水生生境

水生生境

水生生境是指水的自然生境結構,典型的水生環境是指海洋、港灣、鹽沼、湖泊、池塘、河川和泉水。水生生境對水生動植物的構成和演變十分重要。水生生境中生活著的水生生物,是自然地貌、水流和波浪、水體中沉積物、河岸帶植被等因子間相互作用的結果,反映出巨觀和微觀的生境特徵。巨觀生境也叫群落生境,包括緩慢流水和快速流水的巨觀生境。微觀生境一般指基底類型、覆蓋物、深度、水力的複雜性和流速。基底類型一般根據顆粒大小確定,主要包括淤泥和泥土、砂土、砂礫、細礫、中礫和巨礫。 在多數水生環境中占優勢的光合營養生物是微生物。

概念

水生生境是指水的自然生境結構,典型的水生環境是指海洋、港灣、鹽沼、湖泊、池塘、河川和泉水。水生生境對水生動植物的構成和演變十分重要。

內容

水生生境中生活著的水生生物,是自然地貌、水流和波浪、水體中沉積物、河岸帶植被等因子間相互作用的結果,反映出巨觀和微觀的生境特徵。巨觀生境也叫群落生境,包括緩慢流水和快速流水的巨觀生境。巨觀生境包括緩坡河段和陡坡河段,前者表現為淺灘,後者表現為急流、小瀑布、瀑布、跌水或陡坡急流,包括河道上下兩水閘間的水段、有河床沖刷的河段、回水段、瀑布下的水潭、築壩的或被廢棄的河渠(Bain和stevenson,1999)。微觀生境一般指基底類型、覆蓋物、深度、水力的複雜性和流速。基底類型一般根據顆粒大小確定,主要包括淤泥和泥土、砂土、砂礫、細礫、中礫和巨礫。除了基底的顆粒大小,植根性也很重要,範圍可從很低(當砂礫、細礫、中礫和巨礫表面被粒徑小於2mm細砂覆蓋度低於5%時)到非常高(當75%的礫石表面由細砂覆蓋時),75%的細砂覆蓋的河底通常是典型的城市水生生境情況。

其他重要的自然生境構成還包括:魚類藏身和躲避處,由巨礫、大的樹幹殘留物、水生植物、水流紊動和深度構成,能使魚類躲避捕食者、急流和陽光;河流的堤岸和河岸,是水生態和陸地生態的過渡地帶。自然條件良好的河流堤岸能為魚類提供隱蔽和藏身之處。但自然營力和人類活動也都能影響河堤的植被覆蓋、土壤抗蝕性、結構的穩定性和為魚類遮蔽的功能;河道建築物,阻礙魚的生活周期(如,洄游)、干擾水流、輸移沉積物和水的熱力狀態。干擾的程度取決於建築物的高度;在城市地區,中型以下的建築物(1~10m) 一般是攔蓄水的水壩(Bain和Stevenson,1999);

多樣的自然生境結構(Bain和Stevenson,1999)對生物多樣性保護至關重要。複雜和多樣化的水生生境能使魚類、底棲生物群落很好地生長,為水生植物提供良好的生長條件,而簡單的生境可降低生物群落的功能。河的堤岸取直、拓寬或平整河床,可導致河道在低流量季節時水深變淺,使水的含氧量降低,水溫升高,缺少遮蔽和庇護所。被直線化河道束縛的水流,使得河流的物理狀態完全相同,降低了生態系統的水文異質性(水流多樣性)。

在多數水生環境中占優勢的光合營養生物是微生物;在有氧區域藍細菌和藻類占優勢;在缺氧區域不產氧光合營養細菌占主導地位。飄浮或自由懸浮在水中的藻類稱為浮游植物;而附著在水底或邊緣上的藻類稱為海底藻類。因為這些光合營養生物利用光能來產生有機物,所以它們被稱為初級生產者。根據最後分析,水生生態系統的生物活動力依賴於光合營養生物初級生產的速率。

