鄱阳湖在哪个省份, 鄱阳湖生态环境治理

鄱阳湖作为长江生态系统的重要组成部分,当前的生态环境不容乐观。应加强江湖水系连通管理和湖泊水文生态过程研究,充分评估鄱阳湖干旱化对水安全和生态安全的影响,预估未来变化趋势,科学论证水利工程建设的必要性与工程调度的生态环境效应。


鄱阳湖在哪个省份, 鄱阳湖生态环境治理

长江中游大型通江湖泊是长江水生态系统的重要组成部分,也是我国重要的战略水资源。在新时期我国实施长江经济带建设和倡导绿色发展理念下,保护长江中游大型通江湖泊、维护其水量和生态环境安全,具有重大意义。

鄱阳湖生态环境现状

地处江西省境内的鄱阳湖是我国最大的淡水湖,也是长江中游最大的一个通江湖泊。近20年来,鄱阳湖出现明显的干旱化趋势,表现在提前进入枯水期,枯水期低枯水位加剧,枯水期延长等。同时,湖泊环境质量下降明显。水体中氮、磷等污染物浓度持续增加;2013年以来的观测数据显示,鄱阳湖叶绿素a浓度总体呈逐步上升趋势,且在2016年之后呈加速态势,目前已处于轻—中度富营养化状态,局部水体出现较严重的蓝藻水华暴发,在一定的气候和湖泊水情条件下,发生大规模蓝藻水华成大概率事件。

鄱阳湖水生态也发生了巨大变化。调查发现,鄱阳湖底栖动物群落结构发生明显变化,物种丰富度下降,群落结构趋于小型化,软体动物密度呈降低趋势,优势种从1990年代的大型软体动物(包括多种蚌类)转变为当前软体动物与耐污能力较强的寡毛类(主要是霍甫水丝蚓)共存的格局 [1,2]。底栖动物群落小型化可能降低底栖食性鱼类捕食效率,增加其在获得食物中所消耗的能量,导致食物网能量流动过程受到限制;鄱阳湖水生植被群落结构简单化,组成物种由1983年的9种减少到2013年的6种;水生植被生物量降低,鄱阳湖全湖平均生物量减少到1253克/米2,减少了34% [3]。

鄱阳湖湿地是越冬候鸟的重要栖息地,湖泊干旱化趋势将导致鄱阳湖湿地环境质量下降和湿地生态退化,最终可能对候鸟栖息地带来深远的负面影响。

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鄱阳湖是越冬水鸟的天堂


鄱阳湖生态环境改变的原因及未来趋势

人类活动和自然因素的双重影响,造成了鄱阳湖生态环境的改变,主要因素及未来趋势如下。

气候变化

长江中下游地区属亚热带季风气候,气温和降水四季分明,4—6月为主汛期,降水集中,江湖水位快速上涨;10—12月为枯水期,江湖水位降至年内最低。该气候特征造就了通江湖泊水位年内的季节性变化,呈现“高水似湖、低水似河”的独特水文现象。

研究表明,未来气候变化导致降水的年内分布更趋不均,即汛期降水更多,枯水期降水更少,这种气候变化带来的分化将进一步加剧鄱阳湖枯水期的干旱程度 [4]。汛期高强度的降水冲刷流域大量污染物进入湖泊,枯水期湖泊水量急剧下降使污染物浓度异常上升,引发水体环境质量快速下降。

从千年时间尺度看 [5],鄱阳湖流域气候干湿变化存在30年左右的主周期和10~15年、7年左右的子周期。该周期与北太平洋气候环流机制的太平洋年代际振荡周期相近,因此,长时间尺度上,大气环流涛动是造成鄱阳湖流域气候水文干湿变化的主要原因。

水系连通性

对鄱阳湖而言,湖泊主体与长江干流的自由连通是维持其健康生态的必要条件。2003年以来长江对鄱阳湖拉空作用(指较低的长江水位导致鄱阳湖向长江排泄水量增加)增大,使湖泊枯水期的水位进一步下降1~2米,而低枯水位造成了一些湖湾、河汊支流和子湖与主湖脱离水力联系,水动力条件下降,导致污染物累积,引发生态环境的恶化,甚至发生水华。另外,水位的人为控制所带来的负面影响也不容小觑,比如,鄱阳湖洪泛湿地分布着100多个碟形湖,是当地渔业资源的重要来源。这些碟形湖常建有水位控制闸门,用于当地“堑秋湖”的捕鱼方式。水位的人为控制破坏了碟形湖与主湖的水文连通,造成了碟形湖水流条件减弱,水体滞留时间延长,加上养殖饲料的投放,碟形湖群水质受到严重威胁 [6]。

