向家坝水电站工程施工区左岸植被分析及规划建议

张 博 许文年，2

（1.三峡大学土木与建筑学院，湖北 宜昌 443002；2.三峡大学三峡库区生态环境教育部工程研究中心，湖北 宜昌 443002）

水电作为较为理想的洁净能源，目前被广泛应用，但同时也对周边的坏境造成了破坏，面对破损的生境，虽然业主单位也针对开挖的边坡和破损面进行了局部不同形式的生态恢复，但是缺乏总体的规划，造成了人为上的生态流阻断或景观斑块隔离.针对这种情况，本文从水电站整体出发，以向家坝水电站为例，利用分析植被斑块分布，确定出生态功能核，并根据功能核布局，提出生态规划的优化性建议.

1 研究区域概况

1.1 研究区自然概况

向家坝位于金沙江干流下游的向家坝谷出口处，左岸属四川宜宾，右岸属云南水富.属亚热带季风气候，同时具有云南高原气候向四川盆地气候过渡的特点.区域内热量充足、雨量丰沛、四季分明、水、热也同步、夏季温高湿度大、冬温暖、无霜期长，有利于亚热带林木、农作物的生长.最大年日照时数为1260.9h，年平均气温在12.0℃到18.1℃之间，最大年降雨量在1168.5mm，年最小降雨量为852.4mm，无霜期最大为320d，最小为266d，相对湿度在74%～83%之间，库区及库区周围灾害性天气有:干旱、倒春寒、洪涝、冰雹、大风等，以春季和秋季的低温阴雨、春旱、伏旱和洪涝等灾害较为严重［1］.

1.2 研究目标

针对向家坝水电站现状对施工区左岸区域进行植被分析并提出相应规划建议，意在修复与提升向家坝水电站的区域生态功能；将水电站的区域功能进行优化，并凸现其生态特色.

2 研究区域的规划途径

利用GIS系统的辅助，首先通过判读航片（50m×50m）判断规划对象中生态功能空间分布的图底关系，确定规划对象中3个景观要素（斑块，廊道和基质），初步分析可能的功能核.其次，对规划对象的生态要素进行调查，以植被为要素开展调查，例如以某一斑块的分布等，通过调查获得确实的数据，根据规划要求确定功能核.第三，确定功能核的影响辐射范围，根据其辐射范围和规划要求对功能核进行规划，提出生态功能空间的构建方法.

3 植被斑块的分析

通过对分辨率为50m×50m的航拍片判读，得出水电站左岸区域内的生态功能空间.在此次调查中，把左岸区域视为以生态功能空间为基底的人工系统，其中的建筑、道路、场地等构筑物等看作生态功能空间中的元素.显然，左岸区域的植被基底是较破碎的状态.航拍片如图1～2所示.

图1 向家坝水电站航拍片

图2 向家坝水电站工程施工区左岸植被基底图

3.1 生态功能空间的确立

所谓的生态功能空间，是对环境中具有生态功能效益的功能类型.生态功能空间包括了耕地，林地，居住区绿化，自然半自然湿地，废弃地群落等，即区域内可见的各种规模，各种形态的自然绿地，人工绿地，以及具有一定规模的绿化地.

由航拍植被基地图分析可知，向家坝水电站施工区是以生态功能空间为基底的人工系统，系统的生态功能空间占有较小的比例，因此需要一定强度甚至较强的人工干预，以维持系统的平衡和稳定［2］.

3.2 斑块植被调查与功能分析

通过对现场的植被分布调查和航片的判读，得到斑块类型的内涵与特征如下［1］:

（1）林地:①针叶林:建设区针叶林主要包括马尾松、柏树等类型，主体以海拔高度呈针叶林向阔叶林演化，部分间有混交林，人工林，分布明显.天然林与人工林本建设区林地的主体.它的生态功能具有维护生物多样性、提供种源、保养水分、保持水土等生态效益，从经济性服务功能角度还具有为当地经济提供林业产品，也具有开发生态旅游、保健疗养基地等服务功能.②亚热带湿性常绿阔叶林:主要包括毛桐、盐肤木杂木林；合欢桤木林；青冈林；栓皮栋林；乌柏、油桐、桤木林；白头树、乌柏疏林等为主要群种组成的植物群落，海拔分布位于针叶林下部，间有常绿落叶混交林.它是水电建设区及周边区域的地带性植被，受人为扰动影响较大；也是建设区林地组成的主要部分，具有与针叶林类似的生态功能，分布面积在林地中比例较大，应成为人工林培育的主要方向.

（2）灌丛:由灌木树、马桑灌丛、楤木灌丛、毛桐灌丛、黄荆灌丛等构成，覆盖度大于或至少等于40%，分布较耕地分散.可以原生灌木培育为目标，结合乔木用以保护区的防护用途.

（3）人工绿地:主要指建设区内人工种植的缓冲区地带，主要用于开挖工地的水土保持、灰尘的吸附以及生态屏障、休闲等作用.

（4）草地:是指本区域未受或曾经受人为改造弃用、或干扰较轻的的一种景观类型，一般是天然生长荒草、杂草的土地.

3.3 植被斑块划分及空间关系分析

3.3.1 植被斑块划分

利用向家坝水电站2008年的航拍片，参考土地利用分类标准及现状，结合区域的特征将其区划分为林地、灌丛、草地、人工绿地及河流、耕地等10种景观斑块类型，并提取出向家坝水电站的景观斑块类型图（如图3所示）.

