人类活动咋影响生态？看长江鱼类就懂了

中国环境与生态水力学2010

人类活动对生态环境的影晌

——以长江鱼类资源为例

刘明典1’2

飞3

陈大庆1

(1．中国水产科学研究院长江水产研究所，湖北荆卅I

434000；2．西南大学生命科学学院，

重庆北碚400715；3．江汉大学生命科学学院，湖北武汉430056)

人口的剧烈增长和科技、经济的飞速发展使人类活动对生态环境的影响

越来越深刻。长江是我国第一大河流，孕育了丰富的鱼类资源，是中国生物多样

性的典型代表，也是我国淡水渔业的摇篮。目前，长江渔业资源已严重衰竭，渔

业捕捞产量显著下降，鱼类群落结构发生了明显变化，洄游性种类减少，珍稀、

特有及主要经济鱼类种群数量下降，鱼类小型化趋势严重。本文综述和讨论了人

类活动导致的生境破碎和萎缩、资源过度利用以及水污染对长江鱼类资源的影响

研究概况。列举和评述了人类活动生态环境影响的调控原则，为正面评估和规范

人类活动提供研究思路。

关键词

人类活动

生态环境

鱼类资源

影响

长江

前言

近代以来，人类活动对地球的影响范围和强度不断增长，人类已经成为地球生态系统

的主宰(Vitousek

adn

Mooney，1997)。人是人地关系作用中的主导因子，人类活动是生

态环境演变的重要驱动力之一。由于人类活动的深刻影响，人类赖以生存和发展的自然环

境迅速退化，生态危机不断。为此，研究人类活动对生态环境的影响机制和作用规律，调控人类活动作用方向和速率，实现资源的可更新循环利用和生态资产的保值与增值，维护

区域经济与生态环境的可持续发展，已经成为资源环境领域关注的热点和焦点。

随着人口的增长和科学技术的进步，人类对地球的作用越来越明显。全球每年所消耗

的矿物资源是自然营力通过河流搬运到海洋的沉积物的3倍，人类活动已被看做一种新的

地质营力网。当代人类活动极大地改变了大气组成和地表覆被，从而破坏了地球的能量平

衡，引起了全球气候变化(Shine

and

Forster，1999)。由于人类直接或间接使用的水资

源已超过所有净水资源的1／Z，在许多地区，地下水资源已面临枯竭；海岸与海洋生境已

被(人类)大大地改变，50％的红树林消失，湿地也缩小了一半；海洋鱼类已有22％被

作者简介：刘明典(1980一

)，男，博士研究生，研究方向为渔业资源与生态保护。

·437·

过度捕捞或已经捕竭，已有44％的海洋鱼类被捕捞到极限(魏建兵等，2006)。而内陆淡

水鱼类资源也由于近年水电开发的热潮受到了空前的破坏。以我国淡水鱼类的摇篮——长

江为例，综合论述人类活动对长江鱼类资源的影响。

2人类活动对长江鱼类资源的影响概况

长江是我国第一、世界第三大河，全长约6300km。长江是我国鱼类基因的宝库、淡

水鱼类生物多样性的典型代表。长江流域是一个独具特色的江湖复合生态系统，流域内不

同的地貌类型、气候差异、比降、河流形态等，为鱼类提供了良好的繁殖、栖息场所，孕

育了丰富的鱼类资源(刘建康和曹文宣，1992)。长江流域内共记录鱼类378种(亚种)，

其中淡水鱼类338种(亚种)，接近我国淡水鱼总数的1／3。长江流域特有物种丰富，其

中长江流域特有种162种，中国特有种265种(于晓东等，2005)。长江中还栖息着许多

珍稀的鱼类，现已有中华鲟、达氏鲟、白鲟、胭脂鱼、四川I哲罗鱼、花鳗鲡、松江鲈等被

列为国家一、二级水生野生保护动物(《中华人民共和国野生动物保护法》，1989)。

