丘陵區(qū)水電工程建設(shè)對(duì)河流濕地生態(tài)的影響及調(diào)控措施研究——以安谷水電站為例.pdf

1、隨著化石燃料資源的日益稀缺，以及對(duì)溫室氣體減排需求，發(fā)展水電是我國(guó)最重要的能源戰(zhàn)略。水電建設(shè)應(yīng)兼顧生態(tài)效益，保護(hù)好生態(tài)已成為社會(huì)共識(shí)。而生態(tài)保護(hù)中濕地具有諸多功能和極高的生態(tài)服務(wù)價(jià)值，是保障人類發(fā)展的天然基礎(chǔ)設(shè)施。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者大量研究了水電工程建設(shè)對(duì)濕地生態(tài)的影響和調(diào)控措施，但研究主要針對(duì)高山峽谷和中低山地區(qū)水電工程，集中在某一方面的生態(tài)影響或調(diào)控措施，對(duì)物種遺傳習(xí)性小尺度范圍影響的研究仍少有報(bào)道，系統(tǒng)和全面針對(duì)丘陵區(qū)河流濕地

2、生態(tài)影響和調(diào)控措施研究仍不多見(jiàn)，我國(guó)生態(tài)友好型水電工程標(biāo)準(zhǔn)和體系尚未形成。
　　針對(duì)目前研究存在的不足，本研究主要采用實(shí)證與對(duì)比的研究方法，以位于丘陵區(qū)的安谷水電站為例，以位于中低山地區(qū)的沙灣電站和高山峽谷區(qū)的毛爾蓋水電站為比照，在收集大量資料和開展大量現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上，利用3S等技術(shù)，遵循生態(tài)學(xué)相關(guān)理論和基本原理，研究了丘陵區(qū)水電工程建設(shè)對(duì)河流濕地生態(tài)的影響，并系統(tǒng)和全面的提出了調(diào)控措施。研究得出的主要結(jié)論如下:
　　

3、(1)研究區(qū)為人工濕地類型，濕地生境總體較好，但向惡化趨勢(shì)演變
　　研究區(qū)域位于大渡河下游匯入岷江前的寬谷江段，農(nóng)業(yè)開發(fā)程度高，人類活動(dòng)強(qiáng)烈，為人工濕地類型。本文采用“分級(jí)描述”法，對(duì)工程建設(shè)前研究區(qū)濕地生境狀況進(jìn)行了評(píng)價(jià)。選取的31個(gè)調(diào)查評(píng)價(jià)樣點(diǎn)中，“一般”、“較好”、“好”的點(diǎn)位數(shù)量為25個(gè)，表明電站建設(shè)前研究區(qū)域濕地生態(tài)環(huán)境總體較好，但原有濕地生態(tài)已開始退化，處于亞健康狀態(tài)。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，其面臨的主要生態(tài)環(huán)境問(wèn)題為:大量防洪堤

4、建設(shè)，洪泛區(qū)生境萎縮;區(qū)域農(nóng)業(yè)開發(fā)程度高，人為干擾大;過(guò)度捕撈致使魚類資源下降;兩岸污染源較多，水質(zhì)污染明顯;流域梯級(jí)電站建設(shè)，河流廊道受阻隔;無(wú)序采砂破壞濕地生態(tài)環(huán)境;河道淤塞導(dǎo)致河流濕地功能嚴(yán)重退化?？傮w上，若不采取有效措施，研究區(qū)濕地生境將向進(jìn)一步惡化的趨勢(shì)演變。
　　(2)水電工程建設(shè)導(dǎo)致區(qū)域濕地景觀向均質(zhì)化趨勢(shì)演變，濕地生物群落逆行演替，生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)、功能失調(diào)，對(duì)丘陵區(qū)濕地生態(tài)影響面更廣、強(qiáng)度更大
　　1)導(dǎo)致

5、研究區(qū)濕地生境面積減少、功能退化，景觀格局向均質(zhì)化趨勢(shì)演變。
　　空間格局方面:工程建設(shè)后研究區(qū)右側(cè)河網(wǎng)被大壩阻隔分為庫(kù)區(qū)和人工渠，變?yōu)樗畮?kù)景觀和水渠景觀，左側(cè)河網(wǎng)干枯或被移民造地占用，往農(nóng)業(yè)景觀趨勢(shì)演變;濕地面積由14.39 km2減少為11.46 km2，島嶼由71個(gè)減少為15個(gè)，面積由17.79 km2減少為3.76 km2，河網(wǎng)密度由2.27 km/km2減少為1.13km/km2，對(duì)工程左側(cè)河網(wǎng)濕地造成毀滅性破壞;研究區(qū)

