量態(tài)有極大的影響，也與太陽(yáng)輻射強(qiáng)度等關(guān)系密切．流域中的水這一要素為流域內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的生命要素組合體提供和傳輸必需的營(yíng)養(yǎng)品．流域中水體有多樣化、多形態(tài)的表現(xiàn)形式，主要包括：降水、地表水、地下水、土壤水、泉水、積雪、冰川以及冬季山體的雪被．在研究流域中的水體時(shí)，根據(jù)需要正確選擇研究對(duì)象．一般情況下河水是貫通流域內(nèi)各要素的線狀水體聚集體．作為生命共同體的水（河水），與賦存其中的各種生物群落一起構(gòu)成了水（河流）生態(tài)系統(tǒng)．

林是流域內(nèi)依附在山體或者其他地貌單元上聚集生長(zhǎng)的表生木本植物體系，依賴于山體或特殊地貌單元內(nèi)土壤中生命營(yíng)養(yǎng)元素和水的供給，它受到氣候和土壤水分含量的制約，也與山體地形屬性有關(guān)．由于不同的林種對(duì)土壤質(zhì)地、土壤類型、土壤水含量及氣候狀況有著不同的適應(yīng)能力，流域內(nèi)林種會(huì)存在區(qū)域分異或者依地貌單元的分異現(xiàn)象．林木種類在流域中常常隨著海拔高程的變化而出現(xiàn)分異，具有較為明顯的帶狀分布規(guī)律；也會(huì)發(fā)生與山體或地貌單元的坡度、坡向以及地表物質(zhì)巖性有關(guān)的分異現(xiàn)象．林是流域中生態(tài)系統(tǒng)的重要組成成分，林木的種類、種群數(shù)量、空間配置與環(huán)境構(gòu)成了森林生態(tài)系統(tǒng)．

田是因人類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)而逐漸形成的地表同類作物聚集生長(zhǎng)的微地貌單元，它的形態(tài)特征、作物類型和長(zhǎng)勢(shì)既受到自然因素影響，更受到人類活動(dòng)的影響．隨著人類從狩獵社會(huì)進(jìn)化到農(nóng)耕社會(huì)，田在流域中的面積占比從無(wú)到有、且逐漸增大，直至近年來(lái)隨著人地關(guān)系的和諧重構(gòu)和城鎮(zhèn)化建設(shè)，使得流域內(nèi)田地面積占比逐漸穩(wěn)定或者略有減少．在流域內(nèi)所有這六類生命要素中，田是后來(lái)者，是人類活動(dòng)的印記，也是人類健康生活和世代繁衍的重要支撐基礎(chǔ)．田既為地塊，也包含作物，二者一起構(gòu)成了農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)．

湖是地表相對(duì)低洼處水體的聚集場(chǎng)所，它的形成必須具備兩個(gè)基本條件：一是洼地地貌形態(tài)，二是源源不斷的徑流．此外，還有一些其他條件，比如湖泊水體邊界下的沙土體和巖體的下滲能力足夠小，以保持湖盆內(nèi)部的持續(xù)蓄積來(lái)水；湖泊的入湖總水量要大于出湖總水量，等等．近百年來(lái)，隨著人類活動(dòng)的加強(qiáng)，一些河川徑流被人工大壩攔截而形成水庫(kù)，這些水庫(kù)是典型的人工湖，其性質(zhì)類似天然湖泊，應(yīng)當(dāng)歸入湖的范疇．一方面，人工修筑的大大小小的水庫(kù)，在流域空間上增加了地表徑流的蓄水點(diǎn)，使得流域內(nèi)部的湖泊數(shù)量相對(duì)于天然湖泊顯著增加；另一方面，一些流域內(nèi)由于對(duì)湖泊的圍墾、填湖造地等，也會(huì)使得湖泊數(shù)量和總面積大為減少．湖泊與其中的動(dòng)植物、微生物等構(gòu)成了湖泊生態(tài)系統(tǒng)．

草是流域中生命共同體中最為多見的植物類型，也是最為普遍和頑強(qiáng)的植被體系，有土扎根，遇水發(fā)芽．在山體、林下或者田邊地頭，都是其生長(zhǎng)發(fā)育的場(chǎng)所．干旱時(shí)枯萎、嚴(yán)冬時(shí)凋零，一旦雨水來(lái)臨或者春暖，它又會(huì)展現(xiàn)勃勃生機(jī)．草與草地及其他生物一起構(gòu)成了流域內(nèi)草地生態(tài)系統(tǒng)．

