鱼类栖息地保护与修复措施研究

严 鑫, 成必新, 杨绍荣

(1.上海勘测设计研究院有限公司，上海 200335；2.中国三峡建设管理有限公司，北京 610041)

1 引言

根据2018年全国水利发展统计公报数据显示，截至2018年年底，全国已建成的各类水库98822座，农村水电站46515座，流量Q≥5 m3/s的水闸104403座，并且数量仍在逐年增加。水利工程建设不可避免地在一定程度上会改变河流连通性、水文情势、水流流态、水温、水质以及河床底质等[1]，进而影响到野生鱼类等水生生物的生存与繁殖。所以，为保护水生生物多样性，需要对野生鱼类栖息地进行保护与修复。截至目前，可查阅的国内鱼类栖息地保护与修复工作主要集中在鱼类产卵场人工设计、鱼道建设、增殖放流，并且以中华鲟、四大家鱼等为主要研究方向，而针对受水利工程影响的以野生鱼类资源保护为目标的综合性鱼类栖息地保护与修复工作等方面的研究则相对较少[1]。

本文通过归纳总结国内已建鱼类栖息地保护与修复项目中运用的技术、工程、管理等方面的技术，为从事河流生态保护与修复领域规划、设计、监测评估等相关工作的技术人员提供技术参考，并通过分析已建鱼类栖息地生态项目中的不足，为受水利工程建设影响的鱼类栖息地保护与修复项目的进一步完善提供建议。

2 典型鱼类栖息地人工修复措施

现阶段，国内鱼类栖息地保护模式主要有两种，即栖息地保护、栖息地修复[2]，其划分的依据主要为河流生态系统的受损程度。针对未受干扰或受外界干扰程度较低的河流，可直接采用栖息地保护；对于栖息地已受到较为严重的外界干扰，则建议进行栖息地修复。表1总结了国内乐昌峡水利枢纽建设鱼类保护[3]、马马崖一级水电站鱼类栖息地保护[4]、阿海水电站人工模拟鱼类产卵场[5]、安谷水电站鱼类栖息地生态保护与修复[6]、澜沧江流域鱼类栖息地保护[7]、双江口水电站鱼类栖息地保护[8]、雅砻江两河口水电站人工鱼类产卵场[9]七个鱼类栖息地保护与修复工程案例中采用的技术措施。根据表1内容，从目标确定、方案设计到后期维护管理，涉及的技术措施主要分为以下5类。

2.1 前期调研

其主要目的为确定目标河流受损状态及目标保护鱼类。前期问题识别与诊断对于后续的栖息地保护与修复规划、设计、实施等环节意义重大，若该阶段工作不够详尽，将导致后续工作受阻甚至采取的保护与修复措施效果不佳，无法达到预期目标。该阶段涉及的主要技术措施，包括水文/水质/河流地形数据资料收集、鱼类及饵料生物资源调查、水利工程建设导致的生态环境问题识别与诊断、河流健康状态评估等[2]。

2.2 确定目标保护鱼类的关键环境因子

不同鱼类对于生境的需求存在差异，为了深入了解适宜目标保护鱼类对于关键环境因子的需求，需通过查阅文献、调研保护鱼种生存的天然河流、室内试验、数值模拟等方法确定影响其生存、繁殖、洄游等行为的关键环境因子。

2.3 针对目标保护鱼类对生境的需求，确定栖息地保护与修复目标

对河流进行功能划分，即干流、支流保护与修复区域划分。对于受大型水利工程影响的河流，在干流无法进行生境修复的条件下，若电站上下游存在天然条件较好的支流，在经过河流生境评估后，应考虑对其支流进行栖息地保护与修复。对于在水利工程建设后，干流依然存在片段化、破碎化鱼类栖息地的情况，应兼顾干、支流保护与修复的策略[3]。

2.4 方案设计

该阶段重点针对存在的或将造成的环境问题进行针对性保护与修复，主要涉及水文水动力条件、水质条件、河床底质、河流连通性修复、生境塑造、生物多样性补充、后期的运行维护、跟踪监测与效果评估、措施提改进等方面的内容。

(1)水文水动力条件。具体措施包括生态流量下泄及监测、栖息地流量控制以及流态多样性塑造等。

(2)水质条件。主要为电站分层泄水以满足产卵期水温需求、电站调峰对下游自然水文过程的影响对应的补偿措施、气体过饱和水体下泄补偿机制、外来污染物控制、重要水质参数的动态监测等。

