0引言

對(duì)水能資源開(kāi)發(fā)生態(tài)效應(yīng)的研究長(zhǎng)期以來(lái)，除了關(guān)注局部生態(tài)系統(tǒng)要素變化外，更多的是從流域的角度，將流域視為一個(gè)整體，綜合分析水能資源開(kāi)發(fā)可能對(duì)流域上下游或某一河段生態(tài)環(huán)境的影響。這些研究對(duì)于有效把握水能資源開(kāi)發(fā)影響下生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展變化的規(guī)律、特點(diǎn)起到了積極而有益的作用，研究結(jié)果的應(yīng)用使水能資源開(kāi)發(fā)的生態(tài)友好性不斷得以提高。而在關(guān)注水能資源開(kāi)發(fā)利用流域生態(tài)效應(yīng)的同時(shí)，高山峽谷區(qū)的水能資源開(kāi)發(fā)卻面臨著另一個(gè)更為突出的生態(tài)問(wèn)題———由生態(tài)系統(tǒng)垂直地帶性所導(dǎo)致的水能資源開(kāi)發(fā)生態(tài)效應(yīng)在海拔高層上差異，這種差異從局部來(lái)看，對(duì)水能資源開(kāi)發(fā)的影響或制約更為直接、明顯。因此，在綜合分析水能資源開(kāi)發(fā)生態(tài)效應(yīng)的時(shí)候，除了應(yīng)從流域縱向上考慮可能產(chǎn)生的效應(yīng)外，還應(yīng)對(duì)高梯度生態(tài)效應(yīng)加以分析，進(jìn)而更為全面、系統(tǒng)地對(duì)水能資源開(kāi)發(fā)綜合生態(tài)效應(yīng)做出判斷。

1高梯度生態(tài)效應(yīng)概念的界定

所謂高梯度效應(yīng)，又稱作高度梯度效應(yīng)，是指隨著山地的海拔、相對(duì)高度以及坡度坡向變化而導(dǎo)致的自然—人文綜合效應(yīng)。不僅包括山地本身的自然—人文綜合效應(yīng)，也包括對(duì)與之相鄰的洼地(河谷或盆地)或平地(高原面、平原等)的自然—人文的綜合效應(yīng)。這種效應(yīng)是綜合集成式的，形成了地球陸地表面獨(dú)特的地—氣—水—生—人的綜合耦合系統(tǒng)［1］。參照此概念，可以對(duì)高梯度生態(tài)效應(yīng)做出相應(yīng)的界定，高梯度生態(tài)效應(yīng)是指由于區(qū)域海拔、相對(duì)高度以及坡度坡向變化而導(dǎo)致的生態(tài)系統(tǒng)效應(yīng)。相對(duì)于山地高梯度效應(yīng)來(lái)說(shuō)，高梯度生態(tài)效應(yīng)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是山地自然—人文綜合效應(yīng)中的生態(tài)效應(yīng)。重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是隨著海拔、相對(duì)高度變化而導(dǎo)致的生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成要素、系統(tǒng)功能的變化。垂直分異、高度分層是山地特有的地域分異。山地有足夠的海拔和相對(duì)高度是發(fā)生垂直分異、高度分層的兩個(gè)基本前提。足夠高的海拔使垂直性分異得以充分體現(xiàn)，足夠大的相對(duì)高度則使垂直帶性分異的產(chǎn)物———山地垂直帶譜、生態(tài)高度分層更加完備。

2怒江水能開(kāi)發(fā)中的高梯度生態(tài)效應(yīng)分析

2.1水能開(kāi)發(fā)中高梯度效應(yīng)形成的基礎(chǔ)

1)地質(zhì)環(huán)境基礎(chǔ)

怒江作為我國(guó)典型的高山峽谷區(qū)，所在區(qū)域在氣候、土壤、植被等都體現(xiàn)出典型的高梯度差異，沿怒江三縣沿線僅海拔在4000m以上的山峰就有四十多座，從河谷到山頂?shù)淖畲蠛０胃卟钸_(dá)到4390m。這種巨大海拔高差使怒江氣候呈現(xiàn)出“一山有四季，十里不同天”的立體氣候特征，進(jìn)而使其生態(tài)系統(tǒng)垂直分異明顯。同時(shí)，這一區(qū)域山體的巖石多呈破碎狀，風(fēng)化變質(zhì)強(qiáng)烈，覆蓋山體的土壤薄。坡度陡，重力地貌發(fā)育，在高山上部又都分布著較多的重力堆積物和一定數(shù)量的古冰磧物。由于這些堆積物的結(jié)構(gòu)本來(lái)就比較松散，再加上半山以上地區(qū)每年冬春時(shí)節(jié)常為冰雪所覆蓋，對(duì)松散的巖石土壤形成短時(shí)的堅(jiān)固作用，而至夏季冰雪融化時(shí)又使之松動(dòng)，這在一定程度上加重了地層結(jié)構(gòu)的松散性，在多種因素的共同作用下，使得這一地區(qū)非常容易形成泥石流和山體滑坡之類的地質(zhì)災(zāi)害［2］。怒江水能資源開(kāi)發(fā)所面臨的此種地質(zhì)環(huán)境特點(diǎn)，是水能開(kāi)發(fā)高梯度生態(tài)效應(yīng)差異的基礎(chǔ)所在。

