今天是  | 加入收藏 | 关于我们 |
 
 
鄱阳湖生态系统中的主要问题与调控对策
 
2008年8月27日  点击量:2737
字号:【   】

*华东地区2008年水生态修复学术研讨会征文*

鄱阳湖生态系统中的主要问题与调控对策

闵 骞1 谭国良  2 卢 兵3  邢久生1 胡立萍4
(1江西省鄱阳湖水文局 江西九江 332800;2江西省水文局 江西南昌330002;
3 江西省九江市水文局 江西九江 332000;4 江西省水利厅水资源处 江西南昌330025)

    摘  要:分析鄱阳湖生态系统的基本特征及其与水环境的关系,表明鄱阳湖生态系统的特征及其变化主要受制于水环境,尤其是水位。剖析鄱阳湖生态系统中存在的主要水环境问题,主要体现在枯水加剧,水质下降,水资源持续利用困难加大。探讨鄱阳湖生态平衡的调控对策,主要应从提高水环境监测预警能力、加强水环境质量控制与保护、建设鄱阳湖生态水利枢纽工程对水位进行适当调节3个方面,开展卓有成效的工作。
    关键词:生态系统  主要问题  调控对策  鄱阳湖

    鄱阳湖是目前中国最大的淡水湖,鄱阳湖湿地是中国首批列入《国际重要湿地名录》的最重要湿地,是世界六大著名湿地之一【1、2】。
    鄱阳湖生态系统中生物多样性非常丰富,现已设立吴城和南矶山两个国家级湿地自然保护区,总面积达560km2;还设有长江江豚保护区和十多个省级湿地与鸟类自然保护区,是中国湖泊湿地保护区最集中的区域。
    鄱阳湖生态系统保护在我国水生态保护中占有重要席位【3、4】。但由于近年来鄱阳湖出现持续性严重枯水,鄱阳湖生态系统平衡受到破坏,生态系统保护受到严重威胁。本文对此进行初步分析,并探讨其水环境调控对策。

    1 鄱阳湖生态系统基本特征及其与水环境的关系
    
    生态系统的基本特征,一般是指其结构与功能特点,主要包括生物结构与生态功能两个方面。在生态系统中,生物是系统的主导因素(即主体),生态系统的特征由系统内生物特征所决定,因而湖泊生态系统的特征主要取决于湿地生物的生境【5~7】。在鄱阳湖不同的水域环境适合于不同种类浮游生物(包括浮游动物和浮游植物)、鱼类、底栖动物、水生哺乳动物和


    本文根据江西省发展与改革委员会、江西省社会科学院组织的鄱阳湖生态经济区重大研究课题《江西五大水系对鄱阳湖生态影响研究》(编号:08ZD502;首席专家:谭国良)中的部分成果修改而成,由闵骞执笔。

