張沙龍，張軼超，金弈，常毅

(中國(guó)電建集團(tuán)北京勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司， 北京 100024)

水利水電開發(fā)魚類棲息地保護(hù)模式及案例解析

張沙龍，張軼超，金弈，常毅

(中國(guó)電建集團(tuán)北京勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司， 北京 100024)

基于棲息地保護(hù)相關(guān)研究，根據(jù)魚類棲息地所處的初始、受損兩種狀態(tài)，提出了相應(yīng)的棲息地保護(hù)、棲息地修復(fù)兩種保護(hù)模式，初步探討了兩種不同保護(hù)模式在水利水電開發(fā)中的應(yīng)用。棲息地保護(hù)一般從流域?qū)用嬖谝?guī)劃階段提出，應(yīng)用于未被開發(fā)、魚類多樣性和生境多樣性高的天然河段的保護(hù)；而當(dāng)魚類棲息地已受損，則需要采用棲息地修復(fù)工程措施，棲息地修復(fù)一般在單個(gè)工程項(xiàng)目建設(shè)時(shí)具體考慮。

水利水電開發(fā)；魚類棲息地；棲息地保護(hù)；棲息地修復(fù)；應(yīng)用

由于人類活動(dòng)而導(dǎo)致水生生物棲息地退化的問題由來已久，歐洲、美國(guó)、澳大利亞等發(fā)達(dá)地區(qū)和國(guó)家從19世紀(jì)末便開始逐漸重視這一問題；大部分發(fā)展中國(guó)家的水生生物棲息地退化、污染等問題也在20世紀(jì)末開始出現(xiàn)。據(jù)2005年相關(guān)研究報(bào)道，全球有大約75%～95%的河流生境開始退化[1]。全國(guó)水利發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)顯示，截至2012年，中國(guó)已成為全世界擁有大壩數(shù)量最多的國(guó)家，約97 543座，并且數(shù)量仍在不斷上升。大壩的修建改變了水流流態(tài)、水溫、水質(zhì)、河床底質(zhì)等，影響了魚類和水生生物棲息地，阻隔了棲息地的連續(xù)性。因此，亟需采取有效措施保護(hù)魚類棲息地，減緩水利水電工程對(duì)棲息地的影響。

目前，國(guó)內(nèi)各水利水電工程的魚類棲息地保護(hù)與修復(fù)措施大都處于研究設(shè)計(jì)和施工階段，已見報(bào)道的相關(guān)研究主要集中在魚類棲息地評(píng)估方法、水力學(xué)條件等方面，針對(duì)魚類棲息地保護(hù)的研究仍未成系統(tǒng)。本文通過明確魚類棲息地保護(hù)相關(guān)特點(diǎn)，提出魚類棲息地保護(hù)模式，并初步探討了兩種模式在水利水電開發(fā)中的實(shí)際應(yīng)用，以期為魚類棲息地保護(hù)提供參考。

1 魚類棲息地保護(hù)技術(shù)路線

魚類棲息地保護(hù)包括兩種方式，一種是棲息地保護(hù)，指棲息地仍處在未被干擾的初始狀態(tài)時(shí)所采取的保護(hù)措施；另一種是棲息地修復(fù)，指棲息地已經(jīng)受損并遠(yuǎn)離初始狀態(tài)，通過人工措施使其得到恢復(fù)或改善。魚類棲息地保護(hù)與魚類棲息地修復(fù)的關(guān)系如圖1所示。

圖1 魚類棲息地保護(hù)與棲息地修復(fù)關(guān)系圖Fig.1 Relationship between fish habitat protection and rehabilitation

借鑒美國(guó)大自然保護(hù)協(xié)會(huì)(TNC)提出的系統(tǒng)、科學(xué)且行之有效的生物多樣性保護(hù)與自然資源管理規(guī)劃邏輯框架方法——保護(hù)行動(dòng)規(guī)劃(CAP)，以“找出問題→制定目標(biāo)→確定措施→規(guī)劃項(xiàng)目”為思路，針對(duì)存在問題和規(guī)劃目標(biāo)，有針對(duì)性地選擇魚類棲息地保護(hù)措施，并進(jìn)行規(guī)劃與實(shí)施，即在對(duì)現(xiàn)有魚類棲息地進(jìn)行充分調(diào)查的基礎(chǔ)上，進(jìn)行魚類棲息地分類、現(xiàn)狀評(píng)價(jià)和脅迫因子分析。對(duì)于已有的良好魚類棲息地，采取必要的保護(hù)措施；而對(duì)于處于受損狀態(tài)的魚類棲息地，則應(yīng)消除魚類棲息地的各類脅迫因子，在保護(hù)其免受進(jìn)一步損傷的前提下，根據(jù)良好魚類棲息地的要求進(jìn)行魚類棲息地修復(fù)建設(shè)，以自然恢復(fù)和人工促進(jìn)恢復(fù)相結(jié)合的模式，進(jìn)行典型棲息地的建設(shè)。既構(gòu)建大尺度的生境網(wǎng)絡(luò)，又營(yíng)造良好的小生境。同時(shí)，開展一定的科研、監(jiān)測(cè)工作。