反過來,初級生產者的活動力也受資源和條件的影響。遠海大洋的初級生產力非常低,而近海區域就相對高些,一些湖泊和泉水的初級生產力是最高的。遠海大洋相對較低是因為浮游植物生長所需的無機營養濃度較低。另一方面近海區較為肥沃,是由於它從河川和其他污染水的傾入獲得豐富的營養。重要經濟作物的數量如魚類或甲殼類的水生生物最終是由初級生產的速率決定的;湖泊和近海區域具有較高的初級生產量,因此是魚類和甲殼類水生生物的豐富來源。

水體中微生物的數量和分布主要受到營養物水平、溫度、光照、溶解氧、鹽分等因素的影響。含有較多營養物或受生活污水、工業有機污水污染的水體有相應多量的細菌,如港灣(河流人海口)具有較高的營養水平,其水體中也有較高的微生物數。在水體中,特別是在低營養濃度水體中,微生物傾向於生長在固體的表面和顆粒物上,它們要比懸浮和隨水流動的微生物能吸收利用更多的營養物,常常有附著器和吸盤,這有助於附著在各種表面上。微生物在較深水體(如湖泊)中具有垂直層次分布的特點。在光線充足好氧的沿岸帶、湖水帶分布著大量光合藻類和好氧微生物,如假單胞菌、噬纖維菌、柄細菌、生絲微菌等。深水帶位於光補償水平面以下,光線少、溶解氧低,可見紫色和綠色硫細菌及其他兼性厭氧菌。湖底區是厭氧的沉積物,分布著大量厭氧微生物,主要有脫硫弧菌、甲烷菌、芽胞桿菌、梭菌等。

水生生境調查

水生生境調查應結合水質、水文等專題調查成果,有針對性地重點調查與水生生態密切相關的內容。

①自然環境:涉及流域地形、地貌、土壤、植被等地理環境,光照、氣溫、濕度、降雨量、徑流量等水文、氣候條件和變化特點。

②河流空間物理形態:河流水繫結構、連通性特點、河勢河態、河床底質、河網密度、洲灘邊坡等河流空間物理形態;河流乾支流已建、在建及擬建工程主要工程特性、調度運行方式以及因此導致的阻隔影響、生境片段化狀況等。

③水文情勢:工程所在河段集水面積、流量、水量、年際變化及年內分配;洪水主要發生時段、頻率;魚類繁殖等典型時段洪峰流量、水位漲落過程、洪峰持續時長等;重要生境典型時段流量、水位、流速、流態及其變化過程資料。

④水體理化性質:水域水溫、透明度、水色、pH值、電導率、溶解氧、鹼度、硬度、磷酸鹽、總磷、氨氮、硝酸鹽氮、總氮、高錳酸鉀指數、化學耗氧量、點源和非點源污染狀況及其變化情況,特別是氮、磷等生源要素及與水生生物生長繁殖關係密切的水溫等重要因子。

水生生境保護

水生生境保護主要分為兩個層次。第一個層次是從區域、流域或地方生物多樣性保護出發.選擇多樣性豐富、生態脆弱區域或珍稀水生動物關鍵柄息地、洄游通道等建立各級、各類保護區,從政策法律層面嚴格禁止或限制人類活動。第二個層次是從局部生物資源的保護出發,保護局部水域水生生物重要繁衍、棲息生境或洄游通道等,主要採取強化管理措施,劃定禁漁期、禁漁區,限制人類活動的干擾。如大壩水庫建設後,流水生生境萎縮,對庫尾、壩下流水河段以及支流、支流匯口區域的保護;引水式電站形成的減水河段的保護;魚類重要產卵場、索餌場、越冬場等重要生境的保護等。一般而言,第一個層次的生境保護主要是國家、各級地方政府或流域根據生態環境保護的需要規劃設立,水利水電工程建設過程中涉及的生境保護則主要是第二個層次的生境保護。

確定原則

①自然性、特異性和關鍵性優先;②統籌兼顧,重點突出,合理布局;③形式多樣,分類管理;④以重要生物類群生態需求為基本出發點,與相關規劃相協調;⑤以天然生境保護為主,再自然化生境修復為輔。