    其他动物的生长繁殖和种群数量增减及组成变化;不同的土壤环境适合于不同植物的生长和繁殖,鄱阳湖从水域到洲滩,分布着从沉水植物、浮叶植物、挺水植物到湿生植物四个不同的植物带;而不同的水域、土壤、生物环境的组成,即深水、浅水、泥滩、稀草滩、密草滩等不同的水、土、生物组成的环境又成为适应于不同鱼类、鸟类觅食和栖息的生境。鄱阳湖生态系统生物生境的类型及生物可大体归纳为以下3种湿地类型:
   (1)水域,包括以下3个湿地亚类型:
    ①深水,水深大于50 cm,主要分布在河道和一些深水湖泊以及鄱阳湖大湖的某些地方。河道水流速大,河床受冲刷作用,水草难以固着生长。加上光照和氧气条件不充足,导致整个水生植物群落不发达。一般而言,河道两岸凹陷处受到严重的冲刷,比降较陡,岸边直接生长挺水植物,而在凸出部位由于淤积作用,比降较缓,岸边浅水带生长有一定数量的沉水植物。深水区有利于江豚和鱼类等水生动物生活。
    ②浅水,水深介于20~50 cm之间,一般位于各湖池中间地带。浅水区光照和氧气比较充足,水草、浮游生物、底栖生物、鱼类资源丰富,为一些大型涉禽和游禽的理想栖息地。
③最浅水,水深小于20 cm,为浅水区向陆地的过渡区,比降平缓,水生群落组成同浅水区差别不大,通常可见各种涉禽和岸禽觅食。
    (2)水陆过渡区,包括以下3个湿地亚类型:
    ①沼泽,紧接水陆分界线,水分饱和,可见残留浮叶植物和一些沼生植被,其下为潜育土层。
    ②泥滩,由于自然蒸发或者人工放湖,湖泊水位进一步下降,水生土床出露而成。大量沉水植物和底栖生物枯死覆盖于地表,从最适水鸟栖息地变为毫无生机的泥滩。
    ③沙(泥)滩,泥沙淤积形成,含沙量比较高,基本无植被覆盖。
    (3)出露草洲,包括以下4个湿地亚类型:
    ①稀疏草洲,土层为始成草甸土,土壤水分饱合,生长沼生植物。由于高程相对较低,出露时间相对茂密草洲和挺水植物带短,植被萌发时间较短,生长稀疏,可见植物嫩芽被水鸟取食的痕迹,证明可以为鸟类提供食物。
    ②茂密草洲,洲滩高程较高,出露时间长,多年生草本如苔草迅速萌发生长,植被盖度大,隐蔽性较好,可见植物嫩芽被水鸟取食的痕迹,以及水鸟夜栖留下的羽毛和卧痕,证明茂密的草洲可以被水鸟用作觅食地和夜栖地。
    ③南荻群丛,丰水期的挺水植物南荻到冬季枯萎,各子湖池、河道、大湖相相互分离,枯萎的挺水植物环绕湖泊四周,高度和盖度都比较大,可遮挡风速和视线,排除一定的人为干扰,在湖池内部为水鸟形成一个较好的隐蔽场所,部分生性隐蔽的水鸟也利用南荻群丛作为栖息地。
    ④芦苇群丛,同南荻群丛类似,但是在南矶山的分布较少。
    鄱阳湖水生植被面积为1366 km2,是中国淡水湖泊中最大的,也是水生植物种类最多的水生植被;是鄱阳湖水域生态系统中最主要的初级生产者,也是鄱阳湖生态系统金字塔的基座。水生植被不仅影响鱼类等水生动物的生存,甚至影响整个湿地生态系统的平衡。
