松花江流域主要河湖水生態現狀評價

吳計生，梁團豪，呂 軍

(1.松遼水環境科學研究所，吉林 長春 130021； 2.松遼水利委員會，吉林 長春 130021)

松花江流域是我國七大流域之一，包含嫩江、第二松花江、松花江干流等主要河流，流域面積55.68萬km2，約占全國國土面積的5.8%。松花江流域是我國重要的老工業基地、糧食基地、牧業基地和林業基地，漁業資源和濕地資源十分豐富。多年來，受人類開發和氣候變化等多重因素影響，流域內水環境污染、河湖生態系統退化、水域岸線侵占等生態環境問題凸顯[1-3]。因此，科學評價松花江流域主要河湖水生態現狀，識別河湖水系存在的主要問題及成因，是維護河湖健康生命、開展水生態文明建設的重要基礎[4-5]。本研究以松花江流域主要河湖為研究對象，從河湖水系基本特征出發，構建了基于生態需水滿足狀況、水功能區水質達標率、湖庫富營養化狀況、河流縱向連通性、重要濕地保留率、重要水生生境狀況等6項指標在內的水生態評價體系，評價結果對有針對性地提出流域河湖系統保護與治理策略、實行“一河(湖)一策”具有重要的指導意義。

1 研究范圍與評價單元劃分

1.1 研究范圍

根據松花江流域水系分布特征，以列入《全國重要江河湖泊水功能區劃(2011—2030年)》的重要水域、涉水的省級以上自然保護區、國家級水產種質資源保護區等重要生態敏感目標所在的水域，以及人類干擾嚴重且環境問題突出的敏感水域作為研究對象，開展水生態調查評價。評價河流包括嫩江、第二松花江、松花江干流等大江大河干流及其一級支流，評價水庫包括石頭口門水庫、新立城水庫、豐滿水庫、尼爾基水庫等4座大型水庫，評價湖泊濕地包括查干湖、龍鳳泡、圖牧吉泡子等3個湖泡。評價總河長12 086 km，評價湖庫總面積1 717 km2。

1.2 評價單元劃分

考慮到河流生態系統在空間分布上呈現顯著的地域性差異，為便于評價，在綜合分析河流上、中、下游不同河段自然特征、水生態功能類型、開發利用狀況及水生態問題的基礎上，將調查的26條河流進一步劃分為47個評價單元(評價河段)。松花江流域主要河湖水生態評價單元劃分情況詳見表1。

2 評價指標體系

松花江流域位于我國東北地區，西北東三面環山，中、南部為寬闊的松嫩平原，東北部為三江平原，氣候、地貌類型復雜，地區之間降水分布差異大，形成了復雜的生態系統和豐富的生物多樣性，同時流域開發利用程度的區域差異也導致目前流域內不同區域水生態系統特征差異更加明顯。

關于河湖生態系統評價，國內多名學者進行了研究[6-9]。本次評價在綜合考慮不同河湖水系自然特征、水生態保護目標及存在問題的基礎上，結合流域相關基礎數據，選取生態需水滿足狀況、水功能區水質達標率、湖庫富營養化狀況、河流縱向連通性、重要濕地保留率及重要水生生境狀況等6項指標，對主要河湖開展有針對性的水生態狀況評價。

不同河湖所選擇的評價指標詳見表2，其中：①針對15條河流、2個湖庫的21個重要控制斷面開展生態基流及敏感生態需水滿足程度評價；②針對52個評價河湖(段)開展水功能區水質達標率滿足程度評價；③針對6個湖庫開展富營養化狀況評價；④針對47個河流(段)開展河流縱向連通性評價；⑤針對涉及重要濕地的14個評價河流(段)開展重要濕地保留率評價；⑥針對54個涉及魚類生境的河流(段)和湖庫開展重要水生生境狀況評價。

表1 松花江流域主要河湖水生態調查統計結果

在上述6項評價指標中，生態需水滿足狀況等5項指標為定量指標，重要水生生境狀況為定性指標，并按照指標閾值區間或參照系統對各指標進行優、良、中、差、劣的評價。

表2 松花江流域主要河湖水生態評價指標體系

3 評價結果

3.1 生態需水滿足狀況

生態需水包括生態基流和敏感生態需水。生態基流是指維持河流基本形態和基本生態功能的河道內最小流量。敏感生態需水則指維持河湖生態敏感區正常生態功能的需水量及其需水過程。

