某水库消落带生态建设小议

2020-01-13 17:47寇晓峰张霞吕炎武刘长垠
河南水利与南水北调 2020年7期
关键词:沉水植物群落植被

寇晓峰张 霞吕炎武刘长垠

(1河南方正水利工程咨询有限公司;2驻马店市杨庄滞洪区管理处;3河南省水利第二工程局;4河南省水利宣传中心)

1 工程概况

某水库位于淮河流域沙颍河主要支流澧河上游干江河上,坝址在河南省叶县保安镇杨湾村老官寨水文站下游约1.60 km处,距叶县县城约30.00 km,是淮河流域规划的重点大型防洪水库,水库控制流域面积1 169 km2,总库容9.25亿m3,主要任务是以防洪为主,结合供水、灌溉,兼顾发电等综合利用。从供水功能方面来讲,是下游漯河市、周口市工农业和城市用水的水源地,同时也是南水北调工程向漯河市和周口市供水的调节水库。

由于库区的地形较为平缓,使得水库消落带的面积较大,且根据地形的陡缓不同,消落带的宽度不尽相同,从消落带的图形上可以看出,水库西北、西南和东南方向的消落带较宽,而水库的中间部分消落带的宽度较小。西北方向的消落带离水库的大坝位置较近,主要是汇水区部分,水量较大,易形成较大的侵蚀,应注意水土流失的防护,西南和东南的消落带离大坝还有一段距离,它的水深和水量相比西北方向的消落带来说要小,而且受上游影响较大,应注意水质的防护。

消落带内原有植物资源丰富,种类多样,乡土植物占绝对优势。漫滩地原种植小麦等农作物,间有桃树、苹果、梨树等果树,还有石榴、花椒、杨树、旱柳、椿树、槐树等乡土植物,坑塘边生有许多当地湿生植物群落,如:野生植物稗草、狗尾草、加拿大蓬、野菊花、紫菀等。水库右岸的自身植被丰富,覆盖率较高,植物多为一般山地品种和一些野生种,有杜梨、黄栌、酸枣类等,已形成优美的绿色景观,为水库创造了优美的外部环境。

2 生态建设的原则

2.1 工程措施与生物措施相结合原则

水库消落带生态建设主要以生物措施为主,即通过以不同种类的乔灌草相结合来实现,同时对于一些水土流失严重的地方,必要时辅以水利工程,主要对河道、滑坡、侵蚀沟、坡面以土石方的形式进行档、拦、蓄等措施,对现有河道、农田等进行改造。

2.2 生态位分化原则

每一种生物在生态系统中占有一定资源和空间,因此恢复和重建消落带的退化生态系统,构建较高物种多样性的复合生态系统,使不同物种在水平空间、垂直空间和地下根系的生态位上分化,不但能实现对时间、空间的综合利用,同时也能构建层次分明、环境优美的消落带整体景观。

2.3 生态环境保护与经济发展相结合原则

对某水库消落带进行生态建设,进行植被恢复时,在对植被品种的选择上,除了要实现其生态保护功能外,也要考虑经济性,如在不影响其水土保持效果的情况下,可以种植一些经济林如花椒、石榴、梨、苹果等,可实现生态效益与经济效益的双赢。

3 消落带自然植被演替特征

3.1 消落带生态区植被演替动态分析

一般发生在消落带生态区的植被演替通常起始于地衣、苔藓类植物,其变化方向决定于植物生存环境条件以及植物自身因素。植物群落的变化通常与生境等因素有关。随着演替的进展,植被的高度、复杂程度增加,但群落变化的速度逐渐减慢,植物组成也从寿命短的种类向寿命长的种类变化,群落相对稳定性提高。由于研究区生态特征是干湿交替,植被演替也表现出这种湿生演替的特点。

3.2 消落带水生植物群落的发展演替

水库消落带生态区水生植物群落的发展演替主要取决于下面两个因素:一是水库的沼泽化进程。当水位逐渐下降,本来生长繁茂的沉水植物衰退,植物残体和淤泥的不断积累淤塞水体,水域逐渐沼泽化,改变了原来沉水植物的适生环境,从而使沉水植物衰亡,由芦苇水烛、水葱等挺水植物入侵而取代了沉水植物群落,在沉水植物群落水域中,浮水植物群落浮萍大量侵入繁衍生长,一旦覆盖度大到遮盖水面,太阳光不能辐射进水体,沉水植物群落则为浮水植物群落所代替,若水域继续干涸沼泽化,亦为挺水植物群落所代替。沼泽化过程是沉水植物、浮水植物、漂浮植物群落从生长旺盛到衰退消亡的过程,同时也是挺水植物群落入侵繁衍的演替进程。若沼泽化进程继续发展,地下水位降低,水源断绝,挺水植物自身残体不断积累,改变了挺水植物群落的生境,而逐渐为低矮的湿生植物,甚至中生植物所取代,成为湿生或中生的草甸沼泽化进程是水生植物群落逆行演潜的进程。二是人为活动和动物活动的影响。村庄附近人为活动频繁,如开沟排水缩小水域面积降低水位或严重污染环境,便迅速改变水生植物生境,短期内可能使水生植被面目全非;过度地捞草或竭泽而渔地采集某些经济植物,使一些植物群落消失此外,由于鱼群水禽的咬食病虫的危害也会影响群落的盛衰,改变了群落的种类组成和结构,保护水生植被需要针对群落演替的原因和规律,采取防治措施。

