昆明市云龙水库饮用水源区生物多样性保护规划研究

昆明市云龙水库饮用水源区生物多样性保护规划研究

谷永丽1，王瑞华2

(1.云南艺术学院设计学院，云南昆明 650500；2.保山市隆阳区瓦房乡林业站，云南保山 678009)

摘要以云龙水库水源区生物多样性保护规划为研究案例，依据生物多样性理论和“生态位”原理，从规划地的生物多样性现状分析、物种选择与增补、规划实施与保护措施等方面，探讨饮用水源保护区生物多样性恢复与保护的着力点，提出有效改善水源区生物多样性的具体措施，以合理的物种结构分布和生物总量，促进水源区的水质和水量的提升。

关键词生物多样性保护规划；水源保护区；云龙水库

中图分类号S181.3

作者简介谷永丽(1980-)，女，彝族，云南罗平人，讲师，硕士，从事园林景观设计研究。

收稿日期2015-08-03

Study on the Biodiversity Protection Planning of Water Resource Region in Yunlong Reservoir

GU Yong-li1, WANG Rui-hua2(1. Design College, Yunnan Arts University, Kunming, Yunnan 650500; 2. Forestry Depot of Wafang Village in Longyang District, Baoshan, Yunnan 678009)

AbstractTaking a biodiversity protection planning in water region as the research case, depend on the theory of biodiversity and ecological niche, the acting point of the recovery and protection of the biodiversity in the drinking water was discussed from the perspective of the current analysis of the biodiversity, the species selection and supplement, planning implementation and protections measures, the effective and detailed measures were put forward to improve the biodiversity in the drinking water region, promote the improvment of the quality and quantity of water in the water source region with reasonable species structure distribution and biomass.

Key wordsBiodiversity protection planning; Water source reservation regio; Yunlong Reservoir

生物多样性保护对于饮用水源区来说意义重大，涉及到水源区的植物、动物、微生物综合组成的生态系统。生物多样性保护规划是在生态学和生物学指导下，设定相对合理的物种目标，进行物种的保护、保存和繁育，促进生物多样性的形成和发展[1]。良好稳定的生物结构是水源区良好水质的环境保障。笔者通过昆明水源区生物多样性保护的案例研究，重点探讨水源区植物物种的选择、物种结构、实施措施等问题。

1生物多样性保护规划理论基础

1.1生物多样性理论生物多样性是指植物、动物和微生物及其所构成的综合体，包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。水源区生态恢复与建设通常面对的是脆弱的坡耕地农业生态系统，因此，生物多样性在水源区植被恢复的规划、工程的实施中具有重要作用。选择多个物种建造人工林生态系统，尤其是当地乡土物种的恢复与重建更有意义。在水源地植被恢复当中，根据自然条件的需求，采用乔木、灌木、果木(含经济林木)与草本植物(牧草、有药用价值的草本等)，营建人工生态系统，有效地延长了原来物种单一、呈直线状的食物链，促进了生态系统的稳定和功能效益的发挥。

1.2“生态位”理论生态位是指种群在群落中与其他种群在时间和空间上的相对位置及其机能的关系，它反映了种群的遗传学、生物学和生态学特征[2]。因为每种生物的生存都需要一定的空间和资源，并为此引起有同样需要的物种间激烈的竞争。竞争和选择的结果，种群间产生了生态位的错落，避免或减少了生态位的重叠，使得生态系统在一定范围内呈现出物种多样性的特点[3]。

2云龙水库水源区生物多样性保护规划研究

水源保护区生物多样性对维持保护区居民的生存与发展、水源区保护和水源的可持续利用有着举足轻重的作用。然而，随着近年水源区居民的经济发展需求，云龙水库水源保护区人类活动加剧，致使水源区的生物多样性不断恶化，经济林、人工林的建设使得物种结构趋于单一，库区水量和水质明显下降，水源区生物多样性规划、保护、恢复工作迫在眉睫。