1.2 流域內(nèi)要素配置關(guān)系

流域內(nèi)山水林田湖草生命要素彼此之間具有的關(guān)系較為復(fù)雜多樣，依據(jù)區(qū)位分布、地勢(shì)響應(yīng)、內(nèi)在屬性等，大致可以分為鄰里關(guān)系、依附關(guān)系、交疊關(guān)系、嵌套關(guān)系、延伸關(guān)系等五大類（圖1）．

圖 1 流域內(nèi)山水林田湖草生命共同體各要素之間的空間配置關(guān)系概覽Fig 1 Diagrammatic sketch of spatial distribution relationship among the elements of the life community of mountain, river, forest, field, lake and grassat the watershed scale

鄰里關(guān)系是生命共同體各要素中部分要素之間所展現(xiàn)出的基本關(guān)系，它們?cè)诳臻g上表現(xiàn)為相鄰而存，相互從不穿插，彼此之間有共同的邊界；在秉性上各自保持自有屬性、互不干涉．草與湖、河與草、河與湖之間通常呈現(xiàn)的是比較典型的鄰里關(guān)系．

依附關(guān)系表示生命共同體中某一要素以另一要素為其生命依托，是其存在的基礎(chǔ)，作為生命共同體的并列要素，各有各自的特有屬性和生態(tài)系統(tǒng)，是大自然豐富多彩的體現(xiàn)．“人的命脈在田，田的命脈在水，水的命脈在山，山的命脈在土，土的命脈在樹”[1]，充分說(shuō)明了這種關(guān)系．

交疊關(guān)系是生命共同體中兩個(gè)要素各自在分布空間上可以部分重合，在重合空間內(nèi)兩類生命共同體的各自屬性保持不變，但二者可以和諧共存、共同成長(zhǎng)，如草和林的生長(zhǎng)區(qū)常?？梢圆糠纸化B，表現(xiàn)出林下有草、稀樹草原等景觀特征明顯的空間分布關(guān)系，形成鮮明的交疊關(guān)系．

嵌套關(guān)系是指生命共同體中一個(gè)要素在空間上可以被另一要素包圍，呈嵌套狀，其中被包圍者對(duì)于空間或者地形的依賴性更強(qiáng)．如湖可以被田地包圍，也可以被林地或者草地包圍，湖中的島嶼上又分布著林地或草地，在形成空間上展現(xiàn)出嵌套關(guān)系．

延伸關(guān)系表示生命共同體中某一個(gè)要素向另一個(gè)要素在空間上適度推進(jìn)且屬性發(fā)生部分更替現(xiàn)象，隨著時(shí)間的變化，這種現(xiàn)象具有可逆轉(zhuǎn)性，即能夠發(fā)生反方向的適度推進(jìn)且屬性發(fā)生部分更替．如湖與河水、湖與濱湖草地之間通常會(huì)展現(xiàn)出這類關(guān)系．當(dāng)湖泊萎縮時(shí)，原有的濱湖三角洲或者河口處則轉(zhuǎn)化為河流地帶，表現(xiàn)為河流推進(jìn)、湖泊后退的延伸關(guān)系，其他無(wú)河流注入的湖濱則通?？梢赞D(zhuǎn)化為草地，表現(xiàn)為草地推進(jìn)、湖泊后退的延伸關(guān)系；而當(dāng)湖泊擴(kuò)張時(shí)，湖泊向入湖河流的上游方向延伸、同時(shí)以濱湖區(qū)替代河水注入處的河口區(qū)或者河流三角洲區(qū)域，表現(xiàn)出河流后退、湖泊推進(jìn)的延伸關(guān)系，湖泊周邊的草地則又會(huì)被濱湖占據(jù)，表現(xiàn)為草地后退、湖水?dāng)U展的延伸關(guān)系．

認(rèn)識(shí)山水林田湖草生命共同體各要素之間的空間配置關(guān)系，可以增進(jìn)對(duì)于生命共同體的整體性、依存性和聯(lián)動(dòng)性的認(rèn)識(shí)，有利于在流域的系統(tǒng)規(guī)劃、生態(tài)保護(hù)、環(huán)境修復(fù)等可持續(xù)發(fā)展理念的實(shí)踐中遵循自然規(guī)律，達(dá)到人與自然協(xié)同發(fā)展的目的．