江湖关系

江湖相互作用存在明显的季节分布和年代际变化特征,长江的拉空作用主要发生在7—9月。近50年的数据表明,长江对鄱阳湖的顶托作用(指长江持续高水位造成湖泊排泄水减弱)呈现减弱趋势,长江倒灌鄱阳湖的频次和水量不断减少,导致长江对鄱阳湖的拉空作用逐渐凸显。流域修水、赣江、抚河、信江和饶河“五河”对鄱阳湖作用较强的时期是1970年代和1990年代,其中1990年代是“五河”水系对鄱阳湖作用最强的时期,同时也是长江对鄱阳湖作用最弱的时期。造成这种江湖作用变化的主要原因是鄱阳湖流域及长江流域的春夏季降水的变化。

2000年之后发生的鄱阳湖大规模采沙现象,极大地改变了湖泊地形,北部湖区影响最为严重,湖盆下切可达3米 [7]。2003年三峡工程蓄水运行影响长江干流中下游流量,继而改变季节性江湖作用的强度和频率 [8,9]。长江上游来水来沙的变化叠加湖盆本身的变化,引起江湖关系的持续调整而导致其他生态环境因子的改变。未来几十年,随着长江上游更多水库的相继建设,可能导致上游来水来沙总体呈减少趋势,长江对鄱阳湖的拉空作用或将进一步增强,季节性干旱问题仍将突出。

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处于枯水期的鄱阳湖


鄱阳湖生态环境治理建议

由于生态环境的改变是多重因素影响的结果,相应地,生态环境治理也是系统工程,针对引发的原因,需要多管齐下。

维持鄱阳湖自然的水文、水动力节律

鄱阳湖主湖区未见大规模水华暴发的主要原因是其优良的水动力条件。鄱阳湖近年来发生的几次蓝藻水华现象主要出现在湖泊东部湖湾。该区域整体流速较小,水动力较弱,水体滞留时间较长,这些都是易于暴发水华的必要条件。因此,应以鄱阳湖历史水位变幅为参照,维持鄱阳湖良好的季节性变化节律。

加强碟形湖群水文连通的管理

鄱阳湖洪泛区面积大于1千米2的77个碟形湖的总水面面积占鄱阳湖水面面积的18.5%,是鄱阳湖湖泊湿地生态系统的重要组成部分 [6]。碟形湖群普遍在秋冬季水质变差,原因是水位下降使大多数碟形湖与主湖脱离水力联系,水文连通性变弱。2000年后,由于鄱阳湖枯水期水位持续偏低,碟形湖水质已呈现一定的恶化趋势,局部区域水华严重。应加强碟形湖群水系结构和水文水环境调查,以湿地水质改善、鸟类栖息地提升为目标,减少人为闸坝调控,尽可能保持碟形湖与周边水系的连通,保持湿地水位梯度,维护湿地良好的水流和物质传输通道,恢复湿地生物多样性。

发挥鄱阳湖流域水库群的调蓄作用

鄱阳湖流域水库一直以来发挥着防汛抗旱的作用,针对湖泊水位偏低和水环境质量下降,应进一步挖掘水库的联合调度功能。枯水期适当加大泄水流量,增大如赣江三角洲等重点河口湿地的流量,以提升河口湿地水位,满足生态水位阈值,增强湿地水文连通程度,从而促进水体流动,稀释污染物浓度,增强水体自净能力,缓解水环境压力。

发挥三峡水库巨大的调蓄功能

自三峡水库蓄水运行以来,水库的集中蓄水减少了干流流量,加大了对通江湖泊的拉空作用,使湖泊秋冬季蓄水量异常偏少。依据上中游气候水文条件,进一步优化三峡及上游水库的调度方案,考虑长江中上游汛期错峰时效,既满足上中下游的防洪需求,又尽可能减弱对中游湖泊的拉空作用,维持湖泊枯水期合理的蓄水量,缓解枯水期湖泊的枯水程度。

关于鄱阳湖水利枢纽工程建设的思考

鄱阳湖水利枢纽建设经历了几十年的讨论,目前工程建设方案主要针对长江上游三峡水库建设运行对鄱阳湖拉空作用的增强,继而导致鄱阳湖提前进入枯水期,枯水期水位偏低等低枯水现象。工程的功能定位在提高鄱阳湖枯水期水资源和水环境承载能力,改善供水、灌溉、渔业、航运、血吸虫病防治等条件 [3,10]。工程设计为开放式全闸工程,只拦水不发电。枢纽工程调枯不控洪,3月底至8月为江湖连通期,汛末9月至次年汛前3月为枢纽调控期。

