［美國(guó)］ J.W.弗格森

江河生態(tài)系統(tǒng)為人類提供各種服務(wù)功能，如生物產(chǎn)品、商貿(mào)航運(yùn)、城市及工業(yè)用水等等，其中水產(chǎn)品供給和水力發(fā)電是兩個(gè)非常重要的功能。然而，由于水資源開(kāi)發(fā)利用會(huì)對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生顯著影響，從而導(dǎo)致水電開(kāi)發(fā)與漁業(yè)生產(chǎn)之間的矛盾凸顯。事實(shí)上，近年來(lái)越來(lái)越多的研究關(guān)注于20世紀(jì)人類發(fā)展對(duì)河流生態(tài)環(huán)境的影響以及隨之出現(xiàn)的河流屬性變化對(duì)社會(huì)產(chǎn)生的效應(yīng)。

湄公河多變的自然生境、獨(dú)特的熱帶氣候以及高生產(chǎn)力孕育了豐富多樣的魚(yú)類群落，擁有的物種多樣性僅次于亞馬遜河居世界第二。最新資料表明，包括近海和海洋物種在內(nèi)，大約有1100種魚(yú)類棲息于湄公河流域，其中135種魚(yú)類具有大規(guī)模繁殖洄游或完成生命周期所需求的遷徙行為。如體長(zhǎng)超過(guò)3 m、體重可達(dá)0.3 t的湄公河巨鲇，在生殖季節(jié)需要經(jīng)歷長(zhǎng)距離洄游，到達(dá)位于泰國(guó)北部和老撾的產(chǎn)卵場(chǎng)進(jìn)行繁殖。

湄公河的生產(chǎn)力維持著世界上最大的內(nèi)陸漁業(yè)資源，年均捕撈量260萬(wàn)t、天然和養(yǎng)殖漁業(yè)總產(chǎn)值3.6～6.5億美元。湄公河的漁業(yè)價(jià)值還體現(xiàn)在:為下游6000萬(wàn)居民提供食物保障，維持?jǐn)?shù)以萬(wàn)計(jì)的漁民的生計(jì)，并作為動(dòng)物蛋白等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的主要來(lái)源。

湄公河流域位于水文變動(dòng)非?；钴S的區(qū)域，流域快速發(fā)展改變著區(qū)域經(jīng)濟(jì)、自然景觀以及河流水系。區(qū)域發(fā)展促進(jìn)了電力需求的激增，湄公河及其支流已建、在建或規(guī)劃中的水電大壩已達(dá)200座。在湄公河下游，擬建的干流大壩有11座，壩高6～40 m。

湄公河水力資源開(kāi)發(fā)已是不爭(zhēng)的事實(shí)，必將對(duì)湄公河魚(yú)類及漁業(yè)產(chǎn)生重要的影響。攔河大壩成為那些需要遷徙完成生命周期的魚(yú)類物種無(wú)可逾越的障礙，其結(jié)果將導(dǎo)致短距離和長(zhǎng)距離洄游魚(yú)類種群數(shù)量下降、種類多樣性以及單位捕漁量減少。

2008年，湄公河流域委員會(huì)(MRC)召開(kāi)專題研討會(huì)，討論為減輕湄公河下游流域水電開(kāi)發(fā)不利影響的魚(yú)道發(fā)展計(jì)劃。參會(huì)人員包括歐洲、北美、南美、亞洲、東南亞、澳洲等不同地區(qū)和國(guó)家的漁業(yè)科學(xué)專家、魚(yú)道設(shè)計(jì)工程師等。會(huì)議指出了未來(lái)協(xié)調(diào)、可持續(xù)水電開(kāi)發(fā)所面臨的挑戰(zhàn)。概況為，河流的開(kāi)發(fā)有賴于其生物多樣性的維持，以及食物產(chǎn)出與水電生產(chǎn)之間的平衡，然而有關(guān)魚(yú)類種群豐度、洄游時(shí)間和行為、生命周期類型等基礎(chǔ)資料的缺乏，以及魚(yú)道系統(tǒng)設(shè)計(jì)及有效性評(píng)估等研究工作的空白，成為阻礙湄公河可持續(xù)發(fā)展的主要制約因素。

江河漁業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要支柱，吸取其他大型江河水系的成功案例，有利于探索出一條發(fā)展的路子。對(duì)此作者結(jié)合自己過(guò)去30 a的工作經(jīng)歷，綜述了美國(guó)哥倫比亞河魚(yú)道研究的重要經(jīng)驗(yàn)。

1 哥倫比亞河魚(yú)種保護(hù)經(jīng)驗(yàn)

