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1、论我国水生态的保护与修复：任务与对策 摘 要：本文聚焦我国水生态保护与修复工作，结合长期实践，分析当前的形势和任务，指出了当前要着力解决的水生态问题主要是：在大坝上游，河流变湖库，生境变化导致生物物种变化；水库水流流速变缓，水体自净能力降低，导致富营养化及藻类水华。在大坝下游，清水下泄，冲刷下游河道导致局部河道河势变化较大；水库蓄水使坝下游春季水温下降、秋季水温升高，水温变化过程滞后; 水库蓄水导致大坝下游的水文过程改变，水的流量、流速、流态发生变化。在河道（航道）整治工程中,裁弯取直，缩短水流在河道中的停留时间，河岸衬砌和硬化，减少水向沿河堤岸的渗透，在大降水和洪水时易于造成涝灾和洪灾。在涉
2、湖工程中，阻隔河湖；填湖造地。在明确存在问题和迫切需求的基础上，提出了切实可行的对策建议。当前水生态保护与修复要围绕一条主线，即“人要发展，鱼要生存”的“人鱼线”，要采取“调、控、退、通、改、拆”的综合措施，即生态调度，控制水污染，退建还水、退田还湖，河湖连通，对已建涉水工程进行生态化改造，对在保护区、重点风景名胜区、特有鱼类栖 息地修建的小型工程要采取坚决措施拆除，恢复原貌。早在2014 年春，习近平总书记就水利工作发表重要讲话，分析了我国水安全面临的严峻形势， 指出了保障国家水安全需要研究的十个重大问题， 提出了“节水优先，空间均衡，系统治理，两手发力”的十六字新时期治水思路；是我们做好今
3、后水利工作的理论武器和行动指南。本文在习近平总书记重要讲话精神指引下， 聚焦我国水生态保护与修复工作，结合长期实践， 分析当前的形势和任务，明确存在的问题和迫切需求，提出切实可行的对策建议，以期抛砖引玉， 就教于在水安全工作领域的专家学者和干部群众， 集思广益、群策群力、贯彻落实习近平总书记新时期治水思路，应对解决好保障国家水安全重大问题，为中国人民谋幸福，为中华民族谋复兴。深化对水生态损害问题的认识习近平总书记在分析我国当前水问题时指出， 随着我国经济社会不断发展，不仅水安全中的老问题仍有待解决，而且新问题越来越突出、越来越紧迫。老问题就是地理气候环境决定的水时空分布不均以及由此带来的水灾害
4、。新问题主要是水资源短缺、水生态损害、水环境污染。水灾害、水资源短缺是长期在抓的工作，水环境污染近年来事件频发，但水生态损害问题还没有引起足够的重视。解决水生态问题首先要了解水生态。习近平总书记在阐述水生态损害严重情况时主要讲了三个方面的问题：一是涵养水源的生态空间大面积减少，盛水的“盆”越来越小，降水存不下、留不住；二是河流断流、河道缩减，许多奔腾咆哮的大河变成涓涓细流，相当一部分河流已经河枯岸荒，“白鸟一双临水立，见人惊起入芦花”的景象在很多地方已一去不复返了；三是一方面天然的水环境在消失，另一方面却花大把钱去搞人工仿造。习总书记用通俗易懂的语言阐述了水生态保护的重要性。水生态是长期自然、
5、社会经济演变的结果。水生态系统是由“水盆”、水流等生境以及生存于其中的水生生物构成，保护和修复水生态就是要规范人的行为，纠正人的错误行为，避免或减少人为干扰，保持其系统的完整性和多样性。水生态损害严重问题是当前我国水利工作的短板。这块短板的形成有深刻的社会、历史原因。旧中国多年战乱，满目疮痍，水利设施破坏殆尽。解放后，水旱灾害频发，党中央、各级政府和人民群众把目光和精力都放在兴修水利、减灾防灾上。改革开放后，快速的城市化和工业化又把水供给不足、水环境破坏等问题摆在我们面前，解决这些问题又成为急务。水生态问题对社会经济发展的影响短时期内显现不出来，容易被忽视， 具有潜在性。这影响了我们对水生态损
