王福峰

(沈陽興禹水利建設(shè)工程質(zhì)量檢測有限公司，沈陽 110006)

錦凌水庫生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與評價(jià)

王福峰

(沈陽興禹水利建設(shè)工程質(zhì)量檢測有限公司，沈陽 110006)

錦凌水庫是以防洪、城市供水為主，兼顧改善地下水環(huán)境的大型綜合水利工程，為了解錦凌水庫工程及其周邊區(qū)域(水庫工程區(qū)、河道下游地區(qū)、河口地區(qū)以及移民安置區(qū))土地利用現(xiàn)狀，通過對土地利用現(xiàn)狀調(diào)查、生態(tài)完慗性調(diào)查、工程區(qū)植物現(xiàn)狀調(diào)查以及周邊生態(tài)環(huán)境調(diào)查等幾個(gè)方面，對錦凌水庫供水工程生態(tài)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查與評價(jià)。

水庫；生態(tài)環(huán)境；調(diào)查與評價(jià)；生態(tài)完整性

1 工程概況

錦凌水庫位于遼寧省錦州市西部小凌河干流上，壩址距錦州市約9.5km，水庫控制流域面積3029km2，占流域總面積的58.8%，水庫總庫容8.21億 m3，錦凌水庫是以防洪、城市供水為主，兼顧改善地下水環(huán)境的大型綜合水利工程。

2 現(xiàn)狀調(diào)查方法

在生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查中，針對不同專業(yè)，環(huán)評單位分別委托相關(guān)單位進(jìn)行專題研究。為了解工程及其周邊區(qū)域(水庫工程區(qū)、河道下游地區(qū)、河口地區(qū)以及移民安置區(qū))土地利用現(xiàn)狀情況，委托水利部遙感中心進(jìn)行遙感專題解譯。

為了詳細(xì)了解工程區(qū)域植物現(xiàn)狀，委托北京林業(yè)大學(xué)對工程及周邊區(qū)域植被進(jìn)行現(xiàn)狀調(diào)查與評價(jià)，為調(diào)查河道水生生物及三場分布，委托遼寧省海洋水產(chǎn)研究院開展水生生物現(xiàn)狀調(diào)查與評價(jià)。

調(diào)查方法采用傳統(tǒng)的經(jīng)典樣方和斷面測定等調(diào)查方法，也應(yīng)用了3S空間信息技術(shù)，如對于區(qū)域土地利用現(xiàn)狀，使用中巴資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)(CBERS)，在Erdas遙感處理軟件中完成評價(jià)區(qū)域土地利用類型以及植被(林地、灌林地、疏林地、其它林地及農(nóng)田植物)專題解譯。

野外生態(tài)現(xiàn)狀調(diào)查中(陸生生態(tài)調(diào)查以及水生生態(tài)調(diào)查)使用GPS進(jìn)行樣點(diǎn)經(jīng)緯度坐標(biāo)和海拔高程記錄，同時(shí)也對野外調(diào)查軌跡進(jìn)行記錄；利用ArcGIS地理信息系統(tǒng)技術(shù)，應(yīng)用空間疊加分析(Overlay)、緩沖區(qū)分析(Buffer)以及數(shù)據(jù)庫查詢等方法，分析工程建設(shè)前后生態(tài)景觀格局的變化[1]。

3 生態(tài)完整性調(diào)查與評價(jià)

主要包括3個(gè)方面：

3.1 生態(tài)景觀優(yōu)勢度分析

在ArcGIS9.2地理信息系統(tǒng)軟件支持下，對工程庫區(qū)周邊土地利用數(shù)據(jù)進(jìn)行屬性提取，按照景觀密度、頻度、景觀比例及景觀擾勢度值計(jì)算工程區(qū)域的景觀格局指數(shù)，以分析工程區(qū)域景觀格局結(jié)構(gòu)特征。景觀優(yōu)勢度適中，農(nóng)田景觀斑塊優(yōu)勢度49.62%，景觀拼塊出現(xiàn)頻度達(dá)到92.05%，景觀比例達(dá)到45.47%，這說明農(nóng)田是區(qū)域生態(tài)景觀模地，是對區(qū)域生態(tài)景觀具有控制作用的景觀組成部分。

