摘要：本文从河流的连续性特征出发分析了大坝对于河流生态系统的胁迫问题。指出要在自然－社会－经济复合生态系统中全面权衡筑坝的利弊得失。采用生态工程的方法对于筑坝河流进行生态补偿是可行的。开展河流生态系统功能价值评估，建立生态补偿的合理机制。
　　关键词：大坝河流生态补偿生态工程学生态水利工程学补偿机制

　　近来，国内有专家对于我国西南河流的水电开发计划提出了质疑，主张“保留一条生态河流”。还有专家认为西方国家都在拆除大坝，我国为什么还要建设大坝？看来，20世纪70年代在西方国家出现的大坝建设的利弊之争，经过30年后终于波及到中国。
　　据统计，截至2003年，全世界坝高超过15m或水库库容超过100万m3立方米的大坝有49697座。建坝最多的国家依次为中国、美国、前苏联、日本和印度[1]。我国是一个大坝建设大国，随着生态意识的提高，社会各界关注大坝对生态的影响问题是很自然的。
　　本文讨论的问题是：大坝对于河流生态系统是否存在负面影响？如何权衡人类社会发展经济与维护自然生态系统健康之间的利弊得失？对于筑坝的河流进行补偿是否可行？如何形成补偿机制？

1.大坝对于河流生态系统的胁迫
　　大坝工程对于满足人类社会的防洪、发电、灌溉、供水、航运等需求的作用巨大，为社会安全和经济发展提供了保障。大坝对于生态系统的作用是双重的，一方面水库为生物生长提供了丰富的水源，也缓解大洪水对于生态系统的冲击等，这些因素对河流生态系统是有利的。另一方面，大坝对于河流生态系统产生干扰。自然界或人类对于生态系统的干扰,在生态学中称为“胁迫”（stress）。水利水电工程对于河流生态系统的胁迫主要表现在两方面：一是自然河流的渠道化。二是自然河流的非连续化[3]。大坝工程属于第二类问题，即顺水流方向的非连续化问题。这里提出河流的“连续性概念”(continuumconcept)，用以说明河流生态系统是一种开放的、流动的生态系统，其连续性不仅指一条河流的水文学意义上的连续性，同时也是对于生物群落至关重要的营养物质输移的连续性[4]。营养物质以河流为载体，随着自然水文周期的丰枯变化以及洪水漫溢，进行交换、扩散、转化、积累和释放。沿河的水生与陆生生物随之生存繁衍，相应形成了上中下游多样而有序的生物群落，包括连续的水陆交错带的植被，自河口至上游洄游的鱼类以及沿河连续分布的水禽和两栖动物等，这些生物群落与生境共同组成了具有较为完善结构与功能的河流生态系统。研究成果还表明，洪水周期变化对于聚集在河流周围的生物是一种特殊的信号，这些生物依据这种信号进行繁殖、产卵和迁徙，也就是说河流还肩负着传递生命信息的任务。概括地讲，河流是生态系统物质流、能量流和信息流的载体。河流的连续性，不仅包括水流的水文连续性，还包括营养物质输移的连续性、生物群落的连续性和信息流的连续性。大坝将河流拦腰斩断，形成了河流的非连续性特征，改变了连续性河流的规律。
　　从现象上看，大坝对于河流生态系统的影响包括两个方面：一是大坝与水库本身带来的负面影响，二是在大坝运行过程中对生态系统的胁迫。前者的影响主要是造成大坝上下游河流地貌学特征的变化。后者的影响主要是造成自然水文周期的人工化。
　　首先是河谷变成了水库，原有陆地及丘陵生境被破碎化、片断化，陆生动物被迫迁徙。流动的河流变成了相对静止的人工湖，流速、水深、水温及水流边界条件都发生了变化，水库中出现明显温度分层现象。由于水库泥沙淤积，也截留了河流的营养物质，促使藻类在水体表层大量繁殖，可能产生水华现象。在热带和亚热带地区的森林被水库淹没后，还会产生大量的二氧化碳、甲烷等温室气体。由于水库的水深高于河流，在深水处阳光微弱，光合作用也弱，与河流相比其生物生产量低。另外，不设鱼道的大坝对于洄游鱼类是致命的屏障。在大坝下游，因为水流携沙能力增强，加剧了水流对于河岸的冲刷，可能引起河势变化。由于水库泥沙淤积及营养物质被截流，大坝下游河流廊道的营养物质输移扩散规律也发生改变。这些因素都会使生物栖息地特征发生改变。另一方面，自然河流的水文周期年内有明显的洪－枯变化，河流生物同样随之呈现脉冲式的周期变化。而大坝运行期间，水库的调度服从于发电和防洪等需求，使年内径流调节趋于均一化，这些都会对河流廊道产生压力。另外，如果从水库中超量引水用于供水、灌溉等目的，使大坝下游水量锐减，引起河流干涸与断流，也会导致生态系统的退化。最后，兴建水库造成移民搬迁，淹没文物古迹或改变自然景观，这不仅涉及社会和文化问题，从宏观上看是造成一种社会－经济－自然复合生态系统的综合问题。
　　从机理分析看，河流、湖泊和水库都是生物地球化学循环过程中物质迁移转化和能量传递的“交换库”。而在湖泊与水库中往往滞留时间长，一些物质的输入量大于输出量，其滞留量超出生态系统自我调节能力，由此导致污染、富营养化等，这种现象称为“生态阻滞”。
　　总之，大坝对于河流生态系统的胁迫是客观存在的事实，不容回避。但是，在我国水利水电建设中，不仅需要正视这种负面影响，更重要的是主动研究对于河流生态系统的补偿的政策、技术和管理措施问题，探索与环境友好的大坝建设的新模式。