长江流域也是我国淡水渔业的摇篮，鱼产量约占全国淡水渔业产量的2／3，是沿江渔

民赖以生存的水域，长江渔业资源的兴衰将对我国淡水渔业的发展产生重要影响。然而，

随着流域经济的发展和人类活动的加剧，长江流域面临着灾害加剧、水环境恶化、生态退

化、资源破坏等一系列资源环境问题(杨桂山等，2007)，长江渔业资源也已处于严重衰

退状态。水利工程建设、过度捕捞、航运挖沙、水质污染等对长江鱼类资源产生了严重影

响。渔获物种类逐渐减少，“四大家鱼”、铜鱼、圆口铜鱼、长吻能等经济鱼类在渔获物中

的比例逐渐下降，鱼类小型化现象日趋严重。银鱼、鳗鲡、刀鲚、鲥鱼等已难以形成鱼

汛，“四大家鱼”鱼苗发生量一直在下降，中华鲟、白鲟、胭脂鱼等濒危程度还在加剧

(陈大庆等，2003)。长江鱼类是我国珍贵的生物资源，长江渔业维系着上百万渔民的生

计，其资源衰退将直接影响到长江流域生态系统的健康稳定和可持续发展。因此，保护和

恢复长江渔业资源的任务紧迫而艰巨。本文就人类活动对长江鱼类资源的影响进行综述并

提出保护建议，以期能为长江鱼类资源的保护及可持续发展提供参考。

Li和Witcove(2005)研究了中国脊椎动物的受威胁格局，比较了与美国类似研究的

差异。发现过度利用是中国脊椎动物面临的最大威胁，威胁到78％的红皮书物种，其次

为栖息地破坏(70％)、污染(20％)、外来种(3％)和疾病(小于1％)。食物和传统医

药利用是过度利用的主要方式，而森林采伐是栖息地破坏的主要形式。这与美国截然不

同，就美国而言，栖息地破坏影响到92％的受威胁脊椎动物，其次为外来种(47％)、污

染(46％)、过度利用(27％)和疾病(11％)。

就长江鱼类来说，目前少有定量的研究，但大量定性研究表明，江湖阻隔和大坝建设

导致的生境破碎和萎缩、资源过度利用及水污染等多种因素是其受威胁的主要原因(表

1)，而对于不同类群的鱼类，可能各种影响因素的贡献率不同。渔业资源日趋衰竭，捕捞

产量急剧下降。特别是梯级大坝的建设，将阻隔鱼类洄游通道、改变水文条件、促使生境

破碎化，对鱼类的栖息环境和产卵场环境造成了显著影响，导致鱼类区系组成变化、种群

结构改变、资源量下降、种质资源退化、特有物种濒危甚至灭绝。刘绍平等(1997)认为

．438·

江湖阻隔、围湖造田、水利工程、水污染等造成的繁殖和栖息地环境的改变和过度捕捞是造成“四大家鱼”种质退化的主要原因。长江鲥鱼趋于灭绝的原因，主要是生态环境被破

坏，影响了鲥鱼的正常繁殖。如赣江万安水坝建成后，鲥鱼产卵场生态条件改变，污水排

入江湖，对长江鲥鱼的正常洄游、产卵、孵化、仔幼鱼的发育生长造成严重影响。长江鲥

鱼近亲繁殖，群体基因萎缩，后代生长速度减慢，繁殖率和适应性降低，种群生存能力减

弱。再加上捕捞强度过大，尤其是对幼鲥鱼的过度捕捞，均造成鲥鱼趋于灭绝(邱顺林

等，1998)。

表1

长江鱼类受威胁状况分析

主要威胁

主要作用方式

主要危害

目前状况

程度评价

隔断水生动物的洄游路

除赤水河等少数支流外，长江大部分

线，减小其生境甚至使其栖

干、支流都修建了电站，2001年底，长江

支流和干流上建

生境破碎

息地丧失；改变河湖环境效

流域已建和在建水电站约2441座。除洞

坝、江湖建闸、防洪

极严重

萎缩

应，促进泥沙淤积，影响下

庭湖和鄱阳湖外，原来的通江湖泊几乎已

工程、围湖垦殖

游水质和水量，加剧其他

经全部由闸坝控制，且仍有相当一部分

