长江和密西西比河的水生态与保护

第1章 长江和密西西比河概况1

1.1 长江1

1.1.1 地形地貌1

1.1.2 水系概况2

1.1.3 河流特征4

1.1.4 湖泊特征4

1.1.5 气候特点7

1.1.6 洪水特征7

1.2 密西西比河8

1.2.1 地形地貌8

1.2.2 水系概况9

1.2.3 河流特征10

1.2.4 湖泊特征10

1.2.5 气候特点13

1.2.6 洪水特征14

第2章 水生态基础15

2.1 长江15

2.1.1 气候15

2.1.2 物理16

2.1.3 化学17

2.1.4 生物21

2.2 密西西比河38

2.2.1 气候38

2.2.2 物理39

2.2.3 化学42

2.2.4 鱼类46

第3章 景观压力因子与人类活动干扰64

3.1 长江64

3.1.1 土地利用64

3.1.2 航运与港口67

3.1.3 岸线开发70

3.1.4 水利工程72

3.1.5 人口75

3.1.6 渔业捕捞76

3.1.7 其他压力因子77

3.2 密西西比河78

3.2.1 土地利用78

3.2.2 航运与港口84

3.2.3 岸线开发86

3.2.4 水利工程87

3.2.5 人口90

3.2.6 渔业捕捞92

3.2.7 其他压力因子94

第4章 生物资源保护与生境修复96

4.1 长江96

4.1.1 政策法令96

4.1.2 渔业捕捞管理97

4.1.3 栖息地保护99

4.1.4 增殖放流100

4.1.5 生态鱼道和生态调度102

4.1.6 珍稀特有物种的保护103

4.1.7 外来物种的控制109

4.2 密西西比河110

4.2.1 政策法令110

4.2.2 渔业捕捞管理112

4.2.3 栖息地保护122

4.2.4 增殖放流129

4.2.5 生态鱼道和生态调度134

4.2.6 珍稀特有物种的保护135

4.2.7 外来物种的控制138

第5章 长江水生态综合修复策略145

5.1 借鉴密西西比河修复经验145

5.1.1 积极开展长期生态监测145

5.1.2 开展大型生态修复工程148

5.1.3 有效防控外来物种151

5.1.4 加强鱼类增殖放流151

5.1.5 绿色发展商业与休闲渔业152

5.2 *具长江特色的修复策略155

5.2.1 增强河湖连通性155

5.2.2 管控商业采砂活动155

5.2.3 进一步保护江豚栖息地156

5.2.4 调控所有人类活动干扰157

参考文献158

第1章 长江和密西西比河概况

 1.1 长江

 1.1.1 地形地貌

 长江流域地形特征是西北部高、东南部低，自西向东跨越中国地势的三级阶梯（图1-1）。长江流域*高海拔达6486m，长江干流江段海拔范围为0～4547m（图1-1、图1-2）。其中，沱沱河的海拔约为4547m，直门达的海拔约为3600m，宜宾的海拔约为260m，宜昌的海拔约为156m，岳阳的海拔约为40m，湖口的海拔约为37m，南京的海拔约为9m，上海的海拔约为0m。

 图1-1 长江流域海拔

 图1-2 长江干流江段海拔

 长江干流各水电站海拔范围也较大（图1-3）。其中，乌东德水电站的海拔约为988m，白鹤滩水电站的海拔约为820m，溪洛渡水电站的海拔约为600m，向家坝水电站的海拔约为380m，三峡水电站的海拔约为175m，葛洲坝水电站的海拔约为145m。

 图1-3 长江干流沿线水电站海拔

 1.1.2 水系概况

 长江发源于具有“世界屋脊”之称的青藏高原腹地唐古拉山脉的主峰各拉丹冬雪山的西南侧。长江干流自西向东流经青海省、西藏自治区、四川省、云南省、重庆市、湖北省、湖南省、江西省、安徽省、江苏省、上海市11 个省（自治区、直辖市），在上海市和江苏省南通市的崇明岛通过南北两支向东流入东海（图1-4），全长近6400km，其长度较我国第二大河黄河长约800km。在世界大河中，长江的长度排在尼罗河（Nile River ）和亚马孙河（Amazon River ）之后，位列世界第三。然而，与这些***大河相比，长江流域全部在我国境内，尼罗河和亚马孙河流域则分别流经非洲9 个国家和南美洲7 个国家。

 图1-4 长江流域省份以江段划分示意图

 长江干流以宜昌为分界点，宜昌以上称为上游，长约4500km，流域面积约100 万km2。长江上游的直门达至宜宾称为金沙江，长2308km。宜宾以下至宜昌的干流江段习称为川江，长1030km。宜昌以下至湖口为中游，长950 多km，流域面积约68 万km2。湖口以下至崇明岛入海口为下游，长938km，流域面积约12 万km2。

 长江流域面积约180 万km2，约占全国的1/5，2017 年流域总人口4.59 亿人，约占全国总人口的33% 。长江流域湖泊众多，集中在中下游地区，其中鄱阳湖、洞庭湖、太湖、巢湖居中国五大淡水湖之列。长江流域划分为12 个水资源二级区，包括石鼓以上的金沙江、石鼓以下的金沙江、上游三大支流水系岷沱江、嘉陵江和乌江、上游干流宜宾至宜昌、中游两大通江湖泊水系洞庭湖水系和鄱阳湖水系、中游支流水系汉江、中游干流宜昌至湖口、湖口以下干流、太湖水系（图1-5）。

 图1-5 长江流域分区示意图

 长江流域各类资源丰富，包括水资源、水能、土壤、航道、矿产、森林、草原和生物物种等。目前，长江流域约4.5 亿人和北方超1 亿人（通过南水北调工程）都饮用长江水，长江成为中国*重要的水源地。长江流域水量呈东高西低的空间分布，2022 年长江水资源总量为8590.5 亿m3，约占全国的32%，居全国各大江河之*。其中，洞庭湖流域、鄱阳湖流域是长江流域产水量*高的子流域。长江流域不仅支持着流域内的工农业生产用水和生活用水，还通过南水北调等引调水工程，保障流域以外广大地区的供水安全。2023 年12 月12 日，南水北调东中线一期工程全面通水9 周年，累计调水超670 亿km3（含东线北延应急供水工程），为1.76 亿人提供了水安全保障，为水资源优化配置、群众饮水安全保障、河湖生态环境复苏、南北经济循环畅通、国家重大战略实施、经济社会高质量发展提供了可靠的水资源支撑。有着“黄金水道”美誉的长江，是联系我国东、中、西部的航运大动脉，覆盖上海市、江苏省、安徽省、江西省、湖北省、湖南省、重庆市、四川省、云南省、青海省、西藏自治区11 个省（直辖市）。长江流域的城市经济圈如长三角经济圈、长江中游城市群、成渝双城经济圈，对我国经济社会发展具有十分重要的战略意义。

 ……

本书对比分析长江和密西西比河的物理水文生态过程、鱼类等水生生物群落的结构特征及水体的化学物质交流过程等, 探讨长江和密西西比河水生生态系统的演化历史驱动因素和对环境的适应性响应的异同。此外, 本书分析水利工程建设、捕捞、航运、工农业、城镇化等人类活动对密西西比河水生生态系统物理、化学和生物方面的影响, 并与长江水生生态系统受到的人类活动干扰和影响进行对比分析, 探讨长江和密西西比河在人类活动影响下水生生态系统响应的差异。通过借鉴国际大型河流密西西比河的保护经验和开展长江与密西西比河两大河流的水生态比较研究, 本书提炼出一套针对长江流域特征的水生生物保护和生态修复措施。