周成成，唐從華，劉奇，李明

1.長江航道勘察設(shè)計院（武漢）有限公司；2.國家內(nèi)河航道整治工程技術(shù)研究中心；3.長江武漢航道工程局

一、前言

長江擁有豐富的水利資源，在防洪、發(fā)電、航運、灌溉、居民用水等方面具有很高的社會功能價值，還擁有獨特的生態(tài)系統(tǒng)，沿線分布大量珍稀瀕危野生動植物，但居民生活、工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)牧養(yǎng)殖、水利開發(fā)、旅游觀光等活動對生物棲息地造成了不同程度的影響，尤其是水生野生動物的保護形勢十分嚴(yán)峻，長江江豚等珍稀物種瀕臨滅絕[1,2]。

黨中央、國務(wù)院高度重視長江經(jīng)濟帶生態(tài)環(huán)境保護工作。習(xí)近平總書記多次對長江經(jīng)濟帶生態(tài)環(huán)境保護工作作出重要指示。2017年2月，國務(wù)院出臺了《關(guān)于劃定并嚴(yán)守生態(tài)保護紅線的若干意見》，要求紅線內(nèi)實行嚴(yán)格管控，紅線外的水域則承擔(dān)了包括航運、水利、發(fā)電、防洪等在內(nèi)的大多數(shù)河流的社會服務(wù)功能[3-5]。二者空間上緊密相連，缺乏過渡區(qū)域，河流生態(tài)功能與社會服務(wù)功能之間易產(chǎn)生沖突。如水上施工、船舶通航過于靠近生態(tài)保護紅線，會對紅線內(nèi)生態(tài)造成影響。同時，一些珍稀魚類離開保護區(qū)誤入船舶航道或水上施工區(qū)域造成死傷的事件也時有發(fā)生[6,7]。鑒于此，如何對紅線區(qū)和航道等人類活動區(qū)進行界定，對生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)理論進行思考和實踐，以增強各項功能協(xié)調(diào)性，更好地實現(xiàn)在發(fā)展中保護、在保護中發(fā)展是必要且緊迫的，本文針對長江干流生態(tài)現(xiàn)狀，依托武漢至安慶段6米水深航道整治工程生態(tài)涵養(yǎng)試驗區(qū)建設(shè)，旨在提出適用于生態(tài)航道體系下的河流生態(tài)涵養(yǎng)的概念，明確生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)的生態(tài)意義與涵養(yǎng)原理，進一步拓展生態(tài)航道理論體系。

二、生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)劃相關(guān)研究進展

生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)劃是在生態(tài)學(xué)與生態(tài)區(qū)劃的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。2006年，為響應(yīng)國家主體功能區(qū)戰(zhàn)略，北京市率先提出了生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)的概念，認(rèn)為生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)是指在規(guī)劃區(qū)域內(nèi)通過減少人類活動影響，并采取一系列生態(tài)修復(fù)與補償措施，實現(xiàn)生態(tài)修復(fù)與保護的目的。北京市政府打破行政區(qū)劃編制，將門頭溝、平谷、懷柔、密云、延慶5個區(qū)縣確定為生態(tài)涵養(yǎng)發(fā)展區(qū)，通過清退生態(tài)破壞型產(chǎn)業(yè)、發(fā)展生態(tài)友好型產(chǎn)業(yè)、建立生態(tài)補償機制等方式來促進生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)生態(tài)恢復(fù)[8-10]。

2013年，重慶市政府綜合考慮人口、資源、環(huán)境、經(jīng)濟、社會、文化等因素，將重慶劃分為五個功能區(qū)域，其中將萬州區(qū)、開州區(qū)、梁平區(qū)等11區(qū)縣劃定為渝東北生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)。突出發(fā)展理念和發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，堅持三峽移民后續(xù)發(fā)展和連片貧困區(qū)扶貧開發(fā)并舉，規(guī)劃用十年左右時間，引導(dǎo)轉(zhuǎn)移人口130萬，使得常住人口減少到700萬左右、森林覆蓋率達到50%以上，最終實現(xiàn)生態(tài)涵養(yǎng)[11-13]。

