中国野性河流分布现状与保护建议

慧聪水工业网 2024-02-26 10:42 来源: 中国水利杂志作者: 胡鹏,等

河流是人类社会生存和发展的基础,为人类社会延续和发展提供了重要的水源、能源、水运通道、食物、排水渠道、景观和休憩娱乐场所等。根据《中国统计年鉴》等资料,2021年我国河流及其附属的湖库塘,共向经济社会系统提供了4928亿m3水资源、1.34万亿kW·h水力发电量、41.9亿t内河货运量、3303万t淡水养殖和捕捞产量,消纳了约750亿m3城镇生活和工业废污水排放以及大量农田农村退水。

发挥河流这些功能,前提条件是开展大量水利水电工程建设。根据水利普查及相关统计资料,全国共建有水库9.8万多座,其中大型水库756座;建有水电站4.7万座,其中大中型水电站619座;建设内河航道通航里程12.8万km、码头泊位2.1万个;建成5级以上江河堤防33.1万km;建设入河入海排污口23万个。

在涉河工程建设以及取水、排污等人类活动干扰下,河流生态系统不可避免地受到影响。为了修复受损的河流生态系统,人类社会也对河流实施了大量治理措施。包括:在治理河道断流(水量不足)方面,开展经济社会取用水总量控制、生态流量目标制定与调控保障、地下水超采治理、跨流域调水与生态补水等;在治理污染方面,开展生活污水收集处理与回用、工业废水循环利用与零排放、面源污染防治、纳污总量控制、清淤疏浚、生态治污等;在防治退化方面,开展鱼类增殖放流、修建过鱼设施和叠梁门、建设湿地公园等,也取得了良好的成效。根据《中国生态环境状况公报》等统计资料,2021年,全国重点河流生态基流达标率86.5%;Ⅰ~Ⅲ类水质断面占比84.9%;701个水生态监测点位中,健康状况在中等及以上的占比80.9%。

虽然通过这些治理措施,河流生态系统得到了一定程度的恢复,但由此带来的问题是河流同质化严重。大量原生态、自然流淌的河流被改造为深水水库,虽然流量达标、水质清洁,但河流失去了其原有的野性与奔腾之势。以长江上游为例,其干流和雅砻江、牛栏江、横江、大渡河-岷江、沱江、赤水河、嘉陵江、乌江8条主要支流总共9415km的河长中,已改造为深水库区的河段达到4425km,占比达到47%。随着未来梯级开发工程的建设,这一比例还会有较大幅度上升。典型的如嘉陵江中下游,其900km河道已完成16级梯级开发和航电枢纽建设,完全没有自由流淌河段。由此,本文提出加强野性河流保护这一呼吁和建议,论述开展野性河流保护的重要意义,详细分析我国野性河流分布和保护现状,并提出了保护对策建议。

01、开展野性河流保护的重要意义

提供水生态环境基准

野性河流由于其未受人工干扰的重要特质,展示了河流生态系统的天然演替过程与状态。可以通过对野性河流的采样观测,明晰本流域或水文地貌相似流域的本底水环境质量,为合理制定水环境保护目标和污染物排放标准提供有力依据,这在流域水环境管理中至关重要。特别是对于部分指标本底值较高或超标的流域,野性河流的监测采样结果可为其超标原因提供直接和有效的“证据”。比如通过对松花江流域26个未受人类活动影响的野性河段水质监测评价,发现松花江流域COD本底值超过地表水环境质量Ⅲ类水标准,对于松花江流域科学开展水环境监测评价和考核起到了重要作用。此外,目前我国开始试行的水生态考核工作,面临的一个重要难题就是不同流域和区域水生态健康状况本底值难以确定,而野性河流的存在将为水生态考核提供重要的考核基准和评分依据。

提供多样化的审美景观

河流最基本的文化与审美特质在于其“流动性”。自由、畅通的流动是河流的灵魂。而随着大江大河水电、航运开发,梯级水库正逐步取代流动的河流,成为大江大河山区段的主要景观基底。以长江上游金沙江为例,目前从中游梨园水电站到下游向家坝水电站,已形成连续12级的梯级水库,首尾相接,完全失去自由流淌的河段。而金沙江上游叶巴滩、巴塘等水电站和中游龙盘、两家人的梯级开发也正在进行或规划中,一旦完成建设,整个金沙江将几乎完全失去其原有的奔流之美,全部转化为水库型河流,三江并流、虎跳峡等著名景观将不复存在或失去核心价值。梯级开发形成的静水湖面虽然也能形成良好的景观,但由此带来的景观多样性丧失与同质化问题则不容忽视。

