鄱陽(yáng)湖生態(tài)環(huán)境治理

長(zhǎng)江中游大型通江湖泊是長(zhǎng)江水生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，也是我國(guó)重要的戰(zhàn)略水資源。在新時(shí)期我國(guó)實(shí)施長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)和倡導(dǎo)綠色發(fā)展理念下，保護(hù)長(zhǎng)江中游大型通江湖泊、維護(hù)其水量和生態(tài)環(huán)境安全，具有重大意義。

鄱陽(yáng)湖生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀

地處江西省境內(nèi)的鄱陽(yáng)湖是我國(guó)最大的淡水湖，也是長(zhǎng)江中游最大的一個(gè)通江湖泊。近20年來(lái)，鄱陽(yáng)湖出現(xiàn)明顯的干旱化趨勢(shì)，表現(xiàn)在提前進(jìn)入枯水期，枯水期低枯水位加劇，枯水期延長(zhǎng)等。同時(shí)，湖泊環(huán)境質(zhì)量下降明顯。水體中氮、磷等污染物濃度持續(xù)增加；2013年以來(lái)的觀測(cè)數(shù)據(jù)顯示，鄱陽(yáng)湖葉綠素a濃度總體呈逐步上升趨勢(shì)，且在2016年之后呈加速態(tài)勢(shì)，目前已處于輕—中度富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)，局部水體出現(xiàn)較嚴(yán)重的藍(lán)藻水華暴發(fā)，在一定的氣候和湖泊水情條件下，發(fā)生大規(guī)模藍(lán)藻水華成大概率事件。

鄱陽(yáng)湖水生態(tài)也發(fā)生了巨大變化。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，鄱陽(yáng)湖底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化，物種豐富度下降，群落結(jié)構(gòu)趨于小型化，軟體動(dòng)物密度呈降低趨勢(shì)，優(yōu)勢(shì)種從1990年代的大型軟體動(dòng)物（包括多種蚌類(lèi)）轉(zhuǎn)變?yōu)楫?dāng)前軟體動(dòng)物與耐污能力較強(qiáng)的寡毛類(lèi)（主要是霍甫水絲蚓）共存的格局[1，2]。底棲動(dòng)物群落小型化可能降低底棲食性魚(yú)類(lèi)捕食效率，增加其在獲得食物中所消耗的能量，導(dǎo)致食物網(wǎng)能量流動(dòng)過(guò)程受到限制；鄱陽(yáng)湖水生植被群落結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化，組成物種由1983年的9種減少到2013年的6種；水生植被生物量降低，鄱陽(yáng)湖全湖平均生物量減少到1253克/米2，減少了34%[3]。

鄱陽(yáng)湖濕地是越冬候鳥(niǎo)的重要棲息地，湖泊干旱化趨勢(shì)將導(dǎo)致鄱陽(yáng)湖濕地環(huán)境質(zhì)量下降和濕地生態(tài)退化，最終可能對(duì)候鳥(niǎo)棲息地帶來(lái)深遠(yuǎn)的負(fù)面影響。

鄱陽(yáng)湖生態(tài)環(huán)境改變的原因及未來(lái)趨勢(shì)

人類(lèi)活動(dòng)和自然因素的雙重影響，造成了鄱陽(yáng)湖生態(tài)環(huán)境的改變，主要因素及未來(lái)趨勢(shì)如下。

氣候變化

長(zhǎng)江中下游地區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候，氣溫和降水四季分明，4—6月為主汛期，降水集中，江湖水位快速上漲；10—12月為枯水期，江湖水位降至年內(nèi)最低。該氣候特征造就了通江湖泊水位年內(nèi)的季節(jié)性變化，呈現(xiàn)“高水似湖、低水似河”的獨(dú)特水文現(xiàn)象。

研究表明，未來(lái)氣候變化導(dǎo)致降水的年內(nèi)分布更趨不均，即汛期降水更多，枯水期降水更少，這種氣候變化帶來(lái)的分化將進(jìn)一步加劇鄱陽(yáng)湖枯水期的干旱程度[4]。汛期高強(qiáng)度的降水沖刷流域大量污染物進(jìn)入湖泊，枯水期湖泊水量急劇下降使污染物濃度異常上升，引發(fā)水體環(huán)境質(zhì)量快速下降。

