美国基西米河生态恢复工程的启示

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1、美国基西米河生态恢复工程的启示摘要：文章介绍了美国迄今为止规模最大的河流恢复工程——基西米河生态恢复工程的概况，该工程是按照生态系统整体恢复理念设计的工程．文中分析了进行河流恢复的目的以及工程设计原则．基西莱河生态恢复工程的经验告诉我们，按照传统的水利工程设计方法造成河流渠道化，会对河流生态系统带来诸多负面影响；为减轻对于河流生态系统的压力采取的河流恢复工程措施，又会付出很高的代价．我国的水利工程建设应避免重走西方国家的弯路，改进水利工程规划设计方法，实现人与自然的和谐．关键词：生态系统河流恢复工程生态系统整体恢复基西米河美国基西米河的生态恢复工程是美国迄今为止规模最

2、大的河流恢复工程，从规划论证阶段至今已经经历20余年。它也是按照生态系统整体恢复理念设计的工程．从20世纪70年代开始科学工作者就对基西米河渠道化工程引起生态系统的退化进行了长期的观测研究，同时组织了论证与评估，研究如何采取工程措施和管理措施对于河流生态系统进行修复．自1984年开始进行试验性建设，1998年正式开工，工程将延续到2010年结束。基西米河生态恢复工程的经验告诉我们，按照传统的水利工程设计方法造成河流渠道化，会对河流生态系统带来哪些负面影响，为减轻对于河流生态系统9压力采取的河流恢复工程措施，又会付出多高的代赞。我国正处在水利水电建设高潮，大批新建工程正

3、在兴建，为了避免走弯路，西方国家的经验教训值得我们思考与借鉴。1改造前基西米河的自然状况1．1基本自然状况美国基西米河(Kissimmee)位于佛罗里达州中部，由基西米湖流出，向南注入美国第二大淡水湖——奥基乔比湖，全长166km，流域面积7800km2．流域内包括有26个湖泊；河流洪泛区长90km，宽1．5-3km，还有20个支流沼泽，流域内湿地面积18000hm2。1．2历史上基西米河地貌形态的多样性历史上的基西米河地貌形态是多样的．从纵向看，河流的纵坡降为0。00007，是一条“辫子”状的蜿蜒型的河流．从横断面形状看，无论是冲刷河段或是淤积河段，河流横断面都具有

4、不同的形状．在蜿蜒段内侧形成沙洲或死水潭和泥沼等，这些水潭和泥沼内的大量有机淤积物成为生物良好的生境条件．原有自自然河流提供的湿地生境，其能力可支持300多种鱼类和野生动物种群栖息．这些生物资源的多样性是由流域水文条件和河流地貌多样性提供的．在20世纪50年代建设堤防堤防以前，由于平原地貌特征及没有沿河的天然的河滩阶地，河道与洪泛区（包括泥沼、死水潭和湿地)之间具有良好的水流侧向联通性．洪泛区是鱼类和无脊椎动物良好的栖息地，是产卵、觅食和幼鱼成长的场所．在汛期干流洪水漫溢到泛洪区，干流与河汊、水潭和泥沼相互联通，小鱼游到泛洪区避难．小鱼、无脊椎动物在退水时从洪泛区进于

5、流．另外，原有河道植被茂盛，植被的遮阴对于融解氧的温度效应起缓冲作用．1．3水文条件在对河流进行人工改造之前，河流的水文条件基本上是自然状态的．年内的水量丰枯变化形成了脉冲式的生境条件．据水文资料统计，平均流量从上游的33m3/s到河口的54m3/s．历史记录最大洪水为487m3/s，平均流速为0.42m/s．在流量达到40—57m3/s河流溢流漫滩时，流速不超过0.6m/s．在人工改造前，洪水在通过茂密的湿地植被时流速变缓，又由于纵坡缓加之蜿蜒性河道等因素，导致行洪缓慢。退水时水流归槽的时间也相应延长．在历史记录中有76％的年份中，有77％面积的洪泛区被淹没．退水时

6、水位下降速率较慢，小于0.03m/d．每年的洪水期，各种淡水生物有足够的时间和机会进行物质交换和能量传递．洪水漫溢后，各种有机物随着泥沙沉淀在洪泛区里，为生物留下了丰富的养分．由于河流地貌形态的多样性和近于自然的水文条件，为河流生物群落多样性提供了基本条件．原有自然河流提供的湿地生境，其能力可支持300多种鱼类和野生动物种群栖息．2水利工程对生态系统的胁迫2．1水利工程建设概况为促进佛罗里达州农业的发展，1962年到1971年期间对在基西米河流上兴建了一批水利工程．这些工程的目的：一是通过兴建泄洪新河及构筑堤防提高流域的防洪能力；二是通过排水工程开发耕地．工程包括挖掘

7、了一条90km长的C-38号泄洪运河以代替天然河流，运河为直线型，横断面为梯形，尺寸为深9m、宽64—105m。运河设计过流能力为672m3/s．另外，建设了6座水闸以控制水流．同时，大约2/3的洪泛区湿地经排水改造．这样，直线型的人工运河取代了原来109km具有蜿蜒性的自然河道．连续的基西米河就被分割为若干非连续的阶梯水库，同时，农田面积的扩大造成湿地面积的缩小(图1)．2．2水利工程对生态系统的胁迫从1976年到1983年，进行了历时7年的研究．在此基础上对于水利工程对基西米河生态系统的影响进行了重新评估．评估结果认为水利工程对生物栖息地造成了严