評價結果表明，在21個生態基流控制斷面中，生態基流滿足程度為優和良的有9個，主要分布在嫩江、第二松花江、松花江干流及嫩江中上游的主要支流；生態基流滿足程度為劣的2個，主要為霍林河、龍鳳濕地。總體上，松花江流域大江大河干流的生態基流滿足程度較好，一些季節性河流、濕地的生態基流滿足程度較差。在11個敏感生態需水控制斷面中，敏感生態需水滿足程度為優的有5個，占45.45%；滿足程度為差、劣的有3個，占27.27%。從分布上來看，敏感生態需水滿足程度較高的河流主要分布在嫩江中上游、第二松花江、松花江干流及諾敏河，敏感生態需水滿足程度較低的河流主要分布在嫩江下游的查干湖、龍鳳泡等湖泊濕地及霍林河。

3.2 水功能區水質達標率

水環境的優劣對水生生物生存起著至關重要的影響。采用水功能區水質達標評價來反映水環境質量的總體優劣。參與評價的52個河流(段)與湖庫中，水質達標率滿足程度為優的有11個，占21.15%；滿足程度為良的4個，占7.69%；滿足程度為中的4個，占7.69%；滿足程度為差、劣的33個，占63.46%。從水質分布來看，水質達標率滿足程度為優、良的河流(段)與湖庫主要分布在甘河、諾敏河、阿倫河、綽爾河、科洛河等嫩江上游支流，水質較差的河流(段)與湖庫主要分布在第二松花江、松花江干流流域。整體來說，流域內河流(段)與湖庫水功能區水質達標率較低，大部分河流(段)存在水質污染問題。

3.3 湖庫富營養化狀況

本次共有龍鳳泡、查干湖、石頭口門水庫、新立城水庫、豐滿水庫、尼爾基水庫等6個湖庫參與湖庫富營養化評價。評價結果表明，豐滿水庫、新立城水庫、石頭口門水庫為中營養，評價結果為良；查干湖、尼爾基水庫為輕度富營養狀態，評價結果為中；龍鳳泡為中度富營養，評價結果為差。

3.4 河流縱向連通性

河流縱向連通是河流能量及營養物質的傳遞、魚類等生物物種遷徙的基本條件。通過評價河流縱向連通性可以反映河流生態要素在縱向空間的連通程度和水工程建設對河流縱向連通的干擾狀況。47個評價河流(段)中，縱向連通性滿足程度為優、良的有30個，占63.83%；滿足程度為差、劣的12個，占25.53%。從分布上來看，縱向連通性滿足程度為差、劣的評價河流(段)主要在第二松花江、頭道松花江、牡丹江、海浪河等梯級電站開發比較密集的河段。河道阻隔導致河流水文情勢及生境形態發生變化，影響魚類生存繁殖，造成魚類資源衰減。

3.5 重要濕地保留率

重要濕地保留率是指規劃區域內重要濕地在不同水平年的總面積與20世紀80年代前代表年份重要濕地總面積的比值，用于評估濕地面積的變化情況。本次選取評價范圍內21個省級以上濕地類自然保護區，涉及14個評價河流(段)，進行重要濕地保留率評價。參與評價的重要濕地包括：扎龍、向海、科爾沁、莫莫格、圖牧吉、查干湖、烏裕爾河、尼爾基濕地、齊齊哈爾沿江濕地、雁鳴湖、拉林河口濕地、呼蘭河口濕地、海林蓮花湖、肇源沿江濕地、肇東沿江濕地、哈東沿江濕地、佳木斯沿江濕地、樺川松花江濕地、富錦沿江濕地、龍鳳泡、賓縣沿江濕地等，主要分布在嫩江中下游、松花江干流沿江及河口地區。評價結果表明，濕地保留率滿足程度為優的評價河流(段)有11個，占評價總數的78.57%；滿足程度為良的3個，占21.43%。總體上看，參評河流(段)重要濕地保留率處于優、良狀態，說明參評濕地得到了一定程度的保護，流域內重要濕地退化得到相應控制。但河濱天然濕地受損嚴重，50年間松花江流域沼澤濕地面積減少了51.79%，以松嫩平原和三江平原減少最為明顯。