2 生命共同體的資源稟賦

山水林田湖草是生命共同體的組成要素，也是流域系統(tǒng)中的自然資源區(qū)塊，人類賴以生存的重要自然資源蘊(yùn)含在這些不同的區(qū)塊中．生命共同體諸要素各有其特色的資源稟賦（圖2）．

流域內(nèi)的自然資源隨著流域內(nèi)生命共同體諸要素區(qū)位分布的不同而有所不同，對(duì)于人類社會(huì)來(lái)說(shuō)，土地資源是農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，成為重要的農(nóng)業(yè)資源稟賦之一，其資源鏈包括水田、梯田、坡地等，或者糧田、菜地、果園等，這些都是生命共同體田這一自然區(qū)塊的重要組成部分．此外，生長(zhǎng)于田地中的優(yōu)勢(shì)作物、特色作物、稀有作物及藥用作物等，又構(gòu)成了農(nóng)業(yè)資源中的次級(jí)資源鏈．

生命共同體中的林和草則分別蘊(yùn)含著林業(yè)資源和草業(yè)資源，構(gòu)成了植被資源大類，是流域內(nèi)生命共同體初級(jí)生產(chǎn)力重要的組成部分．支撐著動(dòng)物和微生物的生存，其中的動(dòng)物無(wú)論是人工養(yǎng)殖的還是天然繁衍的，共同構(gòu)成了林草區(qū)塊內(nèi)的動(dòng)物資源鏈．依賴于林草資源的畜牧業(yè)是人類社會(huì)食物多樣性的重要組成．

圖 2 山水林田湖草生命共同體各要素的典型資源（包括共有的核心資源和特有的典型資源）示意圖Fig 2 Diagrammatic sketch of typical resources of the elements in the life community of mountain,river, forest, field, lake and grass

水是生命共同體中極為重要的構(gòu)成要素，是流域生態(tài)系統(tǒng)不可或缺的生命元素，林草無(wú)水即枯萎，糧田無(wú)水則荒蕪，湖盆無(wú)水則不成其為湖泊．顯然，林田湖草各要素都不能缺少水，而生存于林田湖草區(qū)塊中的高等動(dòng)植物和水生生物更是終生依賴于水．流域生命共同體中的水，其本身就是珍貴的資源，隨著人口的增長(zhǎng)和畜牧業(yè)的發(fā)展，流域內(nèi)水資源安全問(wèn)題成為當(dāng)代人們極為關(guān)注的科學(xué)問(wèn)題之一，也是對(duì)人類社會(huì)生產(chǎn)生活影響極為深刻、極為敏感的要素之一．依據(jù)水體在流域內(nèi)的不同表現(xiàn)形式，除了水體本身作為珍貴資源外，它還有內(nèi)在賦存的伴生資源，比如河水和湖水中常常蘊(yùn)含著多樣的水生生物資源，干旱區(qū)流域內(nèi)的湖泊具有豐富的鹽礦資源；寒冷區(qū)流域的山地積雪是很好的滑雪旅游資源，也是研究氣候變化的珍貴資源，等等．所以，水資源及其內(nèi)在伴生資源一起構(gòu)成了以水為核心的資源鏈，在生命共同體六要素中具有不可或缺且豐富多樣的資源稟賦．

流域是以分水嶺為界而劃分的地貌單元，因而分水嶺是流域中任意一個(gè)橫斷面兩端的高點(diǎn)，顯然，流域內(nèi)山水林田湖草生命共同體中最為顯著的就是山，地勢(shì)梯度變化最大且最有氣勢(shì)的也是山，林田湖草或環(huán)抱于它、或依附于它．山有整體規(guī)格，也有局部格調(diào)，對(duì)于以分水嶺為山脊的山，往往具有跨流域的特性，通常是半壁山體屬于此流域、而其余半壁則歸為彼流域．從不同的視角觀察其形態(tài)有別、從不同的季節(jié)觀察則其景色迥異．倘若關(guān)注其局部，則有山崖、山谷、山坡、山峰、山洞等微地貌形態(tài)，構(gòu)成了形態(tài)各異的地貌景觀，成為現(xiàn)實(shí)或潛在的旅游資源．此外，山體結(jié)合其他生命共同體則可形成多種復(fù)合景觀，也會(huì)成為現(xiàn)實(shí)或潛在的旅游景觀．山體內(nèi)往往埋藏著多種礦產(chǎn)，蘊(yùn)含著豐富的自然資源．因此，山的資源稟賦更為豐富多樣．