哥倫比亞河跨越美國(guó)西部7個(gè)洲和加拿大1個(gè)省，全長(zhǎng)2000 km、流域面積56.7萬(wàn)km2，流量居美國(guó)第4位。魚(yú)類群落由7種太平洋大馬哈魚(yú)和鮭鱒魚(yú)類組成，其中5種僅生活于海洋中，包括紅大馬哈魚(yú)(Oncorhynchus nerka)、駝背大馬哈魚(yú)(Oncorhynchus gorbuscha)、大馬哈魚(yú)(Oncorhynchus keta)、銀大馬哈魚(yú)(Oncorhynchus kisutch)和大鱗大馬哈魚(yú)(Oncorhynchus tshawytscha);2種主產(chǎn)于淡水休閑漁業(yè)，包括虹鱒(Oncorhynchus mykiss)和山鱒(Oncorhynchus clarkii)。其他關(guān)鍵物種，如太平洋七鰓鰻(Lampetra tridentata)、太平洋鱘(Acipenser medirostris)、太平洋細(xì)齒鮭(Thaleichthys pacificus)和美洲西鯡(Alosa sapidissima)等，為棲息于河流的非土著種。這些種類都屬于溯河產(chǎn)卵類型，即成魚(yú)在海洋中達(dá)到性成熟，洄游到淡水中產(chǎn)卵，孵出的幼魚(yú)在淡水中肥育，直至生長(zhǎng)為成魚(yú)時(shí)再進(jìn)入海洋。

據(jù)史料記載，每年大約有750～1000萬(wàn)尾性成熟的鮭魚(yú)返回到其出生的河流中。1886年首座鮭魚(yú)食品加工廠誕生，此后歐美在哥倫比亞河干流興起大規(guī)模捕撈業(yè)，由于過(guò)度捕撈、支流棲息地退化、建壩阻隔洄游路線和過(guò)壩死亡等因素，鮭魚(yú)產(chǎn)量在20世紀(jì)早期開(kāi)始下降，后來(lái)通過(guò)在壩址處增設(shè)過(guò)魚(yú)設(shè)施、實(shí)施棲息地恢復(fù)、改善海洋漁業(yè)生產(chǎn)力和孵化場(chǎng)建設(shè)等手段，近年鮭魚(yú)資源量得到一定程度增加。

建于1930年的巖島(Rock Island)壩，是哥倫比亞河干流的第1座攔河大壩，工程設(shè)計(jì)的必要組成部分就有輔助鮭魚(yú)洄游的魚(yú)梯。其他典型工程還包括建于1938年的邦納維爾(Bonneville)壩和建于1941年的大古力(Grand Coulee)壩。目前，大古力工程下游干流有10座大壩，另有4座位于斯內(nèi)克(Snake)河下游，整個(gè)流域有超過(guò)130座大壩用于發(fā)電、防洪、航運(yùn)以及灌溉。

斯內(nèi)克河和哥倫比亞河干流，共有13座大壩阻隔了鮭魚(yú)遷徙通往產(chǎn)卵場(chǎng)的路徑。這些大壩高約30 m，裝機(jī)容量為693～2480 MW。而基于20世紀(jì)60年代的研究成果，每一座大壩都建有運(yùn)行良好的集魚(yú)和魚(yú)梯系統(tǒng)。

相比之下，有關(guān)誘導(dǎo)幼魚(yú)避開(kāi)水輪機(jī)下行的問(wèn)題則研究甚少。多級(jí)大壩對(duì)幼魚(yú)下行的影響顯而易見(jiàn)，例如，有研究結(jié)果表明，在1973～1977年的極端低水位時(shí)期，幼魚(yú)通過(guò)水電站的成活率估計(jì)不足3%。

鮭幼魚(yú)低成活率使人們認(rèn)識(shí)到，如果不解決幼魚(yú)通過(guò)大壩的存活問(wèn)題，哥倫比亞河地區(qū)的鮭魚(yú)種群數(shù)量終將難以維持。因此，1977年開(kāi)始采取了一系列的措施，主要包括:

(1)1980年開(kāi)始收集大壩上游的幼魚(yú)個(gè)體，用卡車或駁船運(yùn)輸并放流到邦納維爾壩下游水域。

(2)1980年，愛(ài)達(dá)荷州、蒙大拿州、俄勒岡州、華盛頓等地區(qū)組成委員會(huì)，聯(lián)合通過(guò)“太平洋西北電力計(jì)劃和保護(hù)行動(dòng)”，旨在保障地區(qū)電力供應(yīng)充足有效、經(jīng)濟(jì)可靠的前提下，盡量減輕水電大壩建設(shè)和運(yùn)行對(duì)哥倫比亞河魚(yú)類和野生動(dòng)物的影響。

