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澎湃新闻:理解系統:大壩及魚和水的故事—三峡九章之一
送交者: 观成[布衣] 于 2015-07-21 13:56 已读 418 次  

观成的个人频道

2015年07月20日 新浪网

  

  一個大壩如同一個放大器,會把原本分散在河流各處的風險集中到一處,從支流到幹流,風險將逐級放大。這是一種系統性的風險。

  蓄水

  2014年長江汛期平淡無奇。從6月份到8月份,長江上游來水偏枯,直到8月24日,三峽水庫才第一次出現了超過4萬立方米每秒的入庫流量。為此,8月13日,三峽公司調度中心與湖北省氣象局舉行了一場氣象會商。雙方商討了長江中上游夏季降雨情況,氣象部門最后向客戶建議,為了減輕后期蓄水壓力,應該提前2014年的蓄水時間。

  這場會商8天后,距離三峽工程直線距離700公里外,位於金沙江下游的溪洛渡水庫開始了二期蓄水。這座中國最大的水電站已經做好了准備,要在2014年衝擊600米蓄水目標。隨着溪洛渡的壩前水位不斷上升,三峽水庫的壩前水位也隨之上漲。這種你追我趕的蓄水競賽在互聯網上引起了小範圍的注意。關注三峽工程的網絡論壇上,有人逐日列出了三峽水庫8月11日20點以來壩前水位的數據。這些數據匯成了一條不斷上揚的水位綫。從這條綫來看,為了對沖溪洛渡水庫蓄水對三峽水庫入庫流量的影響,三峽水庫正在提前蓄水。

  2014年8月三峽壩前水位變化

  2014年,中國首次嘗試對長江上游的梯級水庫群進行聯合調度,目的就是協調長江和金沙江上越來越多的水庫同時蓄水時可能産生的矛盾。2014年8月27日,三峽樞紐梯級調度中心負責人承認,溪洛渡蓄水時間和三峽蓄水時間部分重疊,但這位負責人否認三峽水庫將提前蓄水,並稱根據國家防汛抗旱總指揮部的批復,三峽水庫從9月10日才開始蓄水。

  但三峽水庫的壩前水位卻一直上升。8月31日20時,水位上升至157.97米。這個數字遠遠超過了當日的預定水位。根據國家防總的批復,6月10日至8月31日間,三峽水庫的水位應該低於146.5米,以保證三峽水庫有足夠庫容發揮防洪功能。

  2014年8月底到9月初,三峽庫區出現大規模強降雨,導致多個縣市發生地質災害。長江一改之前來水偏枯的態勢,入庫流量激增,並於9月2日迎來了每秒49000立方米每秒的汛期最大洪水。三峽大壩加大了下泄流量。由於前期水位遠超歷史同期水平,加大下瀉流量沒有降低三峽水庫的水位。到9月10日夜間八點,三峽壩前水位已經升至162.62米,高出原定控制水位7.62米,為歷年同期最高水位。

  由於這輪降雨,三峽工程調度中心宣佈,2014年蓄水時間推遲到9月15日。

  2014年9月15日,三峽水庫壩前水位達到165.42米,比2009年的起蓄水位146.93米足足高了18米多。

  2008年以來三峽水庫的起蓄水位

  由於汛期洪水含沙量更高,自2008年以來,三峽水庫的起蓄水位一直定在155米以下,以防止汛期攔截過多洪水,導致泥沙在大壩前大量沉積。但在2008年和2009年衝擊175米蓄水位失敗后,蓄水時間就開始不斷提前,起蓄水位也大幅提高。2010年的蓄水時間比2008年提前了18天,比2009年提前了5天,起蓄水位則高出2009年近16米。得益於這種做法,這一年三峽水庫終於完成了蓄水至175米的目標。在接下來的三年中,起蓄水位重又下降到160米以下,直到2014年上升至165.42米的歷史高位。

