摘要：本文從河流的連續(xù)性特征出發(fā)分析了大壩對于河流生態(tài)系統(tǒng)的脅迫問題。指出要在自然－社會－經(jīng)濟(jì)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)中全面權(quán)衡筑壩的利弊得失。采用生態(tài)工程的方法對于筑壩河流進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)償是可行的。開展河流生態(tài)系統(tǒng)功能價(jià)值評估，建立生態(tài)補(bǔ)償?shù)暮侠頇C(jī)制。
　　關(guān)鍵詞：大壩河流生態(tài)補(bǔ)償生態(tài)工程學(xué)生態(tài)水利工程學(xué)補(bǔ)償機(jī)制

　　近來，國內(nèi)有專家對于我國西南河流的水電開發(fā)計(jì)劃提出了質(zhì)疑，主張“保留一條生態(tài)河流”。還有專家認(rèn)為西方國家都在拆除大壩，我國為什么還要建設(shè)大壩？看來，20世紀(jì)70年代在西方國家出現(xiàn)的大壩建設(shè)的利弊之爭，經(jīng)過30年后終于波及到中國。
　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2003年，全世界壩高超過15m或水庫庫容超過100萬m3立方米的大壩有49697座。建壩最多的國家依次為中國、美國、前蘇聯(lián)、日本和印度[1]。我國是一個(gè)大壩建設(shè)大國，隨著生態(tài)意識的提高，社會各界關(guān)注大壩對生態(tài)的影響問題是很自然的。
　　本文討論的問題是：大壩對于河流生態(tài)系統(tǒng)是否存在負(fù)面影響？如何權(quán)衡人類社會發(fā)展經(jīng)濟(jì)與維護(hù)自然生態(tài)系統(tǒng)健康之間的利弊得失？對于筑壩的河流進(jìn)行補(bǔ)償是否可行？如何形成補(bǔ)償機(jī)制？

1.大壩對于河流生態(tài)系統(tǒng)的脅迫
　　大壩工程對于滿足人類社會的防洪、發(fā)電、灌溉、供水、航運(yùn)等需求的作用巨大，為社會安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了保障。大壩對于生態(tài)系統(tǒng)的作用是雙重的，一方面水庫為生物生長提供了豐富的水源，也緩解大洪水對于生態(tài)系統(tǒng)的沖擊等，這些因素對河流生態(tài)系統(tǒng)是有利的。另一方面，大壩對于河流生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。自然界或人類對于生態(tài)系統(tǒng)的干擾,在生態(tài)學(xué)中稱為“脅迫”（stress）。水利水電工程對于河流生態(tài)系統(tǒng)的脅迫主要表現(xiàn)在兩方面：一是自然河流的渠道化。二是自然河流的非連續(xù)化[3]。大壩工程屬于第二類問題，即順?biāo)鞣较虻姆沁B續(xù)化問題。這里提出河流的“連續(xù)性概念”(continuumconcept)，用以說明河流生態(tài)系統(tǒng)是一種開放的、流動的生態(tài)系統(tǒng)，其連續(xù)性不僅指一條河流的水文學(xué)意義上的連續(xù)性，同時(shí)也是對于生物群落至關(guān)重要的營養(yǎng)物質(zhì)輸移的連續(xù)性[4]。營養(yǎng)物質(zhì)以河流為載體，隨著自然水文周期的豐枯變化以及洪水漫溢，進(jìn)行交換、擴(kuò)散、轉(zhuǎn)化、積累和釋放。沿河的水生與陸生生物隨之生存繁衍，相應(yīng)形成了上中下游多樣而有序的生物群落，包括連續(xù)的水陸交錯(cuò)帶的植被，自河口至上游洄游的魚類以及沿河連續(xù)分布的水禽和兩棲動物等，這些生物群落與生境共同組成了具有較為完善結(jié)構(gòu)與功能的河流生態(tài)系統(tǒng)。研究成果還表明，洪水周期變化對于聚集在河流周圍的生物是一種特殊的信號，這些生物依據(jù)這種信號進(jìn)行繁殖、產(chǎn)卵和遷徙，也就是說河流還肩負(fù)著傳遞生命信息的任務(wù)。概括地講，河流是生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)流、能量流和信息流的載體。河流的連續(xù)性，不僅包括水流的水文連續(xù)性，還包括營養(yǎng)物質(zhì)輸移的連續(xù)性、生物群落的連續(xù)性和信息流的連續(xù)性。大壩將河流攔腰斬?cái)?，形成了河流的非連續(xù)性特征，改變了連續(xù)性河流的規(guī)律。
　　從現(xiàn)象上看，大壩對于河流生態(tài)系統(tǒng)的影響包括兩個(gè)方面：一是大壩與水庫本身帶來的負(fù)面影響，二是在大壩運(yùn)行過程中對生態(tài)系統(tǒng)的脅迫。前者的影響主要是造成大壩上下游河流地貌學(xué)特征的變化。后者的影響主要是造成自然水文周期的人工化。