6、害问题的判断,对水问题的认识不准确、不全面，把水当成了取之不尽、用之不竭的资源，没有从生态的、系统的角度认识水和把握水。补齐水生态损害严重这块短板，首先要正视问题。七十年来，水利工作取得了辉煌成就，农田水利基础建设、三峡工程、南水北调工程等都是我们“过五关斩六将”取得的成绩。但也毋庸讳言，我们也有“走麦城”的时候，比如围湖造田、截断江河与湖泊的联通、三门峡工程等，这些问题带来了比较严重的生态后果。其次，要进一步加深对水规律的理解，转变观念，树立江河不老、永续利用的指导思想。水生态系统是水与水生动植物长期协同进化的结果。从本质上说，水生态系统是一个活的系统，是一个生命系统。如果不能合理地开发和利
7、用，它就会老、会病、会死。习近平总书记在长江经济带发展座谈会上说，“长江病了，病得还不轻”，就是这个道理。治理和开发河流要着眼于可持续发展、永续利用。可持续发展的意思是上一代人的利用不影响下一代人的利用。要做到可持续发展， 最根本的是要保证水生态系统的完整性。盆小了、水干了、草枯了、鱼灭绝了，就是对后代不负责任、对后代的犯罪。深化对水生态损害问题的认识，最重要的是要担负起水资源开发利用对水生态影响的责任， 不能把自身造成的问题推给其它部门，要把水生态保护与修复工作作为今后水利工作的主战场， 并在工作上予以落实。要从学校教育抓起，组织编写出版水生态学 教材，开设水生态学课程，不能把水利学院仅仅办
8、成水利工程学院。对已有的水利工程项目进行水生态保护评估，根据评估结果，该进行完善提高的完善提高，该优化调度的切实优化调度。对新建项目，要从项目筹划、设计开始，贯彻生态优先、绿色发展的指导思想，把保护好水生态作为建设工程的重要任务。着力解决九个水生态问题除了已经有比较深入研究的土地淹没、移民、诱发地质灾害等问题外，水利工程对水生态的影响还需要关注以下九个问题：2.1大坝工程2.1.1大坝上游的两个主要生态问题（1）河流变湖库，生境变化导致生物物种变化。三峡水利工程完建后，约600 km 长江干流变成水库，水文条件明显改变，不再适合常年生活在其中的流水型鱼类，尤其是长江上游特有鱼类的栖息。鱼类组成
9、会出现明显更替 1-2 。段辛斌等 3 和吴强等 4 分别调查了蓄水前 （1997-2000） 和蓄水后 （2005-2006） 三峡库区的鱼类资源情况，发现蓄水前后圆口铜鱼等流水型鱼类资源显著下降。Cao 等 5 对三峡二期蓄水前后鱼类群落结构进行分析，也发现蓄水过程中鱼类群落发生明显替换。（2）水库水流流速变缓，水体自净能力降低， 导致富营养化及藻类水华。据长江委组织的三峡库区支流富营养化及水华情况监测，2012 年16 条较大支流均为中营养程度，2013 年5 条进入富营养阶段，2014 年富营养化的支流增加到11 条。2012 年春季，16 条支流水华爆发概率达到81%，明显高于 20
10、09 年春季的 38%， 2010 年和 2011 年的50%，20132015 年水华爆发概率出现回落，分别为75%、63%、43.7%，但仍处于比较高的水平。2.1.2大坝下游的三个主要生态问题（1）清水下泄，冲刷下游河道导致局部河道河势变化较大。清水下泄可以冲深河床，从长远看对防洪有利，但短期内会导致崩岸塌岸问题的发生。据监测，2002 年10 月至2013 年10 月，宜昌到湖口段，平滩河槽总冲刷量为11.90 亿m3 （含河道采砂量）。2003 年2013 年长江中游干流河道共发生崩岸698 处，总长度521.4 km。（2）滞温效应。由于水库蓄水的影响，会使坝下游春季水温下降、秋季
11、水温升高，达到历史同期水温需要更长时间，即水温变化过程滞后的滞温现象和对水生态影响的滞温效应。比较三峡水库试验性蓄水前后坝下江段的水温度变化发现， 同期秋季水温偏高24，水温下降过程滞后，平均推迟约 2036 d，影响中华鲟的自然繁殖和生存。中科院水生物所和水利部水工程生态所的研究表明，中华鲟和四大家鱼繁殖对水温过程滞后有明显响应。（3）水文过程改变。水库蓄水导致大坝下游的水文过程改变，水的流量、流速、流态发生时空变化。水文过程改变最严重的情况是河流断流。华北地区是水文过程改变影响最大的区域，断流问题比较普遍。2016 年12 月，国家发改委、水利部、国家林业局联合印发了永定河综合治理与生态修