確定方法

①生境多樣性高的特異性生境。如高壩大庫形成後庫尾、壩下、支流、支流匯口等流水生生境以及可能涉及的洲灘、河網、沼澤等濕地生境。

②魚類等水生動物關鍵棲息地。如魚類重要的產卵場、索餌場、越冬場、洄游通道等,甚至包括某些對特異性生境依賴程度高的物種完成整個生活史的水域。

③受損程度高的生境。如引水式電站形成的減水河段等。

保護範圍

生境保護的範圍需要根據水生生物生物學特性、生態環境狀況以及相關水資源開發利用規劃綜合考慮,堅持保護優先、合理開發的原則。

①幹流生境

重點保護庫尾以上和壩下流水生生境。庫尾以上包括庫尾肉眼可覺察流動的庫區及以上流水河段,若為梯級開發,則包括上級壩址以下的整個流水江段;若以上無梯級開發,則需要保護多數魚類具有完成整個生命史的最小棲息空間,保證庫區和河流形成完整的河庫生態系統。壩下包括壩址至下級水庫庫尾肉眼可覺察流動的庫區間的流水江段,如壩下無梯級開發,又無重要生境時,主要保護壩址附近江段魚類上溯集聚區域,保護江段應在2km以上;如下游有重要生境時,應儘可能包括這些重要生境。

②支流生境

工程影響區的所有支流流水河段及其匯口。對一些生境多樣性高、開發程度低、水生生物資源較為豐富的支流,保護範圍應包括整個支流水系;已經進行開發的支流,梯級以下流水河段,甚至是匯口附近微流水區域也具有較高的保護價值,應該納入保護範圍;對於一些落差大、水流湍急的支流或季節性的支溝,豐水期下游平緩河段,甚至河口區域也納入保護範圍。

③其他生境

引水式電站或取調水後的減水河段,只要泄放適當的生態流量,雖然水域面積萎縮,但仍保留河流流水生生境的基本特性,還可為流水性生物提供一定的繁衍棲息生境,具有重要的保護價值。其保護範圍除整個減水河段外,還應包括電站尾水口以下的流水河段及下游重要生境,若下游為下級水庫庫區,還應包括下游水庫庫尾流水河段,並維護與水庫庫區的連通性。

保護措施

⑴劃定禁漁區、禁漁期

為保護某些重要的經濟魚類、蝦蟹類或其他水生經濟動物資源,將其產卵繁殖、幼魚生長、索餌肥育和越冬洄游季節所劃定的禁止或限制捕撈活動的水域,劃為禁漁區。禁漁區是保護魚類資源或其他水生經濟動物正常產卵、繁殖、幼體成長、越冬及維持其生態平衡的重要措施之一。就生境保護的區域而言,所有的生境保護區域均為禁漁區。

通常在劃定禁漁區的同時,相應規定一定的禁漁時間。如在某一水域範圍內全年或某一段時間內禁止捕撈,或禁止捕撈某些種類(或某種規格的魚類),或禁止使用某種漁具作業等。就生境保護區域而言,不同的生境類型,禁漁期的期限可以有差別。一般而言,幹流壩下、庫尾以上流水江段和減水河段以及有重要保護價值的支流應全年禁捕,一般的支流及其匯口在魚類繁殖期禁捕。

⑵確定合適的利用方式和強度

①取締酷性漁具漁法。電魚、毒魚、炸魚以及迷魂陣等對魚類資源有毀滅性的影響,予以嚴格取締。

②確定合理的起捕規格。根據魚類生長發育特性,保證魚類性成熟後能夠完成第一次繁殖活動,確定合適的起捕規格,據此規定捕撈網具的網目大小。

③控制混捕比例。在實際捕撈生產中,儘管規定了捕撈的網目大小,不可避免地混捕幼魚及非允許捕撈種類,因此,需要確定混捕比例。我國海洋漁業允許混捕幼魚的比例一般規定為總漁獲量的20%以下,在內陸江河可以規定不得超過總漁獲量的10%。

④確定捕撈總量和限制捕撈船隻數量。根據魚類種群資源增長的特點,確定最適持續漁獲量;同時,根據單船魚產量,確定捕撈船隻數,通過捕撈許可制度控制捕撈船隻。

⑶限制生境保護區域的開發利用

對於水生生境保護區域,嚴格限制水利水電、航運樞紐、河道采砂、航道整治等相關開發利用。

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