影响

人，包括一些权力机构忽视其危害性

使鱼类资源小型化，促使

长江捕捞力量仍然强大，违法渔具屡禁

电鱼、炸鱼、毒

名贵种类灭绝；破坏水生植

不止，多数湖泊面临资源殆尽的局面，很

资源过度

鱼、其他违法渔具、

物，加速湖泊富营养化；引

多湖泊富营养化程度严重到近沼泽化的地

严重

利用

水草过度利用、航运

起地下水位上升，加重洪涝

步，非法采沙活动猖狂，资源管理执法不

采沙

灾害

严、资源的利用缺乏整体规划

水域污染加剧，急速富营

养化；生物体大量急速死

由上游向下游扩展，城市周围和河流近

“三废”、农药、

亡，以及生物体变异；形成

岸水域向中泓渗透，在河流人湖口形成典

水污染

化肥、杀虫剂、其他

严重

河湖底部淤泥污染，使水污

型的污染区域，且已经形成严重的河湖底

有毒有害物质

染呈长期性；重金属富集威

部淤泥污染

胁动植物和人类的健康

2．1

生境破碎和萎缩

生境破碎化是导致物种退化和生物多样性衰退的重要原因。越来越多的物种因人类的

生态扩张而被迫生活于破碎、萎缩的生境中，其种群结构和动态也因此而发生了根本性变

化。长江流域江湖复合生态系统为鱼类等水生生物提供了高度异质性的生境和多样性的生

态位空间，孕育了丰富鱼类多样性。然而这一生态系统在过去的50多年内遭到严重破坏，

大量的水利工程的兴建使长江流域生境相继破碎化，江湖阻隔造成江湖之间的联系日渐减

弱，而湖泊阻隔诱发的围湖造田和自然淤积加速等因素又进一步导致湖泊水面萎缩甚至消

失，这些直接导致了长江流域天然鱼类资源骤减(曹文宣等，1987；陈大庆等，2003)。

2．1．1

江湖阻隔

人类导致的江湖阻隔使长江流域生境破碎化，阻断江湖洄游鱼类育场和繁殖场的联

系，干扰多种经济鱼类的洄游路线，损害流域内的物种多样性。目前的研究表明，江湖阻

隔导致鱼类种类组成变化，洄游性鱼类减少，鱼类多样性下降，种群退化等。茹辉军等

·439·

(2008)在通江湖泊洞庭湖的研究表明，在距干流越近的区域，其鱼类种类数就越早达到

峰值，说明江湖连通为鱼类提供了必要的水文条件，长江对通江湖泊鱼类物种资源起到了

重要的补充作用；而且洞庭湖多样性指数和均匀性指数分别为2．53和0．57，两者均高于

阻隔湖泊洪湖(2．19和0．38)。相似的研究也表明，西洞庭湖自1949年以来几乎未损失

其原有的物种数量，而阻隔湖泊涨渡湖则损失物种数超过原数量的1／3以上，且多为江海

洄游、江湖洄游和溪流定居型物种(胡军华等，2006)。江湖阻隔导致湖泊生产经营方式

改变，使得野生渔业产量的比例由1949年的95％，降低到2002年的不足5％；江湖阻隔

后湖泊鱼类种类由20世纪50年代的约80种下降到现在的52种，其中洄游性和流水型鱼

类比重由50％下降至不足30％；渔获物在物种数和多样性指数上低于通江湖泊，鱼类年

龄结构简单，主要经济鱼类低龄化趋势严重，主要品种鲢、鳙的生长速度慢于同类湖泊，

江湖阻隔导致了野生鱼类资源的衰退(王利民等，2005；李立银等，2006)。

大尺度空间分布格局研究表明(Wang

et

al，2005；王忠锁等，2005)，长江流域天

然淡水银鱼资源的衰退与流域尺度上的水面缩减、生境退化相关显著。目前，银鱼区系的

小型化，现存种群多表现出较低的稳定性，年度生灭动态明显，仅极少数大型湖泊(洞庭

湖、鄱阳湖等)内保持一定的种群大小。这些研究结果一方面评价江湖阻隔过程对长江流