    鄱阳湖水文动态变化导致水环境、土壤环境、生物环境产生相应的变化,主要体现在水位变化引起的蓄水量、水域面积及相应的各类洲滩面积发生时间和空间格局的变化。这种变化在时间和空间上,既存在渐进的季节性和年度的生态过程的变化,也有长期的生态空间格局的变化;既有生态系统内部的能量、物质循环关系和生态主体—生物种群数量的变化,也有湖泊湿地生态景观格局的变化。鄱阳湖天然湿地植被主要分布于11~18m高程的洲滩,面积达2260km2,占天然湿地总面积的56.5 %,湿地植物绝大多数生长在鄱阳湖冬季出露滩地上。湿地植被从岸边向湖心随地面高程的变化呈带状分布,分别为湿生、挺水、浮叶、沉水4个植物带,漂浮植物散布于挺水植物和浮叶植物之间,没有形成独立的植物带,主要是一些整个植株都漂浮在水面的植物,如槐叶萍、满江红等。湿生植物带位于13~18m高程洲滩,面积5.19×104 hm2,约占湿地植被总面积的18.9%,主要种类是一些既能生长在浅水,又能生长在泥滩的两栖性植物,如苔草、蓼子草、牛毛毡、稗草、芦、荻等,包括苔草群落和一部分芦+荻群落。挺水植物带位于12~17m高程浅滩,面积约2.25×104 hm2,占湿地植被总面积的8.2 %,是鄱阳湖湿地中分布面积最小的植物带,主要种类是一些仅有植株基部或下部浸于水中,而上部挺出水面的植物,如芦、荻、菰、水蓼、旱苗蓼、白茅、连、白菖蒲等,包括芦+荻群落和芦+菰群落。浮叶植物带位于11~15m高程的水面上,面积约6.37×104 hm2,占湿地植被总面积的23.2%,主要种类是一些植株扎根于湖底,但叶片浮于水面的植物,如菱、荇菜、金银连花、芡实等,在这个植物带中,同时分布着大量的沉水植物,如马来眼子菜、苦草、黑藻、小茨藻、聚草、金鱼藻等,包括荇菜-马来眼子菜-金鱼藻+黑藻+苦草群落、菱+荇菜-黑藻+苦草群落、荇菜-马来眼子菜+聚草-黑藻+苦草群落。沉水植物带位于11~14m高程的水体中,面积约13.66×104 hm2,占湿地植被总面积的49.7%,是鄱阳湖湿地中分布面积最大的植物带,主要种类是一些整个植株都沉浸在水中的植物,如马来眼子菜、黑藻、苦草、小茨藻、大茨藻、聚草、金鱼藻等,包括马来眼子菜-黑藻+小茨藻+苦草群落、马来眼子菜-黑藻+苦草群落、马来眼子菜群落。
    在鄱阳湖天然湿地中,植被群落类型随洲滩出露时间的演变,呈现出多样性的洲滩植被群落类型的情形,且不同类型的植被在相同高程的洲滩上具有重叠、交错的特点,如在13~14m高程的洲滩上,湿生植物、挺水植物、浮叶植物、沉水植物均有分布,由于不同类型植物对水分的需要、喜好不同,故水位涨、退时间与幅度对不同高程洲滩上植物的优势种群、生长形势、生物产量造成直接影响。水文变化虽然不能从根本上改变鄱阳湖天然湿地植物的带状分布,但水文变化直接决定各种植物所在滩地的淹没和显露时间早晚与持续时长短,对各类植物的萌生迟早、生长期长短和休眠早晚起控制作用【1~4】,例如芦+荻群落所在洲滩为季节性显露,汛期短期为湖水淹没,每年显露时间长达半年以上;苔草群落所在洲滩为季节性显露,汛期为湖水淹没;马来眼子菜群落所在滩地为季节性显露,在枯水期短期显露,每年淹水时间长达半年以上;黑藻+苦草群落所在滩地之上为常年性水体淹没。故水文变化对湿地植物的生长状况、生物产量起决定性作用。
    以上分析表明,鄱阳湖水位变化对鄱阳湖生态系统生物生境具有控制性的影响,鄱阳湖生态系统的特征及其变化,主要受制于对湿地生物主要媒质于基底时空分布起决定性作用的水环境,无论是生态系统中问题的剖析与揭示,还是生态平衡的调控与改善,均应从水环境入手。