山水林田湖草生命共同體既是生態(tài)系統(tǒng)的統(tǒng)合體，也是資源稟賦的聚合體，因此，合理利用資源，是生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)的任務(wù)之一．

3 生命共同體各要素間的作用機(jī)制

鑒于山水林田湖草生命共同體各要素之間在區(qū)位分布、空間配置和資源稟賦方面存著密切的相互依存關(guān)系，因此，它們彼此之間必然存在著直接的或間接的相互作用，而且，這些相互作用會(huì)有正向的，也會(huì)有反向的，其作用機(jī)制必然存在差別．考慮到兩個(gè)因素之間最基本的作用機(jī)制就是正面的積極影響和負(fù)面的消極影響，這里分別稱作為相互促進(jìn)機(jī)制和相互制約機(jī)制．天然狀態(tài)下，山水林田湖草生命共同體各要素間相互作用的本質(zhì)要么體現(xiàn)出的是相互促進(jìn)機(jī)制，要么體現(xiàn)出的是相互制約機(jī)制，當(dāng)然，隨著條件的變化，這兩種相互作用機(jī)制也會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)化．山水林田湖草某個(gè)要素與其他要素之間的作用關(guān)系如圖3所示，兩個(gè)要素之間的連線表示其間具有相互作用，如果沿這條連線由此及彼作為施加對(duì)方的促進(jìn)機(jī)制，那么由彼及此則是承受對(duì)方的制約作用．此外，圖3也展示了山水林田湖草各要素作為地球圈層的歸屬．下面主要分析流域內(nèi)生命共同體部分要素之間這兩種作用機(jī)制的主要表現(xiàn)形式和轉(zhuǎn)化特征．

圖 3 流域內(nèi)山水林田湖草生命共同體各要素之間相互作用示意圖Fig 3 Diagrammatic sketch of the interactions among the elements in the life community of mountain, river, forest, field, lake and grass at the watershed scale

3.1 山與水的相互作用機(jī)制

山體表面的地勢(shì)特征及其空間變化，除了地質(zhì)時(shí)間尺度中地球內(nèi)營(yíng)力作用下形成的巖性控制外，還受到地貌時(shí)間尺度內(nèi)地表徑流（包括地下徑流）的長(zhǎng)期作用，從而引起山體地表形貌的被侵蝕改造．地表徑流侵蝕山體表層的巖土物質(zhì)，在流域中造成水土流失，這類水力侵蝕作用導(dǎo)致山坡地表土層變薄、土壤肥力降低；引起溝道因溯源侵蝕而向上游延伸、因側(cè)向侵蝕而向兩側(cè)展寬，山體地表地形因之而變得破碎．顯然，這類作用是水對(duì)于山的制約作用．

同時(shí)，山（體）對(duì)于水（流）也有明顯的控制作用，比如，山體地形、巖體類型及其膠結(jié)固結(jié)強(qiáng)度等，對(duì)于地表徑流的形成、河流溝系網(wǎng)絡(luò)的空間分布和主河道的走向都具有決定作用；山體表層物質(zhì)的類型及其致密性對(duì)于徑流的侵蝕能力也有明顯的影響．從是否有利于人類的角度看，山對(duì)于水的作用機(jī)制有正有負(fù)，可以呈現(xiàn)制約機(jī)制也可以呈現(xiàn)促進(jìn)機(jī)制，需要對(duì)具體事例進(jìn)行具體分析，不能一概而論．