鄱阳湖水利枢纽工程的利弊

鄱阳湖水利枢纽工程的直接效应是抬升枯水期鄱阳湖水位,可一定程度缓解三峡水库蓄水带来的枯水加剧问题。枯水期鄱阳湖水位的抬升可保障水量安全,有助于湖区灌溉、航运、稀释水体污染物浓度等,且可能为一些水生动物提供更多的生存空间。但工程的建设将伴随诸多不确定性,甚至可能会加速恶化鄱阳湖的生态环境,主要的影响可能包括以下几个方面。

(1)调控后的枯水期湖泊水位将较自然状态下的水位趋于平稳,水位或将呈台阶状缓慢消退,完全不同于非调控下的自然变率。鄱阳湖是一个在水位季节性自然变化条件下经长期演化而形成的独特生态系统,工程调控改变后的水位节律必将给鄱阳湖整个生态系统(水域生态和湿地生态)带来深刻而长远的影响。

(2)工程调控将改变鄱阳湖水动力条件,平均换水周期将延长26%以上 [11],流水变慢,典型年枯水期平均流速降幅可达44%以上,主要影响区域是北部水道以及中心湖区西侧的赣江入湖三角洲。流速的减慢和换水周期的延长将降低水体的自净能力,导致污染物在局部湖湾、河流尾闾等区域聚积,极易引起水质的恶化,加大蓝藻水华暴发的概率。

(3)调控后枯水期湖泊水位的抬升将引起碟形湖区地下水位的相应抬升,从而改变碟形湖水文过程和水量平衡,或将引起碟形湖内水位过高或水位落差趋于平缓,导致水鸟因水深过大而无法着陆觅食,造成栖息地面积一定程度的丧失。

(4)工程阻隔长江与鄱阳湖的连通,将破坏长江中游生态系统的完整性和水系连通性,阻断长江江豚及洄游性水生动物与长江的联系。鄱阳湖是长江江豚的重要栖息地, 2017年长江江豚科考结果显示,长江江豚种群数量约为1012头,其中长江干流445头、洞庭湖110头、鄱阳湖457头。尽管枢纽工程建有鱼道,但其效果尚不确定。鄱阳湖水利枢纽工程隔断长江与鄱阳湖的自由连通,对江豚的影响或将是灾难性的。

加强科学研究,全面了解鄱阳湖干旱及其可能的影响

(1)深入研究鄱阳湖干旱成因:流域下垫面改变和闸坝建设、湖泊围垦等都会改变湖泊水量平衡,需强化长江—湖泊—流域水文的一体化研究。同时,创新人类活动对湖泊流域水文过程影响机理的研究方法,分辨湖泊干旱发生的自然和人为因素的影响方式,深入认识江湖关系变化对湖泊水文过程的影响,揭示其在湖泊干旱事件发生中的作用机制,模拟分析不同气候水文年背景下,江湖关系变化的水文、水动力和泥沙效应,以支撑调控策略 [12]。

(2)科学评估鄱阳湖干旱与水安全:江西省年降雨量高达1600毫米,雨水资源丰沛,总体上是不缺水的,仅在季节尺度和局部区域发生干旱事件。在这种背景下,鄱阳湖枯水期的低枯水位对居民生活用水和农业灌溉造成多大的影响和损失,还需详细论证和评估。鄱阳湖低枯水位对湖泊水环境质量的影响则较为复杂。枯水期湖泊蓄水量的减少若仅从静态水量来考虑,确实是降低了湖泊的水环境容量,但枯水期鄱阳湖主湖区较大的水力坡降易于污染物的输移和降解。所以,应从湖泊的蓄水量和水动力场两个方面综合评估湖泊水环境容量。

(3)预估未来鄱阳湖干旱与生态安全:随着长江上游更多水电开发设施的兴建,长江上游来水来沙或将进一步减少,长江中游河床冲刷或将延续相当长的时间,应加强研究长江上游水电开发对中游冲淤和水沙平衡的影响,预估未来百年尺度江湖关系变化及通江湖泊水文响应与干旱化趋势;研究干旱化趋势加剧背景下,鄱阳湖的生态恢复机制,以保障湖泊生态安全。

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