　　首先是河谷變成了水庫，原有陸地及丘陵生境被破碎化、片斷化，陸生動物被迫遷徙。流動的河流變成了相對靜止的人工湖，流速、水深、水溫及水流邊界條件都發(fā)生了變化，水庫中出現(xiàn)明顯溫度分層現(xiàn)象。由于水庫泥沙淤積，也截留了河流的營養(yǎng)物質(zhì)，促使藻類在水體表層大量繁殖，可能產(chǎn)生水華現(xiàn)象。在熱帶和亞熱帶地區(qū)的森林被水庫淹沒后，還會產(chǎn)生大量的二氧化碳、甲烷等溫室氣體。由于水庫的水深高于河流，在深水處陽光微弱，光合作用也弱，與河流相比其生物生產(chǎn)量低。另外，不設(shè)魚道的大壩對于洄游魚類是致命的屏障。在大壩下游，因?yàn)樗鲾y沙能力增強(qiáng)，加劇了水流對于河岸的沖刷，可能引起河勢變化。由于水庫泥沙淤積及營養(yǎng)物質(zhì)被截流，大壩下游河流廊道的營養(yǎng)物質(zhì)輸移擴(kuò)散規(guī)律也發(fā)生改變。這些因素都會使生物棲息地特征發(fā)生改變。另一方面，自然河流的水文周期年內(nèi)有明顯的洪－枯變化，河流生物同樣隨之呈現(xiàn)脈沖式的周期變化。而大壩運(yùn)行期間，水庫的調(diào)度服從于發(fā)電和防洪等需求，使年內(nèi)徑流調(diào)節(jié)趨于均一化，這些都會對河流廊道產(chǎn)生壓力。另外，如果從水庫中超量引水用于供水、灌溉等目的，使大壩下游水量銳減，引起河流干涸與斷流，也會導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的退化。最后，興建水庫造成移民搬遷，淹沒文物古跡或改變自然景觀，這不僅涉及社會和文化問題，從宏觀上看是造成一種社會－經(jīng)濟(jì)－自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的綜合問題。
　　從機(jī)理分析看，河流、湖泊和水庫都是生物地球化學(xué)循環(huán)過程中物質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化和能量傳遞的“交換庫”。而在湖泊與水庫中往往滯留時(shí)間長，一些物質(zhì)的輸入量大于輸出量，其滯留量超出生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力，由此導(dǎo)致污染、富營養(yǎng)化等，這種現(xiàn)象稱為“生態(tài)阻滯”。
　　總之，大壩對于河流生態(tài)系統(tǒng)的脅迫是客觀存在的事實(shí)，不容回避。但是，在我國水利水電建設(shè)中，不僅需要正視這種負(fù)面影響，更重要的是主動研究對于河流生態(tài)系統(tǒng)的補(bǔ)償?shù)恼?、技術(shù)和管理措施問題，探索與環(huán)境友好的大壩建設(shè)的新模式。

2.在自然－社會－經(jīng)濟(jì)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)中選擇優(yōu)化策略
　　在國際資源與環(huán)境研究領(lǐng)域有兩種對立的理論，一種稱之為資源主義（Resourcism），主張最大限度持續(xù)地開發(fā)可再生資源。另一種稱之為自然保護(hù)主義（Preservationism），其主要觀點(diǎn)是對于自然界中的尚未開發(fā)區(qū)域，反對人類居住和進(jìn)行經(jīng)濟(jì)開發(fā)。資源主義強(qiáng)調(diào)了滿足人類經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要性，卻忽視了維護(hù)健康生態(tài)系統(tǒng)對于人類利益的長遠(yuǎn)影響。而保護(hù)主義雖然高度重視維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)健康問題，但是反對一切對自然資源的合理開發(fā)利用，其結(jié)果往往會脫離社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)際而成為空洞的觀點(diǎn)?？梢哉f，這兩種理論都帶有相當(dāng)?shù)钠嫘?。比較現(xiàn)實(shí)的思維方法是放大研究問題的尺度，把問題放到自然－社會－經(jīng)濟(jì)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)中去考察，分析如何在既滿足人類社會經(jīng)濟(jì)需求又不損害或較少損害生態(tài)系統(tǒng)健康中尋找平衡點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。討論問題的方法也要結(jié)合各國的國情，不同的自然、社會與經(jīng)濟(jì)狀況，需要采取不同的對策，不存在各國統(tǒng)一的準(zhǔn)則。