從千年時(shí)間尺度看[5]，鄱陽(yáng)湖流域氣候干濕變化存在30年左右的主周期和10～15年、7年左右的子周期。該周期與北太平洋氣候環(huán)流機(jī)制的太平洋年代際振蕩周期相近，因此，長(zhǎng)時(shí)間尺度上，大氣環(huán)流濤動(dòng)是造成鄱陽(yáng)湖流域氣候水文干濕變化的主要原因。

水系連通性

對(duì)鄱陽(yáng)湖而言，湖泊主體與長(zhǎng)江干流的自由連通是維持其健康生態(tài)的必要條件。2003年以來(lái)長(zhǎng)江對(duì)鄱陽(yáng)湖拉空作用（指較低的長(zhǎng)江水位導(dǎo)致鄱陽(yáng)湖向長(zhǎng)江排泄水量增加）增大，使湖泊枯水期的水位進(jìn)一步下降1～2米，而低枯水位造成了一些湖灣、河汊支流和子湖與主湖脫離水力聯(lián)系，水動(dòng)力條件下降，導(dǎo)致污染物累積，引發(fā)生態(tài)環(huán)境的惡化，甚至發(fā)生水華。另外，水位的人為控制所帶來(lái)的負(fù)面影響也不容小覷，比如，鄱陽(yáng)湖洪泛濕地分布著100多個(gè)碟形湖，是當(dāng)?shù)貪O業(yè)資源的重要來(lái)源。這些碟形湖常建有水位控制閘門(mén)，用于當(dāng)?shù)亍皦q秋湖”的捕魚(yú)方式。水位的人為控制破壞了碟形湖與主湖的水文連通，造成了碟形湖水流條件減弱，水體滯留時(shí)間延長(zhǎng)，加上養(yǎng)殖飼料的投放，碟形湖群水質(zhì)受到嚴(yán)重威脅[6]。

江湖關(guān)系

江湖相互作用存在明顯的季節(jié)分布和年代際變化特征，長(zhǎng)江的拉空作用主要發(fā)生在7—9月。近50年的數(shù)據(jù)表明，長(zhǎng)江對(duì)鄱陽(yáng)湖的頂托作用（指長(zhǎng)江持續(xù)高水位造成湖泊排泄水減弱）呈現(xiàn)減弱趨勢(shì)，長(zhǎng)江倒灌鄱陽(yáng)湖的頻次和水量不斷減少，導(dǎo)致長(zhǎng)江對(duì)鄱陽(yáng)湖的拉空作用逐漸凸顯。流域修水、贛江、撫河、信江和饒河“五河”對(duì)鄱陽(yáng)湖作用較強(qiáng)的時(shí)期是1970年代和1990年代，其中1990年代是“五河”水系對(duì)鄱陽(yáng)湖作用最強(qiáng)的時(shí)期，同時(shí)也是長(zhǎng)江對(duì)鄱陽(yáng)湖作用最弱的時(shí)期。造成這種江湖作用變化的主要原因是鄱陽(yáng)湖流域及長(zhǎng)江流域的春夏季降水的變化。

2000年之后發(fā)生的鄱陽(yáng)湖大規(guī)模采沙現(xiàn)象，極大地改變了湖泊地形，北部湖區(qū)影響最為嚴(yán)重，湖盆下切可達(dá)3米[7]。2003年三峽工程蓄水運(yùn)行影響長(zhǎng)江干流中下游流量，繼而改變季節(jié)性江湖作用的強(qiáng)度和頻率[8，9]。長(zhǎng)江上游來(lái)水來(lái)沙的變化疊加湖盆本身的變化，引起江湖關(guān)系的持續(xù)調(diào)整而導(dǎo)致其他生態(tài)環(huán)境因子的改變。未來(lái)幾十年，隨著長(zhǎng)江上游更多水庫(kù)的相繼建設(shè)，可能導(dǎo)致上游來(lái)水來(lái)沙總體呈減少趨勢(shì)，長(zhǎng)江對(duì)鄱陽(yáng)湖的拉空作用或?qū)⑦M(jìn)一步增強(qiáng)，季節(jié)性干旱問(wèn)題仍將突出。