域鱼类等水生生物造成的影响提供了直接证据；另一方面，对流域尺度上的天然鱼类保护

也具有重要的参考价值：鱼类等水生生物资源的保护要从流域尺度上综合统筹，既要充分

利用大面积低隔离湖泊在鱼类区系稳定中的“源”种群的作用，采取有力措施优先保护，

又要重视保持和恢复江湖联系，以保证种群之间的交流。

2．1．2

大坝建设

进入新世纪，中国开始了一轮前所未有的河流水电开发热潮。长江是我国第一大河

流，水量充沛，流域可开发的水能资源达19724．33万kW，占全国可开发水能资源的

53．4％(王杰等，1997)。截至2005年9月，仅金沙江和长江上游主要一级支流拟开发或

已开发的梯级水电站数目就达到108座(王波等，2007)，是我国梯级水电开发最为密集

的地区。尤其是干支流的梯级开发，损害了河流的连续性，造成了水域生态系统的片段

化，使生物物种迁移、扩散和交流受阻，生物多样性下降(董哲仁，2003)。已有研究表

明，水坝是近百年来造成全球9000种淡水鱼类近1／5遭受灭绝、受威胁或濒危的主要原

因，将近3／4的德国淡水鱼和2／5的美国淡水鱼受到了它的影响。水坝为水中的哺乳动物

如南美洲和亚洲豚类的长期生存，制造了不可逾越的障碍，使得原本已经很小的种群进一

步破碎为遗传上隔离的集群。有关部门规划在长江上游石鼓以下干流2400km的江段共建

14座电站，除已建的葛洲坝枢纽和三峡枢纽外，在建的有溪洛渡和向家坝工程，这些水

利工程几乎没考虑保护鱼类的生物多样性问题。三峡工程的建设，将使库区约600km干

流江段形成河谷型水库，水流显著变缓，水深增大，饵料生物群落结构改变，使原来栖息

于此的40多种特有鱼类不能适应而在水库内消失，其栖息地相应减少1／4(曹文宣，

2000)。进一步的研究发现，在这40多中种鱼类中约有一半的种类可能在上游支流中幸存

下来，而另一半种类将受到威胁或趋于灭绝，几乎所有的土著经济鱼类都受到威胁

(Park

et

al，2003)。1981年修建的葛洲坝水利工程阻断了中华鲟溯河产卵洄游通道，对

中华鲟资源产生了严重影响，尽管在葛洲坝以下重建了产卵场，但中华鲟的数量还是剧

·440·

减，1990年后中华鲟雄性低龄鱼比例减少了89．87％，种群结构发生明显变化，．且长江口

区中华鲟幼鱼数量较葛洲坝截流前明显减少(Wei

et

al，2007)。葛洲坝和三峡工程的建

设，对中华鲟产卵条件产生了显著影响(杨德国等，2007)，班璇和李大美(2007)分析

了三峡水库蓄水前后中华鲟产卵主要水文因子变化对中华鲟产卵的影响，结合实际产卵状

况分析，认为蓄水后，中华鲟产卵期有明显的推迟现象，卵的受精率也明显降低。受大坝

阻隔的达氏鲟和白鲟也处于濒危状态(Wei

et

al，2007；Zhuang

et

al，1997)。这些种类

的消失将是世界鲟类多样性的重大损失。单秀娟等(2005)的研究表明，三峡工程蓄水后

引起长江径流的改变从而影响了长江口海区的温度、盐度和饵料生物的季节分布，鱼类浮

游生物种类和数量比蓄水前有所增加，群落结构和时空分布特征发生了明显的改变，部分

鱼类在生殖时间上也发生了改变，以维持自身的种族繁衍。

2．2

资源过度利用

资源的过度利用主要指过度捕捞。长江渔业生产大量使用有害渔具、渔法，酷渔滥

捕、过度地捕捞产卵亲鱼和幼鱼，对鱼类资源造成严重破坏。长江流域共有具代表性的渔

具渔法161种，分为网渔具、钩渔具、箔荃渔具、杂渔具和特种渔具等五部20类，(上海