(3)1982年，確定增加河流流量的防洪水庫(kù)蓄水容量，促進(jìn)鮭魚(yú)洄游活動(dòng)的發(fā)生。

(4)1982年，確保適合魚(yú)類下行通過(guò)非水輪機(jī)路徑的泄水流量(數(shù)量值可變，但需達(dá)60%的工程流量。

(5)1975年，安裝用于引導(dǎo)幼魚(yú)避開(kāi)水輪機(jī)和大壩的專門(mén)裝置。

(6)1996年，維持壓力前池的過(guò)飽和氣體水平在115%以下，尾水的過(guò)飽和氣體水平在120%以下。

(7)20世紀(jì)90年代，開(kāi)發(fā)幼魚(yú)在壩址處表層通過(guò)的魚(yú)道。

(8)20世紀(jì)90年代，研發(fā)設(shè)計(jì)減少幼魚(yú)損傷的新型水輪機(jī)。

通過(guò)實(shí)施這些方法，明顯改善了鮭幼魚(yú)通過(guò)大壩的成活狀況，如最近的試驗(yàn)得出，通過(guò)8座大壩的個(gè)體存活率已接近于通過(guò)4座大壩的歷史水平，而在2001年極端干旱季節(jié)，其存活狀況較1977年中等流量情況下要好。

如今通過(guò)管理計(jì)劃來(lái)指導(dǎo)水資源利用制度，干流大壩已實(shí)現(xiàn)春季和夏季鮭幼魚(yú)的存活率達(dá)到96%和93%。此外，只有在需要滿足生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定和公共安全的情況下，電力生產(chǎn)才能取代魚(yú)類保護(hù)，但對(duì)鮭魚(yú)的影響會(huì)采取額外的補(bǔ)償措施。盡管做了一些工作，過(guò)去仍有約30%鮭魚(yú)種群在哥倫比亞河遭受滅絕，剩余群體的豐度自70年代以后也大幅減少。許多種類被列為國(guó)家近?；?yàn)l危物種，成為重要的保護(hù)對(duì)象。

近年來(lái)，邦納維爾大壩附近的成年鮭魚(yú)數(shù)量有上升趨勢(shì)，這有賴于流域內(nèi)涉及351個(gè)鮭魚(yú)和虹鱒種群的178個(gè)苗種生產(chǎn)項(xiàng)目，以保證漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展和種群維持水平。

通過(guò)人工孵化和苗種培育補(bǔ)充天然漁業(yè)產(chǎn)量，最初是源于高死亡率作為鮭魚(yú)種群資源量限制因子的假設(shè)，而在人工控制的環(huán)境中鮭魚(yú)的孵化成活率將呈比例提高。人們現(xiàn)已認(rèn)識(shí)到這種對(duì)鮭魚(yú)生態(tài)學(xué)的理解是片面和不正確的。已有研究表明，人工孵化個(gè)體對(duì)自然環(huán)境的適應(yīng)性較差，野生個(gè)體通過(guò)人工繁殖產(chǎn)生的后代對(duì)自然繁殖適應(yīng)性較低，人工孵化群體還通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)野生種群產(chǎn)生影響。

2 對(duì)湄公河的啟示

哥倫比亞河水資源利用所關(guān)注的問(wèn)題對(duì)于湄公河的開(kāi)發(fā)具有一定啟示。

(1)水電開(kāi)發(fā)對(duì)漁業(yè)的總體影響將十分顯著。大壩通過(guò)多種效應(yīng)影響鮭魚(yú)的生產(chǎn)量，體現(xiàn)在阻隔產(chǎn)卵群體的上溯通道、繁殖后的親魚(yú)下行死亡、幼魚(yú)下行過(guò)壩造成大量死亡，以及在大壩下游或水電系統(tǒng)出現(xiàn)死亡等幾個(gè)方面。

在幼魚(yú)緩慢遷徙和周期性進(jìn)入河口的過(guò)程中，連續(xù)壩體對(duì)通過(guò)的幼魚(yú)產(chǎn)生致命影響，并改變蓄水后庫(kù)區(qū)幼魚(yú)原有的生長(zhǎng)模式。以往的評(píng)估也認(rèn)為，建壩對(duì)湄公河漁業(yè)的影響十分巨大。此外，大壩蓄水還造成淹沒(méi)地帶營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的輸入，改變了水體的生產(chǎn)力類型。因此，為了評(píng)估河流開(kāi)發(fā)對(duì)魚(yú)類的影響，尤其是需將水電開(kāi)發(fā)對(duì)魚(yú)類的影響與氣候變化或漁業(yè)壓力等其他影響加以區(qū)別。開(kāi)展湄公河流域基礎(chǔ)研究和常規(guī)監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)非常必要的工作。