2 魚類棲息地保護(hù)模式

對(duì)魚類棲息地進(jìn)行保護(hù)，首先要對(duì)魚類棲息地進(jìn)行本底調(diào)查，包括了解流域內(nèi)魚類種群結(jié)構(gòu)、生活習(xí)性和重要棲息地分布，了解魚類棲息地的特征和魚類對(duì)棲息地的要求，鑒定棲息地的物理特征是怎樣為魚類提供食物、繁殖、庇護(hù)所和洄游通道的。此外，通過棲息地評(píng)估，為魚類棲息地保護(hù)提供基本的信息基礎(chǔ)和依據(jù)。根據(jù)對(duì)魚類棲息地本底調(diào)查及評(píng)估結(jié)果，判斷魚類棲息地所處的狀態(tài)，確定所采取的魚類棲息地保護(hù)模式：如棲息地仍處在未被人類活動(dòng)干擾的初始狀態(tài)，則采取保護(hù)措施；如棲息地已經(jīng)處在受損狀態(tài)，則采取保護(hù)與恢復(fù)相結(jié)合的措施。

2.1 棲息地保護(hù)

在實(shí)踐中，保留天然河道是對(duì)魚類棲息地進(jìn)行保護(hù)的最主要措施。該保護(hù)措施需要從水利水電開發(fā)流域?qū)用孢M(jìn)行綜合規(guī)劃，通過保留存在魚類重要棲息地且未受人類活動(dòng)干擾的自然河段，來達(dá)到保護(hù)魚類的目的。在流域規(guī)劃階段，根據(jù)對(duì)棲息地的本底調(diào)查及評(píng)估結(jié)果，在保證河流經(jīng)濟(jì)價(jià)值與生態(tài)價(jià)值均衡的前提下，進(jìn)行合理規(guī)劃，恰當(dāng)擬定需要保留的天然河段。對(duì)保留天然河段的主要保護(hù)方式為設(shè)立保護(hù)區(qū)，保護(hù)區(qū)的主要形式包括魚類自然保護(hù)區(qū)和魚類種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)，并實(shí)施禁漁區(qū)和禁漁期制度，禁止不合理捕撈，加大對(duì)非法捕魚的監(jiān)管力度，加強(qiáng)對(duì)保護(hù)區(qū)沿江植被的保護(hù)，限制水電資源開發(fā)，并進(jìn)行長(zhǎng)期的水質(zhì)、魚類和水生生物等生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)。在棲息地保護(hù)規(guī)劃及實(shí)施過程中，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

(1)劃定保留的天然河段，必須是魚類多樣性高、珍稀特有魚類多、棲息地多樣性和特異性高以及魚類重要棲息地均有分布的河段。對(duì)于產(chǎn)漂流性卵的魚類，其產(chǎn)卵場(chǎng)下游應(yīng)有足夠長(zhǎng)距離的流水環(huán)境，以保證其受精卵成功漂流孵化。

(2)在棲息地保護(hù)規(guī)劃過程中，應(yīng)關(guān)注不同生境之間的連續(xù)性問題。尤其是對(duì)于洄游遷徙物種，在保護(hù)物種主要棲息地的同時(shí)，還要關(guān)注其相鄰或洄游方向上停駐可能性較大的生境斑塊及通道。

(3)進(jìn)行魚類重要棲息地保護(hù)體系建設(shè)。根據(jù)魚類出現(xiàn)率、停歇時(shí)間及魚類主要洄游路線進(jìn)行小面積重點(diǎn)棲息地生境的篩選和保護(hù)工作，圍繞自然保護(hù)區(qū)，形成點(diǎn)-線-面的棲息地保護(hù)體系[2]，使得魚類尤其是幼魚能夠擁有長(zhǎng)期而穩(wěn)定的棲息地，進(jìn)行種群數(shù)量增加和資源恢復(fù)。