鄱陽(yáng)湖生態(tài)環(huán)境治理建議

由于生態(tài)環(huán)境的改變是多重因素影響的結(jié)果，相應(yīng)地，生態(tài)環(huán)境治理也是系統(tǒng)工程，針對(duì)引發(fā)的原因，需要多管齊下。

維持鄱陽(yáng)湖自然的水文、水動(dòng)力節(jié)律

鄱陽(yáng)湖主湖區(qū)未見(jiàn)大規(guī)模水華暴發(fā)的主要原因是其優(yōu)良的水動(dòng)力條件。鄱陽(yáng)湖近年來(lái)發(fā)生的幾次藍(lán)藻水華現(xiàn)象主要出現(xiàn)在湖泊東部湖灣。該區(qū)域整體流速較小，水動(dòng)力較弱，水體滯留時(shí)間較長(zhǎng)，這些都是易于暴發(fā)水華的必要條件。因此，應(yīng)以鄱陽(yáng)湖歷史水位變幅為參照，維持鄱陽(yáng)湖良好的季節(jié)性變化節(jié)律。

加強(qiáng)碟形湖群水文連通的管理

鄱陽(yáng)湖洪泛區(qū)面積大于1千米2的77個(gè)碟形湖的總水面面積占鄱陽(yáng)湖水面面積的18.5%，是鄱陽(yáng)湖湖泊濕地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分[6]。碟形湖群普遍在秋冬季水質(zhì)變差，原因是水位下降使大多數(shù)碟形湖與主湖脫離水力聯(lián)系，水文連通性變?nèi)酢?000年后，由于鄱陽(yáng)湖枯水期水位持續(xù)偏低，碟形湖水質(zhì)已呈現(xiàn)一定的惡化趨勢(shì)，局部區(qū)域水華嚴(yán)重。應(yīng)加強(qiáng)碟形湖群水系結(jié)構(gòu)和水文水環(huán)境調(diào)查，以濕地水質(zhì)改善、鳥(niǎo)類(lèi)棲息地提升為目標(biāo)，減少人為閘壩調(diào)控，盡可能保持碟形湖與周邊水系的連通，保持濕地水位梯度，維護(hù)濕地良好的水流和物質(zhì)傳輸通道，恢復(fù)濕地生物多樣性。

發(fā)揮鄱陽(yáng)湖流域水庫(kù)群的調(diào)蓄作用

鄱陽(yáng)湖流域水庫(kù)一直以來(lái)發(fā)揮著防汛抗旱的作用，針對(duì)湖泊水位偏低和水環(huán)境質(zhì)量下降，應(yīng)進(jìn)一步挖掘水庫(kù)的聯(lián)合調(diào)度功能?？菟谶m當(dāng)加大泄水流量，增大如贛江三角洲等重點(diǎn)河口濕地的流量，以提升河口濕地水位，滿(mǎn)足生態(tài)水位閾值，增強(qiáng)濕地水文連通程度，從而促進(jìn)水體流動(dòng)，稀釋污染物濃度，增強(qiáng)水體自?xún)裟芰Γ徑馑h(huán)境壓力。

發(fā)揮三峽水庫(kù)巨大的調(diào)蓄功能

自三峽水庫(kù)蓄水運(yùn)行以來(lái)，水庫(kù)的集中蓄水減少了干流流量，加大了對(duì)通江湖泊的拉空作用，使湖泊秋冬季蓄水量異常偏少。依據(jù)上中游氣候水文條件，進(jìn)一步優(yōu)化三峽及上游水庫(kù)的調(diào)度方案，考慮長(zhǎng)江中上游汛期錯(cuò)峰時(shí)效，既滿(mǎn)足上中下游的防洪需求，又盡可能減弱對(duì)中游湖泊的拉空作用，維持湖泊枯水期合理的蓄水量，緩解枯水期湖泊的枯水程度。

