长江流域开展经常性水生态监测的必要性与可行性研究

李键庸?马沛明?史方

摘 要：从国家战略、行业改革和强化履职等三个层面论述开展长江流域经常性水生态监测的必要性，对流域水生态监测的现状与问题进行分析，综合考虑现有工作基础和条件，提出长江流域经常性水生态监测的目标、内容和效益，以期为长江流域经常性水生态监测的实施提供依据，保障流域社会经济可持续发展。

关键词：水生态;水生态监测;长江流域

中图法分类号：X835                 文献标志码：A                 DOI：10.19679/j.cnki.cjjsjj.2020.0207

多年来，受水资源开发、水域污染、过度捕捞、航道整治、岸坡硬化、挖砂采石等人类活动影响，长江生物多样性持续下降，水生态系统结构和功能退化，水生生物生境和水环境健康情况不容乐观。虽然国家各部委针对长江流域的水生态和水环境问题开展了一系列监测评价工作，但是长江流域的水生态监测体系仍不健全，存在缺乏顶层设计、监测标准化和信息化程度低、监测能力有短板等问题。开展长江流域经常性水生态监测势在必行，这不仅是贯彻落实党的十九大精神，推进生态文明建设和实施长江经济带发展战略的需要，还是补齐水利行业生态短板的重要措施，为流域综合管理、流域综合规划以及流域水生态保护与修复的实施提供技术支撑。

1 开展流域水生态监测的必要性

1.1 是全面贯彻“共抓长江大保护”国家战略的必然要求

党的十九大将生态文明上升为中华民族永续发展的千年大计，明确指出，应加大生态系统保护力度，提升生态系统质量和稳定性。习近平总书记考察长江经济带时指出，推进长江经济带发展必须从中华民族长远利益出发，共抓大保护、不搞大开发，在坚持生态环境保护的前提下，推动长江经济带科学、有序、高质量发展。国务院2016年印发的《长江经济带规划发展纲要》指出，要“建立生态环境硬约束机制”和“强化日常监测和监管”。2018年，《国务院办公厅关于加强长江水生生物保护工作的意见》指出，要“全面开展水生生物资源与环境本底调查，准确掌握水生生物资源和栖息地状况”。经过不懈努力，长江流域水资源与水生态环境保护体系逐步构建，但与推动长江经济带高质量发展的要求仍有较大差距，流域生态功能退化依然严重，近30%的重要湖库仍处富营养化状态，长江生物完整性指数到了“无鱼”等级，水生态环境保护压力持续增大。开展长江流域水生态经常性监测，有助于摸清流域不同时空的水生态变化状况，为有效开展水生态保护和修复工作奠定基础。

1.2 是水利行业改革及补齐水生态保护短板的重大举措

2014年3月，习近平总书记在中央财经领导小组第五次会议上提出“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的新时代水利工作思路，指明了推动人口规模、经济社会发展与水资源、水生态、水环境承载能力相适应、相协调的空间均衡目标，以及管水治水需采取系统思维、综合理念。2018年，水利部党组提出了“水利工程补短板、水利行业强监管”的水利工作总基调，强调补齐生态修复短板是其中重要任务之一，并明确指出“在生态方面提出可量化、可操作的指标和清单”。目前，长江水资源开发面临的制约因素已从过去的技术制约和资金制约转变为现在的生态制约。流域梯级水库联合调度如何满足库区及下游水生态需求，河湖健康水生態水环境状况评价指标如何构建和实施，河湖生态修复的实施和评估成为亟待解决的重要问题。开展长江流域水生态经常性监测，深入认识水生态问题、深入研究生态制约及协调对策，是协调长江水资源开发和水生态保护之间矛盾所必需的，对于保障水资源配置工程效益、实现梯级联合优化调度、科学支撑水利事业改革发展具有重要意义。

1.3 是履行流域管理职责提升综合管理能力的具体行动

近年来，长江委着力于流域水生态保护与修复，在流域水生态综合调研、河湖生态水量（流量）保障、河湖水系连通、重要生境保护与修复、岸边带生态修复、水库生态调度、过鱼设施设计与建设和人工增殖放流等方面开展了一系列工作。然而，由于长江生态系统和生态问题的复杂性，以及流域水生态监测基础信息的缺乏，导致部分工作的成效和进一步开展受到限制。开展长江流域水生态经常性监测，探索水文、水资源、水环境和水生态的综合监测和耦合分析，提升流域管理综合能力，能更好地履行和强化流域机构职能，实现系统思维管水治水，有效支撑流域管理和“四个长江”建设。

