□關(guān)志剛

工程建設(shè)對景觀異質(zhì)性和組織開放性影響初步分析

□關(guān)志剛

水利工程建設(shè)會對工程影響區(qū)及周邊生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定影響，為正確認(rèn)識水利工程建設(shè)對景觀格局的影響以黃河一級支流沁河水系流域內(nèi)張峰水庫水利安全工程為典型案例，基于GIS和RS等技術(shù)，運(yùn)用景觀生態(tài)學(xué)格局分析法，對工程施工前后景觀異質(zhì)性和組織開放性進(jìn)行分析，探討不同層次景觀格局變化規(guī)律，得出水利工程建設(shè)中要維護(hù)恢復(fù)景觀生態(tài)過程與格局的連續(xù)性、完整性的結(jié)論，為促進(jìn)水利工程和生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)提供參考。

景觀異質(zhì)性；景觀組織開放性；水利工程建設(shè)；生態(tài)環(huán)境

水利工程建設(shè)在保障社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和人民生活生產(chǎn)安全中發(fā)揮的作用是不可否定的，但同時也對工程影響區(qū)及周邊生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定影響，特別是對土地利用景觀格局及其功能的影響最為明顯。針對這一問題，本文以黃河的一級支流沁河水系流域內(nèi)張峰水庫水利工程為典型案例，基于GIS和RS等技術(shù)，運(yùn)用景觀生態(tài)學(xué)格局分析方法，對工程施工前后景觀異質(zhì)性和景觀組織開放性進(jìn)行分析，探討不同層次景觀格局變化規(guī)律，為正確認(rèn)識水利工程建設(shè)對景觀格局影響，加強(qiáng)水利工程和生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展提供一定的參考。

1.工程建設(shè)概況

張峰水庫建于山西省晉城市沁水縣張峰村沁河干流，是黃河流域沁河干流上第一座大型水利工程，控制流域面積4990km2，庫容3.94億m3。建設(shè)項目分為水庫工程和輸水工程兩大部分。水庫工程包括庫區(qū)和樞紐區(qū)（攔河大壩、導(dǎo)流泄洪洞、溢洪道、供水發(fā)電洞和渠首電站等），輸水工程由總干、二干組成，其中總干全長63km，二干全長18.06km。水庫功能以城市生活和工業(yè)供水、農(nóng)村人畜飲水為主，兼顧防洪、發(fā)電等綜合利用功能效益。

2.數(shù)據(jù)處理

為了反映建設(shè)工程開工前和輸水后庫區(qū)、管線及其直接影響區(qū)內(nèi)土地利用景觀變化情況，以2002年、2010年LandsatTM7影像為主要數(shù)據(jù)源，借助ALOS衛(wèi)星資料輔助土地利用解譯，將土地利用分為耕地、林草、灌草地、水域、城鄉(xiāng)建設(shè)用地、其他用地6個類型。庫區(qū)水利樞紐工程建設(shè)影響范圍：為以庫區(qū)河道中心線為軸線，以水庫最大淹沒范圍為邊界向四周緩沖5000m所形成的橢圓形生態(tài)系統(tǒng)區(qū)域；輸水干線工程建設(shè)影響范圍上至穿坡電站、下至二干輸水終點(diǎn)形成的線性廊道兩側(cè)360m所圍成的區(qū)域。

3.計算結(jié)果分析

3.1 景觀異質(zhì)性變化

分析表明，水庫蓄水及樞紐工程影響區(qū)景觀破碎化程度表現(xiàn)為降低，景觀豐富度保持不變，景觀多樣性指數(shù)略趨于增大，景觀均勻度保持不變，這說明水庫蓄水及樞紐工程建設(shè)沒有引起影響區(qū)景觀破碎化，施工前后景觀多樣性程度增加，更加有利于生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定；在輸水工程影響區(qū)，景觀破碎度指數(shù)表現(xiàn)為上升，景觀豐富度指數(shù)保持不變，景觀多樣性和景觀均勻度指數(shù)均呈現(xiàn)出增加，這說明施工前后輸水管線沿線景觀破碎化程度增加明顯，但并不能肯定與輸水工程有關(guān)，原因是緩沖區(qū)分析會增加對管線兩側(cè)景觀的分割，從景觀多樣性和均勻度指數(shù)變化看，施工后景觀多樣性增加明顯，景觀均一化程度較高，難以看出工程建設(shè)對景觀多樣性具有消極影響；綜合水庫蓄水、樞紐工程，從總工程來看，施工前后，景觀破碎度指數(shù)呈下降，景觀豐富度保持不變，景觀多樣性和均勻度指數(shù)均表現(xiàn)為上升，說明施工前后總項目區(qū)景觀異質(zhì)性發(fā)生了明顯變化，但景觀破碎化程度降低，多樣性和均一化程度不斷上升，這意味著工程建設(shè)沒有對景觀異質(zhì)性產(chǎn)生任何不利影響。

3.2 景觀組織開放性變化

放性強(qiáng)的景觀組織可以增強(qiáng)抵抗力和恢復(fù)力，此研究主要分析景觀組織與周邊生境的交流渠道是否暢通。通過分析比較發(fā)現(xiàn)：除了輸水工程影響區(qū)景觀聚合度呈現(xiàn)略微降低、景觀連接度呈現(xiàn)增加外，在水庫蓄水及樞紐工程影響區(qū)和總工程影響區(qū)，景觀連接度和聚合度均表現(xiàn)為上升趨勢，這表說明在景觀水平上，工程建設(shè)對景觀連接度未產(chǎn)生不利影響，相反，各影響區(qū)域內(nèi)景觀連接程度的增加更有利于景觀組織的開放性，對景觀受外界干擾沖擊和生態(tài)恢復(fù)均具有積極意義。

4.結(jié)論

一是水利工程建設(shè)前后對景觀異質(zhì)性變化產(chǎn)生一定影響，主要表現(xiàn)為景觀破碎化程度降低，多樣性和均一化程度不斷上升。二是輸水等線性工程對景觀組織開放性變化影響明顯，表現(xiàn)為景觀聚合度略微降低，而對于水庫蓄水及樞紐工程建設(shè)等面狀工程則表現(xiàn)為景觀連接度和聚合度指數(shù)的上升。綜合來看，水庫水利工程建設(shè)對庫區(qū)及周邊景觀格局具有一定影響。因此建議在水利工程建設(shè)過程中，特別強(qiáng)調(diào)維持和恢復(fù)景觀生態(tài)過程與格局的連接性和完整性，盡量維護(hù)區(qū)域內(nèi)重要濕地、草地等綠色斑塊的空間聯(lián)系?！?/p>

2016-01-06

關(guān)志剛，男，漢族，山西省水利水電工程建設(shè)監(jiān)理有限公司，工程師。