长江流域水资源开发生态与环境制约问题研究，本文主要内容关键词为：长江流域论文,水资源论文,生态论文,环境论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
新中国成立以来，长江流域水资源开发利用(如防洪、治涝、城市供水、水力发电、灌溉、航运、水土保持、水产、旅游等)取得了显著成绩，为国民经济发展和人民生活水平的不断提高打下了坚实的基础，但部分水资源开发利用活动也对生态与环境带来了一些不利影响。20世纪70年代末起，流域内大中型水资源开发建设项目根据环境影响评价成果，在工程建设中采取了相应措施以降低和缓解对环境可能产生的负面影响。但这项工作仅限于在单项工程建设中实施。而众多水资源开发建设项目建成运用后，从全流域生态系统完整性、生物多样性的角度分析，其叠加产生的综合影响问题日益突出，如梯级水库建设的叠加影响问题、工程群的建设对水生生物阻隔问题、重要湿地生态影响问题、水资源开发利用与自然保护区的协调问题、流域水资源开发利用对河口生态环境综合影响问题、水污染治理等问题日益显现。随着人们对生活环境质量要求的不断提高，这些问题显得越来越突出，有些问题已明显制约区域国民经济可持续发展，影响人民群众的正常生产生活，同时也影响到长江流域水资源的进一步开发利用和流域经济的快速发展。
通过开展长江流域水资源开发利用与生态环境保护关系的研究，可为流域水资源保护政策、规划的制定和编制提供科学依据，为水资源开发利用中的水生态保护管理提供重要的技术支撑，达到在水资源开发利用政策与规划制定与修订中，贯彻水资源可持续利用和生态环境保护协调发展理念的目的。从维系长江流域优良生态与环境的角度出发，在长江流域水资源开发利用规划、开发建设和运行管理中研究协调解决水资源开发利用与生态与环境保护之间的关系，对保持长江流域生物资源的多样性，实现“人与自然的和谐共处”具有十分重要的现实意义和深远的战略意义。
1 研究方法
1.1 研究区域
研究范围是水利部长江水利委员会1999年出版的《长江流域地图集》所划定的范围[1]。北以巴颜喀拉山、西倾山、大别山、淮阳丘陵等与黄河和淮河流域为界；南以横断山脉的云岭、鸡足山、滇中东西向山岭、乌蒙山、苗岭、南岭与澜沧江、元江(红河)和珠江流域为界；东南以武夷山、黄山、天目山等与闽江水系为界；长江源头地区的北部以昆仑山与柴达木盆地内陆水系为界，西部以可可西里山、乌兰乌拉山、祖尔肯乌拉山、尕恰迪如岗雪山群与藏北羌塘内陆水系为界，西南部经唐古拉山与怒江流域为界；长江三角洲北部地势平坦，水网密布，与淮河流域的划分，通常以通杨运河为界，其南部沿杭嘉湖平原南侧丘陵与钱塘江流域分界。
1.2 数据来源及研究方法
生态敏感区的基本资料来源多为自然保护区、风景名胜区、地质公园、森林公园的国家及省市层面的主管部门提供的基本信息和专著、调研报告，以网上资料和文献检索等资料为补充[2]。
采用叠图法、数据整理与统计分析等方法对长江流域范围内各类型生态敏感区的数量、面积、类型、分布等基本状况进行了筛选、识别与统计分析，并将筛选与识别出来的流域内各类生态敏感区的结果用MapGIS软件制成了一系列不同级别、不同类型生态与环境敏感区分布图。采用层次分析法和综合指数法对流域水资源利用的生态与环境敏感程度进行了分析。
2 研究内容
2.1 流域重要生境
2.1.1 流域重要陆生生境
长江流域植被划为4个植被区域、7个植被地带(亚带)、19个植被区。植被分布具有明显的区域性特征，高寒草原草甸、高山稀疏植被主要分布于青藏高原一带，栽培植被主要分布于长江沿岸，如长江中下游、四川盆地等地区。不同的植被类型中，以矮林灌丛和栽培植被类型所占的比例最大，分别占37.46％和21.83％；高山稀疏植被所占比例最小，仅为0.3％；针叶林和高寒草原草甸分别占16.37％和16.23％。