三、長江干線航道生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)理論

（一）概念及內(nèi)涵

“涵養(yǎng)”一詞具有滋潤養(yǎng)育的含義，“生態(tài)涵養(yǎng)”基本原理是依靠生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)和修復(fù)能力，來實現(xiàn)生態(tài)功能的恢復(fù)和提升，同時施加一定的人為調(diào)控，采取適當(dāng)?shù)暮B(yǎng)措施，創(chuàng)造有利于生態(tài)系統(tǒng)發(fā)育與修復(fù)的條件，促進生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)。

生態(tài)涵養(yǎng)最初是應(yīng)用在陸域生態(tài)保護中，取得了較好的效果，且方式相對溫和，涵養(yǎng)措施靈活，很適合在水域應(yīng)用。因此，將陸域生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)的建設(shè)理念應(yīng)用到河流生態(tài)保護中具有較高的借鑒意義。

本文明確長江航道生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)的定義，是指基于長江生態(tài)特點，綜合考慮航道范圍，在長江生態(tài)保護紅線外圍的重要標(biāo)的物種活動水域劃出一定的范圍，采取必要的技術(shù)與管理措施，對水生生境進行涵養(yǎng)，作為生態(tài)保護紅線內(nèi)外功能過渡的空間。具體來說，長江航道生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)通過在特定區(qū)域?qū)嵤┥鷳B(tài)涵養(yǎng)措施，營造適宜生境，提升河流生態(tài)功能，同時采取警示、宣傳和嚴(yán)格的施工管理等手段，約束人類活動的擾動影響范圍，擴大水生生物安全活動空間，減少珍稀物種誤入概率，實現(xiàn)河流生態(tài)功能與社會服務(wù)功能之間的平緩過渡（見圖1）。

圖1 長江航道生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)理論框架

2018年，長江航道首次將生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)建設(shè)理念應(yīng)用到了武漢至安慶段6米水深航道整治工程中，選擇張家洲河段北水道、東流水道蓮花洲港和戴家洲河段的圓水道等非主通航汊道試點建設(shè)了生態(tài)涵養(yǎng)試驗區(qū)，并實施一些嘗試性的涵養(yǎng)措施，以此來實現(xiàn)生態(tài)恢復(fù)與保護的目的。另外在長江朝天門至涪陵段航道整治工程中，擬建設(shè)3個生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)，并計劃實施魚類棲息地保護措施。

（二）生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)區(qū)劃原則

長江航道生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)區(qū)劃設(shè)置很重要，是實現(xiàn)其空間緩沖與功能過渡作用的關(guān)鍵。結(jié)合區(qū)劃研究中的一般原則[14-17]，綜合考慮生態(tài)涵養(yǎng)的定義、涵養(yǎng)主體、涵養(yǎng)目標(biāo)等多方面因素，本文認(rèn)為長江航道生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)的區(qū)劃應(yīng)該遵守以下原則：

1.空間過渡原則

生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)作為生態(tài)保護紅線區(qū)與人類活動影響區(qū)之間的功能過渡區(qū)域，在空間上可設(shè)置在二者之間的水域，如生態(tài)保護紅線區(qū)外圍。這部分水域環(huán)境擾動程度介于二者之間，開發(fā)需求不大，受人類活動影響較小，適合實施生態(tài)涵養(yǎng)。

2.就近設(shè)置原則

若生態(tài)保護紅線與水上施工區(qū)或主航道之間水域面積過小不足以劃定生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)，或水上施工區(qū)、主航道附近沒有生態(tài)保護紅線時，可以在水上施工區(qū)和主航道外就近選擇水生生境較好、受人類活動影響較小的水域劃定生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)，如非通航河段或通航需求較小的河流支汊、淺水區(qū)域等，為躲避施工和行船擾動影響的水生生物提供暫避場所，降低生態(tài)影響。