城鎮(zhèn)用地景觀優(yōu)勢度為23.81%，是區(qū)域生態(tài)景觀中處于次要地位的景觀類型；另外，中覆蓋度草地及有林地、疏林地景觀優(yōu)勢度分別為18.08%、17.52%、17.02%，也是工程所在區(qū)域生態(tài)景觀的主要組成部分。

工程所在地區(qū)生態(tài)景觀受到人為擾動(dòng)影響較大，主要為人工化生態(tài)景觀類型，即農(nóng)田景觀[2]。

3.2 區(qū)域景觀多樣性評價(jià)

多樣性指數(shù)一般用來衡量生態(tài)景觀體系的復(fù)雜程度，在區(qū)域景觀多樣性評價(jià)中，采用香農(nóng)-威納指數(shù)和Evenness指數(shù)進(jìn)行分析[3]。

香農(nóng)-威納指數(shù)來源于信息理論，既考慮景觀內(nèi)斑塊數(shù)目，也考慮到每個(gè)斑塊相對多度。通過指數(shù)公式進(jìn)行計(jì)算，得到水庫工程周邊生態(tài)景觀香農(nóng)-威納多樣性指數(shù)1.795，Evenness均勻度指數(shù)0.2561。

3.3 區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)初級生產(chǎn)力評價(jià)

生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)能力是由生物生產(chǎn)度量的。根據(jù)工程所在地區(qū)生物溫度和降水資料，利用NPP計(jì)算公式，得出評價(jià)區(qū)內(nèi)自然植被平均凈第一性生產(chǎn)力為13.2t/hm2·a，即3.63g/m2·d。

根據(jù)等級劃分，評價(jià)區(qū)域內(nèi)的自然生態(tài)系統(tǒng)本地生產(chǎn)力屬于第二等級，根據(jù)奧德姆(Odum，1959)，全球生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力劃分標(biāo)準(zhǔn)：最低(<0.5g/m2·d)、較低(0.5～3.0g/m2·d)、較高(3～10g/m2·d)，最高(10～20g/m2·d)。

區(qū)域自然生態(tài)系統(tǒng)屬于相對較高的生產(chǎn)力水平，這與當(dāng)?shù)厣降厍鹆甑貐^(qū)分布的楊樹林、油松林等植被情況一致，也說明了工程所在區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)具有相對較高的恢復(fù)穩(wěn)定性[4]。

本評價(jià)區(qū)植被實(shí)際自然體系生產(chǎn)力與東北地區(qū)基本一致，因此工程庫區(qū)植被自然生產(chǎn)力參考中國科學(xué)院植物所張峰、周廣勝在中國東北樣帶植被凈初級生產(chǎn)力的研究成果，以及中科院東北地理所國志興等人對于東北地區(qū)植被NPP時(shí)空特征研究。同時(shí)基于野外查勘、植物現(xiàn)狀調(diào)查及遙感專題解譯得到的工程庫區(qū)生態(tài)影響區(qū)和植被類型面積、及占評價(jià)區(qū)域比例[5]。

1)灌叢及灌草叢面積2.17km2，占評價(jià)區(qū)比例4.12%，實(shí)際平均凈生產(chǎn)力377.33NPP，gC/m2·a。

2)人工林面積10.18km2，占評價(jià)區(qū)比例19.31%。

3)實(shí)際平均凈生產(chǎn)力473.93NPP，gC/m2·a。

4)農(nóng)業(yè)植被面積22.11km2，占評價(jià)區(qū)比例41.95%，實(shí)際平均凈生產(chǎn)力378.21NPP，gC/m2·a，水域面積5.84km2，占評價(jià)區(qū)比例11.09%，實(shí)際平均凈生產(chǎn)力81.0NPP，gC/m2·a。

可以看出，庫區(qū)植被實(shí)際自然體系生產(chǎn)力低于理論值，表明區(qū)域受到人為活動(dòng)(人為墾荒、農(nóng)業(yè)開發(fā)、種植經(jīng)濟(jì)林等)強(qiáng)烈影響，自然體系生產(chǎn)能力相對不足，總體而言，庫區(qū)主要為人工農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，生物多樣性相對簡單，生態(tài)完整性狀況相對一般。

4 工程區(qū)植物現(xiàn)狀調(diào)查與評價(jià)

