论水利工程对河流生态系统的胁迫

杨 革，符丽艳

(1.新民市辽河保护区管理局，辽宁新民110330;2.新民市水利局灌溉管理处，辽宁新民110330)

论水利工程对河流生态系统的胁迫

杨 革1，符丽艳2

(1.新民市辽河保护区管理局，辽宁新民110330;2.新民市水利局灌溉管理处，辽宁新民110330)

文章主要阐述了胁迫的基本概念，并提出了现代水利工程给河流生态系统所造成影响，期望能够给水利工程项目建设者、施工者提出有利的数据信息，从而改善水利工程对当代河流生态系统的胁迫问题。

水利工程河流生态系统胁迫

1 胁迫的基本概念

在生态学的定义中，所谓的胁迫即是当代人类各方面的生活活动对生态系统所产生的负面作用，同样现代水利工程建设项目也会对河流生态系统造成负面的影响，程度不一的胁迫力量逐渐破坏稳定的生态系统，主要体现在部分水利工程在建设施工的过程中逐渐使得河流形态趋向于均一、不连续的特征，这种现象会削弱当代生物群落的多样化。

2 水利工程建设项目对河流生态系统造成的胁迫

现代水利工程建设项目对河流生态系统逐渐增大的胁迫力量开始破坏着稳定的生态系统，主要体现在部分水利工程在建设施工的过程中使得当代河流形态趋向均一、不连续化的方向改变，从而削弱了当代生物群落的多样化性质［1］。

2.1 河流形态的变化倾向逐渐削弱了生物群落的多样化

河流形态逐渐倾向于均一、不连续化的方向变化，以上的两点特征都在不同程度上影响作用着生物群落的多样化，所谓河流形态倾向于均一化即是指现代天然河流逐渐变为渠道化，亦或者人工河网化，主要体现在如下4方面:①处于水平面上，河流形态倾向于直线型变化，是指建设工程把天然、弯曲的自然河流改变为直线型或者折线型的河流形态，采用该项方案主要是因为建设直线型的人工河流的工程量较少，与此同时还能够实现节约耕地，避免大量的当地居民迁移;②处于架道的横截面上河流形状呈现几何形状，是指把形状万千的天然河流改造成长方形、正方形、梯形等几何形状的断面。该种形状的几何断面运输水资源的性能较强，降低河流的占地率，在设计规划阶段简化计算，在建设施工阶段容易建设;③河道建设材料趋向于硬质化，现代建设的河床与边坡都开始选择使用一些硬质化的材料进行建造，例如混凝土，一些防洪工程中的堤坝都是使用这样的建设材料。选用硬质化的建设材料主要是因为这些材料在河流实际的运作过程中降低渠道水渗出漏出的机率，节约水资源，而且使用硬质化的材料使得河流渠道变得光滑，削弱边坡与河流的摩擦，增强河流运输水资源的性能。而对于部分防洪工程边坡护岸的迎水面使用硬质材料主要是因为这些硬质材料的耐冲刷耐侵蚀的性能好，可使用的年限长;④河流改造工程趋向于舍弯取直。而所谓河流形态倾向于不连续化即是河流筑造堤坝水库，从而使得河流不连续，甚至有些河流实施梯级发展，进而使许多河流形成多级不连续的现象。水库储蓄满水资源之后，会使得本来生长在河岸两边的植物受到破坏，令河流两岸被分隔成许多小小的岛屿，从而使许多在河流两岸寄居的动物被迫迁移。而被迫迁移的乡村与荒废的田地逐渐沉没至水库底部，尚未来得及清除的垃圾、工业生产所剩的废品、生产残渣与农业肥料都向水库涌进。

2.2 逐渐改变的河流形态削弱了生物种群的多样化性质

众所周知，现今许多河流的渠道化与舍弯取直改造工程已经完全转变了河流蜿蜒曲折的基本状态，以往急缓相夹的河流已经慢慢减少，且逐渐出现的几何断面也开始转变深潭浅滩的河流形态，动植物耐以生存的环境条件出现变化，河流形态、水质以及河流生态系统的构造与性能也随之而改变，尤其是生物群落的多样性已逐渐减弱，更严重时会使得淡水生态系统消失。主要体现在减少的河流两岸的植被、水域植物所覆盖的面积，减少生物种类，逐渐改变的鱼类产卵的环境因素，河流两岸的动物耐以生存的生活空间逐渐减少，使得生存在河流周围的生物种类与数量开始减少，甚至有些生物出现灭绝的态势。