为水生生物保留最后的栖息地

野性河流由于其原生态属性,可为流域珍稀特有物种保留最后的适宜栖息地。如具有“水中大熊猫”之称的川陕哲罗鲑,对筑坝等人类活动影响异常敏感,导致近30年其栖息地损失超过90%,目前在长江上游仅在大渡河支流足木足河和阿珂河部分野性河段有分布。而相关河段一旦被开发,将造成川陕哲罗鲑适宜生境消失甚至物种灭绝。

野性河流由于其自然深潭浅滩结构的保持,落叶倒木带来的营养物质供给和微生境多样性,能大大提升河流生态系统的质量和稳定性,为整个流域的生物多样性维持和河流健康提供基础和支撑。通过分别构建金沙江上游岗托附近野性河段与金沙江下游出口向家坝坝下河段的食物网模型,发现野性河段食物网的能量传递效率是非野性河段的3倍以上。

野性河流具有“不可恢复性”

由于生态系统的单向演替性和复杂性,野性河流在生态意义上具有显著的“不可恢复性”,一旦遭到筑坝等重大破坏和干扰,即使开展保护修复措施,也将导致其生态环境无法实现完全恢复,最多只是形成新的平衡,从而造成野性河流“开发一条少一条”的状况。一旦一个流域或区域的野性河流完全消失,无论是从可持续发展角度,还是从水生态系统整体保护需要的角度,都是水生态环境不可承受之重。鉴于目前我国各大流域野性河流已呈整体匮乏状态,特别是珠江、淮河、海河、辽河、长江等流域,野性河流或较长的连续野性河段已极其濒危,凸显了开展和加强野性河流保护的必要性与紧迫性。

02、国内外野性河流保护相关法规与实践

美国等西方国家对于野性河流的保护一般与风景保护、自然遗产保护等结合起来,在名称上有野生河流(Wild River)、遗产河流(Heritage River)、自然流淌河流(Free-flowing Rivers,简称FFRs)等多种提法,但核心均是保护河流的自然流淌与低人类活动干扰状态。其在政策法规中,更多使用野生河流的概念;在科学研究中,更多使用自然流淌河流的概念。

美国1968年通过的《野生与风景河流法案》(Wild and Scenic River Act),规定对列入野生与风景河流保护名录的河流,联邦电力委员会不应批准修建任何大坝、渠道、水库、发电站、输电线路,或其他可能直接对河流产生影响的工程项目;列入河床、河岸的公共土地,以及距离河岸0.25英里(1英里=1.6km)范围内的公共土地都不能进入市场买卖或接受其他处置。相关河流名单由内务部部长依据河流流经州州长的申请而认定,或根据上述法案及其他受到认可的增补标准,由州长或州长任命的工作人员批准纳入。截至2023年,美国共有226条江河或河段成为该法案的保护对象,总长度为21673km。其中63条为2004年之后进入名录,可见近年美国对于野生和风景河流的保护力度在加大。

新西兰1981年通过的《水土保持法-自然风景河流修正案》(Wild and Scenic Rivers Amendment to the Water and Soil Conservation Act),提出了水体保护指令(Water Conservation Orders, WCOs)这项针对河流等天然水体的保护机制,并在1991年将其纳入了《资源管理法》(Resource Management Act, RMA)。任何个人、团体或组织都可以向环境部长申请为某个特定水体设立水体保护指令。部长将任命一个特别法庭就该申请进行评估,并给出同意或者拒绝该申请的报告。环境部长审议特别法庭的报告,决定是否建议执行水体保护指令。如果建议,则由新西兰总督通过行政会议予以公布;如不建议,则需要在提交给众议院的书面声明中说明理由。对某条河流的水体保护指令一旦确立,其约束效力将高于区域性规划,违背水体保护指令的开发行为将全面限制。截至2021年,新西兰共针对15处水体颁发了水体保护指令,其中河流13处、湖泊2处。