图3 景观斑块类型图

根据对向家坝水电站工程施工区左岸的植被斑块划分结果，利用地理信息系统技术结合数据库数据，通过计算、统计、分析，可得出各植被斑块的数目、面积及面积比例等信息，见表1.

表1 研究区植被斑块类型统计及所占比例

3.3.2 空间关系分析［2］

斑块之间的空间关系反映景观格局的重要特征.通过分析各景观要素斑块之间的空间关系，可以掌控各景观要素斑块扩展潜力，通过分析各要素之间相互作用的强度、方式和性质，可以明确景观格局形成原因、基本动力和发展的控制因素，从而能确定格局中各斑块所起的作用.

景观分离度指某一景观类型中不同斑块数个体分布的分离度.分离程度越大，表明景观在区域内分布越分散.其计算表达公式为

式中，Fi为某类景观类型分离度；N为景观类型i类的元素个数；Ai为第i类景观的面积；A为研究区景观的总面积.

通过现场植被调查，结合景观指数分析，经计算，本建设区各植被斑块类型的分离度见表2.

表2 景观分离度

从表2中的数据可以看出，整个建设区内林地斑块的分离程度是最低的，连通性也相对较好，其原因多为人工林的补充作用.结合前面对其斑块规模分析的结果可知，林地、灌丛等是本区内植被高度集中，绿量较高的景观斑块类型，因此将部分绿量高、生态效益好的人工恢复地与自然林地作为生态功能核，并围绕这些绿核进行规划，减少人为扰动，改善斑块分布，从而达到利于生物在各斑块间的迁移，同时也有利于生物多样性的维护.

3.4 生态功能核的确定

生态功能核是生态功能空间中重要的节点，为整个生态功能空间提供生态功能.生态功能核可能是某种斑块，具有某一特定的或复合的生态服务功能；也可能是廊道中的节点，或廊道的某一段，通过节点将廊道的功能和影响扩大，强化；也可能是生态敏感性单元，它们具有敏感性，重要性，脆弱性，提供某种程度上的生态功能，但是由于其敏感性，同时需要在规划中得到较好的保护［3］.

通过植被资料和航拍片判读，得出植被斑块的结构图，根据其植被模式将其分为自然植被、人工植被、恢复区如图4所示.

图4 植被模式分类图

根据向家坝水电站工程施工区左岸的植被斑块功能特征及空间关系的分析，将植被模式分类图与植被重叠，提取出生态功能较好的植被斑块作为功能核，并得到植被功能核分布图，如图5所示，根据成因将其为两类:①人工生态功能核:主要由规划中的大型完整的人工林构成，拥有规划区域内面积最大，最完整的绿地；②自然生态功能核:因为本区历史上受人为影响较重，主要由自然林地和人工绿地构成；包括部分保护发育良好的植物资源.

图5 植被功能核分布图

3.5 向家坝左岸现状分析

（1）结合植被调查，从图中不难得出水电站左岸的一些人工或自然的生态功能核，呈现植被集中，绿量高、生态效益好的特点，并沿地势成连续状，可作为廊道连接上的核心节点.但目前分布多为孤立存在，而且多是因为地形原因而被保留下来，人为扰动也比较明显.

（2）廊道由线状或条块状的绿地组成，相似特征相同等级的植被构成生态廊道，与绿核连接形成植被绿地网络结构.而被施工公路所分割的相邻人工恢复区或是因为施工不统一，所采用植被并不一致，存在人为的廊道阻断现象.

（3）因为工程而建造的道路或开挖的边坡，虽然经过了恢复作业，但是植被的搭配上除常用的物种外，多处明显并没有统一调度，连接性不强.

（4）有较长的沿江线，可以丰富区域内的生物多样性，但对沿江湿地重视不足，湿地斑块几乎为零.

4 研究区的规划建议

通过对向家坝水电站工程施工区左岸区域的植被斑块功能特征及空间关系、斑块结构等因素的分析，针对向家坝水电站工程施工区左岸生态恢复的现状，提出以下几点建议:

（1）加强对自然绿核植被资源的原地保护，尤其是发育良好，有重要树种资源的绿地资源和绿量较高的绿地资源.将林地覆盖率高的自然绿核与周边宜林区域规划为生态功能核，并加以保护，加强局部区域森林的抚育，一方面有利于本地种源的保护，另一方面还助于工程后期对本区生态环境的恢复.另外将主体工程与周边人工绿核设置为缓冲区，并加大人为干预力度，减少工程对周边环境的扰动［4］.

（2）针对被工程破坏的原有生态连通性，建议根据原有植物物种分配，或类似配制进行恢复，并充分利用破坏面与建造的道路，通过道路绿化、移栽树木等方式，建立相应的廊道.

（3）通过对确定的生态功能核分析，参照其影响范围，依托植被的搭配、道路建设、地势等因素进行生态廊道的构建，优化生态规划的布局.

（4）加强对湿地的重视，可通过人工进行沿江湿地的建设，并将其作为节点并入廊道连接网络，增加整个区域的生物多样性.

［1］中国水电顾问集团中南勘探设计研究院.金沙江向家坝水电站环境影响报告书［R］.长沙，2005.

［2］陈文波，肖笃宁，李秀珍.景观空间分析的特征和主要内容［J］.生态学报，2002，22（7）:1135－1142.

［3］车生泉，马晓星.上海半市化区域自然景观生态格局优化设计的途径［J］.上海交通大学学报:农业科学版，2007（3）:194－202.

［4］许文年，熊诗源，夏振尧，等.水利水电工程扰动区景观生态廊道构建方法研究［J］.水利水电技术，2010，41（3）:17－20.