(4)加強(qiáng)魚類棲息地保護(hù)法律體系建設(shè)。目前，除《野生動(dòng)物保護(hù)法》以外，我國(guó)涉及水生野生動(dòng)物保護(hù)的相關(guān)法律法規(guī)僅包含《漁業(yè)法》、《水生野生動(dòng)物保護(hù)實(shí)施條例》、《水產(chǎn)資源繁殖保護(hù)條例》和《水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)管理暫行辦法》[3]。因此，需要在實(shí)踐基礎(chǔ)上創(chuàng)建棲息地保護(hù)新制度來完善我國(guó)棲息地法律保護(hù)體系，如完善保護(hù)區(qū)制度，建立保護(hù)點(diǎn)制度或保護(hù)小區(qū)制度；完善棲息地保護(hù)公眾參與機(jī)制，建立政府建設(shè)開發(fā)項(xiàng)目磋商程序等。

2.2 棲息地修復(fù)

對(duì)于已經(jīng)處于受損狀態(tài)的魚類棲息地，堅(jiān)持保護(hù)優(yōu)先原則，在保護(hù)現(xiàn)有棲息地資源的基礎(chǔ)上，有條不紊地進(jìn)行修復(fù)工作。在對(duì)棲息地進(jìn)行充分調(diào)查后，對(duì)魚類棲息地進(jìn)行評(píng)價(jià)和脅迫因子分析，把握生境受損的主要原因，從而推導(dǎo)并明確生境恢復(fù)方向，為制定最佳的恢復(fù)方案提供理論基礎(chǔ)。

魚類棲息地修復(fù)措施較多，多種類型的修復(fù)措施常被綜合應(yīng)用在同一流域或同一河段。根據(jù)各修復(fù)措施的不同目的，可將其分成4類：沿河道路改善、河岸帶修復(fù)、洪泛區(qū)連通性修復(fù)、河流內(nèi)棲息地改善，如表1所示。

表1 各棲息地修復(fù)措施采用的具體技術(shù)及目的

為提高魚類棲息地修復(fù)工程的有效性，一般需要將幾種棲息地修復(fù)措施綜合起來應(yīng)用在同一河段。因此，在規(guī)劃實(shí)施過程中，需要對(duì)多種棲息地修復(fù)措施進(jìn)行排序，使修復(fù)工程有條不紊。

在生境修復(fù)工程中，應(yīng)充分利用生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)生態(tài)學(xué)原理，盡量減少人工維持和工程投入，充分利用系統(tǒng)內(nèi)部的自我平衡能力，自我恢復(fù)和人工恢復(fù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)棲息地功能的恢復(fù)。

3 魚類棲息地保護(hù)模式應(yīng)用

國(guó)內(nèi)外已有較多在水利水電開發(fā)中進(jìn)行魚類棲息地保護(hù)和棲息地修復(fù)的實(shí)例。棲息地保護(hù)措施通常在進(jìn)行水利水電開發(fā)流域規(guī)劃時(shí)就已提出，棲息地修復(fù)措施一般是在單個(gè)項(xiàng)目建設(shè)時(shí)具體考慮。目前，國(guó)內(nèi)水利水電開發(fā)中的魚類棲息地保護(hù)和棲息地修復(fù)措施實(shí)例仍處于前期實(shí)施階段，尚未進(jìn)展到效果評(píng)估階段；國(guó)外也未發(fā)現(xiàn)有關(guān)棲息地保護(hù)效果分析的相關(guān)文獻(xiàn)[1]。

3.1 棲息地保護(hù)應(yīng)用

以金沙江上游水電規(guī)劃的自然保留河段為例，根據(jù)調(diào)查，金沙江上游共分布有27種土著魚類，主要可分為3大類：裂腹魚類、鮡科魚類和高原鰍類。其中，裂腹魚類是金沙江上游個(gè)體最大的魚類，也是主要漁獲對(duì)象和優(yōu)勢(shì)種，是規(guī)劃河段需重點(diǎn)保護(hù)的魚類，其大部分能在梯級(jí)水庫(kù)庫(kù)尾或近岸緩流區(qū)域生活，但繁殖要求條件高，需要足夠長(zhǎng)度的干流或者較大的支流保證其長(zhǎng)期繁衍；鮡科魚類的生活和繁殖對(duì)急流水環(huán)境的要求都很高，梯級(jí)開發(fā)后，金沙江上游干流僅有長(zhǎng)度為61 km的洛須保留河段滿足其生存要求，長(zhǎng)期維系種群仍有較大風(fēng)險(xiǎn)，需進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)適宜支流的保護(hù)；高原鰍類適應(yīng)能力相對(duì)較強(qiáng)，干流開發(fā)后，在梯級(jí)水庫(kù)庫(kù)尾及支流中均可生存，僅保護(hù)支流即可有效保存較大的種群量。以上3類魚類的重要棲息地主要分布在干流奔達(dá)鄉(xiāng)附近河段、洛須寬谷河段、崗?fù)蠅沃犯浇佣?、?zèng)曲河口至波羅鄉(xiāng)附近河段和瑪曲匯口河段，以及支流色曲、藏曲、熱曲、贈(zèng)曲、定曲等河段。