(3)河床底质。根据不同鱼类生存环境需求分析，在栖息地修复河段进行人工河床垫层塑造。

(4)河流连通性恢复：包括河道横向和纵向连通，具体措施包括拆坝(纵向)、鱼道和仿自然鱼道修建(纵向)、河道疏浚(横、纵向)。

(5)生境塑造。基于河流地形地势特征，在一定程度上通过控制河床比降、恢复或塑造河流蜿蜒性、修建生态护岸、丁字坝、堰等仿自然的修复措施改善栖息地生境。

(6)生物多样性补充。现阶段国内主要通过鱼类增殖放流的方式补充需保护的野生鱼类资源，同时合理补充种植当地水生、湿生等植物以补充丰富饵料生物资源，从而起到间接促近野生鱼类资源增长的作用。

2.5 维护管理

维护管理是保障鱼类栖息地保护和修复措施有效性、恢复河流生态功能的关键举措之一。前期的保护与修复措施规划设计是基础，后期的运行管理是保证措施长期有效的支撑。需要当地政府、百姓协同并支持鱼类栖息地保护与修复，减少捕鱼、采砂等破坏河流生态的行为。

(1)后期的运行维护。针对人工修建的鱼类三场“索饵场、产卵场、越冬场”，需在非产卵期及时清淤；针对鱼道，需监控其过鱼效果并及时清淤；针对电鱼、炸鱼、捕鱼、采砂、污染水体等行为应采取长期有效的措施加以监督和防治；针对生境修复措施损毁，需跟踪监测并及时制定方案加以修缮或改进。

(2)跟踪监测与效果评估。主要包括栖息地野生鱼类资源及饵料生物跟踪监测、生态流量和水质连续监测、物理生境动态监测、单项及综合修复措施的修复效果评估、栖息地保护与修复措施效果评估体系等。

(3)措施改进。包括生境修复工程效果评估后的方案精细化改进或更换、生态流量下泄值及下泄过程优化、鱼类增殖放流方案改进、跟踪监测方法改进、鱼类栖息地保护与修复效果评估指标及体系的完善等。

3 存在的问题

3.1 缺乏技术指导规范

国内尚无针对鱼类栖息地保护与修复的技术导则或规范。但从事水利工程建设以及环境保护工作的企事业单位等已具备较强的河流生态保护意识，在工程实施前已将河流生态保护与修复工作纳入考虑。由于缺乏指导方针，相关工作仍然处于借鉴国外经验、国内各自摸索、试验、实践、相互学习的状态。

3.2 缺乏相关研究

野生鱼类行为学以及与栖息地保护与人工修复措施的响应关系研究较为缺乏。为使栖息地修复措施清晰有效，了解保护鱼种在繁殖、索饵、洄游等方面的习性十分重要，但该研究往往耗时长、需要购买或捕捞大量对应鱼类、室内室外试验结果存在差异等问题，致使工程规划前期在时间、研究人员、费用投入较大。

3.3 工程效益与生态需求无法平衡

生态流量值及过程确定需多方协商。就技术而言，现阶段通过水文资料计算出适宜目标保护鱼种及河流健康状态下的生态流量技术已较为成熟。但从经济层面上，平衡水利工程效益和生态需求则是一个较为棘手的问题，如何兼顾二者利益使其达到平衡点，需要多方协商[5]。

3.4 生态修复单项工程效果评价难以从整体措施剥离

栖息地修复往往是从全局、整体的角度进行规划、设计、施工，很难做到单个措施依次实施，所以当人工修复措施结束后通常只能给出整体修复效果的评价，难以科学论证单个工程的效果。由于缺乏单个措施实施前、后的对比论证，这对在国内推广运用单个保护或修复措施极为不利。

3.5 修复措施缺乏论证

国内现有栖息地修复措施的生态性还需进一步论证。现有栖息地修复措施主要涉及拆坝、鱼道、河床底质修复、堰、小型丁坝、生态护岸、河道疏浚、地形塑造、人工鱼礁等，但每项措施对河流生态的扰动及影响时长现无评估方法[6]。

3.6 跟踪监测及效果评估工作有待加强和提升

一些工程案例在前期调研、规划、工程设计和实施、后期运行维护方面皆有考虑，但跟踪监测及效果评估环节涉及的监测方案、评估方法等涉猎较浅。造成该现状的原因，其一，鱼类生态群落恢复是一个周期较长的工作，短时间较难看到成效，这也是截至目前尚未查到以上工程案例相关跟踪监测及效果评估文献的原因之一；其二，国内跟踪监测设备及技术还未发展成体系，现阶段还处于初期阶段。

