航道整治工程對長江江豚影響及緩解措施分析

王克雄，王丁

(中國科學院水生生物研究所， 中國科學院水生生物多樣性與資源保護重點實驗室， 武漢 430072)

航道整治工程對長江江豚影響及緩解措施分析

王克雄，王丁

(中國科學院水生生物研究所， 中國科學院水生生物多樣性與資源保護重點實驗室， 武漢 430072)

長江江豚僅生活于長江中下游干流及洞庭湖、鄱陽湖，現存量不足1 000頭，營群居生活，以魚為食，依賴水下聲探測和聲通訊進行生存、繁衍，對水體空間、水文條件、魚類資源、水下聲環境等有特殊要求。長江中下游頻繁實施的航道整治工程，在一定程度上改變了某些江段局部水文條件，對魚類資源及分布造成不利影響；航行船舶數量和密度增加，改變了水下聲環境，對江豚覓食、集群等造成不利影響；部分支汊水深變淺、面積減小，甚至季節性斷流，導致長江江豚庇護所消失。采取綜合性的措施恢復長江魚類資源；推進以長江江豚為主體的綜合環境保護措施；重建長江江豚自然棲息地和易地新建長江江豚自然種群等，可在一定程度上緩解航道整治工程對長江江豚的不利影響。

長江江豚；航道整治；棲息地保護；易地保護；自然保護

長江江豚(Neophocaenaasiaeorientalisasiaeorientalis)僅分布于長江中下游干流及洞庭湖、鄱陽湖。2012年調查結果顯示，長江江豚種群數量為1 040頭，其中干流500頭，相比2006年調查結果，長江干流江豚種群在2006—2012年間，年下降速率達13.7%，而2006年之前的年下降速率約為6.4%[1- 2]。基于種群動態模型的預測結果表明，如果長江生態環境條件持續惡化，且長江江豚保護效果在近年內難以凸顯，長江江豚種群在未來10余年內滅絕風險極高[3]。

長江作為眾多水生動物的重要棲息地，尤其是作為長江江豚等大型水生動物的最重要、甚至是唯一的棲息地，其河道形態、水文條件、水下環境等不僅是這些水生動物棲息地獨特性的重要構成元素，也是其生命活動的直接承載體。但是，隨著工業化進程的加快，以及社會經濟持續高速發展，過度漁業捕撈和高速發展的航運、水利設施建設、污染物排放等，已在一定程度上改變了長江生態環境，并且對長江江豚等水生動物的棲息地及餌料資源造成較嚴重的不利影響[4]。盡管初步研究表明，魚類資源減少是長江江豚種群數量下降的重要原因之一，但是棲息地片段化、棲息地質量下降等也是不可忽視的重要原因[1- 2]。從總體上看，魚類資源減少以及棲息地變化等無一不與長江河道形態及水文條件變化密切相關。

50多年來，長江中下游河道演變受自然因素和人為因素雙重影響，但是人為因素的影響日益增強。20世紀90年代以來，交通部門陸續實施的長江中下游航道整治是河道非自然演變的重要內容之一[5]。簡單而言，航道整治就是通過人工措施對河道形態及水文條件進行調整和調節，以維持一定的河道寬度及水深，保障通航能力并確保船舶安全。受河道演變的影響以及航運業快速發展的需要，長江中下游航道整治近年來異常頻繁，并且有較多的工程項目是在長江江豚重要棲息地甚至是自然保護區內實施。鑒于長江江豚的極度瀕危現狀，需要深入分析航道整治工程對長江江豚種群及棲息地的影響，探討和提出減緩不利影響的措施，以緩解整治工程與長江江豚保護的尖銳矛盾。本文從餌料資源減少、水下噪聲增強，以及庇護所消失等方面，分析航道整治工程實施對長江江豚的不利影響，并探討了減緩不利影響的相應措施，以期作為航道整治工程設計的技術參考，為工程實施提供長江江豚保護技術方案。