為保護(hù)金沙江上游水域分布的3類魚類的重要棲息地，以及奔達(dá)鄉(xiāng)和崗?fù)袎沃犯浇聂~類產(chǎn)卵場(chǎng)，在金沙江上游水電規(guī)劃中制定了以“洛須保留河段+支流贈(zèng)曲下游河段+支流藏曲下游河段+巴塘保留河段+支流定曲下游河段”為魚類保護(hù)河段，暫時(shí)不將曬拉、巖比梯級(jí)納入實(shí)施方案的綜合保護(hù)方案，可以使該流域魚類重要棲息地得到有效保護(hù)[4]。

3.2 棲息地修復(fù)應(yīng)用

(1)國(guó)外魚類棲息地修復(fù)工程

關(guān)于魚類棲息地修復(fù)，國(guó)外很多國(guó)家和地區(qū)的相關(guān)研究和應(yīng)用都開展較早，前蘇聯(lián)在庫(kù)班河的Fedorovsk大壩下游和伏爾加河的伏爾加格勒大壩下游為閃光鱘進(jìn)行了產(chǎn)卵場(chǎng)營(yíng)造，為其自然繁殖提供了條件；加拿大魁北克省在Prairie河上建立了湖鱘人工產(chǎn)卵場(chǎng)，后被證明對(duì)鱘類的繁殖是有效的[5]。魚類棲息地修復(fù)技術(shù)的效果評(píng)估工作在20世紀(jì)30年代即已開展。在關(guān)于魚類棲息地修復(fù)措施的效果評(píng)估報(bào)告中，大部分都是關(guān)于河流內(nèi)棲息地結(jié)構(gòu)改造的。Roni等[1]綜述了前人關(guān)于河流內(nèi)棲息地改善工程對(duì)鮭(溯河洄游性)的影響，大部分研究都表明河流內(nèi)棲息地改善工程對(duì)幼鮭的存活率產(chǎn)生了積極影響，并指出不同河流棲息地修復(fù)技術(shù)只要應(yīng)用正確、合理，都能為幼鮭提供重要棲息地。該研究者還總結(jié)了河流內(nèi)棲息地修復(fù)工程對(duì)除鮭以外的其他魚類的影響，并指出在魚類多樣性較高的河流，通過棲息地改造工程增加河流內(nèi)棲息地的多樣性，能有效增加魚類的多樣性，如表2所示。

表2 國(guó)外河流內(nèi)棲息地改善技術(shù)相關(guān)研究

(2)國(guó)內(nèi)魚類棲息地修復(fù)工程

國(guó)內(nèi)關(guān)于魚類棲息地修復(fù)技術(shù)的研究起步相對(duì)較晚，目前已有很多水利水電工程為了減緩其建設(shè)對(duì)相關(guān)河段的魚類資源及其他水生生物所造成的不利影響，采取了棲息地修復(fù)等保護(hù)措施。例如，瀾滄江大華橋水電站為了保護(hù)該工程影響江段的數(shù)十種特有魚類及其棲息地，從支流的地理位置、水文狀況、生境多樣性、餌料生物、魚類種類以及對(duì)所在水域魚類保護(hù)產(chǎn)生的作用大小進(jìn)行綜合比選，將該工程影響江段的支流玉龍河作為其特有魚類的棲息地保護(hù)支流，并對(duì)該支流的魚類棲息地進(jìn)行修復(fù)和改造，所采取的修復(fù)和改造措施包括岸坡護(hù)理、產(chǎn)卵繁殖生境人工營(yíng)造、索餌場(chǎng)所營(yíng)造、越冬場(chǎng)所營(yíng)造及河流連通性修復(fù)等措施[10]。

4 結(jié)論

(1)魚類棲息地保護(hù)模式主要分為兩種，分別為棲息地保護(hù)和棲息地修復(fù)。棲息地保護(hù)措施主要包括保留天然河段、設(shè)立自然保護(hù)區(qū)和水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)；棲息地修復(fù)措施主要分為4類，道路改善、河岸帶修復(fù)、洪泛區(qū)的連續(xù)性及修復(fù)、河流內(nèi)棲息地改善。