3.6 重要水生生境狀況

本次評價重點關注國家重點保護的、珍稀瀕危的、土著的、特有的、有重要經濟價值的魚類種群棲息地，魚類生境重點關注產卵場、索餌場、越冬場。參評的54個涉及魚類生境的河流(段)和湖庫中，重要水生生境滿足程度為優的河流(段)或湖庫8個，占14.81%；滿足程度為良的22個，占40.74%；滿足程度為中的17個，占31.48%；滿足程度為差、劣的7個，占12.96%。松花江流域大部分河流(段)的水生生境狀況處于良和中的狀態，主要分布在嫩江、松花江干流等水系；部分河流(段)水生生境狀況較差，主要分布在霍林河、輝發河、沐石河、飲馬河、伊通河等河流。造成生境破壞的因素很多，閘壩建設影響河流連通性、阻隔魚類洄游通道，水庫淹占及河道采砂等活動破壞魚類產卵場，堤防及護岸建設導致岸線、洪泛區變化及河漫灘生境多樣性下降，水體污染及生態水量不足等都會導致水生生境的破壞。

總體看來，松花江流域大部分河流(段)魚類生境狀況保存完好，水分養分條件基本滿足魚類生存需求。但部分河流(段)的水利工程開發建設，導致魚類生境被分割或遭到破壞，使部分魚類棲息地及生存環境受到影響。

3.7 評價河段湖庫水生態問題類型劃分

根據評價結果，將松花江流域主要河湖的水生態狀況劃分為生態良好型、水量不足型、水體污染型、生境萎縮型及復合失衡型5種類型。

(1)生態良好型。主要是指受人類干擾較小、水生態保持良好的大江大河源頭區及重要水源涵養區。

(2)水量不足型。主要指水資源開發利用程度過高，擠占河道內生態環境用水，導致河湖濕地萎縮、生態水量不足甚至河道斷流等。

(3)污染破壞型。主要指存在嚴重水質污染、嚴重湖庫富營養化的河湖。

(4)生境萎縮型。侵占河道、酷漁濫捕等行為引起河湖濱帶土地退化、濕地萎縮、魚類生境空間變小等。

(5)復合失衡型。多種類型綜合作用導致河湖生態系統出現生境萎縮、功能退化、物種多樣性減少，河湖生態系統失衡、破壞。

對參與評價的54個河段、湖庫進行類型劃分，結果見圖1。其中，生態良好型的評價河段、湖庫10個，水量不足型1個，污染破壞型20個，生境萎縮型12個，復合失衡型11個。水體污染、生境萎縮成為松花江流域主要河湖水生態方面存在的突出問題。

(a)松花江流域主要河湖水生態問題類型占比

(b)各水資源二級區水生態問題類型占比

從全流域分布來看，生態良好型河流、湖庫主要分布在嫩江、第二松花江等大江大河源頭區；水量不足型主要分布在嫩江支流洮兒河；污染破壞型分布范圍較廣，主要分布在第二松花江中下游、松花江干流等水系；生境萎縮型主要分布在嫩江干流；復合失衡型主要分布在第二松花江支流飲馬河、伊通河，嫩江霍林河、烏裕爾河，松花江干流牡丹江、海浪河、倭肯河等河流的中下游地區。

4 結 語

松花江流域主要河湖(庫)水生態狀況評價結果表明：水質污染和生境萎縮問題在流域內廣泛存在；生態較好河流主要分布在嫩江源頭區；嫩江干流、第二松花江干支流等河流缺水和水污染加劇導致河流生境萎縮和生態系統惡化；嫩江支流霍林河、龍鳳泡等河湖存在生態水量不足問題；水質污染問題在第二松花江、松花江干流等河流中下游地區尤為突出；第二松花江、牡丹江等河流存在生境阻隔及魚類資源衰退問題；洮兒河、烏裕爾河、飲馬河、伊通河、倭肯河存在復合生態失衡問題。近年來，相關單位在松花江流域實行了休養生息政策，先后開展了扎龍、莫莫格、向海等重要濕地補水工程，以及伊通河、阿什河等河流綜合整治工程，使流域河湖水生態狀況得到了一定改善。但總體上流域水生態安全狀況仍面臨較大壓力，山水林田湖草缺乏統籌系統保護，影響資源可持續利用和經濟社會可持續發展。保障河道內生態需水、維持通暢的水系循環和良好的水質是維護河流生態系統良性發展的關鍵，因此亟待進一步改善松花江流域河湖水環境和流域生態流量管理措施。