1 航道整治工程對長江江豚影響分析

航道整治工程對長江江豚影響是多方面的，主要是河道形態及水文條件改變導致餌料資源下降、水下聲環境質量下降以及部分庇護所消失等。

1.1 小型魚類資源減少影響江豚分布

江豚以魚為食，小型魚類的分布及資源量是江豚自然分布的重要驅動因子。基于鄱陽湖湖口及相連的長江干流部分江段的調查結果表明，在魚探儀監測到魚類分布的水域，發現江豚的概率大于40%，而在魚探儀未監測到魚類分布的水域，發現江豚的概率低于20%[6]。最近一項研究也表明，魚類分布對江豚分布和移動至關重要。長江中下游港口區是船舶進出繁忙的水域，但長江江豚為獲得足夠的食物，卻頻繁地在港口區活動和覓食，尤其是在黃昏和夜間[7- 8]。港口區有較多的水下構筑物，著生藻類及其他周叢生物相對較豐富，加之港口區生活人員食物殘渣直接排入水中，吸引了較多小型魚類在港口區聚集和覓食，在此區域活動的江豚可能相對較容易捕食到足夠的魚類，而在港口區之外的其他水域，魚類密度相對較低，江豚難以有效獲得足夠食物。這種現象在長江中下游鄂州、九江等多個港口區均可觀察到。

航道整治工程在實施過程中通常會通過建設護底、護灘、護坡、護岸等工程，避免或減弱水流對河床及邊灘、岸灘的沖刷，以達到維持航道相對穩定的目的。這些防護工程的建設一方面改變了原有水下泥質或沙質環境，對底棲生物的棲息條件造成不利影響，在一定程度上破壞了底棲生物群落和種群，影響一部分以底棲生物為食的魚類的棲息；另一方面破壞近岸帶的水生植物群落，導致部分產粘性卵的小型魚類的產卵場消失，影響近岸帶小型魚類的聚集。因此，航道整治中建設的這些防護工程極易導致一部分小型魚類棲息地消失或者位置發生較大改變，繼而影響長江江豚的棲息。此外，與航道建設密切相關的河道整治工程，如堤防修建與加固、護岸工程和河勢控制工程等，同樣會影響小型魚類資源的分布和數量，導致長江江豚離開難以獲得足夠食物的江段。

2012年的考察表明，長江中游武漢以上江段存在多個江豚分布的空白區[2]，雖然尚不能認為這些長度均約100 km的空白區是航道及河道整治工程所致，但至少可以推測，江豚離開這些區域的重要原因之一是這些空白區江段魚類資源量不能滿足江豚生存和繁衍之需。隨著航道整治工程在中下游全面鋪開，尤其是在實施長距離、大面積的防護工程后，可以預見，某些江段可能會因為小型魚類資源量急劇減少而成為新的江豚分布空白區。

1.2 水下噪聲增強影響江豚撫幼

長江江豚完全依賴聲探測和聲通訊生存。目前普遍認為，出生后100 d內是幼年長江江豚回聲定位能力及其行為發展的關鍵時期，也是其生命脆弱期[9]。行為觀察也發現，幼豚出生后的最初3個月有75%的行為型式已出現，并且在3個月左右開始出現吞食小魚的行為，這與聲信號研究結果一致[10]。

>>航道整治工程對長江江豚的影響是多方面的，主要是河道形態及水文條件改變導致餌料資源下降、水下聲環境質量下降以及部分庇護所消失等。攝影/王克雄

長江中下游干流水下噪聲的主要來源是航行船舶的噪聲。航道整治工程期間，各類施工船舶和施工機械參與施工，施工現場水下噪聲會不同程度增強。此外，部分航道整治工程的目標之一是提高航道等級以適應日益增長的水上運輸需求，本質上仍是增加船舶通行量。船舶通行量的增加，會增加水下噪聲強度。已有研究表明，長江江豚對船舶噪聲有躲避行為，比如，船舶出現與江豚出現存在負相關關系；在船舶航行軌跡的0～50 m垂直距離范圍內，通常難以觀察到江豚，而在50～100 m范圍內卻能觀察到江豚[8,11]。