2)生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)

怒江州生境敏感區(qū)占了全州面積的85.84%，其中極度敏感區(qū)所占比例最大，占36.61%，其次為高度敏感區(qū)，占31.11%［3］(表1)，高度敏感區(qū)與極度敏感區(qū)所占比重超過(guò)全州土地面積的60%，說(shuō)明整個(gè)怒江州面臨的生物多樣性保護(hù)責(zé)任重大，從空間分布來(lái)看，極度敏感區(qū)、高度敏感區(qū)大多集中于怒江沿岸人口密度高、人類活動(dòng)頻繁的地區(qū)，而這些區(qū)域也是水電站建設(shè)影響最為直接的區(qū)域。怒江水電開(kāi)發(fā)將對(duì)怒江生態(tài)系統(tǒng)在垂直空間層面上的要素產(chǎn)生相應(yīng)的影響，這種高梯度生態(tài)效應(yīng)的顯現(xiàn)是以生態(tài)系統(tǒng)要素、功能的特點(diǎn)為基礎(chǔ)，由水能資源開(kāi)發(fā)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)不同海拔層所產(chǎn)生的擾動(dòng)強(qiáng)度及生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)能力所決定，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)生態(tài)系統(tǒng)的垂直地帶性差異與水電開(kāi)發(fā)關(guān)聯(lián)時(shí)，所形成的生態(tài)效應(yīng)差異及其綜合效應(yīng)。

2.2怒江水能資源開(kāi)發(fā)主要高梯度生態(tài)效應(yīng)分析

1)不同海拔層自然災(zāi)害工程誘發(fā)因素增加

怒江由于河流深切，造成一定臨空面，加之怒江主要沿?cái)嗔褞Оl(fā)育，易產(chǎn)生崩塌等現(xiàn)象，水電開(kāi)發(fā)對(duì)區(qū)域地質(zhì)、地貌及局地氣候的影響存在高梯度差異，不同海拔層自然災(zāi)害的發(fā)生將因受水電開(kāi)發(fā)影響程度的不同而出現(xiàn)不同;水庫(kù)蓄水后，庫(kù)區(qū)水體對(duì)岸體的侵蝕將加劇山地溝谷地段崩塌、滑坡以及泥石流等自然災(zāi)害的發(fā)生。由于不同梯級(jí)電站蓄水后庫(kù)區(qū)水體對(duì)岸體的侵蝕存在高程差異，所產(chǎn)生的高梯度生態(tài)效應(yīng)也存在差異。總體來(lái)說(shuō)，怒江水能資源開(kāi)發(fā)后，將對(duì)不同海拔層同類型或不同類型自然災(zāi)害發(fā)生的頻率產(chǎn)生影響，由于工程本身所導(dǎo)致的自然災(zāi)害發(fā)生率在一定時(shí)間內(nèi)將呈上升趨勢(shì)。

2)生物生境空間發(fā)生垂直位移

從怒江水電開(kāi)發(fā)對(duì)物種生境的影響來(lái)看，怒江流域過(guò)去由于人們認(rèn)識(shí)的不足以及受資源開(kāi)發(fā)手段的制約，森林資源作為一種獲利較快的資源遭到大量破壞，海拔2500m以下的河谷地區(qū)由于人口集中、毀林開(kāi)荒、陡坡墾殖等因素的影響，森林植被已遭受?chē)?yán)重破壞，林地面積很少，2000m以下的低海拔河谷區(qū)森林則基本上被砍伐殆盡。怒江電站在蓄水后會(huì)淹沒(méi)中山地帶部分次生林，生活于該區(qū)域物種的生境造成影響，其中鹿馬登電站、維西電站、瀘水電站、六庫(kù)電站所在區(qū)域分布有珍稀動(dòng)植物，雖然珍稀動(dòng)植物主要分布在自然保護(hù)區(qū)和海拔較高的人跡罕至地區(qū)，但水電工程對(duì)珍稀動(dòng)植物的間接影響仍然存在。以規(guī)劃中的馬吉電站來(lái)看，馬吉水電站正常蓄水位1570m時(shí)，將淹沒(méi)林地面積28797畝，淹沒(méi)陸地面積44.36km2，動(dòng)物棲息地將受到影響，而大面積水域的形成，會(huì)為水域棲息種類創(chuàng)造更有利的條件，兩棲爬行類的種類、數(shù)量有可能增加，一些原來(lái)沒(méi)有的鳥(niǎo)類可能自動(dòng)遷移到庫(kù)區(qū)。整體來(lái)看，水電開(kāi)發(fā)造成的河流連續(xù)性的中斷，將對(duì)生物物種造成生境隔離效應(yīng)。隨著適宜某些物種生境的生境面積在景觀中的減少，生境損失的重要性會(huì)逐漸增加。而新的生境的出現(xiàn)，將為新物種的遷入創(chuàng)造條件。