  這個史無前例的起蓄水位,反映了三峽水庫確保連續五年蓄水至175米的決心,其背后則是世界上最大的水電站不得不面對的調度難題。由於長江上游不斷修建水壩,如果氣候條件不變,三峽水庫來水量將持續減少,蓄水到175米水位的難度也會越來越大。

  金沙江上的壩

  9月29日,溪洛渡的壩前水位首次成功蓄至600米設計水位。這座中國第二大水電站,是長江及其上游金沙江上第四座落成投産的水電站。前三者分別是葛洲壩、三峽和向家壩。而溪洛渡、向家壩、烏德東和白鶴灘這四座位於金沙江下游的的世界級水電站,構成了世界上最大的梯級電站群。它們首尾相連,總裝機容量是三峽電站裝機容量的兩倍。

  長江上游及金沙江段上的大壩

  在金沙江中游,以位虎跳峽電站為核心,還有8座梯級電站——龍盤(即虎跳峽)、兩家人、梨園、阿海、金安橋、龍開口、魯地拉和觀音岩——正在建設之中,總裝機容量為2058萬千瓦。這些電站選址位於中國西部最壯美的自然景觀的核心地帶,從規劃之初就飽受爭議。反對的聲音曾使建設進程一度中斷,但最終沒能阻止這些大型電站上馬。

  金沙江上游同樣是8座梯級電站——崗托、岩比、波羅、葉巴灘、拉哇、巴塘、蘇哇龍和昌波,初步規劃裝機容量898萬千瓦。

  在金沙江下游的向家壩電站和三峽水庫之間,還有因為飽受爭議而暫時擱置的小南海電站。小南海電站位於重慶郊區。為了興建這座電站,中國政府修改了長江上游唯一一處國家級魚類自然保護區的範圍,而這個保護區本來是為了補償三峽水庫對長江魚類的影響而設立的。

  按照裝機容量計算,有四座電站躋身世界前十,其中三峽電站排名第一,溪洛渡、白鶴灘和烏東德分列第三、第四和第八位。向家壩排名第十一位。

  這些電站的興建與中國強勁的電力需求有關,特別是它們立項的時候,中國的供電能力和用電需求之間還存在很大的缺口。到2013年年底,中國發電機裝機容量已經躍居世界第一,達到12.5億千瓦,其中水電為2.6億千瓦。實際上,中國的煤電和核電投資都在下降,風電和太陽能發電規模較小,水電裝機容量和發電量的增長都非常可觀。減排壓力也是原因之一。這導致中國的能源巨頭多年來一直在追逐大型水電項目。

  中國是世界上溫室氣體排放量最大的國家,對全球溫室氣體排放總量的貢獻超過歐洲和美國的總和。水電被看成一種綠色的可再生能源。盡管建設周期較長、施工複雜、一次性投資大,但水電的運行成本較低,回報穩定。在2014年北京APEC會議上,中國和美國政府簽署減排協議,承諾到2030年非化石一次性能源要占能源總量的20%。這種國家戰略也會影響國有能源企業的決定。

  1958年3月29日,毛澤東乘“江峽”號輪船視察長江三峽。

  但修建三峽大壩的原因有所不同。中國喜歡把三峽工程的創意追溯到孫中山的《建國大綱》。這意味着三峽工程是中國現代化整體構想的一部分。孫中山認為,修建大壩可以促進長江上游的航運。1940年代,中國政府聘請美國著名水利專家薩凡奇在三峽等地勘探,以研究興建大壩的可能性。薩凡奇的着眼點主要是利用水力發電,促進中國的工業。1950年代,特別是1954年長江中游發生特大洪水導致數千人死亡的悲劇之后,修建三峽大壩的設想被提交到中華人民共和國的領導人面前,其主要目標已經從航運和發電轉移到了防洪。毛澤東對修建三峽大壩非常感興趣。在1956年寫作的一首浪漫主義風格的詞作裏,毛澤東設想了三峽大壩修成后的景象。但在1990年代之前,反對修建三峽大壩的聲音始終佔據上風——技術、資金、移民甚至水利部門反復強調的防洪目標,都受到質疑。直到1992年,三峽工程才通過論證,決定在三鬥坪建造181米高壩,攔蓄長江來水,並利用水力推動世界上最大的發電機組發電。