3.分級區(qū)劃原則

不同河段的自然條件、環(huán)境本底、標(biāo)的物種不同，生態(tài)需求大小也不一樣，所需采取的生態(tài)涵養(yǎng)措施也有所差異。以標(biāo)的物種保護等級、生境適宜度、環(huán)境本底、空間范圍大小等指標(biāo)為基礎(chǔ)，對不同生態(tài)需求的涵養(yǎng)河段劃分等級，至少設(shè)置三級涵養(yǎng)區(qū)。不同等級涵養(yǎng)區(qū)采用對應(yīng)的技術(shù)和管理措施，確保涵養(yǎng)措施更具有針對性，提升長江航道生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)建設(shè)的規(guī)范性，同時避免人力物力浪費?？偟脑瓌t是標(biāo)的物種保護等級越高、生境與環(huán)境狀況越好，則涵養(yǎng)區(qū)等級越高，所采取的涵養(yǎng)措施越嚴(yán)格。

4.綜合性與主導(dǎo)因子相結(jié)合原則

對長江航道生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)進行設(shè)置和分級必須綜合性、全局性考慮各項生態(tài)影響因子，包括：河勢、主要生態(tài)需求、航道施工影響、環(huán)境本底、流速、水深、標(biāo)的物種、適宜度指標(biāo)等，目的是要保證所劃分出的區(qū)域是一種具有自身特點的綜合體。但是在分區(qū)時又不能將這些因素都作為分區(qū)的指標(biāo)，必須在眾多要素中尋找主導(dǎo)因子，強調(diào)選取反映區(qū)域分異的主要指標(biāo)作為確定區(qū)域劃分的主要根據(jù)。

（三）生態(tài)涵養(yǎng)技術(shù)與方法

以長江生態(tài)涵養(yǎng)建設(shè)需求為出發(fā)點，通過梳理國內(nèi)外流域生態(tài)修復(fù)常用的技術(shù)手段，結(jié)合長江武漢至安慶段6米水深航道整治等相關(guān)工程中的經(jīng)驗與成果，認(rèn)為長江航道生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)可采取的涵養(yǎng)技術(shù)包括以下四個方面：

1.水下生境改良

水下生境改良是長江生態(tài)涵養(yǎng)的重點內(nèi)容，一般通過采用具有生境營造功能的水工建筑形式或生態(tài)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，包括可以創(chuàng)造魚類適宜流場的生態(tài)壩體、具有較強通透性的促淤結(jié)構(gòu)、適合魚類產(chǎn)卵和棲息的人工魚巢結(jié)構(gòu)等。水下生境改良技術(shù)在長江生態(tài)航道建設(shè)中應(yīng)用較多，如在武漢至安慶段6m水深航道整治工程中應(yīng)用的透空格柵魚巢排結(jié)構(gòu)、長江南京以下12.5m深水航道工程中應(yīng)用的人工魚巢網(wǎng)箱結(jié)構(gòu)[18]和各類生態(tài)透水框架[19]等。

2.標(biāo)的物種保護

增殖放流是流域水生生物保護的重要手段，通過人工培育的方式，直接向河流投放或移入重要標(biāo)的物種的卵子、幼體或成體，以恢復(fù)或增加水生物種數(shù)量[20]。長江航道生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)開展增值放流要注重物種搭配方案，豐富流域生態(tài)系統(tǒng)的群落結(jié)構(gòu)，在條件允許情況下可建設(shè)人工繁殖增殖站，實現(xiàn)增值放流工作的常態(tài)化實施。同時，對涵養(yǎng)區(qū)內(nèi)的重要標(biāo)的物種開展跟蹤監(jiān)測，分析群落變化特征，為增殖放流方案改進提供數(shù)據(jù)支撐。