3.2 水與林、草、田的相互作用機(jī)制

水與林、草、田彼此之間的正、負(fù)影響都是顯而易見的，也存在著明顯的相互制約機(jī)制和相互促進(jìn)機(jī)制．適時(shí)和適量的降水、充足的土壤水，或者有河川徑流對(duì)地下水源源不斷的補(bǔ)充，這些都有利于林、草的生長(zhǎng)發(fā)育，有利于田地耕作和莊稼的生長(zhǎng)，這些都是水對(duì)于流域中的林、草、田的正向影響．流域中當(dāng)流水輸送自坡地的泥沙和養(yǎng)分至流域中下游發(fā)生沉積時(shí)，則會(huì)使沉積區(qū)的地形發(fā)生填洼、淤平和河口陸地外延，由此形成的平坦土地肥力高、保水性好，有利于良田建造和便利于耕作，也有利于農(nóng)作物、林木、草被的生長(zhǎng)，都展現(xiàn)著水對(duì)林、草、田的正向影響．這類正向作用展現(xiàn)出的是水對(duì)林、草、田的促進(jìn)作用機(jī)制．

相反，流域內(nèi)缺水導(dǎo)致的干旱使得林、草和農(nóng)作物生長(zhǎng)減緩甚至枯萎，破壞性大暴雨和極端天氣下的冰雹往往毀傷林木、沖毀草地農(nóng)田、毀損農(nóng)作物等；另外，山體長(zhǎng)期遭受水流的坡面侵蝕及溝道侵蝕使得當(dāng)?shù)氐纳帧⒉莸?、農(nóng)田分布區(qū)熟土層變薄、土壤肥力下降、土壤結(jié)構(gòu)退化、連片面積趨于變小，大塊林地、草地、田地因溝道分割而逐漸破碎化．這些情景都是不利于林地、草地和田地正向演進(jìn)的負(fù)面影響，這類作用實(shí)際上反映的是水對(duì)于林、草、田的負(fù)面影響，即水對(duì)林、草、田的制約機(jī)制．

流域中林、草、田的分布配置和各種植被的發(fā)育程度也對(duì)水的分配和徑流的形成有正向和反向的影響．茂盛的林草和農(nóng)作物有利于截留部分降水使之入滲于土壤，部分入滲土壤的降水通過(guò)地下水再慢慢回補(bǔ)河川徑流，其直接影響就是延緩了地表徑流洪峰的形成時(shí)間、相對(duì)拉平了地表徑流過(guò)程曲線（削峰填谷），減小了流域內(nèi)眾多支流及主流的徑流量變幅，使河流徑流量變化趨于相對(duì)平穩(wěn)，這一過(guò)程有利于提高地表水資源的利用效率、有助于河岸穩(wěn)定性的自我維持，從而增進(jìn)了河流健康．從這一意義看，林草的發(fā)育和田地農(nóng)作物的種植對(duì)于水在流域中的時(shí)空分配和河流健康的影響是正面的，這種作用展示的就是林、草、田對(duì)水的促進(jìn)機(jī)制．

當(dāng)然，流域中林、草、田在特定條件下也會(huì)對(duì)水產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響．比如，干旱、森林火災(zāi)、病蟲害等原因引起的森林退化、草地退化甚至沙化、農(nóng)田裸露等，會(huì)導(dǎo)致流域內(nèi)相關(guān)生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)重受損，在流域出現(xiàn)暴雨時(shí)難以有效延緩徑流形成時(shí)間及相對(duì)拉平徑流過(guò)程曲線，結(jié)果是山洪暴發(fā)、水質(zhì)惡化，進(jìn)一步造成水生態(tài)受損．這類現(xiàn)象是林草田惡化對(duì)水的負(fù)面影響，展現(xiàn)了林、草、田對(duì)于水的制約機(jī)制．

此外，山與湖、水與湖、山與林草、湖與林草等生命共同體要素彼此之間也必然存在著正向積極影響和負(fù)向消極影響，而且積極或消極的影響程度多樣，機(jī)理復(fù)雜，這些要素彼此之間的相互作用是客觀存在的、是不以人的意志為轉(zhuǎn)移的，并且總是蘊(yùn)含著相互制約或者相互促進(jìn)作用機(jī)制．

4 人類活動(dòng)與生命共同體互動(dòng)機(jī)制

山水林田湖草是生命共同體，是流域環(huán)境和諧發(fā)展的有機(jī)集合體，它們除了彼此間具有特定的內(nèi)在作用機(jī)制外，還與人類活動(dòng)之間存在著各種互動(dòng)機(jī)制，從二者的主從關(guān)系來(lái)看，大致可分為人類主動(dòng)式互動(dòng)機(jī)制和人類被動(dòng)式互動(dòng)機(jī)制．