    2 鄱阳湖生态系统当前存在的主要水环境问题

    2.1 枯水日益加剧
    五大河流控制水文站最大、最小、平均流量均呈减小趋势,尤以近10年下降或减小幅度最大,速度最快,如2003~2007年五大水系入湖径流量分别比1956~1997年和1998~2002年偏少178×108m3和474×108m3,星子站2003~2007年最低分别比1956~1997年和1998~2002年偏低0.29m和0.83m,2003~2007年平均水位分别比1956~1997年和1998~2002年偏低0.92m和1.50m,2003~2007年10m以下水位持续天数分别比1956~1997年和1998~2002年偏多45d和66d。其中2004~2007年9~10月三峡水库蓄水分别使星子站水位降低0.21m、0.42m、1.14m和0.69m,对加剧鄱阳湖枯水也起了重要的作用。
    鄱阳湖星子2006~2007年10 m以下水位的枯水期长达157 d,而1956~1957年为107 d,1978~1979年为113 d,由于各级枯水位出现时间大幅提前,低水时间异常偏长,相应高程洲滩上的湿生植物(如苔草、蓼子草等)提前萌生,且分布带下移,范围扩大,然而挺水、沉水植物则提前枯萎,部分16~18m高位洲滩上过去典型的湿生、挺水植被向沙生植被演替,且湿生、挺水植物快速向下延伸,逐渐取代浮叶、沉水植物,植物种群朝减少方向发展,生物多样性下降,如吴城附近苔草向下延伸速度为平均每年150m,康山至棠荫一带苔草下伸速度高达平均每年300m,全湖平均而言,苔草下伸速度约平均每年10~15m。鄱阳湖中枯水期的季节性内湖,如吴城附近的蚌湖、沙湖、大湖池等,近几年来湿生、挺水植物(如苔草和蓼子草)快速向湖心推进,浮叶、沉水植物(如荇菜和苔草、马来眼子菜)大幅缩减,并出现了外围原湿生植物向沙生植物转化的趋势,例如蓼子草大量减少,而荻大量增多。2006~2007年严重枯水期的出现,导致鄱阳湖生态缺水,几乎使鄱阳湖整个水生植被处于长时间枯萎状态,使水生植物受到伤害,群落结构破坏,一些种类甚至死亡。
    鄱阳湖鲤鱼、鲫鱼等鲤科鱼类资源的多少,生殖群体结构的变动,对全湖渔业生产的丰歉起着十分重要的作用。具有一定水深的草洲面积的存在,是决定鄱阳湖鱼类资源丰富程度的根本因素。五大水系入湖水量减少造成的鄱阳湖水位偏低、枯水位持续时间偏长,湖面缩小、水文生态条件的改变影响湖区水生植物种类与分布,使得大量草洲干涸,鱼类无法进入这些草洲繁殖、索饵和育肥,尤其对依赖湖区苔草等植物产卵、索饵、栖息的鲤、鲫鱼等鲤科鱼类产生的影响极大,是造成鄱阳湖天然鱼类资源枯竭的最主要自然原因,尤其是2006年~2007年,其天然鱼获量只有20世纪50~90年代的1/6、2000~2005年的45 %。
    2006~2007年严重枯水的出现时间大幅提前和各级枯水位以下的持续时间大幅加长,对鄱阳湖天然湿地植被与鱼、鸟生存条件及其数量和空间分布的影响极大,主要表现在以下几个方面:
    (1)湿生植物增多对放牧有利,人、畜活动增加致使候鸟隐蔽条件变差,对候鸟栖息与保护不利。
    (2)由于水位偏低,典型湿地与河湖交界处的天然湖堤淹没时间大幅缩短(如蚌湖天然湖堤2006年仅淹水20天,较正常年份偏少60多天),子湖与外流河湖连通时间极短,致使进入子湖内的鱼、虾、蚌、螺及其它小型水生动物大幅减少,其生物量大幅降低,越冬候鸟食源大量减少,生境严重变坏。
    (3)各级水位提前消退,使湿地上的大量洼地失水干枯,鱼、虾、蚌过于集中,有利于“一网打尽”,致使鄱阳湖湿地鱼类资源快速递减,且严重影响游禽类和偏爱水域生境、喜食小型软体动物的越冬候鸟(如白鹤、天鹅等)的觅食和栖息。
    (4)中、低洲滩提前显露和长时间暴晒,使得这些滩地失水板结,大量沉水植物(如马来眼子菜、苦草等)的地下根和块茎难以被越冬候鸟挖食,大量候鸟集中在少数由人工坝实行保水养鸟措施的洼地(目前鄱阳湖候鸟保护区只有大湖池和沙湖两个洼地建有橡皮坝控制洼地水位),不利于候鸟的觅食、栖息和防疫(预防禽流感),以及来年候鸟生境的恢复。
    (5)鄱阳湖区2003~2005年连年偏旱,加上2006年枯水位大幅提前,低水时间异常偏长,导致部分16~18m高位洲滩上过去典型的水生、湿生植被向沙生植被演替,如蚌湖西南部在2006年就呈现出这种趋势,不仅改变了过去长时期形成的植被结构,对候鸟保护也产生不利影响。
    (6)由于湿地上的众多洼地长期干枯缺水,使鄱阳湖保护区内的大量候鸟被迫迁移到保护区外其它地方,严重地影响到越冬珍禽的有效保护。
    2.2 水质呈下降趋势
    鄱阳湖的污染物也主要由五河输入,湖区径流带入的污染物相对较少,其来源是流域内城市生活污水、厂矿企业工业废水、农业面源与地表径流以及湖区的人类活动。2007年江西省废污水排放量为25.80亿t,其中城镇生活污水排放量7.50亿t,城市污水处理率26.02%;工业废水排放量18.30亿t,工业废水排放达标率93.89%。近十年期间废污水排放量平均每年约以1亿t的速度递增。江西五河及鄱阳湖污染物排放比例最大为赣江,占66.3%,最小为修河,占1.6%。鄱阳湖主要污染物为总磷、总氮。