(2)干流和支流開(kāi)發(fā)對(duì)洄游魚(yú)類的影響有所差異。干流建壩對(duì)魚(yú)類的影響一般比支流更大，因?yàn)榇笮徒痈叾鄻拥纳衬軌驗(yàn)椴煌в涡贼~(yú)類提供合適的棲息場(chǎng)所。因此，對(duì)于物種極為豐富卻沒(méi)有一座有效魚(yú)道的湄公河來(lái)說(shuō)，是一個(gè)必須關(guān)注的問(wèn)題。

湄公河委員會(huì)通過(guò)實(shí)施一項(xiàng)考慮經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)的綜合性、戰(zhàn)略性環(huán)境影響評(píng)估，指出了湄公河干流上的可行性壩址。這類評(píng)估應(yīng)該考慮將部分支流納入魚(yú)類多樣性保護(hù)區(qū)禁止開(kāi)發(fā)，保留河流關(guān)鍵部位的連通性，保障一些重要洄游性魚(yú)類能夠繁殖和補(bǔ)充。然而，在不同種類如何利用湄公河生態(tài)系統(tǒng)，及其對(duì)建壩、流量控制和過(guò)飽和氣體等不良影響的敏感程度等方面需要掌握更多的信息。

(3)采用多種適應(yīng)性措施減緩對(duì)洄游魚(yú)類資源的影響。依靠各種工程措施減緩干流大壩對(duì)哥倫比亞河魚(yú)類的不利影響已有40 a的發(fā)展歷史，在一開(kāi)始就得到基建部門(mén)、投資者和政府的支持。鮭鱒魚(yú)類魚(yú)道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不是簡(jiǎn)單地生搬硬套，還需要在不同的環(huán)境條件下運(yùn)行。每個(gè)部位的設(shè)計(jì)必須符合具體的位置和水力學(xué)條件，適合于特定的目標(biāo)物種及其生命周期階段。進(jìn)行的一項(xiàng)鮭魚(yú)梯的過(guò)魚(yú)試驗(yàn)得出，太平洋七鰓鰻的通過(guò)率僅為50%，而鮭魚(yú)的通過(guò)率大于90%。說(shuō)明即便安裝了過(guò)魚(yú)設(shè)施，也無(wú)法保證所有的魚(yú)類都能順利通過(guò)。這些裝置必須首先進(jìn)行評(píng)估，以確保符合運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，建成后再結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行修正和調(diào)試，并要確保維護(hù)得當(dāng)。

湄公河物種數(shù)量是北美河流的30倍，河流生物量為北美的100倍，使得該流域的魚(yú)道系統(tǒng)建設(shè)將面臨各種挑戰(zhàn)。首先，魚(yú)道設(shè)計(jì)的原則因物種而異，對(duì)于具有高生物多樣性的河流，不同的裝置就需要運(yùn)行在同一魚(yú)道系統(tǒng)中。魚(yú)道還應(yīng)考慮容納湄公河魚(yú)類洄游的種群規(guī)模，有專家指出，以十余種魚(yú)類同時(shí)遷徙估算，其數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)100萬(wàn)尾/d。

(4)鮭魚(yú)對(duì)上行過(guò)魚(yú)設(shè)施的適應(yīng)能力優(yōu)于熱帶魚(yú)類。魚(yú)類游泳能力的強(qiáng)弱與魚(yú)類的體型、大小和肌肉結(jié)構(gòu)有關(guān)。對(duì)于同一物種而言，其游泳能力也隨著生命周期不同階段(幼魚(yú)或成魚(yú))以及所處的水溫、溶氧等環(huán)境條件而改變。有專家指出成年鮭魚(yú)具有很強(qiáng)的游泳能力，能夠跳躍落差和魚(yú)梁，其突發(fā)速度可達(dá)8 m/s。

在遷徙過(guò)程中遇到障礙物時(shí)，鮭魚(yú)會(huì)重復(fù)地尋找越過(guò)障礙物的通道入口，通過(guò)鮭魚(yú)的這一行為，哥倫比亞河設(shè)計(jì)出魚(yú)梯，隨之進(jìn)行了一些完善。這種梯子能夠輔助親魚(yú)過(guò)壩完成產(chǎn)卵洄游，從而維持了種群補(bǔ)充，同時(shí)在解決幼魚(yú)下行的問(wèn)題上也得到發(fā)展。如果大壩沒(méi)有安裝成魚(yú)的通道設(shè)施亦或是魚(yú)道的運(yùn)行效果不理想，種群數(shù)量將急劇減少，其他魚(yú)類種群也將隨之消失。例如，南美巴拉那河魚(yú)類通過(guò)魚(yú)道的成功率非常低(所有種類都低于2%)，以至于無(wú)法維持種群數(shù)量。

