摘要：三峡水库消落区具有水淹时间长、消落幅度大、水位涨落节律逆反自然枯洪规律及面积大、生境类型复杂等特点。从三峡水库消落区目前所面临的生态环境问题出发，总结了国内外关于库区生态环境问题及生物治理的研究进展，提出了三峡水库消落区的生物治理方案。
关键词：生物治理；生态环境问题；三峡水库；消落区
中图分类号：Ｘ１７１．４ 文献标识码：Ａ 文章编号：0439－８114（２０12）05－0865-05
The Status and Bioremediation Technology of Ecological Environment in
Water-level-fluctuating Zone of the Three Gorges Reservoir
ＷＡＮＧ Ｄｉ－ｙｏｕ１，ＤＥＮＧ Ｗｅｎ－ｑｉａｎｇ2，ＹＡＮＧ Ｆａｎ２
（１．Ｃｈａｎｇｊｉａｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｕｒｖｅｙ，Ｐｌａｎｎｉｎｇ，Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｗｕｈａｎ ４３００７４，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ａｑｕａｔｉｃ Ｂｏｔａｎｙ
ａｎｄ Ｗａｔｅｒｓｈｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ Ｂｏｔａｎｉｃａｌ Ｇａｒｄｅｎ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｗｕｈａｎ ４３００７４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｗａｔｅｒ－ｌｅｖｅｌ－ｆｌｕｃｔｕａｔｉｎｇ ｚｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｔｈｒｅｅ Ｇｏｒｇｅｓ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｐｏｓｓｅｓｓｅｓ ｓｏｍｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｌｏｎｇ ｆｌｏｏｄｉｎｇ ｄｕｒａｔｉｏｎ， ｗｉｄｅ－ｒａｎｇｅ ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｌｅｖｅｌ （３０ ｍ）， reversed ｆｌｏｏｄｉｎｇ ｔｉｍｅ ｔｏ ｗｉｎｔｅｒ， ｌａｒｇｅ ａｒｅａ ａｎｄ ｃｏｍｐｌｅｘ ｈａｂｉｔａｔ ｔｙｐｅｓ ａｎｄ ｓｏ ｏｎ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ－ｌｅｖｅｌ－ｆｌｕｃｔｕａｔｉｎｇ ｚｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｔｈｒｅｅ Ｇｏｒｇｅｓ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ， ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ａｎｄ research advances on ｂｉｏｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ－ｌｅｖｅｌ－ｆｌｕｃｔｕａｔｉｎｇ ｚｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ａｔ ｈｏｍｅ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ were summarized． Ｔｈｅ ｂｉｏｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ for ｗａｔｅｒ－ｌｅｖｅｌ－ｆｌｕｃｔｕａｔｉｎｇ ｚｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｔｈｒｅｅ Ｇｏｒｇｅｓ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｗｅｒｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｂｉｏｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ； ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｂｌｅｍ； Ｔｈｒｅｅ Ｇｏｒｇｅｓ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ； ｗａｔｅｒ－ｌｅｖｅｌ－ｆｌｕｃｔｕａｔｉｎｇ ｚｏｎｅ