2.1规划区概况云龙水库水源保护区位于昆明市北部的禄劝彝族苗族自治县云龙乡，距县城58 km，坐落于云龙河与掌鸠河交汇口以下580 m处。水库设计总库容4.84亿m3，正常储水量3.97亿m3，年供水量2.5亿m3，水库面积9 km2。保护区的径流面积包括云龙水库、石板河、老木河、水城河及其支流的径流区，总面积745 km2，有林地覆盖率约有30%，但林分结构不合理，分布结构不均匀，特别是上游支流保护区内，还有大量农耕地，存在点源和面源污染的隐忧。水源区水质为Ⅰ～Ⅱ类水质，是较理想的饮用水源。水源保护区涉及6个乡镇的31个村民委员会、315个村民小组共5万多人[4]。

2.2生物多样性现状分析

2.2.1植物资源现状。保护区属于北亚热带季风气候类型地带，森林覆盖率较高，达到64.7%。植被原以半湿润常绿阔叶林为主，但由于保护区居民对区内山地森林资源开发利用较早，开荒种地、放牧、砍柴等行为使原生自然植被遭受到很大程度的破坏。如今，保护区内半湿润常绿阔叶林已基本消失，只有小面积保存，大面积分布的是与它演替关系紧密联系的云南松林、华山松林，中间杂着旱冬瓜、青冈栎、麻栎等壳斗科植物，生物多样性指数较低。在天然植被破坏严重的地段甚至出现了暖温带性质的灌丛或稀树草坡。根据李荣春等对云龙水库地区种子植物区系研究表明，云龙水库保护区有种子植物446种(含亚种和变种)，隶属于117科299属。

2.2.2动物多样性现状。保护区由于原生植被破坏严重，珍稀濒危动物已在保护区内消失，保护区现有的动物多为常见的鸟类、小杂食性哺乳动物类以及普通的鱼类。

2.2.3生物多样性存在问题。 近几十年来，由于保护区人口增长和经济发展，植物多样性受到严重影响，生物种类数量和分布面积逐年减少。保护区生物多样性降低的原因主要表现在以下4个方面： ①过度开发使原生植被不断减少，现有森林林种分布及龄级结构不合理。保护区自然村落的扩张，无组织的开荒，随意的放牧行为使保护区植物多样性受到很大影响。原生植被不断减少，造成动物生境丧失和植物生境单一化。根据昆明市资源总站的资料，云龙水库库区中幼龄林的面积分别占林分面积的92.8%，严重的“低龄化”人工林造成林分涵养水源、水土保持等防护功能“低能化”。生物多样性在人工林不断的建设中逐年降低。②自然生态景观破坏严重。由于保护区内群众无组织的开荒放牧，以及一些小型烧砖厂随意挖土烧砖，造成资源大量浪费，原有山体及表土植被破坏严重，难以恢复，原有的自然生态景观被农田和荒芜的山体取代，加大了保护区内各流域和水库的泥沙淤积量。③水库淹没使某些植物濒危。根据李孙文等的研究表明，云龙水库蓄水工作完成后，将使53.8%的药用种子植物被永久淹没。使得某些物种在保护区中数量骤减，如不加以保护，将成为导致某些植物消失的重要原因。④农业作物单一，农田生物多样性降低。当地农民出于高经济收入的追求，大面积种植单一种类作物，并不断扩大种植规模，使得保护区农田生物多样性降低，减弱了有害生物(病、虫、草等)的生态控制功能，农业生产力逐年降低，农药化肥的过量使用也对保护区水质带来严重的影响。

2.3规划目标完善保护区森林植物选择应用，建立形成生物多样性保护的工作体系和保护基地，系统开展乡土生物资源调查。规划期间，保护区范围内植物种数(包括培育品种)达600种，其中乡土植物(包括培育品种)达540种，建成物种丰富多样、具有良好生态系统的环境体系(图1)。