  三峽修建完成后,長江水利委員會宣佈,長江中游的防洪標準提高到可防千年一遇的洪水。

  “長江的抗旱標準是多少年一遇?”陳國階突然問我。

  更多的壩

  74歲的陳國階是中國科學院成都分院研究員。從1984年介入三峽問題開始,陳國階的學術生涯中,有一半時間花在了對三峽工程的研究上。他出人意料的發問令人措手不及。

  實際上,長江沒有什麼抗旱標準。這條生命之河對生命最大的威脅是洪水。1870年、1954年、1981年、1991年和1998年,長江流域都發生了巨大的洪水,造成無法估計的損失,也因此衍生出複雜的防洪標準。洪水佔據了絶大部分注意力,人們很少想到,長江中下游地區的旱災也非常常見。

  長江發源於青藏高原,一路彙集衆多支流的水量,流經6300多公里,從上海的崇明島外流入東海。以流量計算,它是世界上第三大河流,僅次於南美洲的亞馬遜河和非洲的剛果河。長江的流域面積達到180萬平方公里,其間生活着中國30%以上的人口。

  乾旱與長江水量的年度分佈和季節分佈不均有關。自然狀態下的枯水年份的枯水季節裏,就可能發生乾旱。水庫讓情況更加複雜。大壩夏秋季節蓄水,冬春季放水發電,這種調節機制理論上有助於緩解下游的洪水(主要發生在夏秋季)和乾旱(主要發生在冬春季)。但據長江水利委員會水資源保護局前局長翁立達測算,如果長江上游的電站水庫全部完工投産,水庫總庫容將達到1930.4億立方米至2125.8億立方米,調節庫容(大致相當於電站水庫在主要蓄水期的蓄水量)為1038億立方米至1143億立方米,是長江10月和11月徑流量一倍多。要想蓄滿水庫,就必須提前蓄水。這意味着,一旦發生夏季乾旱,下游用水需求與水庫蓄水需求就會發生矛盾。

  三峽工程建成后,長江流入洞庭湖和鄱陽湖的水量減少,而隨着泥沙含量較低的水流沖刷河道,導致湖口地區的河道變深,出湖水量增加。2006年、2009年和2011年,鄱陽湖和洞庭湖湖區發生了大面積乾涸。

  大壩將導致更多的大壩。長江上的第一座大壩葛洲壩比三峽大壩早興建20年,從功能上说,卻是三峽水庫的調節壩,目的是抵消三峽大壩蓄水和放水對長江航運的影響。三峽大壩建成后,在金沙江上修建大壩增加了一個強有力的動機:為三峽水庫控沙。庫尾淤積是三峽工程在工程技術方面的最大挑戰之一。隨着金沙江上多座大壩的興建,這些年長江上游來沙減少了很多。這消弭了三峽總公司的心腹大患,也為建設更多大壩提供了有力支持。

  開縣調節壩的目的是在三峽水庫放水清庫時防止周邊的支流水位下降過快過多,出現大面積消落帶。

  位於三峽庫區的萬州和開縣,就分別在三峽水庫蓄水前和蓄水后修建了自己的水壩。這些水壩的規模不大,在三峽水庫蓄水期間,水閘保持開啟狀態,水體自由交換,一旦三峽水庫水位持續下降,水閘就會關閉,將支流的來水攔截在壩內,形成“水庫中的水庫”。這些庫中庫影響了三峽的庫容,設計之初受到三峽總公司反對,但萬州和開縣別無選擇。如果不修建反調節水壩,任由庫區水位下降,大面積的消落帶會造成城區嚴重的環境問題。

