如何保護和恢復(fù)和田河流域生態(tài)環(huán)境

【摘要】生物群落與生態(tài)環(huán)境的統(tǒng)一性是生態(tài)系統(tǒng)的基本特征。恢復(fù)河流生態(tài)環(huán)境是流域生態(tài)系統(tǒng)的核心，是生物群落多樣性的基礎(chǔ)。上游水利工程在不同程度上造成河流形態(tài)的重大改變，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境破壞，生物群落多樣性的降低，甚至影響河流生態(tài)系統(tǒng)的健康和穩(wěn)定，從而使系統(tǒng)的服務(wù)功能下降，對人類利益造成損害。

【關(guān)鍵詞】和田河；生態(tài)環(huán)境；生物群落

保護河流形態(tài)是流域生物群落多樣性的基礎(chǔ)。水利工程可能引起河流形態(tài)的均一化及不連續(xù)化，從而降低生物群落多樣性的水平，造成對河流生態(tài)脅迫和變流情況。

一、生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能

在生態(tài)學(xué)中，把由生態(tài)系統(tǒng)為人類提供的物質(zhì)和生存環(huán)境的服務(wù)性能稱為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。河流生態(tài)系統(tǒng)為人類提供的服務(wù)是多方面的。它為人類提供食品及其他生活物資；對氣溫、云量和降雨進行調(diào)節(jié)，在流域、地區(qū)等不同的尺度上影響著氣候；對水文循環(huán)起調(diào)節(jié)作用，具有緩解旱澇災(zāi)害的功能；流域植物能涵養(yǎng)水分，有利水土保持；優(yōu)美的水域景觀具有旅游休閑功能，其本身就是一種文明財富。特別要強調(diào)的是，河流生態(tài)系統(tǒng)具有的凈化環(huán)境的功能，對于人類的生存環(huán)境具有關(guān)鍵意義。水生植物可以吸收、分解和利用水域中氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)以及細菌、病毒，并可富集金屬及有毒物質(zhì)。生物凈化過程，是在淡水生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈（網(wǎng)）中進行的復(fù)雜的生物代謝和物理化學(xué)過程。通過這個過程，水體中的各種有機和無機溶解物和懸浮物被截留，有毒物質(zhì)被轉(zhuǎn)化，可以防止物質(zhì)的過分積累所形成的污染，從而清潔水體。

二、流域基本概況

和田河流域地勢南高北低，上游為山區(qū)，海拔高度2500～6500m，為昆侖山主脈和喀喇昆侖山山脈，其中海拔5000m以上的現(xiàn)代冰川和永久積雪帶，為河流的徑流主要補給區(qū)。和田河是塔克拉瑪干沙漠南緣較大的河流之一，是目前唯一穿越塔克拉瑪干沙漠的河流，是貫通塔克拉瑪干沙漠南北的綠色通道，主要由玉龍喀什河、喀拉喀什河兩河兩大支流匯合而成。兩條支流在闊什拉什匯合后穿越塔克拉瑪干大沙漠進入塔里木河干流的區(qū)域，兩河匯合后稱為和田河，河長319km。和田河是以冰雪融水補給為主，降雨補給為輔的河流。和田河流域徑流量年內(nèi)分配很不均勻，徑流年際變化小。氣候干燥異常，多年平均最高氣溫36.4。和田河是一條季節(jié)性的河道，只有6、7、8月份過水，洪峰歷時一般在5～10天。水流平緩，河道平均坡度在0.6‰以下，河床巖性主要是風(fēng)積細沙，河床寬淺，主河道穩(wěn)定曲折游蕩，河床平均寬2km左右，河岸高度0.5～2m，容易發(fā)生河道漫溢。潛水水位埋深一般為2～5m左右，流動緩慢，河水大量入滲補給地下水。河道兩岸500～2000m范圍內(nèi)主要生長蘆葦、甘草、紅柳、胡楊樹等被。和田河流域上游水質(zhì)基本穩(wěn)定，沒有受到明顯的人為污染符合或優(yōu)于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準》（GB3838-2002）Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準。

三、河水生態(tài)系統(tǒng)的特點

一般認為，生態(tài)系統(tǒng)是指一定空間中的生物群落（動物、植物、微生物）與其環(huán)境組成的系統(tǒng)，其中各成員借助能量交換和物質(zhì)循環(huán)形成一個有組織的功能復(fù)合體。從大類劃分，生態(tài)系統(tǒng)首先是由非生物部分與生物部分組成。非生物部分是由無機物質(zhì)組成的，包含有氣象、地貌、地質(zhì)、水文等條件，它是生物部分的環(huán)境，是生命支持系統(tǒng)。在生態(tài)學(xué)中，具體的生物個體和群體生活地區(qū)內(nèi)的生態(tài)環(huán)境稱為“生境”。

