长江河流-泛滥平原生态系统面临的威胁与整体保护对策

长江中下游河流-泛滥平原是中国乃至世界最重要的生态系统之一,但正面临着多重的严重威胁。因此,迫切需要修复和保护这一至关重要的生态系统。文章全面系统地综述了长江河流-泛滥平原系统的生态研究进展,进而提出了整体修复与保护对策。首先,介绍了河流景观生态系统与水文连通性的基本概念和研究进展。然后,回顾了长江河流-泛滥平原的历史,概述环境与资源现状。2300万年前,长江贯通三峡东流,形成统一的大河。中下游泛滥平原星罗棋布河溪、湖泊(现有面积15770 km^2)和湿地,孕育出独特而复杂的淡水生物群落,为我国最重要的淡水渔业基地。第三,指出长江河流-泛滥平原生态系统面临四大威胁:(1)栖息地丧失,包括河流渠道化、湖泊面积锐减(19世纪50年代后减少了约10000 km^2)、湖滨带退化和过度采砂;(2)水文情势和水文连通改变,包括建成的4.7万座梯级水库、大多数湖泊以闸坝与干流阻隔;(3)水体污染,包括富营养化、重金属、有机污染物和微塑料;(4)生物资源过度利用,包括过度捕捞和高强度围栏养殖。第四,系统阐明江湖水文连通度与湖泊生态系统的关系:(1)江湖阻隔是湖泊富营养化的重要原因之一;(2)大型植物和底栖动物的物种多样性、生物量和生产量在一定程度的江湖水文连通度下达到最大;(3)阻隔导致各生态类群的鱼类物种多样性下降、天然鱼苗资源枯竭;(4)阻隔导致湖泊底层食物网结构简化,营养基础更加依赖有机碎屑。江湖阻隔的作用机制是:(1)阻碍湖泊与河流的水沙和营养传输,扰乱周期性水文波动,阻断或延滞生物的交流和生长过程;(2)削弱自然水文地貌过程,降低生境的时空异质性;(3)终止或减弱水文干扰作用。最后,提出了修复与保护对策。由于长江河流-泛滥平原是一个不可分割的巨系统,故必须在水系尺度上实施多样性整体保护战略。通过建立鱼类累积种数-面积关系模型,估算通江湖泊的最小保护面积,约为14400 km^2。因此,至少需要8900 km^2阻隔湖泊恢复通江,而闸坝生态水文调度是最现实的途径。基于生物的生态水文需求研究,提出如下调度措施:(1)恢复阻隔湖泊春季低水位,促进植物萌发;控制春夏水位上涨速率,保证水生植物正常生长。(2)在4—9月适时开闸,恢复幼鱼洄游入湖通道;11—12月适时开闸,恢复成鱼入江洄游通道。