水产学院和长江水产研究所，1966)。随着科学技术的变化发展以及鱼类资源和渔获物组

成的变化，长江渔具渔法发生了一些相应的变化，主要表现为渔具材料合成纤维化、网目

规格逐渐变小、机动渔船发展迅速(长江水系鱼业资源调查协作组，1990)。三层流刺网

是上游主要渔具之一，合江江段内网目在10--180mm之间，宜宾在50ram以下为主，由

于网目小于50mm的船只数量大幅增加，捕捞规格下降，绝大多少大型种类的渔获物个

体未达性成熟，虽然捕捞强度比20世纪70年代显著提高，但单位渔获量却明显降低(但

胜国等，1999)。一些有害渔具渔法如“堑湖”、电捕鱼、炸鱼、毒鱼、迷魂阵、鸬鸟等对

渔业资源危害极大，据湖南省渔政部门初步调查估计，洞庭湖等湖中“迷魂阵”超过

8000个，网片长度100万m以上，电鱼船2000艘左右，每年用于炸鱼的炸药达80t左右

(柳富荣，2002)。多年来洞庭湖天然渔业生产进行掠夺式经营，盲目增船添网，非法渔具

渔法以及禁渔期的非法捕捞也是导致主要经济鱼类资源衰退的主要原因，电捕、密阵、密

拖是目前洞庭湖的主要捕捞方式，屡禁不止，造成对渔业资源量的破坏和渔产量增加的假

象。此外，长江下游的过度捕捞也是造成洞庭湖洄游性渔业资源衰退的主要原因之一(廖

伏初等，2002)。

另有研究表明，长江青鱼、草鱼、鲢、鳙、鲤、铜鱼、圆口铜鱼、长吻娩、瓦氏黄颡

鱼、鲇等lo种主要经济鱼类的开发率，分别为o．761、0．706、0．803、0．829、o．898、

0．876、0．846、0．774、0．765、0．691，均属于超额开发，现有的捕捞水平不利于鱼类资

源的正常维持，种群已受到生长型捕捞过度的威胁，如不控制捕捞强度长江鱼类资源状况

将进一步恶化(陈大庆，2003)。安庆、常熟江段鱼类多样性的年度香农指数与捕捞证年

发放数呈较好的负相关关系，表明捕捞强度对鱼类生物多样性产生了影响(施炜纲等，

2005)。

一方面，过度捕捞导致主要经济鱼类资源的衰退，使小型鱼类得以大量繁殖，引起群

落结构小型化；另一方面，种群因遭过度捕捞而出现年龄结构的低龄化，这种低龄化和小

441

型化是过度捕捞的直接结果(刘其根等，2005)。鱼类小型化是长江鱼类面临的一个比较

严重的问题，大部分研究者都把这种责任归为过度捕捞(凌去非和李思发，1998；施炜纲

等，2002；陈大庆等，2003；刘绍平等，2005)。

尽管都认为过度捕捞在很大程度造成了长江鱼类资源的衰竭和鱼类的小型化等，但捕

捞对种群结构的长期影响十分复杂，因为生长是基因与环境互作的结果，而鱼类的遗传力

较低，其生长又受环境的强烈影响，因此持续捕捞对鱼类种群结构的长远影响尚难于估

量。今后应加强理论方面的研究，找出过度捕捞对长江鱼类小型化等影响的更有力的证

据，或过度捕捞对鱼类小型化有多大的贡献率。

2．3

水污染

水质污染不仅影响鱼类洄游，导致大批鱼类死亡，直接影响江河鱼类资源，还对浮游

生物、底栖生物等多种鱼类饵料生物造成危害，破坏鱼类食物链，间接影响江河鱼类资

源，导致鱼类天然资源量减少。例如，2000年3月，长江大渡河上游金口河区廖河坝的

金光化工厂违法集中排放循环池内严禁外排的对水生生物剧毒的泥磷和含黄磷废水，造成

大渡河、岷江乐山市境内220km江段水质污染，鱼类资源直接损失481t，经济价值达

962万元。长江沿岸工矿企业和城市排放的工业废水及生活污水，据不完全统计达142多