12、复总体方案，计划投资370 亿元着力解决永定河水资源过度开发，水环境承载力差、污染严重、河道断流、生态系统退化、部分河道防洪能力不足等突出问题，将永定河水系恢复为“流动的河、绿色的河、清洁的河、安全的河”。2.2河道 （航道） 整治工程可能是受西方河道治理理论的影响，也可能是出于安全的考虑、图方便的考虑，还有可能是由于对河道形成的理解不全面，前些年，河道治理走了弯路，出现了两个方面的问题：（1）裁弯取直。这个问题在中小型水利工程、在农田水利工程中比较普遍。农村土地整理，土地整的方方正正，有利于耕种和机械化，河道因而也被整治的横平竖直。这一问题在大江大河治理中也屡见不鲜，航道治理工程为通航方便，
13、裁弯去滩的也有一些。但这种改造缩短水流在河道中的停留时间，减少水向沿河堤岸的渗透，在大降水和洪水时易于造成涝灾和洪灾。（2）河岸衬砌和硬化。1993 年和1995 年，莱茵河先后发生两次洪灾，洪水淹了一些城镇，造成了几十亿欧元的损失。分析洪灾原因，主要是莱茵河的水泥堤岸限制了水向沿河堤岸的渗透。因此，德国进行了河道及沿线岸边回归自然的改造，将水泥堤岸改为自然属性的生态河堤，重新恢复河流两岸储水湿润带，并对水域内支流实施弯曲化改造，延长洪水在支流的停留时间，降低主河道洪峰流量。这样的问题到现在也还没有引起我们足够的重视，混凝土硬化在河道治理工程中仍在大量使用。2.3涉湖工程（1） 阻隔河湖。阻隔
14、河湖主要有两种形式：一种是修坝建闸，完全或部分时段隔绝河流与湖泊的联通；一种采用拦网、栏栅或者电网，阻隔河流生物通道。在长江流域，目前仅鄱阳湖和洞庭湖与长江自由相通，对保护长江水系生物多样性有重要作用 （Pan et al，2011）。从上世纪50 年代开始，大规模的围湖造田活动导致湖泊面积减小。此外， 湖泊和长江之间修建了许多控制闸，造成江湖阻隔，使得江湖复合生态系统的连通性不复存在， 湖泊中鱼类物种减少，江湖洄游鱼类消失，生态系统结构发生变化。加上滥捕、环境污染等人类活动的影响，长江平原湖泊鱼类资源现状已不容乐观。朱江和王利民等 7 对涨渡湖调查发现，江湖阻隔后，鱼类多样性下降，群落结构向
15、单一化方向发展，洄游性和流水性鱼类比重由上世纪50 年代的 50% 下降到现在的 30%。第二类阻隔多为渔业生产。在三峡库区，监测发现通过拦网和电网阻隔支流和干流的有13 处。（2）填湖造地。近些年来，特别是“98”洪水后，填湖造田的问题得到了遏制，但由于巨大的经济利益驱使，填湖造楼、填湖建工业区的事情仍时有发生。据中国经营报 报道，自上世纪80 年代以来，武汉一地的湖泊面积减少了34 万亩，填湖后的主要用途为房地产项目开发。刹不住填湖之风的原因首先是利益驱动，其次是由于违法的成本太低。当前保护和修复水生态应当采用的方法对于水生态的保护与修复，生态学家、水利学家做了大量的研究，在实践中也取得了
16、丰富的成果。为了便于理解、记忆和把握， 我们提出“一条主线、六个字”的基本方法。3.1一条主线水生态保护与修复要围绕一条主线，人要发展，鱼要生存。我们概括地称之为“人鱼线”。人类居于生物圈地球生态系统的顶端，人是一切价值和意义，人要发展毋庸置疑。鱼位于水生态系统食物网的顶端，鱼类的生存状态能够很好的评价生态完整性。鱼类群落通常包括代表各个营养级的一系列种类，如杂食性鱼类、食草性鱼类、食虫性鱼类、滤食性鱼类和食鱼性鱼类等。鱼类也能反映有藻类、浮游动物和浮游植物、水生植物、大型无脊椎动物的生存状况。通过鱼类还可以反映出急性的毒理效应（某些分类单元的缺失） 和胁迫效应（生长缓慢，繁殖力下降）。通过对不同年份间补充群体和种群动态的调查可以了解干扰事件的关键时间点。洄游性鱼类可以作为栖息地连续性或片段化的可靠指示种。3.2六个字的水生态的保护与修复策略解决当前水生态损害严重问题，要采取“调、控