2 长江流域水生态监测现状和问题

2.1 长江流域水生态监测现状

水利部、生态环境部和农业部等部委，中国科学院、农业部和教育部下属研究机构，以及长江各省市的水利、环保和农业等部门根据不同职能和工作需要，先后在长江流域开展了水生态监测和研究活动。20世纪50年代，相关院所开展长江中游浅水湖泊水生生物资源监测与评价，调查了湖泊形态特征与湖泊水生生物的演替规律;60年代，相关院所联合沿江主要省市共同完成长江水产资源调查;80年代，中国生态系统研究网络在武汉成立东湖生态系统试验站，开展湖泊生态调查;90年代，“长江三峡工程生态与环境监测系统”建设正式启动，为三峡工程建设和运行对长江流域水生态系统的影响积累了大量科学数据。水利部自2008年以来明确将水生态监测列入“水功能区、省界水体及取退水水质监督管理”和“水质监测”等经常性业务工作，长江委在金沙江上游、三峡水库、长江干流宜昌—枝江段、赤水河和乌江等重点区域开展了常规性水生态监测工作。总体而言，上述工作仅限于长江流域的有限区域，监测的内容也各有侧重，难以全面反映长江流域水生态状况。

2.2 流域水生态监测存在的问题

与目前长江流域较为完善的水文、水环境监测体系相比，水生态监测起步晚、发展慢，存在以下问题。

（1）缺乏完善的水生态监测体制和机制

目前长江流域水生态监测缺乏统筹和协调，没有形成统一和完善的水生态监测站网体系和工作机制，尤其缺乏对流域水生态监测工作进行顶层设计、总体布局和指导监督的总成机构，无法保障水生态监测工作正常运转，难以完成水生态监测数据和信息的采集、汇总、处理、分析和发布。

（2）缺乏专项经费，日常监测难以开展

长江流域水生态日常监测缺乏专项经费的支持，目前仅在水利部财政经常性项目“长江流域水资源监测”的下设科目中列了少量经费，覆盖的区域范围和监测要素仍比较有限，在诸多重要河流、湖泊和河段仍缺乏监测数据资料，与新形势下国家和行业对水生态监测要求存在较大的差距。

（3）缺乏统一水生态监测技术规范和评价体系

由于缺乏统一的水生态监测技术规范和评价体系，不同机构、部门或项目采用监测方法和技术规范存在差异，监测要素、内容、指标、方法和频次不统一;监测数据可比性差，难以形成系统、有效的监测信息，进而导致水生态健康评价体系的建立与验证难以深入开展。

（4）监测能力建设不能满足工作实际需求

《长江流域（片）流域管理水利综合监测站网规划》从流域尺度上对水生态监测工作进行了规划和布局，但因为没有实质性支持，流域水生态监测能力建设明显不足，一是体现在顺应行业需求和流域管理要求，需更新补充规范化、自动化、信息化监测设施设备的需求方面;二是体现在根据持续监测和科研创新要求，需加强相关平台建设的需求方面。

3 开展流域经常性水生态监测的可行性

水利部中国科学院水工程生态研究所（以下简称水生态所）作为长江流域水生态保护规划和水生态监测系统规划编制承担者，负责流域内主要区域的水生态监测、调查和基础数据的收集、分析与评估，编制主要河流水生态状况报告，负责流域水生态状况监测研究，编制相关的技术规程、规范，开展水生态保护有关的新技术示范与推广等工作。长期以来，水生态所承担了各类水生态监测相关项目，具备了开展长江流域经常性水生态监测的工作积累、人才队伍、技术能力和平台设施等方面的能力和条件。

3.1 具备开展长江流域经常性水生态监测的工作积累

近十多年来，水生态所结合水利水电工程水生态研究项目和相关水生态保护规划工作，先后在长江流域和西南诸河开展了水生态调查和评价工作，掌握了大量基础资料。2010年以来，依托水利部财政经常性项目“长江流域水资源监测（水生态监测部分）”，在三峡水库干流、长江干流宜昌—枝江江段和赤水河等3处典型生态敏感区开展常规水生态监测，监测内容包括浮游植物、浮游动物、沿岸带着生藻类、底栖动物和鱼类等生物类群的种类群落组成、密度和生物量。2017年至2018年，依托水利前期项目“长江流域水生态及重点水域富营养化状况调查与评价”的实施，完成了流域10个重点水域40个断面的2次水生态现场监测，并进行了综合评价。

3.2 具备开展长江流域经常性水生态监测的人才队伍

水生态监测涉及到多类群、多尺度、多过程和多学科的综合，监测对象可以是动物、植物、微生物及其生境中的任一部分或整体，监测层次跨越个体、种群、群落、生态系统、区域和流域等。水生态所现已形成一支近百人的年轻化、高素质、水生态专业门类齐全的监测队伍。专业按学科涉及植物学、动物学、水生生物学、微生物学、生态学、生理学、遗传学、毒理学、化学、环境工程、环境科学、水文学和水资源学等，按生物类群包括鱼类学、藻类学、浮游动物學、底栖动物学、水生植物学和水生微生物学等专业。