圖4 人類獲取山水林田湖草蘊(yùn)含資源的方式概覽Fig 4 Obtaining resources modes of human from the life community of mountain, river, forest,field, lake and grass

4.1 人類主動(dòng)式互動(dòng)機(jī)制

人類要生存和繁衍、人類社會(huì)要發(fā)展，勢(shì)必要向環(huán)境獲取各種資源，除了陽(yáng)光和空氣外，幾乎所有的物質(zhì)資源都要取之于山水林田湖草這一生命共同體．依據(jù)所獲取的資源對(duì)生命共同體的影響程度，以及生命共同體可以持續(xù)更新或者補(bǔ)給的能力，可以將獲取方式分為增益性獲得式、平衡性獲得式、掠奪性獲得式和破壞性獲得式（圖4）．

增益性獲得式是指人類獲得自然資源時(shí)在有利于人類自身的同時(shí)，還有助于山水林田湖草生命共同體本身的發(fā)展，達(dá)到互動(dòng)雙方同時(shí)獲利、共同增益的效果．平衡性獲得式是指人類獲得自然資源時(shí)自身獲益，但對(duì)山水林田湖草生命共同體本身既無(wú)明顯的益處也無(wú)明顯的害處，對(duì)生命共同體的分布、數(shù)量等的現(xiàn)狀和未來(lái)演變趨勢(shì)幾乎沒(méi)有影響．掠奪性獲得式是指人類獲得自然資源時(shí)對(duì)山水林田湖草生命共同體本身造成了難以完全恢復(fù)的損害，導(dǎo)致其不同的資源稟賦差異性降低，其中部分資源可以緩慢恢復(fù)，但難以達(dá)到曾經(jīng)的初值．破壞性獲得式是指人類獲得自然資源時(shí)對(duì)山水林田湖草生命共同體本身造成了不可逆轉(zhuǎn)的破壞，導(dǎo)致其資源稟賦發(fā)生斷崖式降低，部分資源明顯枯竭．上述分類主要是考慮到人類對(duì)生命共同體的影響程度，如果只考慮正面影響和負(fù)面影響，則人類主導(dǎo)的與山水林田湖草生命共同體之間的互動(dòng)關(guān)系可以歸結(jié)為兩大類，即可持續(xù)性獲得式（包括增益性獲得式和平衡性獲得式）和非持續(xù)性獲得式（包括掠奪性獲得式和破壞性獲得式）．

作為不可再生資源的礦產(chǎn)資源的開發(fā)會(huì)引起地下資源的逐漸減少甚至枯竭，也會(huì)造成山體生態(tài)景觀被破壞，甚至引起水體局部或大范圍發(fā)生污染．適量的砍伐林木會(huì)使得林木有序更新，但大量無(wú)節(jié)制地砍伐則會(huì)導(dǎo)致森林景觀被破壞、林業(yè)資源嚴(yán)重消減．牧業(yè)的過(guò)度發(fā)展會(huì)使得草地過(guò)載，從而引起草地退化甚至沙化，導(dǎo)致環(huán)境趨于惡化．人類活動(dòng)區(qū)域水的過(guò)度利用及浪費(fèi)會(huì)引起流域其他區(qū)域水資源短缺，從而造成生態(tài)災(zāi)難．農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中過(guò)度使用化肥則會(huì)加劇水體富營(yíng)養(yǎng)化，過(guò)度使用農(nóng)藥則會(huì)引起環(huán)境和水體污染．山體陡坡中開荒造田雖然會(huì)增加糧田面積，但會(huì)引起嚴(yán)重的水土流失．隨著流域內(nèi)人類活動(dòng)對(duì)自然資源的需求增大，則會(huì)發(fā)生因?yàn)檫^(guò)度攫取自然資源而導(dǎo)致發(fā)生各種災(zāi)害，這是生命共同體對(duì)人類不智行為的反制作用．這些互動(dòng)呈現(xiàn)著非持續(xù)性獲得式作用機(jī)制．