    2007年五大河流水质全年、汛期、非汛期Ⅰ~Ⅲ类水河长比例分别为86.5%、93.9%和83.9%,水质最好的为修河,其次为抚河、信江、赣江,水质最差的为饶河。近十年五大水系水质总体呈下降趋势,Ⅰ~Ⅲ类水下降了6.4个百分点。鄱阳湖7月份Ⅱ类水占26.3%,Ⅲ类水占47.4%,劣Ⅲ类水占26.3%。9月份Ⅲ类水占60%,劣Ⅲ类水占40%,注入长江的出湖水质为Ⅲ类水。进入10月份以来,长江上游来水量减少,省内降雨又偏少,鄱阳湖出湖水量增大,湖区水位迅速下降,湖体水量锐减,致使水体自净能力下降,水质逐月有所下降,10~12月Ⅲ类水占7.7~33.3%,劣Ⅲ类水占66.7~92.3%,注入长江出湖水的水质10~11月变成了Ⅳ类水,12月下降为Ⅴ类水。鄱阳湖水质总体呈下降趋势,目前还处于中营养状态。上世纪80年代鄱阳湖水质以Ⅰ、Ⅱ类为主,平均占85%,呈缓慢下降趋势;90年代仍以Ⅰ、Ⅱ类水为主,平均占70%,下降趋势加快;进入二十一世纪,特别是2003年以后,Ⅰ、Ⅱ类水只占50%,下降趋势急剧。
    鄱阳湖水环境容量大小主要决定于江西五河的来水量、污染物入湖量以及出湖水量。鄱阳湖水环境容量丰水年最大、枯水年最小,汛期较大、非汛期较小。丰、平、枯水年鄱阳湖对化学需氧量的纳污能力均有一定盈余;汛期鄱阳湖对总磷、总氮的纳污能力有一定盈余,非汛期总磷、总氮的现状入湖量均超过其纳污能力。
    2.3 水资源持续利用困难加大
    鄱阳湖流域水资源量虽然较丰富,但时空分布不均匀,尤其是时程分配上的显著差异,加上随着社会经济发展用水量大幅增加,江西五河与鄱阳湖水资源利用形势不容乐观。以现状条件用水(2005年)情况对湖区进行用水和来水分析:①多年平均来水情况下,鄱阳湖湖区各月用水量占天然径流量在9.37 %~108.25 %;②在频率P=75 %(1978年)来水情况下,鄱阳湖湖区各月用水量占天然径流量,最小的为13.31 %,8月份自产水量小于蒸发量,9~10月份自产水量小于用水量;③在频率P=95 %(1963年)来水情况下,鄱阳湖湖区各月用水量占天然径流量,最小的为14.70 %,1月、9~10月自产水量小于蒸发量,2和8月份自产水量小于用水量。可见,鄱阳湖湖区水资源利用主要依赖江西五河的入湖水量。当江西五河来水量出现在频率P=75 %典型年(1978年)的情况下,2030年预测用水量情况下的五河流域各月用水量占天然径流量的比值在4.33 %(3月)~95.35 %(8月)之间,部分月份入湖水量很小,个别月份几乎无水入湖;当江西五河来水量出现在频率P=95 %典型年(1963年)的情况下、2030年预测用水量情况下的五河流域各月用水量占天然径流量的比值最小为7.61 %(5月),最大的9月份来水量小于用水量,部分月份无水入湖。
    近年来鄱阳湖水位下降,低水持续时间加长,加上枯水造成的水体自净能力下降,水质有所下降,城乡取水困难加大,水资源持续利用更加艰难。据测算,中等(如2004、2005年)、严重(如2001、2006年)、特大(如2003、2007年)干旱年份鄱阳湖区因干旱枯水抗旱成本(主要是取水成本)分别加大2亿元、4亿元和8亿元。如果1978年和1963年型干旱在2030年社会经济背景下重现,则7~12月水资源利用率将超过国际通用的上限标准40%,尤其是9月,水资源需求量大于拥有量,需通过工程措施大幅度调节,才能使水资源供需矛盾得到有效解决。即使在正常年份,9月份江西五河与鄱阳湖的水资源利用率也达44.3%,超过国际上限标准,使生态环境用水难以得到满足,生态环境将受到水资源形势的严重威胁。也就是说,如果不对水资源进行有效的保护,无论是干旱年份,还是正常年份,鄱阳湖流域生活、生产、生态所需水资源的季节性短缺现象均存在。
    2.4 生态系统功能退化
    受近10年来降水减少、入湖水量减小,水位降低等水文、气象因素变化与人为因素的共同影响,鄱阳湖水环境容量减小,入湖污染物增加,水质显著下降。洲滩显露日期提前,显露时间大幅加长,导致浮叶植物与沉水植物减少,湿地植被种群结构改变;水生动物生存环境恶化,种群减少,生物量下降。例如20世纪60年代湿地水生、湿生和沼生植物有119种,到20世纪80年代只有101种。据中国科学院水生生物研究所1997~1999年对鄱阳湖区及其各支流(包括赣江、抚河、信江、饶河和赣江北支、抚河和信江汇集而成的康山河以及鄱阳湖口及其附近长江江段)进行的系统调查(整个调查经历了枯水期、涨水期和特大洪水期),整个调查期间没有发现白暨豚,可以认为白暨豚已在鄱阳湖绝迹;鲥鱼、白鲟等珍贵鱼类几乎毫无踪影;同期进行的鄱阳湖江豚种群现状调查中,根据调查数估计的冬、春、秋3个季节鄱阳湖(包括主要支流)江豚种群数量分别为91头、431头和268头,据估计鄱阳湖江豚的种群数量约为100~400头,较20世纪80年代大幅减少;中华绒鳌蟹数量也大幅减少;鱼类资源量较20世纪80年代以前剧减70%以上。动、植物种类的减少,致使鄱阳湖生物多样性降低,湿地生产力下降。随着鄱阳湖生态环境的退化,建立在其之上的涵养水源、调蓄洪水、调节气候、降解污染、提供栖息地、动植物产品等的生态服务功能必将全面衰退。

