工程建设对景观异质性和组织开放性影响初步分析

□关志刚

工程建设对景观异质性和组织开放性影响初步分析

□关志刚

水利工程建设会对工程影响区及周边生态环境产生一定影响，为正确认识水利工程建设对景观格局的影响以黄河一级支流沁河水系流域内张峰水库水利安全工程为典型案例，基于GIS和RS等技术，运用景观生态学格局分析法，对工程施工前后景观异质性和组织开放性进行分析，探讨不同层次景观格局变化规律，得出水利工程建设中要维护恢复景观生态过程与格局的连续性、完整性的结论，为促进水利工程和生态环境协调提供参考。

景观异质性；景观组织开放性；水利工程建设；生态环境

水利工程建设在保障社会经济快速发展和人民生活生产安全中发挥的作用是不可否定的，但同时也对工程影响区及周边生态环境产生一定影响，特别是对土地利用景观格局及其功能的影响最为明显。针对这一问题，本文以黄河的一级支流沁河水系流域内张峰水库水利工程为典型案例，基于GIS和RS等技术，运用景观生态学格局分析方法，对工程施工前后景观异质性和景观组织开放性进行分析，探讨不同层次景观格局变化规律，为正确认识水利工程建设对景观格局影响，加强水利工程和生态环境协调发展提供一定的参考。

1.工程建设概况

张峰水库建于山西省晋城市沁水县张峰村沁河干流，是黄河流域沁河干流上第一座大型水利工程，控制流域面积4990km2，库容3.94亿m3。建设项目分为水库工程和输水工程两大部分。水库工程包括库区和枢纽区（拦河大坝、导流泄洪洞、溢洪道、供水发电洞和渠首电站等），输水工程由总干、二干组成，其中总干全长63km，二干全长18.06km。水库功能以城市生活和工业供水、农村人畜饮水为主，兼顾防洪、发电等综合利用功能效益。

2.数据处理

为了反映建设工程开工前和输水后库区、管线及其直接影响区内土地利用景观变化情况，以2002年、2010年LandsatTM7影像为主要数据源，借助ALOS卫星资料辅助土地利用解译，将土地利用分为耕地、林草、灌草地、水域、城乡建设用地、其他用地6个类型。库区水利枢纽工程建设影响范围：为以库区河道中心线为轴线，以水库最大淹没范围为边界向四周缓冲5000m所形成的椭圆形生态系统区域；输水干线工程建设影响范围上至穿坡电站、下至二干输水终点形成的线性廊道两侧360m所围成的区域。

3.计算结果分析

3.1 景观异质性变化

分析表明，水库蓄水及枢纽工程影响区景观破碎化程度表现为降低，景观丰富度保持不变，景观多样性指数略趋于增大，景观均匀度保持不变，这说明水库蓄水及枢纽工程建设没有引起影响区景观破碎化，施工前后景观多样性程度增加，更加有利于生态系统稳定；在输水工程影响区，景观破碎度指数表现为上升，景观丰富度指数保持不变，景观多样性和景观均匀度指数均呈现出增加，这说明施工前后输水管线沿线景观破碎化程度增加明显，但并不能肯定与输水工程有关，原因是缓冲区分析会增加对管线两侧景观的分割，从景观多样性和均匀度指数变化看，施工后景观多样性增加明显，景观均一化程度较高，难以看出工程建设对景观多样性具有消极影响；综合水库蓄水、枢纽工程，从总工程来看，施工前后，景观破碎度指数呈下降，景观丰富度保持不变，景观多样性和均匀度指数均表现为上升，说明施工前后总项目区景观异质性发生了明显变化，但景观破碎化程度降低，多样性和均一化程度不断上升，这意味着工程建设没有对景观异质性产生任何不利影响。

3.2 景观组织开放性变化

放性强的景观组织可以增强抵抗力和恢复力，此研究主要分析景观组织与周边生境的交流渠道是否畅通。通过分析比较发现：除了输水工程影响区景观聚合度呈现略微降低、景观连接度呈现增加外，在水库蓄水及枢纽工程影响区和总工程影响区，景观连接度和聚合度均表现为上升趋势，这表说明在景观水平上，工程建设对景观连接度未产生不利影响，相反，各影响区域内景观连接程度的增加更有利于景观组织的开放性，对景观受外界干扰冲击和生态恢复均具有积极意义。

4.结论

一是水利工程建设前后对景观异质性变化产生一定影响，主要表现为景观破碎化程度降低，多样性和均一化程度不断上升。二是输水等线性工程对景观组织开放性变化影响明显，表现为景观聚合度略微降低，而对于水库蓄水及枢纽工程建设等面状工程则表现为景观连接度和聚合度指数的上升。综合来看，水库水利工程建设对库区及周边景观格局具有一定影响。因此建议在水利工程建设过程中，特别强调维持和恢复景观生态过程与格局的连接性和完整性，尽量维护区域内重要湿地、草地等绿色斑块的空间联系。□

2016-01-06

关志刚，男，汉族，山西省水利水电工程建设监理有限公司，工程师。