长江流域珍稀濒危植物60科109属154种，占全国39.7％。长江流域有国家重点保护植物126种，其中国家Ⅰ级重点保护植物31种，国家Ⅱ级重点保护野生植物95种。长江流域范围内分布的同时归入珍稀濒危植物和国家重点保护植物的共有种是75种，占长江流域珍稀濒危植物的48.47％，占长江流域国家重点保护植物的59.5％[3]。长江流域在全国生物多样性保护中占有重要地位。长江流域珍稀濒危植物在长江流域的分布极不平衡。从水系上看，珍稀濒危植物和国家重点保护植物主要分布于长江上游的金沙江、岷江上游及其支流水系源头区，嘉陵江上游源头区、汉江上游源头区、洞庭湖“四水”及鄱阳湖“五河”源头区，长江中游主要分布于神农架林区、张家界一带，长江下游区珍稀植物较少。
长江流域生态环境复杂，动物资源丰富。根据长江流域生态环境的区域分异及动物类群组合的不同，长江流域可分为10个动物生态区：长江源头高原动物生态区、横断山地动物生态区、秦巴山地动物生态区、四川盆地动物生态区、贵州高原动物生态区、三峡—武陵山地动物生态区、桐柏山—大别山动物生态区、长江中下游平原动物生态区、江南丘陵动物生态区和南岭山地动物生态区。
长江流域生态脆弱区涉及长江源区、岩溶区、干热河谷区3类典型生态脆弱区：①长江源区为青海省南部通天河直门达水文站以上长江干支流的集水区域，占据了青藏高原中腹的广大地带。长江源区存在着森林生态系统、高寒灌丛草甸生态系统、高寒草原生态系统和高寒荒漠生态系统、沼泽生态系统、湖泊生态系统等多种生态系统。目前长江源区主要面临草原生态系统退化、野生动植物种类和数量锐减、湖泊萎缩、湿地减少等生态环境问题。②喀斯特地貌区集中分布于我国西南岩溶山区，包括贵州大部及广西、云南、四川、湖北、湖南等省的部分地区，多处于长江流域西部和西南地区。西南喀斯特地区因地质环境脆弱性大、敏感度高，且面临人口超载和经济社会落后的双重压力，致使生态环境严重退化，出现了大面积基岩裸露的喀斯特石漠化问题，已经成为制约中国西南地区可持续发展最严重的生态环境问题。③长江中上游干热河谷脆弱生态区分布于长江上游滇川干热河谷区，主要在云南一方，地处河谷或峡谷地带，年降水量少，且90％以上在雨季内降落，该区干而热，是植物生存和生长的主要制约因素。面临的主要环境问题为：地质构造复杂，断裂发育，新构造运动活跃，土地退化剧烈；生态环境脆弱，一旦破坏很难恢复；降水量小，蒸发量大，焚风效应明显，限制了光热资源潜力的发挥和土地资源的合理开发利用。
2.1.2 流域重要湿地与水生态生境
长江源头地处青藏高原腹地，是长江、黄河、澜沧江三大河流的发源地，为保护河源区脆弱敏感生境，国家在该区域建立了三江源自然保护区。三江源区河流密布，湖泊、沼泽众多，雪山冰川广布，是世界上海拔最高、面积最大、湿地分布最集中的地区，湿地总面积达7.33万km[2]，占保护区总面积的24％。
长江上游是我国淡水鱼类种质资源丰富的地区之一。上游干、支流及其附属湖泊内，共分布有鱼类261种，隶属于9目22科112属。上游鱼类区系最为突出的特点，是分布区局限于长江上游水域的特有种类数量很多，共计有112种，占上游鱼类总数的42.9％。特有种所占比例之高，超过国内其他任何地区或水系。上游还是白鲟、达氏鲟、胭脂鱼和川陕哲罗鲑4种珍稀鱼类的主要栖息地。长江上游特有鱼类在各水域的分布呈现不均匀的特点，有的种类在几条河流都有分布，有的种类仅见于某一条或两条河流，而湖泊中的特有种往往只存在于一个湖泊内。从水系看，金沙江特有鱼类种数最多，其次是岷江。金沙江水系(包括各附属湖泊)共分布有鱼类173种，其中特有鱼类有83种，占48.5％，局限在本水系分布的特有种34种，占本水系特有鱼类总数的40％。岷江水系共分布有鱼类159种，其中有特有鱼类58种，占36.7％，分布局限于本水系的有10种。从物种多样性的保护重要意义来说，金沙江鱼类资源在长江上游鱼类资源保护中具有不可替代的重要地位[4]。