人類認(rèn)識(shí)到山水林田湖草生命共同體的脆弱性，也認(rèn)識(shí)到人與自然需要維持和諧關(guān)系才能使二者持續(xù)共生．人類作用于生命共同體的活動(dòng)方式在近年來(lái)有所改變，一些新的資源環(huán)境保護(hù)措施和生態(tài)恢復(fù)措施逐步實(shí)施，比如，坡地退耕還林還草，荒地沙地植林種草，節(jié)水型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)，減少合成農(nóng)藥或采用可降解農(nóng)藥，水資源的水質(zhì)維護(hù)和用水量的科學(xué)調(diào)控，礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)和脆弱地帶環(huán)境修復(fù)，等等，在獲取生產(chǎn)生活所需的自然資源的同時(shí)，展現(xiàn)了人類活動(dòng)對(duì)山水林田湖草生命共同體的增益作用，維護(hù)和增進(jìn)了其和諧性、協(xié)調(diào)性和可持續(xù)性．這些互動(dòng)呈現(xiàn)著可持續(xù)性獲得式作用機(jī)制．

4.2 人類被動(dòng)式互動(dòng)機(jī)制

人類被動(dòng)式互動(dòng)機(jī)制是指人類活動(dòng)與山水林田湖草生命共同體之間的互動(dòng)關(guān)系是由自然主導(dǎo)的、人類被動(dòng)因應(yīng)的互動(dòng)作用方式．

流域系統(tǒng)中自然主導(dǎo)的與人類活動(dòng)的互動(dòng)主要指突發(fā)的自然災(zāi)害等現(xiàn)象，比如，山體滑坡、突發(fā)洪水、森林火災(zāi)、農(nóng)作物蟲害、農(nóng)田澇災(zāi)、草場(chǎng)蟲害，此外，還有一些漸變的草地退化、生物入侵、植被種群退化、生態(tài)系統(tǒng)惡化，等等．這些作用機(jī)制不同程度影響人類生存及生存質(zhì)量，是山水林田湖草生命共同體資源稟賦的自我消減，是對(duì)人類社會(huì)的消極影響．

對(duì)于這種人類被動(dòng)式的部分作用機(jī)制，人類不應(yīng)該總是受制于自然而無(wú)所作為，而要主動(dòng)求變，即變被動(dòng)為主動(dòng)，進(jìn)行必要的預(yù)判和監(jiān)測(cè)，制定適宜的防治措施，最大限度地消除各類潛在的不利影響．當(dāng)然，這些措施必須遵循自然規(guī)律，統(tǒng)籌山水林田湖草生命共同體的系統(tǒng)性、整體性．對(duì)于大型山體滑坡等難以避免的自然災(zāi)害，則要利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，構(gòu)建監(jiān)測(cè)體系，在預(yù)判預(yù)警的前提下，采取必要的回避措施，最大限度的減少損失．

5 結(jié)語(yǔ)

流域內(nèi)山水林田湖草生命共同體各要素之間是天然形成的有機(jī)統(tǒng)一體，彼此之間有著明確的區(qū)位分布和天然的空間配置關(guān)系；彼此之間也必然存在著相互促進(jìn)作用機(jī)制或者相互制約作用機(jī)制．其各自蘊(yùn)含的資源稟賦獨(dú)特，而對(duì)所需資源的獲取和山水林田湖草生命共同體的分級(jí)響應(yīng)則體現(xiàn)了人類活動(dòng)與生命共同體互動(dòng)機(jī)制．

只有當(dāng)人類活動(dòng)和山水林田湖草生命共同體之間的互動(dòng)真正變?yōu)橄嗷ピ鲆孀饔脼橹鲿r(shí)，才能使二者和諧共存、協(xié)調(diào)發(fā)展．人類作用于這一生命共同體的一切活動(dòng)需要以能夠引起雙向（人對(duì)自然和自然對(duì)人）的積極結(jié)果為導(dǎo)向，為此，一切生產(chǎn)活動(dòng)都要有嚴(yán)格的、統(tǒng)籌性的綜合規(guī)劃，而進(jìn)行規(guī)劃和實(shí)施規(guī)劃時(shí)必須要從整體出發(fā)、綜合考慮到山水林田湖草生命共同體的相對(duì)區(qū)位分布特征、空間配置關(guān)系，以及彼此之間的相互作用機(jī)制，同時(shí)人類活動(dòng)的強(qiáng)度、頻率和方式必然要與山水林田湖草生命共同體的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)相適應(yīng)．