　　如果簡單地反對一切大壩建設(shè)，主張大范圍地拆壩，肯定脫離了社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)際，是一種因噎廢食的觀點(diǎn)。相反，回避大壩給生態(tài)系統(tǒng)帶來的脅迫問題，忽視對于生態(tài)系統(tǒng)的補(bǔ)償，無疑會給人類長遠(yuǎn)利益帶來損害。世界上不存在百利而無一害的工程技術(shù)，權(quán)衡利弊，趨利避害是辯證的思維方法。實(shí)踐表明，大壩對于河流生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)面影響，可以通過工程措施、生物措施和管理措施在一定程度上避免、減輕或補(bǔ)償。尋找相對優(yōu)化的技術(shù)路線是解決問題的合理思維方式。
　　我國筑壩的目的是防洪、發(fā)電、灌溉、供水及航運(yùn)等，多數(shù)大壩工程具有綜合效益。我國水資源的特點(diǎn)之一是時(shí)間年內(nèi)分布不均勻，降雨集中在夏季，而冬季是枯水季節(jié)，我國大部分水庫的建設(shè)目的就是調(diào)節(jié)水量豐枯，滿足社會需求。
　　我國建設(shè)的高壩多數(shù)以水力發(fā)電為主要效益，而高壩對于河流生態(tài)系統(tǒng)的影響相對要大。發(fā)展水電會造成生態(tài)環(huán)境問題，那么有什么可以替代的能源形式對于生態(tài)環(huán)境影響相對要小呢？分析我國的能源結(jié)構(gòu)，2002年我國一次能源產(chǎn)量為1.387×109t標(biāo)準(zhǔn)煤。其中煤炭產(chǎn)量1.38×109t，居世界第一位。發(fā)電裝機(jī)容量3.57×105MW，發(fā)電量1.654×109MW.h，居世界第2位，其中水電發(fā)電量2.28×108MW.h，居世界第四位。我國已成為世界第二大能源消費(fèi)國。
　　我國在能源發(fā)展上面臨著環(huán)境污染的嚴(yán)重挑戰(zhàn)。其中尤以大氣污染嚴(yán)重。我國二氧化硫排放量居世界第一位，二氧化碳排放量僅次于美國居世界第二位。造成大氣質(zhì)量嚴(yán)重污染的主要原因是我國以煤為主的能源結(jié)構(gòu)，煙塵和二氧化碳排放量的70%、二氧化硫的90%、氮氧化物的67%來自于燃煤。有專家對于2020年我國對于能源的需要預(yù)測指出：2020年我國一次能源的需求在25-33×108t標(biāo)準(zhǔn)煤之間，至少是2000年的兩倍。據(jù)專家預(yù)測，到2020年，即使按照污染物產(chǎn)生量最少的情景，如不采取脫硫脫氮措施，二氧化硫、氮氧化物預(yù)計(jì)分別達(dá)到4×107t和3.5×107t。到2030年前后,在全球氣候變化問題上我國會面臨更大的國際壓力。
　　至于選擇其它能源技術(shù)的可能性，發(fā)展核電會遇到安全性、經(jīng)濟(jì)性和核廢料處理問題。發(fā)展風(fēng)力發(fā)電和太陽能光電的困難是單位千瓦造價(jià)高難于形成規(guī)模。至于利用氫能技術(shù)，目前還處于探索階段。從我國的能源資源結(jié)構(gòu)看，水能資源居世界第1位，煤居第3位，石油第12位，天然氣第22位。我國水電開發(fā)的程度相對發(fā)達(dá)國家較低，目前為23％。發(fā)達(dá)國家的水電開發(fā)程度已經(jīng)很高，平均在60％以上。其中美國為82％，加拿大為65%，德國為73％。我國具有如此豐富的水電資源，開發(fā)水電資源自然成為能源戰(zhàn)略的必然選擇。我國水能的技術(shù)可開發(fā)量約4×105MW，如果開發(fā)其50％，相當(dāng)于減少年燒煤約6×108t，接近于2002年我國實(shí)際燃煤總量的1/2。這對于大幅度減少溫室氣體排放意義重大，這不僅僅是對中國，也將是對全球環(huán)境保護(hù)的重大貢獻(xiàn)。
　　可見，觀察和研究筑壩環(huán)境影響問題，既要研究自然問題，還要考察相關(guān)的社會經(jīng)濟(jì)問題；既要研究一條河流、一個(gè)流域的問題，更要宏觀地研究全球尺度的生態(tài)環(huán)境保護(hù)問題。也就是在全球自然－社會－經(jīng)濟(jì)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)中考量我國水電發(fā)展和筑壩問題。在各種比選的技術(shù)路線中，“兩利相權(quán)取其重，兩害相權(quán)取其輕”，尋找相對優(yōu)化的方案。水力發(fā)電不污染大氣，不產(chǎn)生廢料，只要太陽不熄，水能資源不斷。毫無疑問，水電是一種可再生的清潔能源。可是，近年來由于國際反對建壩的聲浪高漲，在國內(nèi)外一些有關(guān)能源政策報(bào)告中，水電在清潔能源的名單中消失了，這明顯是片面的也是不科學(xué)的。