长江中下游干流江段广泛分布的边滩、沙洲、故道、湖泊、沼泽湿地等为物种资源提供了丰富多样的栖息空间。鱼类和其他水生生物往返于江湖之间进行越冬、繁殖、摄食、生长，这些过程使得沿江两岸的湖泊、沼泽、洲滩与长江干流之间的生物资源紧密联系、互相交流、互为补充，形成了江湖一体的中下游水生态环境。长江水系分布的鱼类有17目52科178属350多种，除去仅分布在上游水系的特有鱼类112种外，中下游水系分布的鱼类有240多种。在干流以及清江、洞庭湖水系、汉江、鄱阳湖水系等水体中栖息的鱼类有25科，共计217种。长江中下游干流及其通江湖泊中历史上分布或出现过的珍稀水生保护动物有国家Ⅰ级保护动物白鳍豚、中华鲟、白鲟，国家Ⅱ级保护动物胭脂鱼、江豚。
长江中下游与干流自然相通的大型湖泊主要有洞庭湖、鄱阳湖。以洞庭湖为中心的洞庭湖湿地，是一处典型的湖泊型湿地生态系统，是我国重要的湿地生态系统，其中东洞庭湖1992年被列入国际重要湿地名录，南洞庭湖、西洞庭湖2002年亦被列入国际重要湿地名录，属于WWF全球200佳生态区之一。湖区已记录到的鸟类有217种，隶属16目43科，其中国家Ⅰ级保护鸟类有白鹳、黑鹳、白鹤、白头鹤、大鸨、中华秋沙鸭、白尾海雕等7种，国家Ⅱ级保护鸟类有灰鹤、天鹅、白琵鹭、白额雁等31种，国际协约会指定保护的鸟类有59种。湖区记录的鱼类有117种，优势种类主要有鲤、鲫、鲶、南方鲶、瓦氏黄颡鱼、青鱼、草鱼、鲢、鳙、短颌鲚、太湖短吻银鱼等。湖区分布的珍稀水生动物主要有白鳍豚、江豚、中华鲟、胭脂鱼等。据历史调查，鄱阳湖有鱼类21科140种，其中鲤科鱼类75种，占鄱阳湖鱼类总数的53.5％，主要优势种为鲤鱼、鲫鱼、鳊、鲂、鲌、草鱼、青鱼、鲢、鱅等。鄱阳湖已知鸟类有17目55科310种，占全国鸟类25％，包括典型的湿地鸟类159种，其中国家Ⅰ级保护鸟类10种，国家Ⅱ级保护鸟类44种。
长江口地处长江三角洲冲积平原，区域地貌简单、气候温和、水资源充沛、人类活动频繁、开发程度高。据统计，长江口区域分布有浮游植物211种，浮游动物174种，底栖生物181种，鱼类18目48科128种，鸟类312种，维管束植物240余种。水生生物主要可以分为淡水、半咸水、咸水等不同类型；鱼类中90％以上为季节性洄游种；鸟类绝大多数为迁徙候鸟，定居的留鸟少；区域整体生境表现为多样性高，但不稳定，影响因素多，生物种类多，但变动大，群落及组成结构不稳定。为保护区域生物多样性，长江口区及其近海区建立了上海崇明东滩国家级鸟类自然保护区、上海长江口中华鲟省级自然保护区、江苏启东长江口北支湿地省级自然保护区、上海九段沙国家级自然保护区。崇明东滩和长江口中华鲟自然保护区先后被列入《国际重要湿地名录》。
2.1.3 其他重要水生生境
长江是我国淡水渔业集中产区及“四大家鱼”的主要繁殖栖息地，“四大家鱼”的产量约占全国2/3以上。据1986年调查推算，长江干流重庆至田家镇1460 km江段内具有一定规模的产卵场有30处，其中重庆至宜昌的上游江段，分布有11个产卵场。长江干流葛洲坝、三峡水库已先后建成蓄水，葛洲坝至涪陵江段的“四大家鱼”产卵条件已不复存在。长江中下游江段，受三峡水库调度影响，坝下洪水过程发生变化，“四大家鱼”繁殖所需的水文条件亦发生相应变化，进而可能对“四大家鱼”产卵场分布与规模产生不同程度的影响，其具体影响过程与程度有待于进一步监测与研究。
根据历史调查与现状监测表明，金沙江段、长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区段、大型支流汉江、通江湖泊洞庭湖和鄱阳湖以及长江口区域等均分布有多种鱼类产卵场，是鱼类栖息繁殖较为集中的区域。金沙江位于长江上游，鲤科鱼类中的雅罗鱼亚科、鲌亚科、鮈亚科、野鲮亚科以及平鳍鳅科、鮡科、钝头鮠科的种类占较大优势，以圆口铜鱼、长薄鳅等长江上游特有鱼类为典型代表。