2.在自然－社会－经济复合生态系统中选择优化策略
　　在国际资源与环境研究领域有两种对立的理论，一种称之为资源主义（Resourcism），主张最大限度持续地开发可再生资源。另一种称之为自然保护主义（Preservationism），其主要观点是对于自然界中的尚未开发区域，反对人类居住和进行经济开发。资源主义强调了满足人类经济发展的重要性，却忽视了维护健康生态系统对于人类利益的长远影响。而保护主义虽然高度重视维护生态系统健康问题，但是反对一切对自然资源的合理开发利用，其结果往往会脱离社会经济发展的实际而成为空洞的观点。可以说，这两种理论都带有相当的片面性。比较现实的思维方法是放大研究问题的尺度，把问题放到自然－社会－经济复合生态系统中去考察，分析如何在既满足人类社会经济需求又不损害或较少损害生态系统健康中寻找平衡点，实现可持续发展的目标。讨论问题的方法也要结合各国的国情，不同的自然、社会与经济状况，需要采取不同的对策，不存在各国统一的准则。
　　如果简单地反对一切大坝建设，主张大范围地拆坝，肯定脱离了社会经济发展实际，是一种因噎废食的观点。相反，回避大坝给生态系统带来的胁迫问题，忽视对于生态系统的补偿，无疑会给人类长远利益带来损害。世界上不存在百利而无一害的工程技术，权衡利弊，趋利避害是辩证的思维方法。实践表明，大坝对于河流生态系统的负面影响，可以通过工程措施、生物措施和管理措施在一定程度上避免、减轻或补偿。寻找相对优化的技术路线是解决问题的合理思维方式。
　　我国筑坝的目的是防洪、发电、灌溉、供水及航运等，多数大坝工程具有综合效益。我国水资源的特点之一是时间年内分布不均匀，降雨集中在夏季，而冬季是枯水季节，我国大部分水库的建设目的就是调节水量丰枯，满足社会需求。
　　我国建设的高坝多数以水力发电为主要效益，而高坝对于河流生态系统的影响相对要大。发展水电会造成生态环境问题，那么有什么可以替代的能源形式对于生态环境影响相对要小呢？分析我国的能源结构，2002年我国一次能源产量为1.387×109t标准煤。其中煤炭产量1.38×109t，居世界第一位。发电装机容量3.57×105MW，发电量1.654×109MW.h，居世界第2位，其中水电发电量2.28×108MW.h，居世界第四位。我国已成为世界第二大能源消费国。
　　我国在能源发展上面临着环境污染的严重挑战。其中尤以大气污染严重。我国二氧化硫排放量居世界第一位，二氧化碳排放量仅次于美国居世界第二位。造成大气质量严重污染的主要原因是我国以煤为主的能源结构，烟尘和二氧化碳排放量的70%、二氧化硫的90%、氮氧化物的67%来自于燃煤。有专家对于2020年我国对于能源的需要预测指出：2020年我国一次能源的需求在25-33×108t标准煤之间，至少是2000年的两倍。据专家预测，到2020年，即使按照污染物产生量最少的情景，如不采取脱硫脱氮措施，二氧化硫、氮氧化物预计分别达到4×107t和3.5×107t。到2030年前后,在全球气候变化问题上我国会面临更大的国际压力。
　　至于选择其它能源技术的可能性，发展核电会遇到安全性、经济性和核废料处理问题。发展风力发电和太阳能光电的困难是单位千瓦造价高难于形成规模。至于利用氢能技术，目前还处于探索阶段。从我国的能源资源结构看，水能资源居世界第1位，煤居第3位，石油第12位，天然气第22位。我国水电开发的程度相对发达国家较低，目前为23％。发达国家的水电开发程度已经很高，平均在60％以上。其中美国为82％，加拿大为65%，德国为73％。我国具有如此丰富的水电资源，开发水电资源自然成为能源战略的必然选择。我国水能的技术可开发量约4×105MW，如果开发其50％，相当于减少年烧煤约6×108t，接近于2002年我国实际燃煤总量的1/2。这对于大幅度减少温室气体排放意义重大，这不仅仅是对中国，也将是对全球环境保护的重大贡献。
　　可见，观察和研究筑坝环境影响问题，既要研究自然问题，还要考察相关的社会经济问题；既要研究一条河流、一个流域的问题，更要宏观地研究全球尺度的生态环境保护问题。也就是在全球自然－社会－经济复合生态系统中考量我国水电发展和筑坝问题。在各种比选的技术路线中，“两利相权取其重，两害相权取其轻”，寻找相对优化的方案。水力发电不污染大气，不产生废料，只要太阳不熄，水能资源不断。毫无疑问，水电是一种可再生的清洁能源。可是，近年来由于国际反对建坝的声浪高涨，在国内外一些有关能源政策报告中，水电在清洁能源的名单中消失了，这明显是片面的也是不科学的。