  三峽庫區由於水位漲跌,導致庫岸形成消落帶。消落帶區域植物由於沖刷和水淹逐漸死亡,導致泥土裸露、水土流失。

  另一些更為大膽的建壩計劃,將其必要性和緊迫性建立在三峽大壩帶來的環境改變上。近年來鄱陽湖飽受冬春季乾旱之苦,江西省政府於是提出,要在鄱陽湖口和長江交匯處修建大壩,以抵消長江上游來水減少與河道深切的影響,保證湖區枯水季節的用水需求。這個計劃遭到几乎所有環境保護組織的一致反對,江西方面后來修改了設計方案,大壩被水閘替代。

  建閘目標是在每年11月到來年3月的枯水季節裏,保持湖區水位不低於11米。這個目標水位比鄱陽湖同期多年平均水位高4米多。

  盡管規模比萬州和開縣的“庫中庫”大得多,但在鄱陽湖建閘的原理與前者並無不同:水閘在汛期開啟,令長江水可以流入鄱陽湖,枯水季節到來后,水閘關閉,可以阻斷鄱陽湖水流入長江。

  許多機構表達了對在鄱陽湖湖口建壩或建水閘的反對,世界自然基金會在聲明中,列舉了鄱陽湖的重要生態功能:鄱陽湖是中國最大的淡水湖,也是長江中下游僅有的兩個大型通江湖泊之一,對維護長江生態意義重大。鄱陽湖是白鶴和東方白鸛等衆多候鳥在冬季的主要棲息地,湖區魚類占長江魚類種類的三分之一,是淡水魚類的重要基因庫。將近一半的江豚生活在湖區。鄱陽湖的生態濕地於1992年被列入《國際重要濕地名錄》,是中國加入“世界生命湖泊網”的唯一代表。

  湖北天鵝洲江豚保護中心陳列的江豚幼豚標本。江豚的數量正急劇減少,科學家認為其在自然狀態下消失只是時間問題。

  無壩方案被看作是維持鄱陽湖生態系統健康的最優選擇。他們呼籲,在對鄱陽湖的生態功能進行科學研究及工程建設的環境影響得到充分論證之前,應暫緩工程建設。

  長江環境保護已經日漸陷入窘境:白暨豚已經滅絶,長江水質每況愈下,旗艦物種如江豚和中華鱘,很可能會步白暨豚的后塵,其他魚類的數量也日漸稀少。

  “我們打了很多小勝仗,但輸掉了大戰役”,世界自然基金會長江項目總監雷剛说。

  事實上,鄱陽湖乾旱的成因複雜。那些明顯可見的原因中,既有自然因素,也有人為影響。長江中下游正經歷一次長達20年的乾旱周期,在這個氣象周期結束之前,降雨減少會導致鄱陽湖水位下降。當然,更直接的影響是江西省內五條注入鄱陽湖的大河——贛江、撫河、信江、修水和饒河——上都興建了大大小小的水電站,上游水庫導致來水減少,加上湖區挖沙嚴重導致湖盆不斷降低,兩個因素都加劇了鄱陽湖區的乾旱。鄱陽湖的水文變化也與三峽大壩有關。三峽水庫改變了長江的自然水文。以含沙量為例,由於泥沙沉積在庫底,冬春季節,水庫表層水體為含沙量低的清水下泄,流速加快,沖刷長江河道,鄱陽湖湖口地區的河道不斷下切,導致湖區水位和長江水位落差變大,在枯水季節湖水流入長江,加劇旱情。

  2013年11月,江西九江,鄱陽湖蛤蟆石水域乾涸的湖床。當年,鄱陽湖提前出現極枯水位。

  在湖口建壩(閘)無法從根本上解決這些問題,反而會産生很多新的問題:水質、魚類多樣性、長江江豚棲息地、候鳥棲息地以及長江下游泥沙量。泥沙量變化將一直影響到上海。

  系統風險

  這些問題包含兩個系統性的矛盾,第一個矛盾涉及到鄱陽湖和流入這個大湖的河流之間的關係,第二個矛盾則關係到長江上游和長江中下游之間的關係。這兩個矛盾都是由越來越多的水庫和大壩引起的。