主要包括2個(gè)方面：

4.1 現(xiàn)狀調(diào)查

錦州市小凌河地區(qū)內(nèi)共有維管束植物44科116屬137種。被子植物構(gòu)成小凌河地區(qū)植物區(qū)系主體，在區(qū)系中起主導(dǎo)作用，在生物多樣性保護(hù)中占有主要地位，其中含種較多的科為禾本科、菊科、豆科、薔薇科等。

植物大科較少而小科較多。在屬的組成上，區(qū)域單種屬及寡種屬占核心地位。在生活型方面，草本植物占絕對優(yōu)勢，藤本植物最少。植物區(qū)系典型特征是東北植物區(qū)系和華北植物區(qū)系的交匯和相互滲透，為二者過渡類型。

屬的分布區(qū)類型以北溫帶分類型為首，表明該區(qū)植物區(qū)系中溫帶占主要地位。世界分布的屬比重較大，說明生態(tài)環(huán)境相對一定的植物生長比較適宜。

泛熱帶成分較多出現(xiàn)，表明在植物區(qū)系的發(fā)生發(fā)展過程中與熱帶的屬有明顯的聯(lián)系和歷史淵源。東亞分布的屬相對較少，并且大部分為草本，說明本地區(qū)森林成分相對貧乏[6]。

4.2 現(xiàn)狀評價(jià)

工程地區(qū)植物種類較少，植被類型也比較簡單，并且多為次生植物或人工種植植物。占絕大比重的是人工楊樹林或刺槐林以及荊條、酸棗灌叢及農(nóng)田植被，草本植物主要分布在林下、河難地以及田埂地頭。

珍稀瀕危植物較少。庫區(qū)人工喬木生物量相對較高，灌草叢生物量相對較低。反映出該地區(qū)人為活動(dòng)較多，自然植被受人為擾動(dòng)的影響，生態(tài)系統(tǒng)已多呈現(xiàn)出人工化特征。

5 小凌河下游及河口地區(qū)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀

主要包括2個(gè)方面：

5.1 小凌河下游地區(qū)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀

根據(jù)遙感專題解譯數(shù)據(jù)，調(diào)查得出，河道下游地區(qū)目前主要為農(nóng)田及村莊(鎮(zhèn))，植物類型和庫區(qū)較為相似，由于人類農(nóng)業(yè)種植以及城市建設(shè)等活動(dòng)，下游地區(qū)植被遭受到干擾比較嚴(yán)重，物種數(shù)量少，群落結(jié)構(gòu)簡單，且多為幼齡人工林群落，有白蠟樹、楊樹、火炬樹、桃樹等經(jīng)濟(jì)林。

灌木類型仍以荊條和酸棗為主。草本層種類和壩址地區(qū)類似，但有多數(shù)藜科、蓼科植物出現(xiàn)。

5.2 小凌河河口地區(qū)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀

河口地區(qū)現(xiàn)以農(nóng)田及養(yǎng)蝦池、養(yǎng)參池、鹽田為主，農(nóng)田種植了大量玉米等農(nóng)作物，在該地區(qū)植被中占據(jù)絕大部分比例。

另一部分主要是以人工經(jīng)濟(jì)林為主的喬木林，同時(shí)分布有少量以田間雜草為主的野生植被，主要分布在河流邊緣地帶，以及人工林林下、林緣地區(qū)、農(nóng)田邊緣地區(qū)等地。河口地區(qū)潮間帶灘涂為光板地，沒有生長任河植物。

6 工程集中移民安置區(qū)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀

工程移民集中安置區(qū)以農(nóng)田植物為主，主要種植水稻，夾雜少量玉米及少數(shù)大豆。喬木常種植在道路兩側(cè)、農(nóng)田邊緣，以楊樹人工林為主，林分單調(diào)。楊樹林林下人為干擾嚴(yán)重，林下多行人而踩踏較多，無灌木層分布，草本僅有狗尾草、求米草等?？拷o人踩踏的地帶或林緣分布有較多草本植物，也以田間雜草為主。

水稻田周邊常建有引水水渠，水渠及水渠兩側(cè)分布有大量野生植物，是移民安置點(diǎn)地區(qū)主要的野生植被分布區(qū)。水稻田因有水渠供水，水分條件極好，并且土壤肥沃，適宜生長農(nóng)作物[7]。同時(shí)也在田埂、田邊生長有大量田間雜草，主要有狗尾草、益母草、苘麻、蘿蒿等，植物種類相對較為單調(diào)。