长江三峡工程是开发和治理长江的关键性骨干工程，具有巨大的防洪、发电、航运、旅游等综合经济和社会效益。尽管三峡工程带来了显著的社会经济效益，但同时对社会、生态环境也造成了一些不可逆的负面影响［１］。消落区（Ｗａｔｅｒ－ｌｅｖｅｌ－ｆｌｕｃｔｕａｔｉｎｇ ｚｏｎｅ）是流域内水陆生态系统的自然交错带，是相邻陆生和水生生态系统物质、能量和信息交流的纽带，是流域生态系统组成的敏感部分，其特殊生境为物种的演化、发育和保存提供了有利的条件，具有重要的社会、经济和生态价值。三峡水库生态环境的变化，尤其是消落区的生态问题，已成为流域生态修复和研究的中心环节［２］。
三峡水库（２９°１６′～３１°２５′Ｎ，１０６°２０′～１１１°５０′ Ｅ）实行１４５～１７５ ｍ “冬季蓄水、夏季泄洪”的人工调节水位后，其水位涨落节律逆反自然枯洪规律。同时，水库消落区具有水淹时间长（可达８个月）、面积大（约３５０ ｋｍ２）、消落幅度大（３０ ｍ）、生境类型多样等显著特点。原来适应长江水位节律性变化的河岸植被难以适应三峡水库水位的反季节变化，逐步消失或死亡，造成新生湿地植被稀疏散布，群落结构简单，所形成的湿地生态系统十分脆弱［３］。
三峡水库消落区生态环境问题复杂多样而突出，认识和梳理过程仍需要一段时间，诸多目前已认识到的消落区生态环境问题的解决，也没有可供参考和借鉴的资料。消落区的生物治理，首先要掌握消落区的生态环境现状，其次要注重消落区的生态效益，另外，还要发挥消落区的经济价值。因此，如何采取有效措施，监测和了解消落区的生态环境现状，开展消落区生态环境修复，保障三峡工程的生态安全运行，改善水体质量，促进库区社会经济的可持续发展是库区生态环境建设与保护的中心环节。
１ 三峡水库消落区所面临的生态环境问题
受水库水位逆反枯洪规律人工调节的影响，三峡水库消落区逐渐演变成一种新生湿地生态系统，其生态环境问题与自然消落区或一般湿地生态系统所面临的生态环境问题存在较大差异。三峡工程上马后，水位从以前的６２ ｍ逐渐上升到目前的蓄水水位（１４５～１７５ ｍ），造成生境严重破碎化［４，５］，Ｗｕ等［６］通过数字高程模型（Ｄｉｇｉｔａｌ ｅｌｅｖａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ，ＤＥＭ）结合地理信息系统（Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ，ＧＩＳ）估算出水位上升到１７５ ｍ后，将形成４７～１０２个新的岛屿。水位的反季节变化及生境破碎化造成原来的河岸植被难以生存，植物多样性急剧下降［３］。王勇等［７］对三峡库区自然消落区植物区系的研究表明，消落区分布有维管植物８３科、２４０属、４０５种，但２００９年刘维暐等［８］对蓄水后水库消落区植物区系的调查表明，维管植物只有６１科、１６９属、２３１种，其中科、属、种分别减少了２６．５１％、２９．５８％和４２．９６％。水库蓄水后，水流速度变慢，水体自净能力下降，造成营养元素及重金属沉积；水库蓄水后，消落区岩土含水量变为饱和，在暴雨径流冲刷、库区水位变动侵润、来往船只航行涌波等各种动力的作用下，消落区内水土流失严重，加剧了水库的泥沙沉积［４］。水库蓄水后，河面变宽，从而通过蒸腾、净辐射等途径的改变影响三峡库区的微气候［９］。水位降落后，库区居民利用夏季出露的消落区土地开展短季节农作物的种植、发展淡水养殖或开展其他多种经济活动。肥料、药物、饵料残余、作物残留物、畜禽粪便形成新的非点源污染［１０］。消落区受水陆交叉污染，易滋生各种相关的病原体、致病菌，特别是在夏季高温高湿环境条件下，污染严重的消落区将成为相关病菌、寄生虫的滋生源，有可能导致大规模疫情的发生和流行，危害库区居民身心健康［１１，１２］。
２ 国内外研究现状
三峡水库消落区的核心问题是植被退化严重，并由此引起一系列其他生态环境问题。目前三峡水库消落区的研究主要集中在消落区植被恢复与重建方面。消落区植被对水陆生态系统间的物流、能流、信息流和生物流等发挥着廊道、过滤器和屏障功能，同时对维护库岸稳定、水库寿命以及保持生态景观、水体净化等方面具有重要作用［２，３，５］。