  水庫的蓄水和放水活動會互相影響。對這些水庫的蓄水和放水活動進行調度,是一件非常困難的事。盡管修建水庫的目的是防洪和灌溉,但一旦調度不當,就會適得其反。特別是上游和下游同時處於極端氣象條件的時候,水庫之間的矛盾就會爆發:上游水庫在下游防洪最吃緊的時候泄洪,在下游旱情加劇的時候蓄水。

  大壩越多,調度的難度越高,不可控事件的風險就越大。在鄱陽湖口興建大壩或水閘將匯總和放大這種風險。

  “如果五條河同時發水,又不能合理調度,所有的水將匯入鄱陽湖。水閘建成后,鄱陽湖通往長江的出口處最窄可能不足3千米,加上400米的橋墩産生的阻水效應,湖區發生洪水的風險會大大增加”,雷剛说,“鄱陽湖區一旦發生洪水,又會增加長江幹流的調度困難”

  一個大壩如同一個放大器,會把原本分散在河流各處的風險集中到一處,而支流上的大壩將風險指向幹流,幹流的風險又指向幹流上的大壩;風險將逐級放大。

  這是一種系統性的風險。雷剛認為,中國並不具備管理這種風險的能力。原因之一是分佈在各地的大壩在設計的時候沒有充分考慮整個流域的調度需要,而管理各個大小不一的水庫運行的權限,又分散在不同地區的不同利益相關方手上。

  以長江幹流為例,由於金沙江的汛期早於長江汛期,金沙江上的水庫開始蓄水的時候,長江的汛期還沒有到來,如果三峽至向家壩之間區域的夏季降雨量較少,三峽水庫的上游來水就會大大減少,三峽水庫的起蓄時間必然提前——這正是2014年發生的故事,三峽總公司稱之為“長江上游水庫群聯合調度”。

  同樣的事情將變成常態。如果2009年和2011年長江中下游的乾旱氣候重演,三峽水庫將再次面臨艱難的選擇:要保證下游地區用水,意味着水庫蓄水不但達不到175米的最高水位目標,甚至連2009年的最高水位也達不到。這也意味着損失發電量。如果三峽水庫為保證發電而堅持蓄水,又會導致下游旱情加劇。

  三峽兩難

  系統性風險的實質是對水的爭奪。長江和金沙江上連綿不斷的水庫群,導致長江中下游來水持續減少,三峽水庫的蓄水時間將不可避免地持續提前。不斷增加的調水工程將令形勢更加嚴峻。這些調水工程分佈在金沙江、大渡河、漢江、烏江等長江流域的主要支流上,每年將幾百億立方米水量調往其他地區,其中,僅向北京等地供水的南水北調工程,每年就擬從長江流擬調水幾百億立方米(中線每年448億立方米,東線148億立方米)。

  陳國階預計,在未來的枯水年份裏,長江中下游夏秋季節的旱情可能會更加頻繁。而且,隨着中下游城市擴張,工業和生活用水持續增加,水庫蓄水和城市用水的矛盾還會進一步升級。

  由於缺乏全流域管理和協調機構,長江下游特別是上海,將成為爭奪戰中最大的輸家。近年來,位於長江出海口的上海因為上游來水減少,咸潮入侵的時間提前,持續時間變長。咸潮入侵不但影響上海的生活用水和生産用水,還會導致地面沉降。對這座城市裏不斷刷新高度記錄的高樓大廈來说,這是非常不好的消息。

  由於大壩阻斷泥沙下泄,泥沙沉積在出口海造就陸地的地質進程已經延緩。此進彼退,海水侵蝕還會讓已經形成的陸地重新消失。長江流域的污染最終也匯流到長江,流往上海,影響上海的城市供水安全。