    3 鄱阳湖生态平衡的水环境调控对策

    3.1 建立江西五河与鄱阳湖水文生态监测预警体系
    水文是湿地生态系统最关键的生态要素,水文因子都是重要的湿地生态环境因子,水文因子的监测数据为湿地生态环境的判断与健康状况的诊断提供基本依据,水文监测对于湿地生态系统结构与功能的维护不可或缺。
    自1959年开始,系统开展环鄱阳湖自然环境、水文气候、水位泥沙、暴雨洪水、水质水量、实验研究等六大项监测和分析评价工作,特别是从2007年开始,水文部门启动了鄱阳湖区水质水量动态监测,范围由原有0.5万km2的湖面扩展到2.5万km2的水网区,监测站点由原有的21个增加到50个,监测项目由原有单一项目增加了水位、流量、流速等项目,并实施水质水量同步监测,且监测频次增加到每年12次。还开展了设区市以上界河水质水量动态监测,重要城市主要供水水源地水质水量监测,重点水功能区水质水量监测,入河排污口水质水量监测,水污染事件调查与监测,枯水季节用水安全水质水量监测工作,收集整理了系列完整的水文监测数据成果。近年,利用这些资料,根据确保“鄱阳湖一湖清水下泄”的要求,对江西五河与鄱阳湖水域的水质目标、纳污能力等进行初步分析,对水生态环境的主要制约因素进行研究,完成了《江西省水资源保护规划》、《江西省水功能区划》、《江西省水资源综合规划》、《江西省入河排污口普查登记》、《江西省城市饮用水水源地安全保障规划》等基础性的研究工作。
    为了更好地配合鄱阳湖湖泊——流域生态系统适应性管理,拟进一步完善江西五河与鄱阳湖水文生态监测预警体系,建立江西五河与鄱阳湖水情、雨情、墒情、地下水监测站网,制定饮用水水源地保护、重要污染源区、以及流域水质水量监测规划。应在长江八里江与鄱阳湖出口断面下游2公里处设立水文站开展水位、流量、泥沙、水质、水量监测,为江湖关系分析、水文规律研究和鄱阳湖生态经济区建设收集资料,拟在屏峰开展水位、流量、泥沙、水质及断面监测,为鄱阳湖生态水利枢纽工程建设做好前期工作。实施江西五河与鄱阳湖“河湖监测百大哨口工程”( 在环鄱阳湖区域、设区市以上界河以及饮用水源区建立100个监测站,开展水质水量动态监测), 在污染较为明显的重要水质水量监测断面设立康山、鄱阳、都昌、星子、湖口水质自动监测子系统,开展鄱阳湖区面源水质监测试点(在环鄱阳湖区域内的农田、山地、城镇工业企业的漫流量等开展面源污染监测与研究)和鄱阳湖底泥污染物调查(在鄱阳湖入湖、湖区及出湖等开展底泥调查与监测),启动鄱阳湖区地下水监测(在环鄱阳湖建立25个地下水监测站,开展地下水水温、水位、开采量以及水质等监测),部分引进国外先进监测设备(配置测定重金属、有毒有机物、叶绿素等项目的监测分析仪)和技术,使监测站点具备多功能性,监测信息具有代表性、科学性、可靠性。建立江西五河与鄱阳湖水文信息自动采集网络,传输和计算机应用系统以及综合信息数据库,使监测的水文信息能采用GSM/GPRS向数据中心和决策机构自动发送,为鄱阳湖生态经济区和鄱阳湖生态水利枢纽工程建设提供科学的决策依据。
    在江西五河与鄱阳湖水文生态监测的基础上,建立鄱阳湖湖泊——流域生态系统水文预警机制,通过对水量、水质等水环境要素的预警,为鄱阳湖生态系统管理对策的调整和应急性保护措施的采用提供保障。
    3.2控制鄱阳湖污染
    鄱阳湖生态首先是水生态,生态环境保护应以水环境保护为基础和重点。近年来,随着江西经济社会的快速发展,江西五河及鄱阳湖水污染在加剧,正面临着巨大的环境压力,特别是鄱阳湖水环境状况不容乐观,湖区湿地面积缩小,生物量下降,候鸟数量减少,鄱阳湖水生态安全受到严重威胁。为确保鄱阳湖“一湖清水”,保护鄱阳湖水环境,维护湖泊水生态环境,加强入湖污染控制十分重要。
    (1)加快鄱阳湖及上游城市污水处理设施建设,实现污水资源化
    城市污水资源化是缓解城市缺水,控制污染物排放总量、减少污染的有效途径。结合环鄱阳湖区的实际,采取以下措施:①积极引进和开发无废或少废,不用水或少用水的工业技术,减少污水排放量;②大力推行企业内部先进的水处理工艺,使污水中的有毒物质解决在厂内;③加快建设环鄱阳湖区及上游城市污水处理设施和污水再利用工程,最近江西省委、省政府决定,两年内全省所有县市都将建成污水处理设施并投入运营,全省城镇污水处理率达70%。通过以上措施,将大大改善江西五河及鄱阳湖区水环境状况,提高水资源的综合利用率,实现经济效益、社会效益、生态效益的统一。
    (2)加强泥沙和面源污染控制措施
    对于泥沙和面源污染可因地制宜地采取相应措施:在人烟稀少地区,以生态修复为主,采取封育管护措施,实施生态自我修复;在人口相对集中的农业生产区,实施以小流域为单元的综合治理,沟坡兼治,布设坡改梯及坡面配套工程、沟道防护工程、水土保持林草和保土耕作措施,采取能源替代建设、舍饲养畜等措施;调整农业种植结构,发展节水灌溉,减少化肥农药使用量。对农村生活垃圾和污水进行处理,控制入湖的泥沙和面源污染。江西省委省政府做出部署,用三年时间完成环鄱阳湖区农村生活垃圾处理设施建设。
    3.4 提高鄱阳湖生态环境调控能力
