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引
言
自然是人类的家园。但如果没有人类的改造,自然其实并非是人类的理想家园,例如,农村生活,一定没有城市更便捷和更好的居住条件,但城市对自然的破坏或改造力度比农村更大。可见,我们人类,为了自身更好的生活,不得不经常地去改造自然。人类正是在改造自然过程中不断进步和发展的,但是,人类对自然的改造,有时也是对自然的一种伤害/破坏,超过一定的程度,也会对人类产生较大的反作用。例如,我们的城市,比农村对自然的破坏更大,如城市的环境污染大,制造的温室气体更多,城市给野生生物的栖息地更少,生物多样性更低等等;甚至没有农村的补给,城市可能无法生存。于是,我们可能不得不思考这样的问题:人与自然之间应该维持一种怎样的关系?我们在改造自然的过程中应该如何减少其负面的影响?我们也经常看到,在对待自然的时候,人们通常存在两种不同的态度:一种是保守的观点,主张尽量不改造自然,例如,不少生态学家,都反对在河流上修建闸坝,因为这会造成对鱼类栖息地的巨大改变,使鱼类生物多样性受到较大影响;但也有一些人,认为大江大河上修建闸坝,能为人类带来更大的福祉,如若用于水力发电,能产生绿色能源;用于防洪,可以减少洪涝灾害;此外,闸坝形成的水库,还能提供灌溉或饮用水源等等。所以对于人与自然的关系,不同的人由于角度不同,看法也就不同。
不知道您对大坝建设是持什么态度?在我去美国密西西比河考察前后,我对大坝建设的态度也发生了一些改变,所以今天,我就想和大家来谈谈为什么我在考察了密西西比河上的Locks(船闸)and Dams (大坝)后,对大江大河上的闸坝建设问题看法会有不同的。
Locks &
Dams
英文Locks,即大坝上的过船闸,因为在密西西比河上的每一个Dams(大坝)上,都同时建设了过船闸(Locks),所以他们就将这样的大坝称为Locks and Dams。相比于我国的长江,密西西比河的中上游相对更浅,因此美国人为了改善密西西比河的航运条件,就早在1930年代就在密西西比河的中上游修建了26座大坝(图1),即通过修建这些大坝,使密西西比河不同河段的水位都能有所抬升(基本都在9m以上),从而能使更大的船舶都能通行,显然如果不在大坝上修建过船船闸,这些大坝就把航线切断了,因此他们又在每个大坝上修建了过船船闸,于是美国人把这样的大坝称为Locks and Dams。这样的名称应该说是非常的科学。
图1 密西西比河上的船闸大坝 (Locks and Dams)
图2 位于Keokuk的密西西比河第19号船闸大坝
图2是位于美国Keokuk市的第19号Lock and Dam。19号大坝也是密西西比河上仅有的2个发电大坝之一,即密西西比河上的大多数大坝是不用于水力发电的,都是水头较低的大坝,而第19号闸坝算是水头较高的一个大坝,但与我国长江上的大坝相比,那仍然是一个非常低的大坝。这主要是因为密西西比河的落差仅400英尺,而我国的长江上游与中游的落差可达5000米,而且我国的大坝都建在长江的上游,因此必然都是高水头大坝。而美国密西西比河上的相对较低水头的闸坝,对洄游鱼类的阻隔作用就没那么大,因而对鱼类的影响也会相对较小。我们在对美国密西西比河的闸坝进行考察的过程中也发现,美国的Lake sturgeon(湖鲟)、入侵美国的我国的鲢鳙等鱼类,都能在密西西比河自然繁殖,根据美国一些研究机构标志的鲢鳙等鱼类的行为,也可以看到这些鱼类能穿越不同的闸坝。同时在考察中我们也亲眼目睹了密西西比河鱼类的较高多样性及丰富的鱼类资源,那么他们是如何做到在修建大量闸坝的同时,又能使鱼类多样性得到较好的保护的呢?