图1　生物多样性保护规划图

第1个阶段(2010～2015年)：①有效开展保护区植物多样性保护工作，促进乡土植物的回归利用，增加保护区植物多样性，优化林业结构，改变人工林结构单一的状况，促进野生动物在保护区中的栖息和繁衍。2015年使保护区种子植物从目前的446种提高到540种，其中乔木品种增加到15种，灌木达到29种，竹类增加10种，藤本植物种类达到10种以上，草本植物品种达到20种，水生植物品种达到10种，为构筑丰富的植物群落奠定基础；②以保护区植物为主体，以植物物种的收集、引种驯化、栽培利用为辅。重点收集和保护保护区植物区系的物种，保护该地区典型生态类型和名贵药用、观赏植物品种的多样性；③在保护区构建地带性植被群落，利用现有的人工林、灌木林地构建生物多样性区域。加大村、镇生态绿化建设。构建湿地植物群落和生态绿地、林带，形成生态廊道，将保护区内的各种生物多样性有机地进行链接。

第2个阶段(2015～2020年)：①2020年使保护区种子植物从540种提高到600种，其中乔木品种增加到17种，灌木增加到29种，竹类品种保持不变，藤本植物品种达到5种以上，草本植物品种达到5种，水生植物品种达到5种；②植物保护基地种类达到500种，进一步加强对植物物种的收集、引种驯化、栽培利用；③对人工林、灌木林地继续进行生物多样性建设，湿地植物群落生态系统形成，村镇间绿地、林带建设完成，保护区内的各种生物多样性得到很大提高；④强化外来物种的管理，通过普查建档摸清底数，建立监测、预警机制及快速对应体系，降低外来物种入侵风险；⑤开展生物多样性保护的科普宣传，强化居民对乡土植物价值的认识和保护意识，相关部门携手联动，形成全民生物多样性保护体系。

第3个阶段(2020～2025年)：保护区生物物种资源得到有效保护。进一步加强生物物种资源保护，使绝大多数的自然种群得到恢复和增殖，保护区内生物物种得到极大的丰富，区内各类生物物种资源保护、保存、管理质量显著提高，资源保存量大幅增加；相关法律制度和管理机构设置较为完善。

2.4保护区生物多样性保护规划

2.4.1保护区内生物多样性保护总体控制措施。处理好保护与利用之间的关系，把保护与利用有机地结合起来，将保护区的特有物种进行保护、引种和驯化，为保护区生物多样性提供动力。居民参与到水源区保护的工作中来，制定水源区生物多样性保护手册，加强环保宣传教育，让群众认识其重要性，自觉加入到保护野生动植物资源的队伍中来；保护区在长期的森林利用过程中要大力发展教育和提倡科教兴林的思想，以提高保护区居民的生存能力；协调好地方政府内部、地方政府与当地群众的关系，搞好农村环境保护基础设施建设，争取农村小型垃圾填埋厂、小型污水处理厂、生态恢复工程和水源林保护区等项目的立项和开工建设；加强宣传与执法力度：加大宣传力度，对保护区居民进行教育，增加他们的保护意识，完善执法机制，对一些破坏、偷砍、偷伐的行为要严惩。

2.4.2多样性保护具体措施。

(1)有林地生物多样性恢复。保护区林地以云南松纯林、栎类、旱冬瓜针阔混交林为主，林分结构十分单一。阔叶林仅存在于偏远地段及沟谷，且多为人为破坏后形成的萌生林；人工林多分布在海拔较高的地区，以华山松纯林和华山松与旱冬瓜混交林为主。2014年集水区共营造防护林5 811 hm2，其中华山松林4 316 hm2，占73.2%；旱冬瓜林1 391 hm2，占23.9%；其他树种的林分105 hm2，仅占3.8%。通过调查分析得知，保护区林地的主要问题：树种结构单一，林层结构简单，物种多样性差，综合水源涵养功能低下。因此根据保护区不同的气候条件、自然地理环境，结合不同的立地条件与土壤特征，对现有的有林地、灌木林地、疏林地、退耕地、荒地、未利用地进行植物群落构建，以提高生物多样性为目的，并考虑构建的植物群落能最快地发挥群落的生态效应和水土流失防治能力。通过基本的树种配置和封育措施的实施，使保护区林地尽快恢复自身的生态系统和生产功能，然后通过林地自身的物种演替使林地生物多样性得到恢复。