(2)魚類棲息地保護(hù)一般從流域?qū)用嬖谝?guī)劃階段提出，應(yīng)用于未被開發(fā)、魚類多樣性和生境多樣性高的天然河段的保護(hù)；而當(dāng)魚類棲息地已受損，則需要采用棲息地修復(fù)工程措施，一般在單個(gè)工程項(xiàng)目建設(shè)時(shí)具體考慮。

(3)魚類棲息地保護(hù)作為水利水電開發(fā)過程中保護(hù)魚類資源的有效措施之一，必須配合其他如過魚設(shè)施、人工增殖放流、分層取水、生態(tài)調(diào)度等魚類保護(hù)措施，建立完善的魚類保護(hù)措施體系，以達(dá)到更好的魚類保護(hù)目的。

[1] Roni P, Hanson K, Beechie T,etal. Habitat rehabilitation for inland fisheries: global review of effectiveness and guidance for rehabilitation of freshwater ecosystems[M]. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations, 2005.

[2] 孟海星, 陸健健, Thom R. 華盛頓灣鮭魚(Oncorhynchusspp.)生境恢復(fù)方案探討[J]. 濕地科學(xué), 2014, 12(2): 220- 227.

[3] 王瑞玲, 連煜, 王新功, 等. 黃河流域水生態(tài)保護(hù)與修復(fù)總體框架研究[J]. 人民黃河, 2013, 35(10): 107- 110.

[4] 中國(guó)水電顧問集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司. 金沙江上游水電規(guī)劃環(huán)境影響報(bào)告書[R]. 四川: 中國(guó)水電顧問集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司, 2013.

[5] 常劍波, 陳永柏, 高勇, 等. 水利水電工程對(duì)魚類的影響及減緩對(duì)策[C]//中國(guó)水利學(xué)會(huì). 中國(guó)水利學(xué)會(huì)2008學(xué)術(shù)年會(huì)論文集 (上冊(cè)). 北京: 中國(guó)水利水電出版社， 2008: 685- 696.

[6] Gortz P. Effects of stream restoration on the macroinvertebrate community in the River Esrom, Denmark[J]. Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems, 1998, 8(1):115- 130.

[7] Lyons J, Courtney C C. A review of fisheries habitat improvement projects in warmwater streams, with recommendations for Wisconsin[R]. Madison: Wisconsin Department of Natural Resources, 1990.

[8] Shields F D, Knight S S, Cooper C M. Addition of spurs to stone toe protection for warmwater fish habitat rehabilitation[J]. Journal of the American Water Resources Association, 1998, 34(6):1 427- 1 436.

[9] Brooks A P, Gehrke P C, Jansen J D,etal. Experimental reintroduction of woody debris on the Williams River, NSW: geomorphic and ecological responses[J]. River Research and Applications, 2004, 20(5):513- 536.

[10] 中國(guó)水電顧問集團(tuán)北京勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司. 云南省瀾滄江大華橋水電站環(huán)境影響報(bào)告書[R]. 北京: 中國(guó)水電顧問集團(tuán)北京勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司, 2011.

Fish Habitat Protection in Water Conservancy and Hydropower Development：Protection Modes and Case Study

ZHANG Sha-long, ZHANG Yi-chao, JIN Yi, CHANG Yi

(Powerchina Beijing Engineering Corporation Limited, Beijing 100024, China)

Based on relevant studies of fish habitat protection, two kinds of protection modes are proposed: habitat protection and habitat restoration, corresponding to the original state and the damaged state of the fish habitat respectively. The applications of the two different modes in water conservancy and hydropower development are explored. Put forward at the planning phase of the river basin, habitat protection is usually used for the protection of natural reaches that were undeveloped with high diversity of fish and fish habitats, while habitat restoration measures are generally taken at the construction phase of a single project when the fish habitats are already damaged.

water conservancy and hydropower development; fish habitat; habitat protection; habitat restoration; application

2014-12-31

中國(guó)長(zhǎng)江三峽集團(tuán)公司項(xiàng)目(No.0799534)

張沙龍(1988—)，男，湖南汨羅人，助理工程師，碩士，主要研究方向?yàn)闈O業(yè)資源保護(hù)，E-mail：zhangshalong@foxmail.com

張軼超(1979—)，男，湖北棗陽(yáng)人，高級(jí)工程師，博士，研究方向?yàn)轸~類生態(tài)學(xué)與保護(hù)生物學(xué)，E-mail：550336899@qq.com

10.14068/j.ceia.2015.03.003

X37

A

2095-6444(2015)03-0009-04