盡管長江江豚能主動避船，但在某些特殊情形下，仍容易被航行船舶傷害，比如在捕食時，江豚容易不理會船舶靠近[6]；在相對狹窄的水道內，高速船舶突然接近時，江豚無處躲避或難以在短時間內逃離到聽覺安全距離之外[7- 8]。對幼齡江豚而言，船舶噪聲的不利影響會更加嚴重。大型載重船舶噪聲的峰頻通常低于10 kHz，這正是幼豚、母豚之間通訊信號的頻率范圍，高強度的船舶低頻噪聲干擾母幼間聲通訊，影響母豚撫幼，甚至導致幼豚失散，而失散的幼豚不具備獨立生存能力，極易餓死或溺亡。

1.3 支汊庇護所消失導致小群體江豚消失

河道形態的多樣性，尤其是支汊、彎道、洲灘的存在，是形成復雜水文條件的基礎，也是長江水生生物多樣性形成的基礎。目前，長江江豚種群變化的主要趨勢之一是大群體分散成小群體，小群體單獨活動和棲息。由于主河道內魚類資源減少和水下噪聲等干擾相對較嚴重，部分江豚進入了魚類資源和水下環境相對穩定的支汊內長期棲息。2012年考察期間，發現較穩定的小群體江豚棲息于宜昌、鄂州等江段支汊內[2]。這些小群體江豚由于長期與其他群體隔離，難以進行個體交換和繁殖，群體生命力相對脆弱，而該處支汊則成為其重要庇護所。此外，在實施航道整治工程江段的橫向一定范圍內通常含有支汊，不但為魚類及江豚提供了多樣化的生存環境，也為工程實施期間或航道運行期間受擾動江豚提供棲息庇護所。

在有兩條或多條支汊存在的江段實施航道整治工程，通常會優先考慮保證其中一條支汊的水深和流量，而對其他支汊采取工程措施限制水深和流量，甚至采取堵汊措施予以斷流。例如20世紀70—90年代，在長江下游太子磯河段、官洲河段、南京河段、銅陵河段先后實施了多處分汊河段的堵汊工程[5]。堵汊是一種特例，在目前的航道整治工程中較少采用，但限制其他支汊的水深和流量的措施卻被廣泛采用。限深限流措施實施后，通航支汊內的水深及流量可能得以保證，但其余支汊可能因為水深變淺和流量減小而逐漸淤積甚至斷流，喪失江豚庇護所功能。

如果在已實施過一期限深限流措施的河段實施航道整治二期工程，情況將變得更為復雜。一期工程已嚴重減弱非通航支汊作為江豚庇護所的功能，導致江豚難以長期棲息于此；二期工程將會進一步限制非通航支汊的水深和流量，極可能導致江豚離開該江段。此外，如果二期工程施工安排在冬季低枯水位期，則此時江豚不但面臨工程施工壓力，還面臨難以在附近尋找到合適庇護所的壓力。

2 減緩航道整治工程不利影響的對策建議

航道整治工程實施是影響長江江豚棲息地質量和種群數量的重要原因之一，但是減緩航道整治工程的不利影響，不能簡單地只基于調整工程位置、施工時間及工程類型等，應從恢復餌料資源、改善棲息地質量，甚至易地建立繁殖種群等綜合考量。

2.1 采取綜合措施恢復長江魚類資源

長江航運業及與之相關的航道建設、碼頭港口建設等從根本上講屬于經濟活動，是基于開發利用長江河道資源、水資源而發展的商業活動。在資源開發和利用過程中所產生的經濟效益，應遵循生態補償的原則，將其中的一部分用于長江生態環境補償。盡管生態補償的內容和形式多樣，但是基于長江江豚保護需要而言，目前最迫切的需要是恢復長江魚類資源，為江豚提供豐富的餌料。在恢復魚類資源方面，目前主要實施的措施是增殖放流，實際上最根本的措施應該是減少捕撈，恢復棲息地，促進魚類自然繁殖和增殖。