加拿大通过建立遗产河流体系(The Canadian Heritage Rivers System, CHRS)保护天然和野性河流。该体系由联邦、省和地区政府于1984年建立,目标是在全国范围内认定一批优秀河流及其遗产,通过长期有序管理保护河流的自然、文化和游憩价值。截至2020年8月,加拿大遗产河流系统已指定39条河流为加拿大遗产河流,总计近10000km。加拿大遗产河流体系由加拿大遗产河流委员会管理,该委员会的成员任命自联邦政府和参与该计划的省及地区政府。遗产河流的确定要经过预筛选、背景研究、提名和指定4个主要步骤。遗产河流委员会定期审查系统河流的状况,包括年度监测和10年期监测评估,以确保河流可以维持其最初被指定时的遗产和完整性价值。

1992年12月,澳大利亚总理发表《环境宣言》(Statement on the Environment),旨在识别澳大利亚所有接近原始自然风貌的河流,并鼓励政府机构与公众保护这样的河流及其流域。之后澳大利亚遗产委员会启动“野生河流项目”(Wild River Project),完成澳大利亚野生河流的空间识别并制定《野生河流价值管理保护指南》(The Conservation Management Guidelines for Wild River Values)。昆士兰州在2005年9月成为第一个立法保护野生河流的地区,昆士兰州政府根据联邦政府的野生河流保护名录承诺19条河流的保护,并逐步进行法律程序申请,要求列入名录内的河流两岸1km缓冲区内河流的自然荒野性不能被影响,即禁止采矿、水产养殖、放牧、灌溉、流量调节与引水、基础设施及城镇建设、水上娱乐等人类活动。

与国外相比,我国目前尚未有专门针对野性河流保护的法规,但在出台的长江保护法、黄河保护法等法律中,均有类似的相关规定。如:长江保护法提出“国家对长江干流和重要支流源头实行严格保护,设立国家公园等自然保护地,保护国家生态安全屏障”;黄河保护法提出“禁止在黄河上游约古宗列曲、扎陵湖、鄂陵湖、玛多河湖群等河道、湖泊管理范围内从事采矿、采砂、渔猎等活动,维持河道、湖泊天然状态”;青藏高原生态保护法提出“推进三江源、祁连山、羌塘、珠穆朗玛峰、高黎贡山、贡嘎山等自然保护地建设,保持重要自然生态系统原真性和完整性”。相关法律条文为我国开展野性河流保护奠定了重要的法理基础,但由于相关条文及其所涉及的流域区域较为分散,不利于从全国层面开展野性河流的保护。

03、我国野性河流分布现状

为了对我国的野性河流分布现状形成概要认识,开展了我国野性河流现状分布情况的识别研究。

识别对象

识别对象为流域面积超过5000km2的主要河流。部分国际河流不参评,全国共449条河流参评。

识别方法

由于人类活动对河流的干扰主要以水利水电工程建设为基本手段,因此本次研究以大中型水利水电工程影响为重点开展野性河流的识别,包括水库、水电站、节制闸等,暂未考虑少量取水、退水以及沿岸城镇分布对于河流野性的影响。若某河流上未建任何大中型水利水电工程,认为该河整体为野性河流;若河上建有大中型水利水电工程,则识别和定位该河流从源头开始的第一个大中型水利水电工程,认为从河流源头至第一个大中型水利水电工程库尾的河段为野性河段,其他为非野性河段。

由于维持物种迁徙、鱼卵漂流以及物质、能量、信息传递的需要,野性河流或河段必须有一定的连续长度才有意义。根据大部分鱼卵的漂流孵化时间和漂程要求,将连续长度的阈值设置为200km,即只有某一野性河流或河段等于或超过200km时,才认为其是符合要求的野性河流。

识别结果

对受评价河流中200km及以上的连续野性河段进行逐一排查和分析,发现满足要求的河流共有65条,占比14.5%。而这65条河流的野性河段总长为2.2万km,仅占评价河流总长的12.4%。从分区情况来看,海河、淮河、东南诸河和珠江流域主要河流中已不存在200km以上野性河段;辽河流域仅剩2条。长江流域虽然有12条,但占长江流域主要河流数量比例仅12.6%。且12条野性河流中有4条位于海拔4000m以上的长江源区,河流相对贫瘠,生物多样性不高,剩下的主要集中在雅砻江、大渡河上游支流。野性河流分布较多的主要是西北河流山区段、青藏高原和东北大兴安岭地区,但这些区域地理气候条件独特,野性河流或河段只能代表本区域河流生态与景观特征。

即使将野性河流连续长度的阈值降低到100km(此时已不符合鱼类迁徙洄游和鱼卵漂流孵化的最低要求,仅仅是作为参考和对比),东南诸河流域仍然没有满足要求的野性河流,海河区、淮河区、珠江区也分别只有1~2条。虽然降低河长要求后,全国主要河流中有180条具备相应野性河段,但绝大部分仅为源头区的一小段,整体野性河长占比也仅有21.8%。