關(guān)于鄱陽(yáng)湖水利樞紐工程建設(shè)的思考

鄱陽(yáng)湖水利樞紐建設(shè)經(jīng)歷了幾十年的討論，目前工程建設(shè)方案主要針對(duì)長(zhǎng)江上游三峽水庫(kù)建設(shè)運(yùn)行對(duì)鄱陽(yáng)湖拉空作用的增強(qiáng)，繼而導(dǎo)致鄱陽(yáng)湖提前進(jìn)入枯水期，枯水期水位偏低等低枯水現(xiàn)象。工程的功能定位在提高鄱陽(yáng)湖枯水期水資源和水環(huán)境承載能力，改善供水、灌溉、漁業(yè)、航運(yùn)、血吸蟲(chóng)病防治等條件[3，10]。工程設(shè)計(jì)為開(kāi)放式全閘工程，只攔水不發(fā)電。樞紐工程調(diào)枯不控洪，3月底至8月為江湖連通期，汛末9月至次年汛前3月為樞紐調(diào)控期。

鄱陽(yáng)湖水利樞紐工程的利弊

鄱陽(yáng)湖水利樞紐工程的直接效應(yīng)是抬升枯水期鄱陽(yáng)湖水位，可一定程度緩解三峽水庫(kù)蓄水帶來(lái)的枯水加劇問(wèn)題?？菟谯蛾?yáng)湖水位的抬升可保障水量安全，有助于湖區(qū)灌溉、航運(yùn)、稀釋水體污染物濃度等，且可能為一些水生動(dòng)物提供更多的生存空間。但工程的建設(shè)將伴隨諸多不確定性，甚至可能會(huì)加速惡化鄱陽(yáng)湖的生態(tài)環(huán)境，主要的影響可能包括以下幾個(gè)方面。

（1）調(diào)控后的枯水期湖泊水位將較自然狀態(tài)下的水位趨于平穩(wěn)，水位或?qū)⒊逝_(tái)階狀緩慢消退，完全不同于非調(diào)控下的自然變率。鄱陽(yáng)湖是一個(gè)在水位季節(jié)性自然變化條件下經(jīng)長(zhǎng)期演化而形成的獨(dú)特生態(tài)系統(tǒng)，工程調(diào)控改變后的水位節(jié)律必將給鄱陽(yáng)湖整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)（水域生態(tài)和濕地生態(tài)）帶來(lái)深刻而長(zhǎng)遠(yuǎn)的影響。

（2）工程調(diào)控將改變鄱陽(yáng)湖水動(dòng)力條件，平均換水周期將延長(zhǎng)26%以上[11]，流水變慢，典型年枯水期平均流速降幅可達(dá)44%以上，主要影響區(qū)域是北部水道以及中心湖區(qū)西側(cè)的贛江入湖三角洲。流速的減慢和換水周期的延長(zhǎng)將降低水體的自?xún)裟芰Γ瑢?dǎo)致污染物在局部湖灣、河流尾閭等區(qū)域聚積，極易引起水質(zhì)的惡化，加大藍(lán)藻水華暴發(fā)的概率。

（3）調(diào)控后枯水期湖泊水位的抬升將引起碟形湖區(qū)地下水位的相應(yīng)抬升，從而改變碟形湖水文過(guò)程和水量平衡，或?qū)⒁鸬魏?nèi)水位過(guò)高或水位落差趨于平緩，導(dǎo)致水鳥(niǎo)因水深過(guò)大而無(wú)法著陸覓食，造成棲息地面積一定程度的喪失。