7 地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與評價(jià)

主要包括3個(gè)方面：

7.1 區(qū)域水文地質(zhì)條件

區(qū)域地下水賦存條件受地層巖性、結(jié)構(gòu)、地貌及補(bǔ)給來源控制，以山前傾斜平原賦存補(bǔ)給條件最好，東南部濱海平原較差。

自西北向東南，由山前傾斜平原到濱海沖海積平原，地下水分布有規(guī)律變化，含水層在水平方向上，顆粒由粗變細(xì)，單層厚度由厚變薄，層數(shù)由少變多，水量由大變小，坡度由大變小，補(bǔ)給、徑流排泄條件由好變差。

地下水水力性質(zhì)由潛水過渡到微承壓水。水質(zhì)逐漸變壞，由全淡水區(qū)經(jīng)咸淡水交錯(cuò)區(qū)變?yōu)槿趟畢^(qū)。

7.2 地下水資源現(xiàn)狀

根據(jù)錦凌水庫工程可行性研究報(bào)告資料，評價(jià)區(qū)多年平均地下水總補(bǔ)量43114×104m3/a，地下水開采量34801×104m3/a，區(qū)域地下水現(xiàn)狀開采總量37687×104m3/a，已超采2985×104m3/a。

7.3 地下水環(huán)境現(xiàn)狀

由于人類過量開采導(dǎo)致海水入侵，淡水咸化，海水入侵對沿海地區(qū)工、農(nóng)業(yè)發(fā)展和城鄉(xiāng)供水以及人民群眾身心健康，產(chǎn)生很大危害。

評價(jià)區(qū)所處區(qū)域?yàn)樾×韬記_洪積河谷及大小凌河扇地，分布有眾多水源地，水源地承擔(dān)著錦州市及葫蘆島市(部分)的工農(nóng)業(yè)用水、生活用水和農(nóng)村人畜用水，由于集中、過量開采地下淡水，在工作區(qū)內(nèi)形成3個(gè)區(qū)域性地下水降落漏斗。其中：錦州市區(qū)1個(gè)、小凌河扇地2個(gè)。

漏斗中心水位埋深11.8～17.85m，其中小凌河扇地建業(yè)漏斗是由農(nóng)業(yè)開采形成的季節(jié)性降落漏斗，近些年，政府部門加強(qiáng)地下水開發(fā)管理，漏斗變化不大，基本處于穩(wěn)定或呈恢復(fù)狀態(tài)。

8 結(jié) 論

錦凌水庫工程具有重大的社會效益，并對于錦州城市及下游地區(qū)整體社會長遠(yuǎn)發(fā)展具有重要意義，工程建設(shè)是必要的。通過對錦凌水庫工程及其周邊區(qū)域生態(tài)環(huán)境的綜合調(diào)查和評價(jià)，為錦凌水庫的生態(tài)治理提供了理論指導(dǎo)和依據(jù)。

[1]趙長森，夏軍，王綱勝，等.淮河流域水生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀評價(jià)與分析[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2008，2(12)：1698-1704.

[2]張勇榮，馬士彬，楊琴.六盤水雙橋供水工程區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀調(diào)查與評價(jià)[J].六盤水師范高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2009，21(06)：33-35.

[3]張俊華，高承恩，陳南祥.水庫建設(shè)對生態(tài)環(huán)境影響的評價(jià)[J].安徽農(nóng)業(yè)科技，2011，39(05)：2876-2878，2916.

[4]李春艷，趙美微，華德尊.二龍山水庫流域生態(tài)環(huán)境建設(shè)與戰(zhàn)略環(huán)境影響評價(jià)[J].哈爾濱師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào),2003,19(04):101-104.

[5]劉海濤.介休市龍鳳水庫生態(tài)環(huán)境影響評價(jià)[J].山西水利，2008(03)：10-11.

[6]孟 凱.溪下水庫水環(huán)境保護(hù)的生態(tài)經(jīng)濟(jì)增長效益評價(jià)[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2010(05):1093-1097.

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2013-11-21

王福峰(1963-)，男，遼寧錦州人，助理工程師。

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