長江中下游目前尚有大量從事天然捕撈的漁民，盡管捕撈方式不斷更新，但漁獲量卻逐年減少，既不利于魚類資源保護，也不利于漁民生活改善和漁業經濟發展。因此，應自上而下逐步推進漁民轉產轉業，逐漸讓天然捕撈退出長江，減少漁業活動對長江魚類資源的影響和傷害。航道整治工程項目應承擔一部分責任，至少應承擔工程項目實施水域內從事天然捕撈漁民轉產轉業的責任。這樣既可以在一定程度上弱化整治工程實施對魚類資源及棲息地的不利影響，又可推進全長江全年禁漁的落實。此外，在非航道開展魚類棲息地修復、有計劃地開展增殖放流等亦有助于恢復長江魚類資源，推進長江江豚保護。

2.2 以江豚為指示物種提出綜合減緩影響措施

目前基礎研究的主體是長江江豚，針對該物種開展了多方面研究，包括數量、分布、行為、聲學、保護等，但是針對河道形態、水文條件、船舶航行對長江江豚的直接和間接影響，包括空間占用、噪聲干擾等，卻少有完整研究。因此，目前評價航道整治工程及船舶航行對長江江豚的影響，從根本上講尚缺少足夠的定量數據和應用研究支持。鑒于此，除了加強相關基礎研究外，應將長江江豚作為長江生態環境健康的指示物種予以關注和評價。長江江豚位居食物鏈頂層，其分布和數量變化不僅與魚類數量和分布相關，而且與河道形態、水文條件、水下環境變化等密切相關。

航道整治對環境及水生生物的影響是多方面的，有些影響是長期的，有些影響是短期的，如何合理評價這些影響目前尚未有相關標準，同時也未有較全面的減緩影響措施。為降低評價工作的復雜性，同時也為使減緩不利影響的措施更具針對性，建議航道整治工程環境影響評價中將長江江豚作為受影響主體予以考慮，并依次關聯到魚類及水生生物的種群和分布，以及水環境穩定性等。同樣地，所提出的減緩不利影響的措施，也從保護和恢復長江江豚棲息地的完整性、連續性、多樣性，以及餌料的可獲得性，關聯到保持河道形態、水文條件、水下環境的多樣性和完整性等。

由于長江江豚是極其脆弱的物種，基于其種群及棲息地保護提出的環境保護措施，在空間上可以覆蓋更多的水域空間和水生動物棲息地，在時間上既考慮了江豚保護的急迫性，又從長遠考慮恢復更多水生物種種群。從總體上講，有利于減緩航道整治工程對長江水生態環境及水生生物的不利影響。

2.3 主動保護措施與易地新建種群相結合

首先，應考慮采取主動措施保護、重建長江江豚自然棲息地。通過在江豚重要棲息地的上游和下游水域調整水體流速、流量、流向，以達到某些河段的航道整治目標，避免在江豚棲息地水域實施工程；在部分環境條件較好的支流、支汊，通過實施水文改造工程，重建江豚棲息地和庇護所，確保江豚在航道異常繁忙的情況下，或在航道整治工程實施期間，能找到足夠的庇護所供其躲避和棲息。

其次，應考慮在條件具備時易地新建長江江豚自然種群。將干流中一些長期被隔離的江豚小群體整體遷出，并移入自然條件合適的長江故道，建設易地江豚保護區和新建長江江豚自然繁殖種群。目前，應考慮遷出群體的包括宜昌煙收壩及枝江水域支汊的江豚小群體，而遷出江豚的釋放水域可以考慮湖北石首天鵝洲故道保護區和湘鄂兩省共管的上車灣故道保護區。