中国野性河流分布现状与保护建议

▲我国野性河流分流域分布现状

总体来看,我国绝大部分区域和流域已处于野性河流匮乏的局面和状态。

04、加强野性河流保护的对策与建议

完善法规政策

建议在《中华人民共和国水法》等相关法律修订过程中,增加野性河流保护相关内容,为野性河流保护奠定法理基础,提升全社会对于野性河流保护重要性与必要性的认识。同时,水利部及其下设的流域管理机构作为河流代言人,有必要进一步开展全国及各流域野性河流保留现状的梳理,制定野性河流保护名单、保护范围和具体措施,并在制修订流域综合规划、流域水资源与水生态环境保护相关规划时作为重要参考和依据,确保流域重要野性河流得到合理保护与保留。

制定河流水系连通性保护规划

水量、水质、水域空间、水流连通性是人类活动对河湖生态系统造成干扰的几个主要方面,直接决定了水生态系统的健康程度和水生生物多样性、完整性。目前,在水量、水质、水域维度,我国均已有相应的整体规划与治理措施,如河湖生态流量目标制定与调控保障、各级水质控制断面与达标考核、河湖蓝线制定与水域岸线保护规划等,但在水流连通性方面没有明确的规划目标与管控措施。以全国215条流域面积大于10000km2的主要河流为评价对象,1960年每百公里平均阻隔物数量为0.05个,1980年上升到0.18个,2000年上升到0.40个,2020年则急剧上升到1.07个,造成河流水系连通性的显著降低。建议以流域为单元,制定河流连通性整体保护规划,划定优先开发区、禁止开发区等,促进流域水系整体连通性的维持与野性河流保护。

恢复支流替代生境

在大江大河干流开发已经完成或不可避免的背景下,恢复支流替代生境变得尤为重要。恢复支流的自然流淌,能为鱼类提供重要的觅食场所和产卵场,而目前困扰支流生境恢复的主要是小水电问题。我国大部分省份,特别是长江经济带相关省份已全面开展小水电清理整顿工作。2018年以来,水利部会同有关部门指导长江经济带清理整改小水电2.5万座,其中拆除3500多座。但由于小水电量大面广,对于当地供水安全和经济社会发展有重要作用,难以全面清退。建议根据水生态与水系连通性保护整体需求,为每个流域、每个大江大河干流库区确定重点保护和恢复支流,对重点支流、重点河段的小水电进行清理整改,并结合区域水网建设工作,做好小水电清理整改带来的供水、防洪安全保障替代工程。

已建工程全面开展生态调度

科学开展水利水电工程生态调度,能一定程度上恢复河流的野性状态与自然流动特性。目前已建水利水电工程的生态调度以生态基流或最小下泄流量保障为主,以三峡为代表的部分水利水电工程开展了面向鱼类产卵的生态调度试验,取得了较好的效果。但整体来看,水利水电工程生态调度的覆盖范围、时长和内容仍然不足,特别是电网调峰需求对于水利水电工程落实生态调度要求造成了重要影响,亟须进一步提升全社会对水利水电工程生态调度重要性的认识。鉴于水利水电工程生态调度涉及的部门和行业较多,建议由国务院层面出台加强水利水电工程生态调度的指导性文件,并制定配套技术标准,将大中型水利水电工程的生态调度时间、规则和目标任务明确写入调度规程。

加强河流生态保护宣传教育

野性河流本身是最好的河流生态保护教材,通过对野性河流的参观、学习和实践,能得到良好的水生态保护宣传教育效果。为了加强野性河流的保护,同时也需要加强对社会公众特别是中小学生关于河流起源与演变、河流生态环境与经济社会功能、不同类型河流特征的科普与宣传教育工作,促进全社会形成和加强河流生态保护意识。建议广泛采取新媒体与课堂教学、野外实践相结合的手段,发挥具有影响力的河流生态保护公益组织、公众号力量,让公众全面认识野性河流以及河流生态保护的重要性,凝聚全社会力量参与河流生态保护。

需要指出的是,本文提出加强野性河流保护的建议并不是提倡全面禁止对河流的开发,而是希望站在人水和谐与河流保护伦理的角度,更好地平衡河流开发利用与保护修复之间的关系,促进河流综合功能可持续发挥。

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