    近年来鄱阳湖水位连创新低,枯水期延长,湖泊水面及水体锐减,湖泊洲滩过早干枯、硬化,洲滩裸露时间过长,土地沙化面积扩大,水生生物资源逐年退化,湿地生态系统功能下降。如水位偏低且持续时间长,导致湖水稀释、降解能力降低,2001—2007年6年期间鄱阳湖水质Ⅰ、Ⅱ类水下降了30个百分点,劣Ⅲ类水上升了18个百分点;枯水造成水生植物和水生小型动物锐减,鸟类索饵困难,2006年底至2007年初鄱阳湖区越冬候鸟约46万多羽,与2002年底至2003年初的100万羽以上相比,候鸟数量大幅下降,对鄱阳湖两座国家级自然保护区(吴城与南矶山)的候鸟保护构成重大威胁;2006年~2007年,其天然鱼获量只有20世纪90年代的20%。严重枯水对湖区的生产、生活用水产生了巨大的不利影响,随着经济社会的发展以及用水量的增长,枯水期区域用水矛盾将更加突出。 
    严重枯水是造成鄱阳湖生态系统结构与功能退化的最关键因素,对鄱阳湖水位实行适当调控,有利于鄱阳湖湿地物种和群落的正常生存、繁衍演替,使鄱阳湖生态系统的结构和功能得到维系,生物完整性和生态系统的健康状态得以保障。目前国内外对湖泊水位实行调控,主要考虑三个方面的因素:一是水生植被(浮叶植物和沉水植物)的生存对水深及其持续时间的要求,二是物种多样性的维系对水位及其季节变化的需求,三是人类生活与生产对水量与水质的需要【8~10】。研究表明,鄱阳湖生态水利枢纽工程通过对湖水位的有效调控,在枯水季节保持适度的水深与水量,增加水体的水环境容量,提高水体的自净能力,并维持一定的水陆交替状态,以满足湿地生态系统中水生动植物的生存、繁衍及生物多样性与湿地保护、候鸟觅食等的需要,“确保一湖清水下泄”和人水和谐、人与自然和谐目标的实现,并使鄱阳湖丰富的水量满足湖区生产、生活用水需求,减少湖区因干旱枯水造成的旱灾损失。由此可见,鄱阳湖生态水利枢纽工程可使鄱阳湖生态与环境既适应湖区经济社会发展需要,又符合其保护与建设要求。
    通过本文的分析,我们得到以下认识:
    (1)鄱阳湖具有水文和生态两大功能,水文功能体现在鄱阳湖对水量、水质、泥沙、水流等水文要素的调节作用之中;生态功能包括经济服务、生态承载和文化传承三个方面的功能【11~13】。鄱阳湖的经济服务功能包括为人类和动物提供饮用水源,为植物和农作物提供灌溉水源,为工商活动和城市景观提供循环水源,湖周生长的生物为人类提供食品来源及工业原料,湖水为航运提供有利条件等;鄱阳湖的生态承载功能包括储存淡水,接纳泥沙、生物质和矿物盐类,降解污染物,为各种动物提供栖息地、植物生长场所,调节周边气候等;湖泊的文化传承功能包括孕育湖泊文化,记载人类活动与发展历史,塑造浩瀚的水面、宽广的洲滩、物种丰富的湿地等,给人类以美的感受,供人类旅游观光。
    鄱阳湖具有水位变幅极大,近三分之一时间不呈大湖景象的特点,例如1953~2007年星子水文站水位在12m以下的天数平均每年104天,占全年时间的28.6%;尤其是进入本世纪以来,鄱阳湖不断出现新的历史最低水位,星子水文站水位在12m以下的天数大幅加长,如2003~2007年平均每年159天,占全年时间的46.3%。星子水文站水位12m以下时,湖面积不足1000km2,不到高水位时的四分之一,湖面为支离破碎状态,如果持续时间太长,湖泊的生态功能必然显著下降,不仅其经济服务功能衰退,生态承载功能与文化传承功能也所剩无几。鄱阳湖生态系统的上述不足,及近年来的严重退化,不仅使越冬候鸟数量逐年大幅减少,鱼类资源每况愈下,还造成湖泊水质不断下降,鄱阳湖区水资源利用困难加大,旱灾逐年递增,经济社会发展受到严重影响。
    分析表明,鄱阳湖生态水利枢纽工程通过“控枯不控洪”方式运行,适当减小水位变幅,缩短枯水位持续时间,大幅提高鄱阳湖水文功能,使鄱阳湖生态系统恢复到良性平衡状态,为鄱阳湖区水资源持续利用、经济社会持续发展和鄱阳湖生态经济区建设提供优良的生态保障。
    鄱阳湖区经济社会发展是实践科学发展观的必然要求,经济社会发展离不开水资源保障,而水资源的有效供给必须要有水利工程做支撑。由此可见,鄱阳湖生态水利枢纽工程建设是经济社会发展的客观要求。与此同时,鄱阳湖生态水利枢纽工程在改善鄱阳湖区生态环境(人的生活环境是生态环境的重要组成部分)方面具有不容忽视的巨大功效,由此带来的经济效益和社会效益远远大于工程建设产生的负面效应,且由工程建设产生的负面效应大都可通过工程的生态环境调度得到减轻。
    (2)改善鄱阳湖区水生态环境,主要是改进湖区目前较差的水生态环境,通过鄱阳湖生态水利枢纽工程对水位与水量的调节,形成水资源持续利用条件,且改良冬季湿地生态环境。
    根据水生态环境现状,尽可能满足闸下游910m3/s的生态下泄流量,和闸上游水环境质量保证在Ⅲ类水以上的2100 m3/s泄水流量,不仅可保证闸下游水生态与闸上游水环境需要,还可避免湖水位太低、极枯水位持续时间太长给湿地生态环境、尤其是越冬候鸟生境造成的严重影响。
    鄱阳湖生态水利枢纽工程通过科学的调度方式,对水量与水质进行合理调节,以实现湖区生态环境保护与社会经济发展的良性互动,是鄱阳湖生态经济区建设不可或缺的基本保障,尤其在当今全球气候变化将造成我国南方未来20年内仍将维持以干旱气候为主(类似于2006~2007年的连年严重枯水平均出现频率为25年一遇,且可能持续到2010年)的大背景下,鄱阳湖生态水利枢纽工程是解决鄱阳湖生态经济区建设面临的取水困难不断加大、水环境容量不断降低、湿地生态环境不断恶化、越冬候鸟生境不断退化的唯一行之有效的途径与措施。

