為達到更好的生態修復效果,多種修復理念并用是必不可少的策略。一些社會經濟因素可能會影響修復工程的可行性,中短期時間內不可能通過拆除大壩、降低用水量實現生態修復,應重視長遠性的恢復河流生態的措施。
導讀
羅納河歷史上曾經是歐洲的一條典型的“野性”河流,洪水洶涌,桀驁不馴。后來,它又成了一條為法國近代的工業革命和現代經濟發展作出重大貢獻的“馴服”的河流。在500多公里的河段,建造了20多座水電站,為河流水電站梯級開發之“世界之最”。然而,自從1980年代以來,隨著法國能源政策轉向大力發展核電,水電站梯級開發時代的結束,環境保護的呼聲日益高漲,羅納河的整治逐漸進入以自然生態環境的恢復和保護為中心的持續發展時代。人們開始拆除水壩和河堤,恢復河漫灘濕地,等等。在這人與河流復雜的相互關系的歷史中,河流流域整治的觀念,政策都發生了巨大的變化,整治的科技手段也有了很大的進步。羅納河流域整治以“健康河流”和“河流健康”為中心的發展戰略,為我國河流流域整治提供了值得借鑒的經驗。
羅納河全長812公里,自出萊蒙湖(lac Leman),進入法國境內的長度為523公里。整條河流的流域總面積95500平方公里,其中法國境內的流域面積超過了90000平方公里,相當于法國國土面積的1/6。66%的流域面積位于海拔高度500米以上;33%位于海拔高度1500米以上。河流徑流量為1720秒公方,即每年從河口注入地中海的水量為54km3,占注入地中海的河水總量的1/6以上。按其總流量絕對值,羅納河居世界河流的第48位,按相對豐水值(指相對于流域面積的年徑流量)則列世界第16位。
水利設施的興建在給流域帶來防洪、灌溉、供水、發電、航運、旅游等對保障社會安全、促進經濟效益的同時, 也引起了河流物理特征和生態特征重大變化的負面影響, 改變了自然水文規律、河流及其周邊區域的生態平衡狀態, 引起了地貌特征變化, 破壞了河流生態系統結構和功能, 對生態構成了脅迫效應。因此, 在水利設施投入運行后需注重生態環境的保護、改善和修復。
根據百余年的研究,生態修復被定義為恢復其被干擾前的狀態或是與干擾前相似狀態的行為,其實施對象是自然災變和人類活動壓力下受到破壞的自然生態系統。水利工程措施是通過改善水動力特性而達到水環境治理目的。前者應考慮水文因子、生物特征、土地利用等因素,區別于考慮水動力特性的水利工程措施。
現行的生態修復措施多為:①在一個地區單獨實行, 而不是站在戰略角度上;②主要集中在防洪、發電和旅游功能上,忽視了河流和漫灘的基本生態過程;③基于整個流域空間的外在信息。這些現象的存在致使很多過程不能實現自身應有的可持續性而需管理的介入。因此,在對生態受損區域進行修復過程中除需對生態環境現狀監測外,還應采取更有效的生態修復措施,正確選擇具有較好的生態修復潛力的河段及合理利用有限資源滿足河流和河岸生物的社會需求和生態要求。
20世紀80年代中期,河流的生態功能逐漸引起廣泛關注,已開始尋求恢復河流自然狀態的有效措施,對生態修復的研究重點亦不單集中于水污染控制,而是越來越細化、多元化。已見成效的生態修復理念主要體現在如下幾方面。
美麗的羅納河
連通性是能量、水、泥沙和營養流動及物種游動的必要條件,包括生物棲息地、聚集地、棲息地與產卵場之間的連通。生境斑塊的連通有利于生物的生存。被隔離的河道,其周圍景觀很少呈現自然狀態,且易受環境變化的影響。“ 自由空間”理念于20世紀90年代初被應用于羅納河的支流區域,在對里昂上游段羅納河進行生態修復研究時主張相近河道之間的連通。