1.河水狀況及生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的整體性

和田河流域上游河段水質(zhì)ph值在7.8-8.5之間，屬于弱堿性水，變化幅度較小，較穩(wěn)定；河流水化學(xué)類型汛期屬于重碳酸鹽、鈣組、Ⅱ型水，非汛期均屬于氯化物、鈉組、Ⅱ型水，和田河流域大部分河段水質(zhì)良好，符合或優(yōu)于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準》（GB3838-2002）Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準，可以作為飲用水源地、農(nóng)田灌溉用水、一般工業(yè)用水的水源。從和田河干流生物群落內(nèi)部看，整體性是生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的重要特征。一旦形成系統(tǒng)，生態(tài)系統(tǒng)的各要素不可分割而孤立存在。如果硬性分開，那么分解的要素就不具備整體性的特點和功能。在一個淡水水域中，各類生物互為依存，互相制約，互相作用，形成了食物鏈結(jié)構(gòu)。從生物群落多樣性角度看，一個健康的淡水生態(tài)系統(tǒng)，不但生物物種的種類多，而且數(shù)量比較均衡，沒有哪一種物種占有優(yōu)勢，各物種間既能互為依存，也能互相制衡，使生態(tài)系統(tǒng)達到某種平衡態(tài)即穩(wěn)態(tài)，這樣的生態(tài)系統(tǒng)功能肯定是完善的。

2.自我調(diào)控和自我修復(fù)功能

每個 河水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有自我調(diào)控和自我修復(fù)功能。在長期的進化過程中，形成了同種生物種群間、異種生物種群間在數(shù)量上的調(diào)控，保持著一種協(xié)調(diào)關(guān)系。在生物群落與生境之間是一種物質(zhì)、能量的供需關(guān)系，在長期的進化過程中也形成了相互間的適應(yīng)能力。比如和田河河道周邊的濕地生物群落，需要適應(yīng)干旱與洪澇兩種生境的交替變化，形成了濕地植物既耐旱又耐澇的特征。水體自我修復(fù)能力也是河水生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)控能力的一種。通過自我修復(fù)，在外界干擾條件下，保持水體的潔凈。由于具有這種自我調(diào)控和自我修復(fù)能力，才使河水生態(tài)系統(tǒng)具有相對的穩(wěn)定性。

四、河流形態(tài)的多樣性取決于生物群落的多樣性

1.上下游的生態(tài)補水情況

50年以來和田河兩岸不規(guī)則開荒、水資源開發(fā)不秩序、對水的利用系數(shù)降低等原因，河道下游開始斷流，兩岸1km范圍的地下水水位明顯降低，兩岸的胡楊林大面積干枯，原有的濕地逐漸減少。下游河道水量斷流無法向臺特瑪湖輸送生態(tài)水量，造成下游生態(tài)惡化，該情況引起了中央、自治區(qū)的高度重視，并于2000年開始中央投資綜合治理河道，下泄輸送生態(tài)水解決河流生態(tài)危機。塔河項目實施以來，塔里木河流域的生態(tài)環(huán)境逐年得到了有效的改善，今年塔里木河干流補生態(tài)水任務(wù)歷史破紀錄。和田河干流上下游多種很強的生態(tài)因子描述了生境，形成了極為豐富的流域生境多樣化條件，這種條件對于生物群落的性質(zhì)、優(yōu)勢種和種群密度以及微生物的作用都產(chǎn)生重大影響。在生態(tài)系統(tǒng)長期的發(fā)展過程中，形成了河流沿線各具特色的生物群落，形成了豐富的河流生態(tài)系統(tǒng)。和田河流域大部分處于沙漠，胡楊和各種植被豐富，植被品種已有40余種。

2.河床材料的透水性

和田河是一條縱坡比降不同、蜿蜒曲折的河流中，河床的沖淤特性取決于水流流速、流態(tài)、水流的含沙率及顆粒級配以及河床的地質(zhì)條件等。和田河縱坡為1/1710，淤沙量大，由懸移質(zhì)和推移質(zhì)的長期運動形成了河流動態(tài)的河床。需要指出的是沙土、黏土等材料構(gòu)成的河床。具有透水性能的河床材料，適于水生和濕生植物提高補地下水儲備量。同時，透水的河床又是聯(lián)結(jié)地表水和地下水的通道，使發(fā)揮河道淡水系統(tǒng)形成整體。