6、河流向單一河道發(fā)展演變。相對(duì)于中低山地區(qū)和高山峽谷地區(qū)，丘陵區(qū)水電工程對(duì)河流濕地生境影響更大。水電工程建設(shè)導(dǎo)致區(qū)域耕地、園地、林地和荒草地變?yōu)槌Ｄ晁?、工程建設(shè)用地或裸巖礫石地;由于丘陵區(qū)農(nóng)業(yè)開發(fā)程度較高，所以影響地類以耕地為主，高山峽谷區(qū)影響地類以林地為主，中低山地區(qū)為過(guò)渡區(qū)。水域環(huán)境方面:庫(kù)區(qū)河流水面變寬、水流變緩、水深加深，壩下河流水面變窄、水流變緩，水深視開發(fā)方式不同而不同;丘陵區(qū)和中低山地區(qū)水電工程建設(shè)后河流水溫變化不明顯，高

7、山峽谷地區(qū)龍頭水庫(kù)型水電工程建設(shè)后河流水溫呈分層狀態(tài)，時(shí)空變化大;丘陵區(qū)和中低山地區(qū)水電工程庫(kù)區(qū)，由于納污能力大幅提高，水質(zhì)往良好趨勢(shì)演變，但由于河流沿線企業(yè)和居民排污嚴(yán)重，致使減（脫）水段河流水質(zhì)急劇惡化，高山峽谷地區(qū)河流沿線企業(yè)和居民較少，工程建設(shè)對(duì)水質(zhì)影響不明顯。
　　2)導(dǎo)致研究區(qū)濕地生物整體數(shù)量減少，種群空間分布隨適宜生境改變而改變，但物種種類基本不變，帶來(lái)物種遺傳多樣性下降，種群遺傳分化加劇。具體為:
　　①區(qū)域

8、植物:陸生和濕生植物:在右側(cè)河網(wǎng)區(qū)被庫(kù)區(qū)和泄洪渠、尾水渠取代，僅庫(kù)區(qū)右岸有少量濕生植物;左側(cè)河網(wǎng)區(qū)變?yōu)楦煽莺佣位蛞泼裨斓貐^(qū)，陸生植物基本不受影響，濕生植物僅局部低洼地段出現(xiàn);浮游植物:在壩上庫(kù)區(qū)由于原有的河流生境轉(zhuǎn)變?yōu)樗畮?kù)生境，數(shù)量增加，壩下建設(shè)區(qū)和左側(cè)干枯河段，由于適宜生境明顯減少，數(shù)量亦明顯減少，但仍以硅藻為主。
　　②陸生動(dòng)物:數(shù)量和空間分布:大量原適宜生境變?yōu)榱怂?、工程建設(shè)用地或裸巖礫石用地，導(dǎo)致區(qū)域陸生動(dòng)物向周邊適宜生

9、境遷徙，數(shù)量減少，整體影響較小;但其中兩棲類陸生動(dòng)物由于遷徙能力較弱，對(duì)其影響較大，尤其以丘陵區(qū)水電工程最為明顯。遺傳習(xí)性:本研究選取受影響較大的兩棲類動(dòng)物中具有代表性的四川狹口蛙和飾紋姬蛙為研究對(duì)象。首先，用PCR技術(shù)擴(kuò)增四川狹口蛙線粒體基因組DNA，并對(duì)其完成測(cè)序，結(jié)果顯示:其線粒體基因組結(jié)構(gòu)與同科其它物種變異不大。然后，用分子生物學(xué)技術(shù)手段，檢測(cè)飾紋姬蛙微衛(wèi)星位點(diǎn)的多樣性，結(jié)果顯示:受地理阻隔影響，其在研究區(qū)的種群與其它區(qū)域種群遺