自19世紀中期起,羅納河一直承擔著社會經濟發展所帶來的不良后果:工業和生活排污導致水質惡化;河床渠道化促使沼澤地向闊葉林地轉化;開設旁側河道使水的流量變小,水體中的優勢物種被靜水生物所取代,河湖出現富營養化現象。水利設施的興建對羅納河周圍的生態環境具有較大影響。鑒于羅納河的生態環境狀況,逐漸采納將渠道化和裁彎取直的河流向自然狀態轉變的理念以改變受損河流及其周邊生境。現在羅納河的河岸區域已成為人們旅游的場所。
在法國的羅納河流域部分地區,向修復渠道供給貧營養的地下水。起,兩個渠道中的物種豐富性和單位斷面水生植物覆蓋率相似,但供水后在修復渠道上的兩個變量顯示變化較大。在修復措施實施的第二年,物種豐富程度呈現周期性的增加趨勢,富營養物被中營養物替代。
近50年來羅納河流域泥沙問題嚴重,水利設施的興建改變了水庫中水的流速和深度,致使泥沙運移混亂,大壩建設后的泥沙運移量約為大壩建設之前泥沙運移量的1/6。20世紀初與19世紀初相比,羅納河的泥沙減少,但減幅不大;20世紀60年代后,即大壩建成后河流泥沙運移量明顯減少,在200年間羅納河的泥沙運移量減少近90%;而大壩建成后的40年,河流的輸沙量并無明顯改觀。泥沙的大量減少改變了河流及河岸生物的棲息環境, 給生物生存帶來了不利影響。
人造砂石引入水體沉積物
泥沙減少的主因是人類活動的干擾。泥沙分布狀況的改變導致生物生境的變化,使生物種類和數量發生了變化。泥沙對漫灘生物種類、數量、結構和功能有重要作用,若細沙中的污染物過多會減少生物棲息地和產卵場,降低了生物多樣性。大量研究證實挖掘富含有機營養物的細沙可增加物種多樣性和植被覆蓋度。生態地形修復的可持續性主要依靠泥沙供給,底沙的大量減少將阻止漫灘生態地形的修復和可持續性。
20世紀80年代后期,為減少大壩給魚類帶來的影響,羅納河流域在建設大壩時為魚類專門修建階梯式通道,創建人工孵化區域和回游魚類可通過的柵欄。流量控制植物的生長和種類分布,接近自然的流量是河岸生態修復的關鍵因素,因此在生態修復過程中應重視河流流量的控制,依靠增加最小流量的方法實現區內干涸河道的生態修復。
階梯式魚道
羅納河流域生態修復已見成效且適于我國的生態修復理念主要有: 加強流域內河流間的連通以給河流自由流淌的空間。在大量修建水利設施的長江上游區和湖泊眾多的長江中下游區域,采用“給河流留出空間”的生態修復理念,廣泛建立江河湖庫的連通,并在江河湖庫周圍給河水和生物預留足夠的空間。 供給貧營養的水源稀釋被污染的河水以減輕水質的富營養化。 挖沙以去除細沙中的營養物。在水庫、大壩上游泥沙較多且水質污染嚴重的區域挖沙,以減輕水庫的泥沙淤積,增加水利設施的壽命,減輕庫區和下游區域的水污染狀況。 河岸邊增加林帶面積。
修復的可持續性由一系列的因素所驅動,在實際應用中要求易于管理的指標和數據。目前有關生態修復的研究多集中在通過長期監測證明生態系統的變化,特別在特殊事件發生后的調查更應重視。受資金所限,調查需有適當的尺度、頻率和樣本強度,使有限的資源成就最大的效用。 為達到更好的生態修復效果,多種修復理念并用是必不可少的策略。一些社會經濟因素可能會影響修復工程的可行性,中短期時間內不可能通過拆除大壩、降低用水量實現生態修復,應重視長遠性的恢復河流生態的措施。
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