4 消落带生态建设措施

根据某水库消落带的特点以及消落带的水位高程变化,综合考虑植被恢复的生态性和经济型等要求,人为地将消落带分为三个层次:第一层次是107.00 m高程的库区消落带,第二层次为105.00~106.00 m 高程之间的水库消落带,第三层次为104.00~105.00 m之间的消落带生态区带。

4.1 环水库风景林区

水库环水库风景林区位于107.00 m 高程靠近大坝附近人们视线所及的范围之内,占地面积约70.60 hm2。该层次为库区特征线与库区正常蓄水位之间,由于该区域距离大坝近,故在品种选择上除了强调对消落带的生态保护之外,还应该重视其景观效果。故在品种的选择应种植水杉、杨柳、五角枫等具有观赏价值的乔木,以增加水库消落带的景观适宜性,植物选择时要注重植物品种自身的季相景观变化,植物配置时要注意品种间的季相差异,突出特色。通过不同位置的视线分析,要求植物配置要高矮有序,错落有致,高大乔木宜做背景树,较为低矮的植物做前景树,利用树形的不同,拉开景观层次。

水库环水库风景林区以水杉、湿地松、乌桕、三角枫、五角枫作为基调树种,主要采用水杉、美国蓝杉等高大挺拔的树木形成气势恢宏的植物景观,运用三角枫、五角枫、乌桕、丝棉木等色叶树种展现不同季节时的不同色彩,利用青竹复叶槭、杂种马褂木等树种展示不同于常的植物体器官特色。在107.00 m高程范围内除了大坝附近的景观林之外,还有相当部分区域,这部分区域面积约有813.20 hm2,该区域常年不受水淹,但是因距离常水位线很近,经常会受到风浪的冲击,再加上距离坝区较远,故在进行品种选择时主要考虑生态功能及经济价值。该区以花椒、梨树、苹果、柿子等经济林为主,既保持水土,又增加当地居民收入,同时间植其它耐水湿树种如竹子、夹竹桃等,不仅丰富了消落区的生物多样性,同时也能够有效防止植物病虫害的蔓延。

4.2 水库耐湿乔灌结合区

水库耐湿乔灌结合区主要包括105.00~106.00 m 高程之间的区域,该区域由于受到季节性水淹,生态环境变化较大,对植物品种要求比较严格。品种选择时应选择耐水渍、耐水淹的乔木、灌木如池杉、紫花苜蓿等,以适应该区域水位的变化。增强了坡地土壤的稳定性,有效地防止水土流失。

4.3 水库内湖(人工湿地)缓冲带

水库蓄水后,河面水流速度大大减小,库水的自净能力将大幅度减弱,水质被污染的速度相对加快。因此,可以考虑在临近水域的地方建造库中库或湿地湖泊,即建立一定数量的内湖(人工湿地),在河水流入水库之前,先流经内湖,然后再进入水库,利用内湖人工湿地系统的物理、化学和生物的协同作用,不仅减弱了土壤的侵蚀,拦截了泥沙、肥料、杀虫剂、病原体和重金属等,而且净化了被污染的水体,降低了非点污染的危害,保护了水环境。

人工湿地具有较强的污染净化能力。径流水中的污染物进入内湖人工湿地后,在湿地植物的综合作用下,污染得到消减,水质得到净化。因此,内湖人工湿地可种植一些草本类湿生植物(水生植物)如鸢尾、千屈菜、菖蒲、蒲草、芦苇、荷花、莲藕等,既能防止库周裸露地域荒芜,又能利用水生植物吸收水中营养盐,抑制藻类的繁殖生长,形成优美的湿生植物群落。

4.4 植被恢复方法

种植苗木应选择好的苗木是保证绿化成功的关键,因此在苗木选择上应严格把好质量关,确保苗木的成活率。

种植草或种植草坪前先彻底清除土壤中的杂物,然后施入一定量的有机肥作基肥,再对土壤进行深翻、耕耘,把草坪地平整为中央稍高,四周略低,有0.20%左右排水坡度的样子,再加入土壤改良剂,对土壤进行改良。种草主要采用直接播撒种子法,春、夏、秋雨后直播。草坪铺设主要采用分栽草根、铺设草块、草皮的方法。

5 结语

开展对水库消落带的建设,加强水库消落带植被恢复和保护利用工作,对于确保水库防洪库容,减少泥沙淤积,保持库区良性的水陆生态环境,保证水库水体质量,确保库区水资源安全和生态环境安全,确保水库工程充分发挥综合效益等具有极其重要的意义。

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