洞庭湖鲤、鲫鱼产卵场共有45处，面积约277km[2]。鄱阳湖区主要鲤鱼产卵场有33处，总面积约550 km[2]。
长江水系分布的洄游性鱼类主要有中华鲟、刀鲚、凤鲚、鲥、前颌间银鱼、暗纹东方鲀、日本鳗鲡、花鳗鲡、松江鲈。此外，重要渔业资源中华绒螯蟹也具有洄游习性。
2.2 流域重要生态与环境敏感区
根据世界自然保护联盟(IUCN)的定义和分类，世界上被人类特别划定和设立的陆地或海洋区域，为了生物多样性、自然资源以及相关的文化资源的保护和保存，依靠法律或其他有效手段进行管理的区域统称为保护地。据保护的严格程度，保护地被分为6类：自然保护区、国家公园、自然纪念区、栖息地、景观保护区和资源管理保护区。目前全世界有100多个国家已经建立了超过1万个保护地。在各类保护地的基础上，各国挑选出其中的一些“精品”，申请加入联合国教科文组织推出的“文化与自然遗产”或“人与生物圈”等名录。保护地、世界遗产等模式在世界范围内构成了不同层次、科学、完整的自然资源与文化资源的保护框架。
在中国已经建立的与IUCN的保护地相类似的保护区域类型有：自然保护区、风景名胜区、森林公园、地质公园等。长江流域也形成了上述多种类型、多层次的自然与文化资源保护体系(见表1)，其中又以自然保护区和森林公园为主。长江流域建立的保护自然资源与文化遗产各类保护地在中国自然与文化资源保护中具有重要作用。
(1)自然保护区。截至2008年12月，长江流域共建立各种类型、不同级别的自然保护区827个，总面积3583.90万
，约占长江流域面积的19.9％，高于全国平均水平。其中国家级自然保护区93个，面积2 399.35万；省级自然保护区216个，面积644.10万；市级自然保护区97个，面积225.99万；县级自然保护区421个，面积314.46万。
长江流域自然保护区沿长江上游、干流及河口分布，长江上游河源区呈片状和面状分布，保护区面积大，而国家级自然保护区主要分布于长江的江河源头、长江干流沿线以南区域及河口，省级、市级和县级自然保护区沿长江干流沿线呈散点状分布。长江上游区的自然保护区的面积占长江流域自然保护区总面积的87.9％，是长江流域自然保护区的主要分布区。
长江流域保护区类型以自然生态系统类中的森林生态系统为主，其次为野生动物类型的自然保护区；面积分布上，以内陆湿地和水域生态系统类型的自然保护区面积最大，其次为野生动物类型的自然保护区，森林生态系统类型排第3位。
(2)风景名胜区。截至2009年12月，长江流域已有风景名胜区356个，其中，国家重点风景名胜区75个，占全国国家重点风景名胜区总数的36.1％，省级风景名胜区281个(不完全统计)，占全国省级风景名胜区总数40.2％。可见，长江流域风景名胜区在全国所占的比例较高，特别是省级风景名胜区的数量约占全国省级风景名胜区总数的3/5。
(3)世界文化自然遗产。截至2009年12月，中国被批准列入《世界遗产名录》的世界遗产已达38处，其中长江流域就有15处：大足石刻、黄龙风景名胜区、九寨沟风景名胜区、庐山国家公园、武陵源风景名胜区、苏州园林、丽江古城、青城山与都江堰、武当山古建筑群、峨眉山和乐山大佛、四川大熊猫栖息地、江西三清山12处全部处于长江流域范围内，明清皇家陵寝、云南三江并流和中国南方喀斯特3处部分区域处于长江流域范围内。
(4)地质公园。截至2009年8月，我国已批准建立国家级地质公园182个，其中长江流域共计54个，占全国国家级地质公园总数的29.7％。长江流域分布的省级地质公园有41个，主要分布于长江流域中上游地区的四川、湖南、湖北等省，这3个省分布的省级地质公园占长江流域内省级地质公园总数的70％以上。截至2009年8月，全球共有70处世界地质公园，其中中国有世界地质公园数量已达22处，长江流域范围列入世界地质公园有6处：湖南张家界、江西庐山、四川兴文、江西龙虎山和四川自贡等地质公园。