3.3 具备开展长江流域经常性水生态监测技术能力和设施平台

水生态所近年来研发了分子生态学、鱼类水声学、环境DNA检测、鱼类及藻类在线监测等新技术，建立了以鱼类、藻类、底栖生物等生物完整性指数为主的水生态评价体系。拥有一批大型水生态监测设施设备，包括遥控水下测绘平台、水下声学记录跟踪定位系统、动物行为轨迹分析系统、鱼类行为监控系统、鱼类行为追踪定位系统、鱼类游泳能力测试系统和生物早期预警系统等国际先进设备设施，已基本建成开展流域经常性水生态监测所需的设施设备条件。2015年获得了国家认证认可监督管理委员会颁发的资质认定计量认证证书，具备了按照国家和行业标准向社会提供水（含地表水、废污水）、水生生物和水生动物种质资源等三大类公正数据的能力。同时，中国水利学会水生态专委会挂靠水生态所，近年来围绕水生态监测技术开展了丰富多样的交流合作。水生态所主办的《水生态学杂志》，已成为水生态监测评估研究的重要平台。

4 长江流域经常性水生态监测展望

4.1 工作目标

长江流域经常性水生态监测工作的总体目标是为了系统、准确和及时获取长江流域水生态统监测资料和信息，定期发布长江流域水生态监测评价报告，掌握长江流域水生态状况和发展趋势，为长江流域水生态保护和修复以及流域综合管理提供技术支撑。

近期目标包括，初步实现长江流域关键生态敏感区及受涉水工程影响重点区域（包括金沙江中下游、长江干流宜昌至湖口、三峡库区、丹江口库区、雅砻江中下游、赤水河、乌江中下游、汉江中下游、洞庭湖和鄱阳湖）的水生态监测和评价。

远期目标包括，实现全流域的覆盖干支流、上下游、两湖、重要水库以及长江口等不同生态系统类型的水生态监测;完善长江流域水生态监测与评价方法标准体系，显著提高流域水生态监测标准化水平;实现常规、应急、专题和综合等多种监测模式;全面、准确和及时获取长江流域水生态系统监测信息。

4.2 主要工作内容

在监测内容方面，需要完成监测区域的水生生物群落和水生生境的现场调查与分析，其中水生生物群落监测要素包括浮游生物、底栖生物的种类、密度和生物量，鱼类种类组成、体长、体重、年龄、食性和早期资源量，水体环境DNA核心序列种类与丰度;水生生境监测要素包括河湖沿岸带物理、植被和改造特征，河道水文水环境特征参数。

在主要成果方面，需要开展区域或河段生物多样性评价、生物完整性评价、生态需水保障评价、河流连通性评估和栖息地质量评价，形成《长江流域水生态监测与评价报告》，掌握流域水生态状况及预测其发展趋势。

4.3 效益分析

项目实施后，有助于全面、客观、及时地反映长江流域水生态状况，为长江流域水生态保护和修复提供科学依据，促进这些水域发挥健康水生态系统应有的服务功能，有利于绿色发展和社会稳定，具有较大社会效益、生态效益和间接经济效益。同时，能为其他各类水体开展水生态监测提供范例。这对于实现人水和谐的流域可持续管理目标和保障流域水生态安全具有重要意义，同时使流域管理的重要作用更加显著，影响力、话语权和社会地位进一步提升，预期效益具有持久性。

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Study on the Necessity and Feasibility of Regular Water Ecological

Monitoring in the Yangtze River Basin

Li Jianyong  Ma Peiming  Shi Fang

（Institute of Water Engineering Ecology，Chinese Academy of Sciences，Ministry of Water Resources，Key Laboratory of Ecological Effects and Ecological Restoration of Water Engineering，Ministry of Water Resources，Wuhan 430079，China）

Abstract：This article discusses the necessity of carrying out regular water ecological monitoring in the Yangtze River Basin from three levels：national strategy，industry reform，and enhanced performance of duties，analyzing the current status and problems of watershed ecological monitoring，comprehensively considering the existing work foundation and conditions，and proposing the objectives，content，and benefits of regular water ecological monitoring in the Yangtze River Basin，thus to provide a basis for the implementation of regular water ecological monitoring in the Yangtze River Basin，ensuring the sustainable development of the socio-economic development of the river basin.

Keywords：aquatic ecology;aquatic ecological monitoring;Yangtze River Basin

收稿日期：2020-02-24

作者簡介：李键庸，男，教授级高级工程师，水利部中国科学院水工程生态研究所所长，主要从事水工程生态保护与管理工作。