錦凌水庫供水工程生態(tài)環(huán)境質(zhì)量調(diào)查與評價(jià)

錦凌水庫供水工程生態(tài)環(huán)境質(zhì)量調(diào)查與評價(jià)

1錦凌水庫水庫概況金嶺水庫位于遼寧省錦州西部的小凌河支流中。水庫控制面積為30329公里，占總盆地的58.8%，庫總面積為8231億米。2野外生態(tài)現(xiàn)狀調(diào)查在生態(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。3對生態(tài)完整性的研究和評價(jià)主要包括3個(gè)方面:3.1區(qū)域景觀格局構(gòu)建在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)景觀受到人為擾動影響較大,主要為人工化生態(tài)景觀類型,即農(nóng)田景觀。3.2香農(nóng)-威納指數(shù)分析多樣性指數(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。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工程功能區(qū)自然生產(chǎn)力生態(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。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。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?？梢钥闯?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(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該項(xiàng)目工廠植物現(xiàn)狀的研究和評價(jià)主要包括2個(gè)方面:4.1植物和生境錦州市小凌河地區(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。4.2草地及生境工程地區(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)人為活動較多,自然植被受人為擾動的影響,生態(tài)系統(tǒng)已多呈現(xiàn)出人工化特征。5小凌河下游和河口地區(qū)的生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀主要包括2個(gè)方面:5.1下游生物自然植被根據(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,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喬木混交林植被分布的地區(qū)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林下人為干擾嚴(yán)重,林下生物量較多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。靠近水渠無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。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對地下水環(huán)境條件的研究和評價(jià)主要包括3個(gè)方面:7.1沖海積還原地下水區(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地下水開采量情況根據(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可以節(jié)約型地下水水系統(tǒng)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.