10、傳分化明顯，區(qū)域內(nèi)“許壩種群”亦出現(xiàn)遺傳分化。因此，初步推斷水電工程建設(shè)對(duì)物種線粒體基因組結(jié)構(gòu)不會(huì)產(chǎn)生太大影響;但由于工程大壩將阻斷河流，并形成大量減（脫水）河段，移民造地亦會(huì)形成的大量“硬質(zhì)”護(hù)岸，人為形成了區(qū)域性地理阻隔，影響了物種基因流正常傳輸，進(jìn)而導(dǎo)致物種遺傳多樣性下降，加劇了區(qū)域種群遺傳分化。
　?、鬯鷦?dòng)物:魚類:壩上庫(kù)區(qū)段原有的河流生境轉(zhuǎn)變?yōu)樗畮?kù)生境，魚類資源總量增加，但種群由流水性魚類向靜水或緩水性魚類演變;其它區(qū)

11、域魚類資源總量減少，種群不變。其它水生動(dòng)物:壩上庫(kù)區(qū)段生物量有所增加，種群往高度缺氧環(huán)境的種群演變;壩下建設(shè)區(qū)和脫水河段區(qū)生物量減少明顯，種群不變。
　　3)導(dǎo)致研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)、功能失調(diào)。水電工程建設(shè)修建大壩、副壩、硬質(zhì)防洪堤、形成干枯河網(wǎng)等，造成生態(tài)阻隔，影響了系統(tǒng)內(nèi)正常的能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)和信息流通;破壞了原濕地生境，導(dǎo)致生物群落逆行演替;帶來(lái)區(qū)域景觀格局總體變化，并往均質(zhì)化趨勢(shì)演變，最終使生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)、功能失調(diào)。

12、
　　3、研究提出6方面調(diào)控措施，大部分已實(shí)施，研究區(qū)濕地生態(tài)向良性趨勢(shì)演變
　　根據(jù)生態(tài)學(xué)相關(guān)理論和基本原理，利用系統(tǒng)論的研究方法，針對(duì)工程建設(shè)前研究區(qū)已出現(xiàn)的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題和建設(shè)后新增生態(tài)影響情況，主要采取下泄100-600m3/s的生態(tài)流量、河網(wǎng)水系生態(tài)保護(hù)、河道生態(tài)護(hù)岸、魚類資源保護(hù)、典型濕地區(qū)修復(fù)與建設(shè)和配套行政管理6個(gè)方面調(diào)控措施。其中，下泄生態(tài)流量為后續(xù)相關(guān)措施提供了基本的水文條件，是研究區(qū)濕地生態(tài)恢復(fù)的基礎(chǔ)和前

13、提;河網(wǎng)水系生態(tài)保護(hù)和河道生態(tài)護(hù)岸措施恢復(fù)了區(qū)域水文連通性和河道原有基本生境，是魚類資源保護(hù)和典型濕地區(qū)恢復(fù)的必要支撐;魚類資源保護(hù)是針對(duì)區(qū)域濕地生態(tài)中水生生物關(guān)鍵種的恢復(fù)措施;關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)典型濕地區(qū)修復(fù)與建設(shè)是針對(duì)區(qū)域內(nèi)濕地生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的重要舉措;配套行政管理措施是確保相關(guān)工程技術(shù)調(diào)控措施實(shí)施到位和正常運(yùn)行維護(hù)，以及減免人為干擾的必要手段，是調(diào)控措施的重要補(bǔ)充?？梢?jiàn)，各項(xiàng)措施相互聯(lián)系、相互銜接，相輔相成、缺一不可，構(gòu)成安谷水電站濕地生態(tài)調(diào)

14、控措施技術(shù)體系。
　　目前，前述6個(gè)方面調(diào)控措施大部分已于近兩年實(shí)施完成，調(diào)控效果已經(jīng)初顯，未實(shí)施的主要為典型濕地區(qū)修復(fù)與建設(shè)措施。隨著后續(xù)調(diào)控措施的實(shí)施，濕地自然恢復(fù)的加快，研究區(qū)右側(cè)河網(wǎng)新形成的水庫(kù)景觀和水渠景觀生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)將更加穩(wěn)定，功能將更加協(xié)調(diào)，將形成新的生態(tài)系統(tǒng)平衡，左側(cè)河網(wǎng)區(qū)基本恢復(fù)了工程建設(shè)前的濕地景觀和濕地生態(tài)系統(tǒng)，整個(gè)研究區(qū)濕地生態(tài)正向良性趨勢(shì)演變，說(shuō)明調(diào)控措施將達(dá)到預(yù)期的調(diào)控效果，是相對(duì)完整、系統(tǒng)和科學(xué)合理的