水资源是现代河流生态系统的重要组成部分，是保证生态系统稳定性的关键命脉。在人类开始挖掘与开发水资源时期，若强硬将水资源和生物种群划分开来，独自将水资源投放在一个直线型、几何断面且通过人工构建动植物耐以生存的环境条件的河道，事实证明，这个新型的河流生态系统已经无法保持自然河流生态系统的稳定性以及基本功能。

而且水库的生态系统是一个较为紧闭的生态系统，相对于河流生态系统而言是较弱，抵抗性能较差，自我恢复的能力较低，因此退化的水库是难以进行自我恢复工作的，是需求人类各项活动方能够继续发展。待水库建造完成之后，本来河流曲折蜿蜒的形态就已经消除了，深潭、浅滩、主流、支流等各种各样的河流生境已经被简单、均一的水库生态系统形态所取代，多样化的生物种类已经受到程度不一的损害。除此以外，自从建筑水库以来，其已经给鱼类建起了难以跨越的防线，若不及时有效地建立起适合鱼类生存的河道，必将对鱼类造成严重的后果，更严重时会加快即将濒临绝种的鱼类灭绝的速度［2］。

2.3 削弱生物群落多样化的影响结果

在生态学的定义当中，将生态系统服务功能定义为生态系统能够在人类的生活物质上、生存环境上发挥作用的功能，因此科学有效地探究生态系统服务，能够明确地认识到人类耐以生存的社会环境、物质条件与生态系统之间紧密的联系，能够清楚地了解到人类不理智的举动会对生态环境造成怎样严重的后果，甚至会给人类自身带来沉重的打击。

淡水生态系统能够净化自然环境，对人类的生存与发展起着重中之重的影响作用，水生植物能够通过吸收、分解、利用等一系列过程对水域中的氮、磷等物质进行净化过程，且将留存于水资源当中的重金属与有毒有害物质收集保存。所谓的生物净化过程，即是指存在于淡水生态系统当中的生物进行的一系列较为繁杂的新陈代谢以及化学物理反应，经过以上的净化过程，存在于水资源当中各种有害有毒物质以及难以溶解的物质就会被拦截保存，有害有毒物质得到有效地分解转化能够避免该部分物质过量堆积而所造成的环境污染，进而实现净化水资源的目标。因此，水资源的自我净化以及自我修复的性质，已成为淡水生态系统重要的服务功能，是确保生态系统稳定、水资源质量的基本保证。

在整个施工的过程中，人们仅仅会注意到水利工程所带来的眼前经济利益，没有关注到当前施工的水利工程会影响着河流的自然形态，会影响着生物群落的多样化，而且逐渐降低的河流生态系统服务功能已开始给人类造成不利的影响作用，且这样的负面结果会持续影响着人们未来可持续发展的长远计划。河流生态系统服务功能并不单单是给予人们所需的淡水，也不单单是给予人类耐以生存的生活必需食品，其实还存在很多关键性的服务功能，例如舒缓洪涝旱灾、调节气候、保持生物群落的多样化以及保留基因库、吸收与分解有毒有害物质、净化水资源和空气等服务功能。生态系统服务功能的正常发挥需求河流生态系统能够健康发展，只要生态系统受到其他要素的侵扰，其所提供的全方位的服务功能将大幅度地降低，更严重时会使得以上种种功能全部消除。

总之，运用何种方法技术实施河流的整治工程是发展项目的重中之重，唯有清晰地认识到水利工程对河流生态系统的各种胁迫，方能更加有效地运用各种解决方法和技术，实现预定的发展计划。

［1］董哲仁.水利工程对生态系统的胁迫［J］.水利水电技术，2003(07):7-11.

［2］石福全.水利工程与河流生态系统关系浅析［J］.中国科技财富，2008(11):42-43.

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1007-7596(2014)05-0221-02

2013-02-24

杨革(1968-)男，辽宁新民人，工程师;符丽艳(1968-)，女，辽宁新民人，助理工程师。