    4 结语

    水既是人类生活与生产最基本的要素,又是自然生态与环境最根本的因子,没有足够的水量与良好的水质,生活、生产与生态均无着落,何谈发展与进步。自2000年以来,鄱阳湖水位呈急剧下降态势,严重枯水连年出现,受其影响,鄱阳湖生物多样性与数量显著下降,生态系统的结构失衡、功能衰退,自然调控能力明显减弱,需要通过适当的人工调控给予弥补。
    鄱阳湖生态水利枢纽工程是鄱阳湖生态系统最有效的人工调控措施,它通过对水位及其变幅的调节,改善鄱阳湖的水环境和水生态,使鄱阳湖生态系统恢复到良性平衡状态。故鄱阳湖生态水利枢纽工程不仅是鄱阳湖生态经济区建设必不可少的水资源与水环境保障措施,还是江西省乃至中国南方应对气候变化十分必要的水资源与水环境保护措施。鄱阳湖生态水利枢纽工程为鄱阳湖地区经济社会长期可持续发展提供良好的生态保证和可靠的水资源保障,解决的既是经济问题,也是政治、社会、生态和环境问题。
参考文献
[1] 张本,陆中光,朱宏富主编。1988.鄱阳湖研究,上海科技出版社。
[2] 王晓鸿,樊哲文,崔丽娟,鄢帮有,谭晦如。鄱阳湖湿地生态系统评估。2004,北京:科学出版社。
[3] 吴英豪,纪伟涛。江西鄱阳湖国家级自然保护区研究。2002,北京:中国林业出版社。
[4] 朱海虹,张本。鄱阳湖。1997,合肥:中国科学技术大学出版社。
[5] 陆健健,何文珊,童春富,王伟。湿地生态学。2006,北京:高等教育出版社。
[6] 陈阜。农业生态学。2007,北京:中国农业大学出版社。
[7] 左其亭,窦明,马军霞。水资源教程。2008,北京:中国水利水电出版社。
[8] 宇振荣。景观生态学。2008,北京:化学工业出版社。
[9] 乔玉辉,李花粉,马祥爱。污染生态学。2008,北京:化学工业出版社。
[10] 谢鸿宇,王羚郦,陈贤生。生态足迹评价模型的改进与应用。2008,化学工业出版社。
[11] 曹凑贵,严力蛟,刘黎明。生态学概论。2006,北京:高等教育出版社。
[12] 卢升高,吕军。环境生态学。2006,杭州:浙江大学出版社。
[13] 张文军。生态学研究方法。2007,广州:中山大学出版社。


附:
  (1)通讯地址:江西省星子县城环城东路102号
  (2)邮政编码:332800
  (3)工作单位:江西省鄱阳湖水文局
  (4)联系电话:13767267312;0792-2661527
  (5)电子邮件:minqian1958@163.com

Copyright © 2008-2017  江苏省水利学会  版权所有
地址:南京市上海路5号  邮编:210029
备案号:苏ICP备16020170号-1   技术支持:江苏省时代科技有限公司
累计访问: