唐云飛
(中交汾河投資控股有限公司,山西 太原030000)
汾河是山西的母親河,流經(jīng)山西省的忻州市、太原市、呂梁市、晉中市、臨汾市、運(yùn)城市6市的29縣(區(qū)),在萬榮縣榮河鎮(zhèn)廟前村匯入黃河,流域面積3 9471 km2,南北長(zhǎng)412.5 km,東西寬188 km,干流全長(zhǎng)716 km,流域面積在全國(guó)排第46位,在黃淮海流域列第7位,為黃河第二大支流。
汾河中游百公里示范段,自小店紅旗泵站至文峪河入汾口,河長(zhǎng)94.4 km,河道彎曲系數(shù)1.68。汾河中游百公里示范段屬平原型河流,河道寬一般150~300 m,匯入該段的較大支流有瀟河、文峪河、磁窯河、昌源河等。由于汾河中游地勢(shì)平坦、土質(zhì)疏松,河谷中沖積層深厚,河流兩岸抗沖能力低,在水流長(zhǎng)期堆積作用下,兩岸形成了較寬闊的河漫灘,河型蜿蜒曲折,中水河床與洪水河床分界明顯。該段河道縱坡較緩,平均縱坡約1.7‰;由于匯入支流多,徑流量大,坡度緩,汛期排泄不暢,是汾河干流的重點(diǎn)防洪河段,也是汾河流域治理的重要河段和示范河段。
開展汾河干流中游段河流生境調(diào)查與評(píng)價(jià),系統(tǒng)調(diào)研中游段河流物理形態(tài)特征、植被特征和岸邊帶及近岸區(qū)域土地利用狀況,摸清目前汾河干流中游段河流生境的狀況和存在的問題,科學(xué)評(píng)估汾河干流中游段河流生境質(zhì)量狀況,能夠?yàn)榉诤痈闪髦杏味魏恿魃鷳B(tài)修復(fù)提供技術(shù)支撐和理論依據(jù)。
生境調(diào)查范圍,在河流橫向上為河道至堤外500~1 000 m,縱向上為沿河岸100 m范圍。汾河中游百公里示范區(qū),河道內(nèi)約有14個(gè)壩,河道沿岸有4條一級(jí)支流,5條次級(jí)支流,1個(gè)退水渠匯入汾河干流。結(jié)合中游百公里示范區(qū)現(xiàn)狀情況,約4 km布設(shè)一個(gè)樣帶,并以優(yōu)選典型和有代表性的區(qū)域進(jìn)行樣帶微調(diào)。此次生境調(diào)查共計(jì)布設(shè)30個(gè)樣帶,具體點(diǎn)位如圖1所示。其中,太原市有10條樣帶,RHS1~RHS10;RHS11~RHS23位于晉中市;RHS24~RHS30位于介休市。
圖1 汾河中游百公里示范區(qū)樣帶布設(shè)圖
汾河干流中游段生境調(diào)查參考《River Habitat Survey in Britainand Ireland》,主要從河道、河岸、河漫灘、堤壩及堤外500~1 000 m分別調(diào)查生境的植被特征,樣帶調(diào)查范圍如圖2所示??v向10 m范圍內(nèi),調(diào)查其物理屬性和河流特征,縱向100 m范圍內(nèi),調(diào)查其植被特征。
圖2 樣帶調(diào)查范圍圖
運(yùn)用多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)體系量化生境質(zhì)量,進(jìn)而評(píng)價(jià)汾河干流中游段的生境質(zhì)量。
(1)河道?;?0條樣帶的調(diào)查可知,汾河中游百公里示范區(qū),河道內(nèi)未發(fā)現(xiàn)水生植物,且邊灘上均無植被覆蓋,偶有水鳥、野鴨出沒。
(2)河漫灘。汾河干流中游段的河漫灘被耕地侵占的現(xiàn)象嚴(yán)重,有一半樣帶的河漫灘存在耕地侵占現(xiàn)象,如 樣 帶RHS2~RHS5、RHS9~RHS11、RHS13~RHS17、RHS20、RHS23、RHS30。其 中 有5條 樣 帶(RHS2、RHS10、RHS14、RHS16、RHS20)的左右岸河漫灘都存在耕地侵占河漫灘現(xiàn)象,農(nóng)作物主要以玉米和高粱為主。其余樣帶河漫灘受人為干擾較少,主要優(yōu)勢(shì)草本植物為蒿、狗尾草、虎尾草、葎草、長(zhǎng)芒稗、藜、莧等,有散生的柳樹、楊樹等,灌木較少,以檉柳為主。樣帶中有12條樣帶堤內(nèi)存在濕地和水塘,這些濕地和塘中水生植物以香蒲和蘆葦為主。河岸頂部生長(zhǎng)著一些濕生植物,經(jīng)過調(diào)查可知,主要物種為紅蓼、蘆葦、長(zhǎng)芒稗、異形莎草等。
(3)堤壩。汾河中游百公里沿岸左右堤壩草本植物以黑麥草,灌木以女貞、中華金葉榆、紫葉李,喬木以槐樹、棗樹為主。樣帶RHS23左右岸堤壩均被耕地侵占,左岸種植作物為毛豆和玉米,右岸種植高粱。樣帶RHS20~RHS23左岸的堤壩近期經(jīng)過人工修整,植物較少,存在蘆葦、狗尾、蒿等,其中RHS21堤面被石籠強(qiáng)化。其余樣帶堤面受人為干擾較小,草本植物以蘆葦、狗尾、虎尾草、蒿、曼陀羅、豬毛菜、葎草為主,灌木以紫穗槐為主。堤頂路旁邊有散落生長(zhǎng)的椿樹、榆樹、槐樹等,樣帶RHS25堤頂路兩旁有間隔規(guī)則人工種植的丁香(長(zhǎng)勢(shì)不好)。
(4)堤外。調(diào)查可知,堤外土地利用差異較大,主要有耕地、道路、建設(shè)用地等,其中耕地主要有玉米、高粱、薯蕷以及果園(梨)等,主要以玉米地為主,建設(shè)用地主要為村莊。調(diào)查發(fā)現(xiàn),RHS10~RHS11之間、RHS22、RHS25等堤外有濕地,濕地植物以蘆葦、東方香蒲為主;RHS8、RHS12、RHS23堤外有荒地,荒地植物以蘆葦、狗尾草、虎尾草等為主。
隨著河流生態(tài)系統(tǒng)問題日益嚴(yán)重并威脅著整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的和諧發(fā)展,河流健康問題己成為當(dāng)前河流管理研究的焦點(diǎn)和熱點(diǎn),應(yīng)該得到更多的重視,建立相應(yīng)有效的河流生境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系對(duì)河流健康問題的研究具有越來越重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
(1)生境評(píng)價(jià)方法
河流生境評(píng)價(jià)體系。河道生境評(píng)價(jià)主要評(píng)價(jià)河道生境狀況和人類活動(dòng)對(duì)河道的干擾程度,運(yùn)用多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)體系,來評(píng)價(jià)汾河干流中游段的生境完整性,由生境綜合指數(shù)來量化生境質(zhì)量。河流生境綜合指標(biāo)體系包括河道生境、河岸和河漫灘生境以及濱岸生境。河道生境指標(biāo)包括表觀水質(zhì)、水生植物分布、河道水量情況、河道變化以及河床底質(zhì)狀況。河岸和河漫灘生境指標(biāo)包括植被多樣性和蓋度、堤岸穩(wěn)定性及河水流速和深度結(jié)合特性。濱岸生境包括河岸土地利用和人類活動(dòng)強(qiáng)度,生境綜合指標(biāo)體系如圖3所示。
圖3 生境綜合指標(biāo)體系
評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。生境評(píng)價(jià)指標(biāo)包括10個(gè):表觀水質(zhì)、水生植物分布、河道水量情況、河道變化、河床底質(zhì)狀況、植被多樣性和蓋度、堤岸穩(wěn)定性、河水流速和深度結(jié)合特性、河岸土地利用以及人類活動(dòng)強(qiáng)度,不同評(píng)價(jià)指標(biāo)為科學(xué)賦值,需給定評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。生境綜合指數(shù)評(píng)分為155~200代表生境質(zhì)量良好,105~155為較好,55~105為一般,0~55為差,根據(jù)樣帶現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,為樣帶各指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分。
(2)生境評(píng)價(jià)結(jié)果
結(jié)合汾河干流中游段現(xiàn)場(chǎng)生境狀況,為30個(gè)樣帶進(jìn)行專家評(píng)分,生境評(píng)分和生境綜合指數(shù)如圖4所示。
圖4 樣帶生境綜合指數(shù)
從圖4中可知,有11個(gè)樣帶的生境綜合指數(shù)小于105,生境質(zhì)量為一般。與其它樣帶相比,除河床底質(zhì)狀況較差,河水流速和深度結(jié)合特性不佳,河床無水生植被,以及人類活動(dòng)干擾強(qiáng)之外,RHS2、RHS20、RHS21生境質(zhì)量水平較低主要是由于表觀水質(zhì)較差;RHS3~RHS5、RHS16主 要 是 由 于 河 道 水 量 不 足;RHS10、RHS13~RHS14、RHS30主要是由于表觀水質(zhì)較差和水量不足。其它19個(gè)樣帶的生境質(zhì)量均為較好水平,其中RHS22樣帶的生境質(zhì)量最好,生境綜合指數(shù)為116,其表觀水質(zhì)較好和水量較為充足。
太原市境內(nèi)樣帶(RHS1~RHS10)的生境綜合指數(shù)均值為104.1,最小值為94,最大值為112。
晉中市境內(nèi)的樣帶(RHS11~RHS23)生境綜合指數(shù)范圍在102和116之間,平均生境綜合指數(shù)為107.15。
介休市境內(nèi)的樣帶(RHS24~RHS30)平均生境綜合指數(shù)為109.57,范圍為102~113。
河道中未發(fā)現(xiàn)存在水生植物,河水流速和深度結(jié)合特征單一,且河道中的碎石、鵝卵石、大石少于24‰,主要以細(xì)沙等沉積物為主。專家對(duì)水生植物分布、河水流速和深度結(jié)合特性以及河床底質(zhì)狀況這3項(xiàng)指標(biāo)水平進(jìn)行評(píng)分,其評(píng)分均在0~1之間,為差水平。綜合評(píng)價(jià)顯示,汾河干流中游段河道生境綜合評(píng)價(jià)不高,水文節(jié)律弱化,以閘壩調(diào)控為主,河漫灘被侵占為農(nóng)田,岸堤固化,河道生態(tài)空間被擠占,堤外人類生產(chǎn)生活強(qiáng)度高,植被單一。人為擾動(dòng)帶來的影響是主要原因。