  上海正呼籲中國成立一個系統的長江流域管理機構,以協調這類系統風險。上海的全國人大代表姚同海说,上海70%的自來水來自長江。目前長江的水質評價中剔除了磷和氮的指標,導致一些名為二類水的水體實際上磷氮超標,上海長時間的咸潮入侵,也與長江水氮氧化物超標有關。在2014年的全國“兩會”期間,上海市人大常委會副主任帶頭簽署提交了一份議案。這份議案希望全國人大能通過一部《長江法》,並在此基礎上成立長江流域管理委員會,對整個長江流域進行協調管理。這意味着從頭建立一個水資源管理系統,以應對越來越多的大壩帶來的系統風險。

  

  人類顯然比其他物種更懂得大仲馬所说的“等待和希望”。隨着時間推進,那些不善於等待的物種已經滅亡,或正走在滅亡的路上。通往滅絶之路

  十幾年前,我乘坐輪船在長江安徽段航行的時候,在池州和銅陵一帶的江面上經常看到成群的江豚浮出水面呼吸。它們遠離船只,在靠近江灘的水中嬉戲,或遠遠地沿着與輪船航道平行的方向快速前進。隨着沿江高速公路網絡變得更加密集,長江上不斷出現新的橋樑,如今長江下游几乎沒有客運輪船,取而代之的是越來越多的貨輪。對人類來说,这只是生活方式的小變化,但研究江豚的科學家卻發現,江豚的命運因此跨過了一道危險的界線。江豚已經非常少見。在走向滅亡的物種名單上,它們排在非常靠前的位置。

  系統已經亮起了紅燈。這是另一個系統——生態系統。

  生態系統的曝光機會比水資源調度系統多一些,但大多是鑲嵌在政府公文或媒體報導中的陳詞濫調。對少數有機會深切理解何為何生態系統的人們來说,他們正面對一個前所未有的事實:長江的生態系統正在崩潰。江豚的命運只是這個系統錯誤的一部分。

  2012年,在枯水季節的鄱陽湖,科研人員發現漁民與江豚集中在一小塊水域,衝突變得非常觸目。他們在一個小時裏看到了48條用電打魚的漁船。在場的長江天鵝洲白鰭豚國家保護區管理站負責人高道斌说,那一年鄱陽湖裏的江豚“瘦得像鬼”。 對魚的爭奪只是一方面,漁船的發動機会干擾江豚的聲吶系統。漁船如此頻密,江豚根本沒有時間進食。

  江西省政府認為,在湖口建閘,提升枯水季節的水位,有助於改善江豚生存環境,但科學家指出,大閘阻斷江湖聯繫和江豚洄游,可能導致它們的基因交流受阻,江豚種群的遺傳多樣性可能會進一步降低。

  也許不會有人比中科院水生所淡水鯨類專家王丁和他的同事們更懂得什麼叫“絶境”。王丁是世界上少數長期研究過白鰭豚的科學家之一。他的研究基地中科院水生所白鰭豚館在武昌城的一個角落裏,不大的院落中間放置了一尊雕像,幾隻不銹鋼白鰭豚歡快地游向天空。這種長江流域特有的淡水鯨類,曾經廣泛分佈於宜昌到上海之間河湖之中,它們在水裏的矯健身姿正如雕塑所示。然而,真實世界裏已經沒有白鰭豚了。

  曾有一條白鰭豚在白鰭豚館裏生活了23年,是王丁及其團隊的主要研究對象。它被命名為“淇淇”。“淇淇”是世界上最后一條人工飼養的白鰭豚。在三次為它尋找配偶進行繁殖的嘗試失敗后,“淇淇”於2002年在孤獨中死去。2006年,中美等六個國家的科學家發起聯合調查,在長江宜昌至上海段搜尋“淇淇”的同類,結果一無所獲。2007年,科學家宣佈,長江白鰭豚已經“功能性滅絶”。

