多重人类干扰下长江流域的水生态系统健康修复

摘要：首先概述了水生态系统健康的定义，即水体的物理、化学和生物组分的完整性。然后介绍了长江流域的主要人类活动干扰和水生态系统健康现状，主要包括水生生物生境的破碎和丧失、污染物的排放和水质问题，以及水生生物资源的衰减现状。最后在水电开发、航运、化工、采矿、农业、城镇化及渔业过度捕捞等多重人类活动干扰下，提出从以下几个方面修复长江流域的水生态系统健康：① 腾让并修复水生态空间;② 恢复鱼类等水生生物资源;③ 调整各项人类活动并开展生态修复;④ 加强长江生态保护法的立法以确保长效的生态修复机制的形成和维护。

关键词：水生态系统健康; 多重人类干扰; 生态修复;长江流域

中图法分类号： X52文献标志码： ADOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2019.02.004

在前期的研究中，笔者分析了长江流域从源头到河口各个空间区域的基本状况和主要人类活动干扰[1-2]，也分析了主要人类活动干扰如何影响长江的水生态健康[3]。然而前期的研究对水生态系统健康的定义、组成和发展及相关文献的研究现状，国际上对河流生态修复的一些研究进展，以及长江流域水生态健康修复举措并没有具体展开分析。因此，本文旨在弥补前期研究[1-3]的不足，具体介绍水生态系统健康的定义与组成、国际河流生态修复的相关进展，并提出对修复长江流域水生态系统健康的举措，以期更全面地为长江生态大保护提供理论和实践指导。

1水生态系统健康的定义与组成

涉及生态系统健康或类似的定义和相关研究可追溯到20世纪80～90年代，包括陆地和水生态系统[4-9]。水生态系统健康即水生态系统的状态[9]。然而，水生态系统是否健康因所研究的对象和研究目标不同而存在差异[10]。在早期的生态系统健康和水资源管理评价中，生物组分一直没有得到重视，这种格局直到20世纪70年代才开始改变，特别是在美国清洁水法案（Clean Water Act 1972）颁布之后[11]。在生物组分或生态组分逐渐得到重视和应用后，近些年相关的生态系统健康研究提出并包括了社会组分[12-14]。本文中所指的水生态系统健康即水体的物理、化学和生物组分的完整性。简单地讲，笔者提出的水生态系统健康即水体中水生生物所需要的生境、水质以及水生生物群落的完整性[1，15]。

2主要人类活动干扰及水生态系统健康现状

人类活动在长江经济带建设上发挥着重要的作用，也不同程度地影响着长江流域的水生态系统健康[3]。

2.1主要人类活动干扰

（1） 水力发电是一种清洁能源发展方式。然而，长江流域的水库建设和水电开发在近几十年呈现出一种过度发展的态势。例如，从1980年到2011年，长江流域的水库总数从4.8万个增加到5.16万个，其中大型水库从105个增加到282个，总库容从670亿m 3增加到1 800亿m 3[16]。

（2） 船舶与航运在长江流域货物运输上发挥着重要的作用，并且长江的水运发展仍在继续。长江干线航道包括：上游的三级航道，枯水期可通航1 000吨级船舶;中游航道可通航2 000～3 000吨级船舶;武汉以下航道可通航5 000吨级海船直至南通以下的5万吨级海船[17]。除了长江干流航道以外，长江流域还包括嘉陵江、乌江、岷江、洞庭湖水系、鄱阳湖水系等航道[17]。

（3） 砂石材料在长江流域的城镇化等方面发挥着非常重要的作用。然而，大量的砂石开采进一步加剧了长江流域水生生物生境的退化和丢失[2-3]。

（4） 港口和岸线的开发在支撑长江航运和经济建设上发挥着重要的作用。 截至2013年，长江经济带9省2市内河港口通过能力已达32.6亿t，其中长江干线占一半左右[17]。长江干线的港口生产泊位有4 296个，包括459个万吨级泊位和10个亿吨级大港[17]。

（5） 长江流域成百上千的各类湖泊原本与长江有着天然的连通关系和广泛的物质与能量交换。然而，防洪及区域开发等将长江中下游大量的湖泊与长江通过闸坝隔离开来[1，3]。

（6） 工业化为长江流域的经济发展提供了强劲的动力。然而长江沿岸密布的化工园区聚集着污染密集型产业，包括：采矿业、纺织业、造纸及纸制品业、石油加工、炼焦及核燃料加工业、化学原料业等[18]。

（7） 城镇化是我国经济发展的必然趋势。然而，长江流域的城市群发展迅速，已经形成了长三角城市群、长江中游城市群和成渝城市群，造成大量滨岸和湿地被侵占[1，3]。

（8） 农业（包括种植业和养殖业）是长江流域粮食和食品的重要保障基础。然而，农业的围垦开发和农业污染物给长江流域的水生态系统健康带来了巨大的压力[1，3]。

（9） 長江流域的渔业捕捞在渔民生存和水产品供应等方面发挥着非常重要的作用。然而，随着捕捞压力的增大，长江淡水年捕捞量不足以往最高年份的1/4，仅为10万t左右[19]。

2.2水生态系统健康现状

以上各项人类活动的交互影响和叠加效应，使长江流域的水环境与水生态问题变得非常突出并严重影响着长江的生态健康。当前，长江流域水生态系统健康的问题主要表现在以下几个方面[1～3，15]：① 由于水坝等水利工程设施的建设，长江干流及大部分支流已经失去了上、中、下游的直接水文联系，河道被机械地阻隔起来;② 受防洪和蓄水等方面的影响，长江流域的水文形势已经偏离了自然的涨落规律;③ 受上游水库和大坝的影响，长江中下游的河道中已经形成了清水下泄的格局，河水中大量缺乏原本自然携带的泥沙;④ 由于港口和沿江两岸的开发，长江干流的自然岸带已经大部分被占用;⑤ 由于长江水文节律和流域内水量的改变，长江流域最大的通江湖泊-鄱阳湖和洞庭湖的枯水期已经明显提前，给湖泊湿地带来了巨大的挑战;⑥ 受城镇化等因素的影响，长江流域河流与湖泊中的泥沙开采量已经严重超过了自然的补给量，造成水生生物的生境进一步丧失;⑦ 由于长江岸带被侵占及生境的丢失，长江流域水生生物的生存空间已经大大缩小;⑧ 长江干流及支流沿岸分布着密集的化工企业和矿业，这些产业给长江的水质安全带来了巨大的负荷;⑨ 由于产卵场的丢失和自然种群的衰竭，长江的大型旗舰物种中华鲟在2013年和2014年已经连续两年未发现有自然产卵，2015年和2017年在葛洲坝坝下（即建坝后的主要产卵场）也未发现有中华鲟的繁殖活动;⑩ 生境的丧失、生存空间被挤占、食物短缺、过度捕捞或误捕等，使长江的哺乳水生动物——长江江豚和鱼类资源开始大量衰竭。