(2)云龙水库、双化水库湿地植物多样性建设。水源区湿地的建设能有效分解、净化水中的污染物，改善水环境污染。同时，湿地也是众多植物、动物，特别是水禽生长的乐园。因此，云龙水库、双化水库湿地植物多样性的保护与恢复建设，将会对水源保护起到重要作用。根据保护区湿地建设的需要，在云龙水库和双化水库种植荷花、芡实、萍蓬莲、千屈菜、水葱、香蒲、凤眼莲、雨久花、泽泻、慈姑、荇菜、金鱼藻、石菖蒲、菖蒲、芦苇、花菖蒲等水生植物。

(3)外来物种管理。据水源区管理部门统计，云龙水库保护区现外来入侵生物大约有20余种，近几年新传入的有害生物达数十种。生物入侵正成为威胁保护区生物多样性与生态环境的重要因素之一。保护策略与规划措施：①成立专门管理机构，协同相关部门进行联控管理。防治外来物种入侵是一项综合工程，应加强同农业、林业、环保、渔业等有关部门的协调联动；②搞好保护区外来物种的家底调查，组织开展外来物种及入侵生物普查工作，摸清保护区外来种的种类、分布情况、危害程度等。在此基础上编制外来物种入侵名单，收集分类，搞清原产地、入侵分布区、生理生态、传播途径、防治方法等全面信息资料[5]；③建立对外来物种引种的风险性评估制度，提倡使用当地物种，加强当地物种的可持续利用。引种时，进行科学风险评估和进行必要的相关试验[6]；④建立完善的外来物种入侵风险检测、评估及快速反应体系。制定科学的控制方案，包括目标物种、控制区域、控制方法和时间；⑤加强宣传教育，提高全民防控意识[7]。外来物种侵入时，要依靠保护区全民的广泛参与，及时发现、及时上报，以取得良好效果。编辑整理入侵物种及防控教育普及材料，利用刊物、小册子等进行传播宣传教育和培训，提高当地居民防范外来入侵物种的意识。

3结语

实践案例将生物多样性原理、生态位原理、植物群落演替原理应用于云龙水库水源区生物多样性保护规划当中，重点关注生物多样性当中林分、林地的竖向结构、乡土植物的选择、湿地生态带重点问题。经过案例实践，体会到在水源区生物多样性恢复与建设过程中，要重点关注植物物种的选择应避免大量应用外来物种；关注林分良种率低的问题；必须有效控制经济林的结构与规模，避免经济林比重过大、趋同现象严重等问题。

参考文献

[1] 车越，杨凯，徐启新.水源地研究的进展与展望[J].环境科学与技术，2005，28(5)：105-107.

[2] 王超.张家港水环境保护规划研究[D].南京：河海大学，2005.

[3] 方子云.水资源保护工作手册[M].南京：河海大学出版社，1998.

[4] 云龙水库水源保护区总体规划前期环境现状调查及评价报告[R].昆明市重点水源区保护委员会办公室，2007.

[5] 周卫生，吴宁，包维楷.成都市外来物种及其管理策略[J].四川林业科技，2006，27(3)：52-56.

[6] 张晓梅.从微甘菊入侵德宏浅祈对外来物种侵入的防范[J].云南农业科技，2007(1)：56-57.

[7] 林杨.主要有害外来植物对长沙市植物群落特征的影响研究[D].长沙：中南林学院，2005.