總之，河床材料的透水性為生物提和植物供了棲息和生長所。由于河流形態(tài)多樣性，以及流速、流量、水深、水溫、水質(zhì)、水文周期變化、河床材料構(gòu)成等多種生態(tài)因子的異質(zhì)性，造就了豐富的生境多樣性，形成了豐富的河流生物群落。

五、人類和水利工程對河流生態(tài)系統(tǒng)的脅迫

近代興建各種水利工程的工程的目的是人們供水、灌溉、泄洪等需求。水利工程對河流生態(tài)環(huán)境造成了不理的影響，使得淡水域里的生物種類大量減少，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)健康以及穩(wěn)定性在不同程度上的影響，這種不利的影響在生態(tài)學(xué)中往往被稱為脅迫，這種脅迫導(dǎo)致了生物群落的多樣性水平逐漸下降。

水利工程對于經(jīng)濟發(fā)展、社會進步發(fā)揮了巨大推動作用。同時，水利工程在生態(tài)建設(shè)方面也同樣具有積極作用。通過調(diào)節(jié)水量豐枯，抵御洪澇災(zāi)害對生態(tài)系統(tǒng)的沖擊，改善干旱地區(qū)生態(tài)狀況以及調(diào)節(jié)生態(tài)用水等，水利工程同樣作出了巨大貢獻。但是，事物無不具有兩重性。一些水利工程的興建，在不同程度上降低了河流形態(tài)的多樣性，生境的變化導(dǎo)致水域生物群落多樣性的降低，使生態(tài)系統(tǒng)的健康和穩(wěn)定性都受到不同程度的影響。人類活動對于生態(tài)系統(tǒng)造成不同程度的不利影響。具體表現(xiàn)是一些非法開荒、導(dǎo)流、變流等現(xiàn)象造成河流形態(tài)的均一化和不連續(xù)化，其后果是生物群落多樣性水平下降。

六、保護和恢復(fù)河流形態(tài)

過去建設(shè)的水利工程側(cè)重于滿足人類社會對水的多種需求，相對忽視了維護一個健康生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性需求。由于水利工程可能引起河流形態(tài)的均一化和不連續(xù)化，降低了生境多樣性，對河流生態(tài)系統(tǒng)形成了一種脅迫，這種脅迫可能引起河流生態(tài)系統(tǒng)的退化，隨之也會降低河流生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能，最終對人們的利益造成損害。水利工程建設(shè)要正視這個問題，以積極的態(tài)度解決這個問題。未來的水利工程不僅是能夠滿足人們供水、灌溉、防洪及旅游需求的工程，也應(yīng)該是有利于生態(tài)建設(shè)的環(huán)境工程。從技術(shù)層面上看，水利工程建設(shè)中保護河流多樣性問題，似有以下幾個值得重視和研究。

①從水利工程的規(guī)劃設(shè)計的指導(dǎo)思想看，建設(shè)水利工程的目的不僅應(yīng)滿足人們對水的需求，同時要滿足維持和田河流域生態(tài)系統(tǒng)健康的需求，其中的關(guān)鍵問題之一是盡可能地保護河流形態(tài)的多樣性。

②和田河河道防護工程施工時全面考慮生態(tài)堰的形式和溢流壩形式施工防護河岸工程，采用有利于植物生長的透水材料，特別注意采用當(dāng)?shù)靥烊徊牧稀?/p>

③ 水毀和人類迫害的河道河岸封堵施工時應(yīng)為植物生長和動物棲息創(chuàng)造條件。提供鳥類和水禽棲息地和避難所。

④為維護河道原形狀態(tài)新建導(dǎo)流壩、丁字壩工程要充分論證由于水利工程建設(shè)改變河流生態(tài)系統(tǒng)為靜水生態(tài)系統(tǒng)的利弊得失，采取必要的補償工程措施和生物措施。

⑤全面落實河長制制度，加強監(jiān)督管理維護河道生態(tài)系統(tǒng)健康的需求常態(tài)化。

參考文獻：

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[2]張沛：綜合治理前后和田河流域生態(tài)環(huán)境狀況變化及原因探討《水土保持研究》2006.23（4）