3.7 缺乏相关人才

缺乏具备河流生态监测、栖息地生态保护与修复技术和经验的人才。国内从事河流生态理论与技术研究的科研工作者不少，但设计院等企事业单位中具备将栖息地保护与修复研究成果转化为工程设计并具备科研、设计、监测、评估等为一体的工作者却为数不多。

表1 国内7个鱼类栖息地保护与修复项目中的栖息地保护与修复措施

4 对国内鱼类栖息地保护与修复工作现状的思考

鱼类栖息地保护与修复是河流生态保护与修复中的关键性工作，与维护河流生物多样性息息相关。现阶段，我国的鱼类栖息地保护与修复工作仍处于探索和试验期，还需通过大量的项目实践经验积累适合于中国的鱼类栖息地生态保护与修复技术。针对上文提及的鱼类栖息地保护与修复工作中存在的问题，本文进行了初步思考。

(1)国家和地方相关部门应加快推进与鱼类栖息地保护与修复工作相关的技术导则或规范文件，科学、系统引导相关项目的规划、实施和评估。

(2)建议进一步加强对所需保护的野生鱼类行为学、生理学等方面的研究，总结国内重点保护野生鱼类在栖息地保护与修复中需要着重关注的习性特点，形成系统定性、定量的论著以供规划、设计单位参考。这是一个需要长期积累和不断更新的工作[7]。

(3)生态流量需兼顾数值和下泄过程。单一的生态流量值不利于鱼类产卵，人工营造流量过程不仅对远程自动化操控技术有要求，还需要水利工程业主方的支持。如何平衡经济和生态效益，仅靠工程设计或施工方等难以快速有效推动，需要国家或地方相关政策的支持才能更进一步地维护野生鱼类资源保护与修复工作。

(4)针对单个生态修复措施效果难以从整体效果中剥离进行分析的问题，可以通过收集基础数据资料结合数学模型的方法，以及物理模型试验进行对比论证。为研究某项措施对河流生态的影响，且在河流两岸存在较大利用空间的，建议通过在河流旁侧设置一定长度的人工河段，通过人为塑造河流地形验证单一修复措施对河流生态以及野生鱼类的影响。

(5)现有栖息地修复措施的生态性保障，建议所采取的栖息地人工修复措施应尽可能采用当地以及自然或仿自然材料，使用影响程度较低的工程手段。若需采用河道疏浚、地形重塑、堰坝修建等对河流生态扰动较大的修复方式，应在工程实施前完成补偿方案，为需通过该施工河段或在施工河段存在鱼类生活史中重要环节的野生鱼类提供临时通道，修建对应功能的临时场所进行补偿[8]。

(6)归纳、总结国内外已建或在建鱼类栖息地保护与修复项目中采取的跟踪监测设备和监测技术，以及评估指标和效果评价方法。科学合理的监测方案是评估项目实施效果的基础，也是对项目进一步精细化或实施改进的重要依据。

(7)建议高校、研究机构、企业等通过人才共同培养，形成以产、学、研为一体的鱼类栖息地保护与修复(河流生态保护与修复)合作体系，加强理论技术研究能快速、有效地应用于实践[9]。

综上所述，鱼类栖息地保护与修复是河流生态保护与修复工作中关键环节之一，需要政府、企业、研究机构等各方的共同推进。在规划设计阶段更需要具备全局和部分、流域与干支流的概念[7]。在项目实施、运行维护、跟踪监测与效果评估阶段，则需要着重工作成效与反馈改进。

5 结语

随着国家对生态文明建设工作的进一步强化，河流生态修复成为社会各界的关注重点，其中，极为关键的一环便是恢复河流生物多样性。鱼类作为水生生物食物链的上层生物，成为河流生态修复工作中的重点保护与修复对象。野生鱼类资源保护需了解其在索饵、产卵、洄游等方面的习性，进而指导以其为目标的河流生态保护与修复工作。除去上文提及的各项栖息地保护与修复措施，提高公众保护河流生态的意识尤为重要，这是一项间接却又最为长期见效的工作，同时也是一项需要投入大量时间、人力、财力进行推广的工作，只有从意识上增强公民对于保护河流的理念，才会从其行为上减少破坏河流生态的行为，最终形成良性循环。

本文所做的工作仅能提供现阶段作者较为浅薄的认识，期望从事相关行业的同志及时补充更新。