亿t，占全国的42％以上，沿江21个城市形成长560km的岸边污染带。

何力等(1998)调查表明，重庆江段水质对鱼体细胞具诱变作用，鱼类细胞已受中等

以上污染，鱼样外周血红细胞微核率为0．82％0～4．28％0，影响到鱼类的遗传质量。陈家

长等(2002)的调查表明，长江下游近岸带水质较差，区域性水质污染较为严重，其主要

超标污染物为石油烃类，挥发酚和重金属Cu等。毒性实验表明，该江段不同生态类型和 不同年龄组成的鱼类对石油、挥发酚和Cu、Pb等均有不同程度的蓄积残留。这很可能影 响长江下游江段鱼类的种质和资源，其后果是导致鱼类组成结构发生改变，种群数量下 降，从而影响整个长江的生态平衡。全为民和沈新强(2004)调查表明，长江口及其临近

水域污染严重，主要表现在营养盐严重超标，特别是无机氮、硝酸盐和磷酸盐的含量较

高，水体已呈富营养化状态，此外重金属铜也严重超标，该水域2002～2004年渔业环境

质量呈下降趋势，而且恶化程度还会加剧。

目前关于水污染对长江鱼类的作用机制、水污染和鱼类空间分布及生物多样性关系的

定量研究都不足，大多停留在简单定性分析上。亟待进一步深人研究。

3人类活动对生态环境影响的调控原则

确立什么样的综合指标来衡量人类活动对生态环境影响的强度?驱动生态环境变化的

人类活动与自然力因子叠加机理是什么?如何有效调控人类活动对生态环境演化的方向和

速率?这仍然是非常复杂和值得探索的科学问题。在西方生态学者和环保主义者中，有一

种单纯强调回归自然和自然至上的倾向。所谓绿色环保运动的过高诉求无视地球上区域发

展的巨大不平衡与人类活动影响加深总体趋势的不可逆转性，因而他们的诉求是消极的。

人类活动注定要改变地球上绝大部分生态系统的结构和功能，影响其动态。而关键问题在

·442·

于如何规范人类行为和调控生态系统变化的速率与方向，将其导入良性发展的轨道。应该

说，在一定的时间尺度和空间范围上，人类活动有其积极的能动作用；可通过规范人类活

动，实现自然资产的可更新消耗和保值，人工生态资产的合理流转与增值；降低生态风

险，保障景观健康和区域生态安全。这不失为人口压力大、经济欠发达地区生态建设的一

条有效途径。而有序人类活动和景观生态建设的理论和方法为实现这一目标提供了一定的

科学指导。

叶笃正院士等(2001)提出的有序人类活动是指通过合理安排和组织，能够使生存环

境的总体和尽可能多的局部在人类可以预见的时间尺度上不发生显著退化，甚至持续好

转，同时又能够满足当时社会经济发展对自然资源需求的人类活动。有序人类活动以可持

续发展为目标和判据，并作为可持续发展的手段和措施。景观生态建设，即一定地域、跨

生态系统、适用于特定的景观类型的生态建设。它以景观单元的空间结构调整和重新构建

为基本手段，包括调整原有的景观格局j引进新的景观组分等，以改善受胁迫或受损失生

态系统的功能，大幅度提高景观系统的总体生产力和稳定性，将人类活动对景观演化的影

响导人正向的良性循环。二者的有机结合初步形成以有序人类活动为中心的景观生态建设 理论，它是中国景观生态学理论框架中的重要组分和特色研究领域。认为规范有序人类活 动需要遵循以下原则：①自然地域分异规律的因地制宜原则；②对自然系统实行临界调控

的适度原则；③经济有效性与生态安全性相结合的成本一效益原则；④整体协调的自组

织、可持续原则。

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