（4）工程阻隔長(zhǎng)江與鄱陽(yáng)湖的連通，將破壞長(zhǎng)江中游生態(tài)系統(tǒng)的完整性和水系連通性，阻斷長(zhǎng)江江豚及洄游性水生動(dòng)物與長(zhǎng)江的聯(lián)系。鄱陽(yáng)湖是長(zhǎng)江江豚的重要棲息地， 2017年長(zhǎng)江江豚科考結(jié)果顯示，長(zhǎng)江江豚種群數(shù)量約為1012頭，其中長(zhǎng)江干流445頭、洞庭湖110頭、鄱陽(yáng)湖457頭。盡管樞紐工程建有魚(yú)道，但其效果尚不確定。鄱陽(yáng)湖水利樞紐工程隔斷長(zhǎng)江與鄱陽(yáng)湖的自由連通，對(duì)江豚的影響或?qū)⑹菫?zāi)難性的。

加強(qiáng)科學(xué)研究，全面了解鄱陽(yáng)湖干旱及其可能的影響

（1）深入研究鄱陽(yáng)湖干旱成因： 流域下墊面改變和閘壩建設(shè)、湖泊圍墾等都會(huì)改變湖泊水量平衡，需強(qiáng)化長(zhǎng)江—湖泊—流域水文的一體化研究。同時(shí)，創(chuàng)新人類(lèi)活動(dòng)對(duì)湖泊流域水文過(guò)程影響機(jī)理的研究方法，分辨湖泊干旱發(fā)生的自然和人為因素的影響方式，深入認(rèn)識(shí)江湖關(guān)系變化對(duì)湖泊水文過(guò)程的影響，揭示其在湖泊干旱事件發(fā)生中的作用機(jī)制，模擬分析不同氣候水文年背景下，江湖關(guān)系變化的水文、水動(dòng)力和泥沙效應(yīng)，以支撐調(diào)控策略[12]。

（2）科學(xué)評(píng)估鄱陽(yáng)湖干旱與水安全：江西省年降雨量高達(dá)1600毫米，雨水資源豐沛，總體上是不缺水的，僅在季節(jié)尺度和局部區(qū)域發(fā)生干旱事件。在這種背景下，鄱陽(yáng)湖枯水期的低枯水位對(duì)居民生活用水和農(nóng)業(yè)灌溉造成多大的影響和損失，還需詳細(xì)論證和評(píng)估。鄱陽(yáng)湖低枯水位對(duì)湖泊水環(huán)境質(zhì)量的影響則較為復(fù)雜?？菟诤葱钏康臏p少若僅從靜態(tài)水量來(lái)考慮，確實(shí)是降低了湖泊的水環(huán)境容量，但枯水期鄱陽(yáng)湖主湖區(qū)較大的水力坡降易于污染物的輸移和降解。所以，應(yīng)從湖泊的蓄水量和水動(dòng)力場(chǎng)兩個(gè)方面綜合評(píng)估湖泊水環(huán)境容量。

（3）預(yù)估未來(lái)鄱陽(yáng)湖干旱與生態(tài)安全：隨著長(zhǎng)江上游更多水電開(kāi)發(fā)設(shè)施的興建，長(zhǎng)江上游來(lái)水來(lái)沙或?qū)⑦M(jìn)一步減少，長(zhǎng)江中游河床沖刷或?qū)⒀永m(xù)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，應(yīng)加強(qiáng)研究長(zhǎng)江上游水電開(kāi)發(fā)對(duì)中游沖淤和水沙平衡的影響，預(yù)估未來(lái)百年尺度江湖關(guān)系變化及通江湖泊水文響應(yīng)與干旱化趨勢(shì)；研究干旱化趨勢(shì)加劇背景下，鄱陽(yáng)湖的生態(tài)恢復(fù)機(jī)制，以保障湖泊生態(tài)安全。

[本文相關(guān)工作受“美麗中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)科技工程”子課題“長(zhǎng)江干流典型湖泊水文—生態(tài)模型構(gòu)建與應(yīng)用”（XDA23040202）、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“長(zhǎng)江水資源開(kāi)發(fā)保護(hù)戰(zhàn)略與關(guān)鍵技術(shù)研究”課題“湖區(qū)水生態(tài)環(huán)境保護(hù)與水旱災(zāi)害防治”（2019YFC0409002）和國(guó)家自然科學(xué)基金“大湖洪泛區(qū)水文遲滯與水量調(diào)蓄機(jī)制研究”（41877166）資助。]

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