(5)森林公园。截至2009年12月，长江流域共建立森林公园689个，其中，国家级255个、省级365个、县(市)级69个；森林公园总面积达343.21万，其中，国家级、省级、县(市)级所占比例分别为73.8％，24.9％和1.3％。长江流域建立的各类森林公园以国家级的为主，数量和面积均处于主要地位，省级森林公园为其次，县(市)级数量和面积所占比重较小。长江流域建立的国家级森林公园面积占全国森林公园总面积的21.5％，数量占32.3％，表明长江流域建立的森林公园在全国森林资源保护方面占有重要地位。
3 水资源开发利用生态制约因素
3.1 敏感度等级划分及制约程度
根据对生态环境保护的要求，结合生态环境敏感程度，将敏感等级分为极度敏感、高度敏感、中度敏感、轻度敏感、不敏感5个等级。极度敏感表示该地区生态极其脆弱，各敏感因子都有很强的生态敏感性，总体敏感性极强，完全不能开发，应重点保护。高度敏感表示该地区生态环境很脆弱，除个别因子外，其他因子均具有较强的生态敏感性，总体敏感性较强，只能进行生态环境保护类的水资源开发活动。中度敏感表示该地区生态环境背景状况较好，部分因子具有严重的敏感性，可适度开发，但在开发利用过程中应对这些重点敏感因子予以保护并采取减免措施；轻度敏感表示该地区生态环境状况良好，少数因子具有一定的敏感性，能开展适应国家、地区发展规划的水资源开发建设活动，但在开发建设中，应对有敏感性的因子予以重点保护，并达到不损害区域整体生态环境状况。不敏感表示该地区生态环境状态很好，对水资源的开发利用不具有敏感性，能进行大量的开发和建设，达到促进地方社会经济的发展，但不能降低该地区的生态环境等级。
根据指标因子的赋值和权重的确定，开展了评价标准的等级划分的研究，并通过专家咨询和论证，给予定量的标准和划分，给出的标准值和标准值范围为：①极度敏感，敏感度指数大于0.40；②高度敏感，敏感度指数为0.20～0.40；③中度敏感，敏感度指数0.10～0.20；④轻度敏感，敏感度指数为0.05～0.10；⑤不敏感，敏感度指数不大于0.05。
3.2 重点水系与重点区域生态敏感度分析
根据建立的指标体系与计算方法，结合流域生态环境背景情况，得到长江流域重点水系(金沙江和岷江)和重点区域(鄱阳湖区、洞庭湖区和长江口地区)生态敏感度的计算结果分别为0.303，0.232，0.100，0.059和0.160。根据计算结果，按照敏感度等级，划分等级确定制约程度。
(1)金沙江和岷江水系属于高度生态敏感区，高度敏感表示该地区生态环境很脆弱，除个别因子外，其他因子均具有较强的生态敏感性，总体敏感性较强，水资源开发活动应受到严格或明显限制，在开发利用过程中应禁止对重点敏感因子有较大影响的行为，对其他敏感因子予以保护，并采取切实可行的减免措施。其中长江上游干流宜宾-重庆江段、岷江出口段属于长江上游珍稀特有鱼类自然保护区，该江段的水资源开发应受到严格的限制；金沙江中游江段，分布的自然保护区、风景名胜区多，水资源的开发方式应受到明显限制。
(2)鄱阳湖区和长江口地区属于中度生态敏感区，表示该地区生态环境背景状况较好，部分因子具有严重的敏感性，可适度开发，但在开发利用过程中应对这些重点敏感因子予以保护并采取减免措施。其中国家级重要湿地的周边区域的水资源开发活动，应受到明显的限制。
(3)洞庭湖区属于轻度生态敏感区，表示该地区生态环境状况良好，少数因子具有一定的敏感性，能开展适应国家、地区发展规划的水资源开发建设活动，但在开发建设中，应对有敏感性的因子予以重点保护，并达到不损害区域整体生态环境状况。其中东洞庭湖国家级重要湿地的周边区域的水资源开发活动，应受到明显的限制。
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