美国
经验
根据本人的观察和思考,认为密西西比河的闸坝建设之所以对鱼类多样性没有产生较大的影响,可能基于这样一些原因,我们在此提出或分析这些原因,也旨在供我国有关方面在相关河流上建设闸坝时能有所借鉴。
1. 总体的设计和通盘的考虑
即密西西比河在最初规划设计闸坝时就是为了改善整条河流而不是局部河流的航运条件,因此设计时便是对整个密西西比河的400m落差作了通盘的规划设计,保证在不同的河段都要达到通航条件,因此,就设计建设了多达26座闸坝,使落差本不大的河流上每个大坝的上下水头落差较小,建设这些低水头水坝,对鱼类的阻隔作用就不大,而且大坝上还有船闸,也能帮助一些鱼类通行,因此虽然建设了这么多座大坝,也仍没有对鱼类多样性产生太大的危害。试想,如果当初设计时,仅仅建设几座大坝,那么尽管密西西比河的总水位落差不大,但为了分削上游可能来的洪水,就可能需要使每个水坝拦蓄的水量增加,这样就需要使水位更高,这样若仅建设几座大坝,就可能只能建高坝了。在实际中,由于建设了26个闸坝,相当于同时建设了26个水库,这样每个水库就可以相对较小、但仍具有调蓄洪水的作用。可见,对整个河流的通盘考虑和总体的规划设计非常重要。
2. 河流沿岸带和洪泛区的有效保护
本次考察,我们也见证了密西西比河两岸也大多保留了原有的风貌,并没有像长江沿岸,要么建设码头和防洪堤,要么大片的洪泛区被建设为人类村落和农田,在密西西比河,洪泛区和沿岸带的较好保护/保留,就为各种鱼类的苗种生长提供了充足的育幼场所/庇护所(nursery)。
图3 密西西比河上可见的各种洪泛区
之所以这些洪泛区没有遭到破坏,也与他们较好的保护意识有关。我们本次考察了解到,美国的闸坝都归美国陆军工程兵团(US army corps of engineers)管理,在每个闸坝的陆军工程兵团管理部门都配备了若干个Biologists(生物学专家)岗位,例如,在我们考察的第26号闸坝,就配备了3位Biologists,其中一位是学林学专业的(本科生),一位是学野生动物保护专业(的本科生)。但他们同时也拥有丰富的鱼类知识。当需要开展一些涉及鱼类保护时,他们通常也都是一同参与保护的。
图4 第26号Lock and Dam上的Biologists
我在现场问了其中的一位Biologist(最右),是否在学校的学习就完全掌握了现在岗位工作所需的全部生物学知识,她坦言,工作中用到的生物学知识,其实很多都是在工作中学习和积累起来的。但在他们的介绍过程中,我们也能充分感受到,他们的专业知识还是非常扎实的。据他们介绍,每个工程兵团队,都是由不同学科背景的人组成,这样可以有效保护密西西比河两岸的植被、各种野生动物和鱼类等资源。
3. 长期和系统的科学研究保障
美国同时有很多单位如一些大学教授团队,国家的不同研究机构(如USGS, US wildlife service, US army corps of engineering等)都在系统地开展相关研究,而且各研究机构相互共享数据和采样材料,相互交流和相互帮助,例如USGS专家做的鱼类标志,若别的研究机构监测到了,也会把结果反馈给USGS的研究人员,这样相互帮助,也使研究结果能达到更广的范围,结果也就更可靠。长期的科学研究,为密西西比河鱼类多样性和资源保护提供了重要的支撑。
总之,尽管密西西比河是一条被人为高度改造过的河流,但由于具有丰富的生物学和鱼类生物学知识,因此在改造的同时,也注意保护,因此维持了密西西比河较高的鱼类多样性。
可能与我们国内的一些人们想象的不同,密西西比河上也是具有商业渔民的。在我国的鲢鳙(被称为亚洲鲤鱼)入侵密西西比河以后,这些商业渔民,除了自己的商业捕捞外,也被请求开展对鲢鳙的捕捞(有关部门与商业渔民签订合同,商定捕捞方案,来控制亚洲鲤鱼的种群数量)。