  中國科學家認為,白鰭豚屬於鯨目齒鯨亞目下特有的白鰭豚科,而這些有着深淺不一的灰色皮膚的江豚,屬於鯨目齒鯨亞目下的鼠海豚科。

  白鰭豚館裏如今生活着7條江豚。它們是1995年到2011年間從長江流域捕撈而來的。和其他小型鯨類一樣,白鰭豚和江豚似乎都擁有某種激起人類本能的保護欲的特殊能力。白鰭豚館裏的7條江豚顯然已經適應了室內人工飼養的環境。到了飼養員前來投食的時間,它們快速而輕盈地游過來靠近池壁,准備進食。碧藍的池水沿着江豚光滑的流綫型身體向后分開,叫聲隨着它們的游動忽遠忽近。

  自從告別了在長江上乘船旅行的生活,這是我第一次看到江豚。除了金魚,我還從沒有如此近距離地觀察過一種生活在水下的動物。只要行動輕緩,不要高聲喧嘩,江豚似乎很容易適應人類的存在。它們的好奇心非常旺盛。很快,幾條年輕的江豚開始輪流快速靠近我腳下的池壁,然后加速游開。后來我們進入地下室,那裏位於池底,有幾個巨大的玻璃窗。江豚發現了我們的行蹤,紛紛潛入池底,游到玻璃窗前,在那裏停留片刻。我意識到它們在用突出的吻部觸碰另一側的玻璃。

  它們已經學會了用眼睛和人類交流。在自然狀態下,由於江水渾濁,江豚運用眼睛的機會不多,它們主要利用完備的聲吶系統理解環境。人工喂養一段時間后,江豚的眼神不再像剛來到的時候那樣呆滯。這給人類一種錯覺,以為江豚和人類一樣擁有高度發達的智力,並且能夠和人類進行情感交流。

  “这只是人類經驗和情感的投射”,中科院水生所的郝玉江博士解釋说,“的確,江豚非常注意人類的行為,能夠及時做出反饋,但這種機制和一般寵物並沒有什麼區別。”

  但圈養狀態下人類和江豚之間微妙而親切的情感,無法延續到野外,那裏的生存法則要殘酷得多。根據2012年調查的結果,長江江豚的種群數量大概僅有1000頭左右,其中長江幹流僅余500頭左右,幹流江豚數量每年的下降速度達到13.7%。如果按目前的下降速度,它們將在10年內從長江幹流中消失。

  可能導致江豚種群衰退的原因很多,根本原因是各種人類活動對長江生態環境的破壞。江豚是長江的旗艦物種,也是長江健康狀況的最重要的指示生物。

  有些科學家認為,白鰭豚滅亡之前,已經在地球上生存了2200萬年。在這段漫長歷史的絶大多數時間裏,江豚是長江裏的頂級捕食者。江豚進食量大,代謝快。郝玉江说,“食物資源的減少是造成江豚種群快速減少的一個重要因素。”

  在人工喂養環境下,夏季每天進食3公斤小魚,冬天要3.5到4公斤,平均進食量占體重的10%。近年來魚類資源的快速枯竭減少了它們的食物來源。

  生與死的分界線

  整個長江共有400種魚類,350種為淡水魚類,其中156種為長江特有魚類,絶大多數分佈於長江上游。歷史上曾在金沙江監測到143種魚類,2013年的一次調查只發現了其中17種。長江淡水魚以鯉科為主,其中包括被中國人普遍養殖的“四大家魚”(青魚、草魚、鰱魚和鱅魚)。1960年代,“四大家魚”在長江上有36個産卵場,每年魚苗徑流量有1000億尾左右,宜昌江段的産卵場規模最大,魚卵數量數十億枚,占總數的5%到7%左右。曹文宣院士在2011年的一次演講中提到,如今這裏每年僅有幾千萬枚魚卵。

  魚卵在水中漂流發育,魚卵和一部分孵化后的魚苗順流而下,漂流至長江中游,在較緩的水流中逐漸長成成魚,完成生命周期。2003年三峽水庫壩前水位達到139米之后,泄流槽成了上游魚苗通往長江中下游的鬼門關。湍急的水流中氮氣過飽和,魚苗至此大量死亡。2008年,壩前水位達到156米,3.16億尾魚苗通過大壩下泄,生存下來的只有2%。對魚而言,長江已經被分割成兩段。

