水能开发的生态效应

0引言

对水能资源开发生态效应的研究长期以来，除了关注局部生态系统要素变化外，更多的是从流域的角度，将流域视为一个整体，综合分析水能资源开发可能对流域上下游或某一河段生态环境的影响。这些研究对于有效把握水能资源开发影响下生态系统发展变化的规律、特点起到了积极而有益的作用，研究结果的应用使水能资源开发的生态友好性不断得以提高。而在关注水能资源开发利用流域生态效应的同时，高山峡谷区的水能资源开发却面临着另一个更为突出的生态问题———由生态系统垂直地带性所导致的水能资源开发生态效应在海拔高层上差异，这种差异从局部来看，对水能资源开发的影响或制约更为直接、明显。因此，在综合分析水能资源开发生态效应的时候，除了应从流域纵向上考虑可能产生的效应外，还应对高梯度生态效应加以分析，进而更为全面、系统地对水能资源开发综合生态效应做出判断。

1高梯度生态效应概念的界定

所谓高梯度效应，又称作高度梯度效应，是指随着山地的海拔、相对高度以及坡度坡向变化而导致的自然—人文综合效应。不仅包括山地本身的自然—人文综合效应，也包括对与之相邻的洼地(河谷或盆地)或平地(高原面、平原等)的自然—人文的综合效应。这种效应是综合集成式的，形成了地球陆地表面独特的地—气—水—生—人的综合耦合系统［1］。参照此概念，可以对高梯度生态效应做出相应的界定，高梯度生态效应是指由于区域海拔、相对高度以及坡度坡向变化而导致的生态系统效应。相对于山地高梯度效应来说，高梯度生态效应重点强调的是山地自然—人文综合效应中的生态效应。重点强调的是随着海拔、相对高度变化而导致的生态系统构成要素、系统功能的变化。垂直分异、高度分层是山地特有的地域分异。山地有足够的海拔和相对高度是发生垂直分异、高度分层的两个基本前提。足够高的海拔使垂直性分异得以充分体现，足够大的相对高度则使垂直带性分异的产物———山地垂直带谱、生态高度分层更加完备。

2怒江水能开发中的高梯度生态效应分析

2.1水能开发中高梯度效应形成的基础

1)地质环境基础

怒江作为我国典型的高山峡谷区，所在区域在气候、土壤、植被等都体现出典型的高梯度差异，沿怒江三县沿线仅海拔在4000m以上的山峰就有四十多座，从河谷到山顶的最大海拔高差达到4390m。这种巨大海拔高差使怒江气候呈现出“一山有四季，十里不同天”的立体气候特征，进而使其生态系统垂直分异明显。同时，这一区域山体的岩石多呈破碎状，风化变质强烈，覆盖山体的土壤薄。坡度陡，重力地貌发育，在高山上部又都分布着较多的重力堆积物和一定数量的古冰碛物。由于这些堆积物的结构本来就比较松散，再加上半山以上地区每年冬春时节常为冰雪所覆盖，对松散的岩石土壤形成短时的坚固作用，而至夏季冰雪融化时又使之松动，这在一定程度上加重了地层结构的松散性，在多种因素的共同作用下，使得这一地区非常容易形成泥石流和山体滑坡之类的地质灾害［2］。怒江水能资源开发所面临的此种地质环境特点，是水能开发高梯度生态效应差异的基础所在。

2)生态环境基础

怒江州生境敏感区占了全州面积的85.84%，其中极度敏感区所占比例最大，占36.61%，其次为高度敏感区，占31.11%［3］(表1)，高度敏感区与极度敏感区所占比重超过全州土地面积的60%，说明整个怒江州面临的生物多样性保护责任重大，从空间分布来看，极度敏感区、高度敏感区大多集中于怒江沿岸人口密度高、人类活动频繁的地区，而这些区域也是水电站建设影响最为直接的区域。怒江水电开发将对怒江生态系统在垂直空间层面上的要素产生相应的影响，这种高梯度生态效应的显现是以生态系统要素、功能的特点为基础，由水能资源开发对生态系统不同海拔层所产生的扰动强度及生态系统的恢复能力所决定，重点强调生态系统的垂直地带性差异与水电开发关联时，所形成的生态效应差异及其综合效应。

2.2怒江水能资源开发主要高梯度生态效应分析

1)不同海拔层自然灾害工程诱发因素增加

怒江由于河流深切，造成一定临空面，加之怒江主要沿断裂带发育，易产生崩塌等现象，水电开发对区域地质、地貌及局地气候的影响存在高梯度差异，不同海拔层自然灾害的发生将因受水电开发影响程度的不同而出现不同;水库蓄水后，库区水体对岸体的侵蚀将加剧山地沟谷地段崩塌、滑坡以及泥石流等自然灾害的发生。由于不同梯级电站蓄水后库区水体对岸体的侵蚀存在高程差异，所产生的高梯度生态效应也存在差异。总体来说，怒江水能资源开发后，将对不同海拔层同类型或不同类型自然灾害发生的频率产生影响，由于工程本身所导致的自然灾害发生率在一定时间内将呈上升趋势。

2)生物生境空间发生垂直位移

从怒江水电开发对物种生境的影响来看，怒江流域过去由于人们认识的不足以及受资源开发手段的制约，森林资源作为一种获利较快的资源遭到大量破坏，海拔2500m以下的河谷地区由于人口集中、毁林开荒、陡坡垦殖等因素的影响，森林植被已遭受严重破坏，林地面积很少，2000m以下的低海拔河谷区森林则基本上被砍伐殆尽。怒江电站在蓄水后会淹没中山地带部分次生林，生活于该区域物种的生境造成影响，其中鹿马登电站、维西电站、泸水电站、六库电站所在区域分布有珍稀动植物，虽然珍稀动植物主要分布在自然保护区和海拔较高的人迹罕至地区，但水电工程对珍稀动植物的间接影响仍然存在。以规划中的马吉电站来看，马吉水电站正常蓄水位1570m时，将淹没林地面积28797亩，淹没陆地面积44.36km2，动物栖息地将受到影响，而大面积水域的形成，会为水域栖息种类创造更有利的条件，两栖爬行类的种类、数量有可能增加，一些原来没有的鸟类可能自动迁移到库区。整体来看，水电开发造成的河流连续性的中断，将对生物物种造成生境隔离效应。随着适宜某些物种生境的生境面积在景观中的减少，生境损失的重要性会逐渐增加。而新的生境的出现，将为新物种的迁入创造条件。