(5)開(kāi)展人工增殖項(xiàng)目尚存在諸多難題。苗種生產(chǎn)是哥倫比亞河及其海洋漁業(yè)維持鮭魚(yú)資源量的重要手段。幼魚(yú)人工馴養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用可追溯到1938年干流第一座國(guó)有水電站投入使用開(kāi)始，至今已有60 a的發(fā)展歷史。對(duì)于湄公河多種魚(yú)類人工培育技術(shù)的攻破，尚需要數(shù)十年的努力。除了技術(shù)因素外，發(fā)展中國(guó)家必須考慮是否有長(zhǎng)期的財(cái)力投入和政府支持，以便能夠開(kāi)發(fā)一些養(yǎng)殖項(xiàng)目來(lái)補(bǔ)償野生漁業(yè)資源的潛在損失。

(6)區(qū)域之間通力合作，促進(jìn)河流服務(wù)功能協(xié)調(diào)。湄公河委員會(huì)召開(kāi)過(guò)若干次專題研討會(huì)，深化了對(duì)漁業(yè)與區(qū)域水電開(kāi)發(fā)制約關(guān)系、水電發(fā)展面臨的困難等問(wèn)題的認(rèn)識(shí)。與哥倫比亞河流域相似，湄公河委員會(huì)致力于發(fā)展環(huán)境友好的可持續(xù)水力資源，扮演著區(qū)域領(lǐng)導(dǎo)者的作用。而包括水電支持者、利益相關(guān)者、科學(xué)家以及工程設(shè)計(jì)師等在內(nèi)的區(qū)域主體，共同努力為減緩工程的不利影響出謀劃策。

(7)哥倫比亞河與其他河流水系的比較。討論哥倫比亞河的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，對(duì)于湄公河規(guī)劃者吸取南美經(jīng)驗(yàn)有很好的示范作用。南美的資源管理者和科學(xué)家正著力進(jìn)行針對(duì)新熱帶區(qū)大型河流水電開(kāi)發(fā)中維持魚(yú)類種群的研究。他們面臨的困難和挑戰(zhàn)表明，在生物多樣性豐富的河流水系能否設(shè)計(jì)高水平魚(yú)道，或者進(jìn)行大壩翻新等問(wèn)題都需要開(kāi)展可行性評(píng)估。南美流域的經(jīng)驗(yàn)在探討湄公河發(fā)展的問(wèn)題上具有積極意義。

(8)氣候變化的潛在影響值得關(guān)注。哥倫比亞河流域的科學(xué)家試圖將全球氣候變化效應(yīng)縮小到區(qū)域尺度，以評(píng)估鮭魚(yú)棲息地遭受的潛在影響。相關(guān)研究在湄公河流域已經(jīng)初步展開(kāi)，但在建壩和水文變更的協(xié)同效應(yīng)對(duì)魚(yú)類的影響方面，尚需要獲得更多的認(rèn)識(shí)。研究表明，巴西一個(gè)水系魚(yú)類物種衰退與棲息地連通性下降、洪水持續(xù)時(shí)間減少均有關(guān)系。而氣候變化可能打亂湄公河流域水文特征，從而改變某些漁業(yè)生產(chǎn)方式，如柬埔寨洞里薩湖張網(wǎng)捕撈要依靠特定的水文情勢(shì)。必須加強(qiáng)湄公河魚(yú)類資源監(jiān)測(cè)，獲得詳細(xì)的基礎(chǔ)資料，才能采取有效的應(yīng)對(duì)措施。

3 幾點(diǎn)思考

湄公河流域水資源開(kāi)發(fā)管理的基礎(chǔ)是對(duì)漁業(yè)敏感度的掌握，即在這樣龐大而重要的河流生態(tài)系統(tǒng)中，其生物多樣性的關(guān)鍵影響因素及其相互作用，如氣候變化、土地利用、河流改造(建壩、堤和渠)等。結(jié)合哥倫比亞河以及南美大型河流實(shí)行水資源開(kāi)發(fā)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，同時(shí)關(guān)注水文情勢(shì)和景觀的潛在變化，是實(shí)施湄公河水資源發(fā)展規(guī)劃的關(guān)鍵所在。