此外，在航道整治工程中應盡量避免裁彎、堵汊和渠化河道。因為這些工程會嚴重改變河道形態，降低河道形態多樣性，同時會改變水流和河道互動態勢，不利于保持水生動物棲息地多樣性，會嚴重降低水生動物多樣性和豐度。同時，為減少船舶航行對江豚的不利影響，應考慮改進船舶設計，降低航行船舶水下噪聲強度，減少航行船舶對江豚的聲干擾，避免航行船舶造成江豚意外傷亡。

3 結語

航道整治工程與長江江豚等水生動物保護的矛盾將長期存在，除通過優化工程設計和改進施工方式以減小工程對環境及水生動物的負影響外，在國家和地方政策方面也應充分考慮將長江作為國家資源，將長江江豚等物種作為戰略資源予以保護。長江中大型水生物種相繼走向瀕危甚至滅絕，并非某一項涉江工程建設使然，而是環境負影響積累效應和連鎖效應的集中凸顯。長江水生物種趨于小型化和水生群落組成單一化，極可能是河道形態及水文條件多樣性程度嚴重降低的表現，值得高度關注。

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[3] Mei Zhigang, Huang SL, Hao Yujiang,etal. Accelerating population decline of Yangtze finless porpoise (Neophocaenaasiaeorientalisasiaeorientalis)[J]. Biological Conservation, 2012, 153(5): 192- 200.

[4] Wang Ding. Population status, threats and conservation of the Yangtze finless porpoise[J]. Chinese Sciences Bulletin, 2009, 54(19): 3 473- 3 484.

[5] 潘慶燊, 胡向陽. 長江中下游河道整治研究[M]. 北京: 中國水利水電出版社, 2011: 27- 41.

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Analysis of Impact of Waterway Adjustment Activities on Yangtze Finless Porpoise and Mitigation Measures

WANG Ke-xiong, WANG Ding

(The Key Laboratory of Aquatic Biodiversity and Resources Conservation of Chinese Academy of Sciences,Institute of Hydrobiology, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430072, China)

The Yangtze finless porpoises (Neophocaenaasiaeorientalisasiaeorientalis), with a population of less than 1000 individuals, live only in the middle and lower reaches of the Yangtze River, and its adjacent Dongting and Poyang Lakes. As the porpoises live in groups, feed on fishes, and depend on underwater acoustical detection and communication for survival and reproduction, they have particular needs in water dimensional, hydrologic conditions, fish resources, and underwater acoustic environment. To a certain degree, the frequently conducted waterway adjustment activities in the middle and lower reaches of the river caused changes of local hydrologic conditions in certain river sections which resulted in negative effects on fish resources and distribution of fish resources there. The increasing density and quantity of ships in the river, caused changes of underwater acoustic environment, resulting in negative effects on grouping and foraging behaviors of the porpoises. The decrease in water depth and width of some side branches and even seasonal occurrence of drying up led to the vanishing of porpoises’ refuges. In order to mitigate the impact of waterway adjustment activities on the population and habitats of the porpoise, some measures are proposed: recovering the fish resources in Yangtze River by taking comprehensive measures; enforcing integrated environmental protection measures targeted at porpoise protection; rebuilding natural habitats in Yangtze River for the porpoise, and establishing newex-situnatural populations.

Yangtze finless porpoise; waterway adjustment activities; habitat protection;ex-situconservation; natural conservation

2015-02-24

國家自然科學基金(31170501)

王克雄(1963—)，男，湖北黃梅人，研究員，博士，主要研究方向為鯨類行為生態學，E-mail：wangk@ihb.ac.cn

王丁(1958—)，男，湖北崇陽人，研究員，博士，主要研究方向為鯨類保護生物學，E-mail：wangd@ihb.ac.cn

10.14068/j.ceia.2015.03.004

X820.3

A

2095-6444(2015)03-0013-05