3.濕地營造

主要包括基于疏浚土利用的濕地營造技術(shù)、生態(tài)浮島技術(shù)、先鋒植被選擇與培育、生態(tài)護岸結(jié)構(gòu)設(shè)計、生態(tài)固灘結(jié)構(gòu)設(shè)計等。岸坡和洲灘等水位消落區(qū)域是長江濕地的重要組成部分，也是水、陸生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)交換的重要場所。同時，這部分區(qū)域水流流態(tài)多樣，植被豐富，是水生生物棲息、覓食、躲避的理想場所。因此，開展生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)內(nèi)的濕地營造技術(shù)研究，對生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)水生生物保護和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定具有重要意義。

4.擾動控制

對于在生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)附近施工的項目，鼓勵采用環(huán)保施工工藝，制定環(huán)保施工方案，繁殖期停止作業(yè)，科學(xué)規(guī)劃施工船舶航線，減少不必要航行里程與船次，節(jié)約施工船舶能源消耗，降低污染排放，降低對水體的擾動。在生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)邊界設(shè)置警示牌和船舶交通引導(dǎo)牌，以提醒來往船舶，減少重要魚類與船舶碰撞風(fēng)險，加強生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)保護宣傳和動員，提高生態(tài)涵養(yǎng)保護意識，建立獎勵與補償機制，鼓勵公眾參與，減少人類活動影響。

四、主要結(jié)論

長江航道生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)在長江生態(tài)修復(fù)與保護中具有很高的應(yīng)用價值，筆者通過對長江航道生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)的定義、區(qū)劃原則、涵養(yǎng)技術(shù)與方法進行闡述，總結(jié)出如下結(jié)論：

（1）長江航道生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)是指基于長江生態(tài)特點，綜合考慮航道范圍，在長江生態(tài)保護紅線外圍的重要標(biāo)的物種活動水域劃出一定的范圍，采取必要的技術(shù)與管理措施，對水生生境進行涵養(yǎng)，作為生態(tài)保護紅線內(nèi)外功能過渡的空間。它的涵養(yǎng)主體是水域生態(tài)系統(tǒng)，通過實施技術(shù)與管理措施，營造適宜生境，實現(xiàn)不同水域之間的功能過渡，最終提升河流整體生態(tài)功能。

（2）長江航道生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)一般可設(shè)置在生態(tài)保護紅線區(qū)與人類活動影響區(qū)之間的過渡區(qū)域，或設(shè)置在水上施工區(qū)和主航道附近生境良好、受人類干擾較小的水域。采取分級區(qū)劃的方式，依據(jù)環(huán)境特征和生態(tài)需求劃分生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)等級，不同等級涵養(yǎng)區(qū)采用不同的涵養(yǎng)措施。同時，在涵養(yǎng)區(qū)設(shè)置和分級時既要綜合考慮各類影響因素，也要確定主導(dǎo)因子，明確區(qū)劃的主要依據(jù)。

（3）生態(tài)涵養(yǎng)技術(shù)是長江航道生態(tài)涵養(yǎng)理論體系的核心，直接關(guān)系到涵養(yǎng)效果的好壞，生態(tài)涵養(yǎng)技術(shù)應(yīng)該具有方式溫和、可操作性強、效果好、適用于水生態(tài)保護與修復(fù)等特點。綜合國內(nèi)外研究和長江生態(tài)航道建設(shè)成果，通過梳理與歸納，可將生態(tài)涵養(yǎng)技術(shù)與方法分為水下生境改良、標(biāo)的物種保護、濕地營造、擾動控制四個方面。

目前，長江航道生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)理論與實踐仍處于探索階段，還需要盡快建立相應(yīng)的指標(biāo)體系，提出科學(xué)合理且操作性強的區(qū)劃方法，并重點圍繞重要標(biāo)的物種，對已有的涵養(yǎng)措施進行優(yōu)化改進，同時提出新的涵養(yǎng)措施，完善涵養(yǎng)技術(shù)體系。