  這個過程從1971年開始修建葛洲壩就開始了。盡管葛洲壩是一座低水頭的徑流式電站,而非三峽工程那樣的高壩,但對有些魚類而言,這仍然是生與死的分界線。

  10月下旬,我們在武漢看到危起偉的時候,這位世界上最知名的中華鱘研究專家正在和同事開會,討論監測2014年中華鱘産卵情況的計劃。不久前,危起偉公佈了一條悲傷的消息:2013年沒有發現中華鱘在自然環境下産卵。

  中華鱘,這種一億五千萬年前遺存至今的古老魚類,是世界上最大的淡水魚類,傳統産卵場位於金沙江。每年10月,中華鱘幼魚孵出后沿江而下,在長江生活10個月左右,第二年8月進海洋,性成熟后再返回長江和金沙江進行繁殖,在那裏生活18個月左右,直到完成産卵。歷史上在重慶至雷波之間觀測到16個中華鱘的産卵場。這些産卵場分佈在600公里長的河道裏。

  葛洲壩建成后,因為無法逾越大壩洄游至金沙江,中華鱘在長江裏的活動範圍縮短了1000公里。

  危起偉说,這種減少對中華鱘的影響至今沒有弄清楚,盡管這種古老的魚類對新環境表現出了巨大的適應能力。中華鱘在葛洲壩下開闢了新的産卵場,但由於長江古老背以下河道缺乏硬質河床,中華鱘只能在葛洲壩下5公里的河段裏開闢兩個新的産卵點。魚多的年份,産卵點的魚卵堆積如山,大量魚卵被其他魚吃掉了。

  如今洄游到長江産卵的中華鱘,都是葛洲壩建成后出生的,“數量比以前少得太多”,危起偉又補充说,“少了兩個量級。”

  1980年代,科學家每年可以觀測到2000尾左右成魚洄游,2000年以后這一數字減至200多尾,2011年只觀測到100尾左右。2013年是一個明確的轉折點。盡管研究者在2014年年初已經初步得出結論,2013年未見中華鱘在自然環境下産卵,但危起偉還不死心,他組織研究團隊,沿江走訪漁民,直到壞消息被確認。

  中華鱘未能如期産卵的原因可能是三峽水庫的存在導致産卵場的水溫過高。水庫蓄水導致水溫分層現象:上層水體受太陽照射溫度較高,下層水體因上層水體隔熱效應溫度較低。

  隨着水庫水位下降,溫度較高的上層湖水先行下泄,導致壩下河道的秋冬季水溫高於自然狀態,影響魚類秋冬季節的産卵活動,溫度較低的深層湖水后下泄,又導致河道春季水溫低於自然狀態,影響魚類春季的産卵活動。

  三峽水庫的蓄水時間不斷提前,中華鱘産卵的時間則不斷推后。2013年之前,由於水溫達不到條件,中華鱘産卵時間已經從10月中旬推遲到了11月中旬。2013年偏熱的天氣似乎成了最后一根稻草,産卵期水溫比常年高出了好幾度。

  4月12日,隸屬於三峽集團的中華鱘研究所在向長江放流了3000尾中華鱘。在它們1700公里的長江游過程中,水污染、繁忙的航運、魚網攔截都可能使這個過程戛然而止。過去30年,該所累計放流57次約500萬尾中華鱘,絶大部分無法到達長江口。新華社圖

  由於大多數中華鱘成魚生活在海里,只要中華鱘能夠在2014年或2015年恢復産卵,這個種群就會延續下去。2015年,人們的確在長江口發現了野生中華鱘魚苗。但和江豚研究者说起江豚一樣,危起偉對中華鱘的命運感到非常悲觀:“情況惡化到今天,不可逆轉,只能加劇”。

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