馬茹悅，劉苗苗，李懷祥，汪正祥

(湖北大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院，湖北 武漢 430062)

我國水利工程多為綜合南北水資源而建設(shè)，常需修建長(zhǎng)距離的輸水隧道。輸水隧道是一種常見的水利工程建筑，其輸水建筑以隧洞形式出現(xiàn)。因受到建設(shè)成本、施工風(fēng)險(xiǎn)、工期等因素影響，輸水隧道在穿越生態(tài)敏感區(qū)時(shí)難以避讓[1]。引江補(bǔ)漢工程作為南水北調(diào)中線工程的后續(xù)水源工程，從長(zhǎng)江三峽水庫引水入漢江，需建設(shè)隧道長(zhǎng)達(dá)194 km，穿越湖北省五道峽國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)等多個(gè)生態(tài)敏感區(qū)[2-3]。輸水隧道建設(shè)項(xiàng)目必然會(huì)影響生態(tài)敏感區(qū)的生物多樣性，因此進(jìn)行輸水隧道建設(shè)對(duì)生態(tài)敏感區(qū)生物多樣性影響評(píng)價(jià)極為必要[4-5]。目前一些建設(shè)項(xiàng)目在涉及生態(tài)敏感區(qū)時(shí)雖然做了影響評(píng)價(jià)分析，但其多數(shù)為生態(tài)敏感區(qū)的結(jié)構(gòu)、功能及保護(hù)對(duì)象的定性分析[6]。近年來部分交通類建設(shè)項(xiàng)目開始采用定性與定量相結(jié)合的方法評(píng)價(jià)交通設(shè)施建設(shè)對(duì)生態(tài)敏感區(qū)生物多樣性的影響[7-9]，但關(guān)于輸水隧道建設(shè)對(duì)生態(tài)敏感區(qū)生物多樣性影響的定量評(píng)價(jià)研究并不多見。

本研究以對(duì)引江補(bǔ)漢輸水隧道建設(shè)工程的實(shí)地調(diào)查結(jié)果為基礎(chǔ)，結(jié)合相關(guān)部門及群眾的意見，采用生物多樣性影響指數(shù)(BI)評(píng)價(jià)輸水隧道建設(shè)對(duì)湖北五道峽國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)生物多樣性的影響。

1 研究區(qū)域與研究方法

1.1 研究區(qū)域概況

湖北五道峽國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于鄂西北?？悼h境內(nèi)，地處大巴山東延余脈荊山山脈主脈。保護(hù)區(qū)地理位置為31°37′48″～31°45′23″N，111°05′52″～111°27′56″E，總面積20 860 hm2，屬于森林生態(tài)系統(tǒng)類型自然保護(hù)區(qū)[10]。五道峽自然保護(hù)區(qū)動(dòng)植物資源豐富，共有維管束植物2 060種，其中國家重點(diǎn)保護(hù)野生植物24種；共有脊椎動(dòng)物333種，其中國家重點(diǎn)保護(hù)野生脊椎動(dòng)物48種。五道峽自然保護(hù)區(qū)保存有大巴山脈與荊山山脈豐富的動(dòng)植物資源，有目前所發(fā)現(xiàn)的最大種群數(shù)量的小勾兒茶種群(Berchemiellawilsonii)，其中1株胸徑28 cm，高度18 m，為目前所發(fā)現(xiàn)小勾兒茶中的最大喬木。五道峽自然保護(hù)區(qū)還具有較豐富的紫斑牡丹(Paeoniasuffruticosavar.papaveracea)資源，自然保護(hù)區(qū)內(nèi)紫斑牡丹種群數(shù)量更是我國之最，同時(shí)該自然保護(hù)區(qū)還是我國保康報(bào)春(Primulaneurocalyx)、?？蹬D梅(Chimonanthuspraecox)模式標(biāo)本的產(chǎn)地。

1.2 評(píng)價(jià)方法

1.2.1 構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

根據(jù)生物多樣性的遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性3個(gè)層次[11]，參照LY/T 2242-2014《自然保護(hù)區(qū)建設(shè)項(xiàng)目生物多樣性影響評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》[12]，構(gòu)建輸水隧道建設(shè)對(duì)生態(tài)敏感區(qū)生物多樣性影響評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。評(píng)價(jià)指標(biāo)由一級(jí)指標(biāo)和二級(jí)指標(biāo)構(gòu)成，包括一級(jí)指標(biāo) 6 個(gè)、二級(jí)指標(biāo) 26 個(gè)，具體如表 1所示。

表1 生態(tài)敏感區(qū)生物多樣性影響評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及權(quán)重Tab.1 Index system and weight of biodiversity impact assessment in ecologically sensitive areas

1.2.2確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重及分值

由承擔(dān)生物多樣性影響評(píng)價(jià)任務(wù)的評(píng)價(jià)組專家成員對(duì)輸水隧道地表邊界分別向自然保護(hù)區(qū)兩側(cè)延伸1 000 m所形成的帶狀區(qū)域進(jìn)行實(shí)地查勘、調(diào)研，針對(duì)生態(tài)敏感區(qū)的主要保護(hù)對(duì)象及生態(tài)現(xiàn)狀，結(jié)合輸水隧道工程主要建設(shè)內(nèi)容和工程特性，確定指標(biāo)體系的權(quán)重值。依照輸水隧道建設(shè)對(duì)環(huán)境影響的識(shí)別，根據(jù)各二級(jí)指標(biāo)特性、受影響后的變化幅度以及不利影響發(fā)生的可能性等[13]，將輸水隧道對(duì)各二級(jí)指標(biāo)的影響程度分為3個(gè)等級(jí)，并分別對(duì)其賦值為50分、70分和90分，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及依據(jù)如表2所示。

表2 生物多樣性影響程度識(shí)別及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Tab.2 Identification and evaluation criteria of biodiversity impact degree

1.2.3計(jì)算生物多樣性影響指數(shù)(BI)

各一級(jí)指標(biāo)的分值(Si)計(jì)算公式為：

(1)

式中：Nj表示二級(jí)指標(biāo)的分值；Wj表示二級(jí)指標(biāo)的權(quán)重值。

生物多樣性影響指數(shù)(BI)計(jì)算公式為：

(2)

式中：Wi表示二級(jí)指標(biāo)的權(quán)重值。

1.2.4綜合評(píng)價(jià)

對(duì)照生物多樣性影響程度分級(jí)表，中低度影響B(tài)I<60，中高度影響B(tài)I<80，嚴(yán)重影響B(tài)I≥80，評(píng)價(jià)輸水隧道建設(shè)對(duì)生態(tài)敏感區(qū)生物多樣性的影響程度。

2 結(jié)果與分析

2.1 引江補(bǔ)漢輸水隧道建設(shè)工程對(duì)景觀/生態(tài)系統(tǒng)的影響評(píng)價(jià)

引江補(bǔ)漢輸水隧道建設(shè)工程評(píng)價(jià)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)類型包括森林生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)、村落生態(tài)系統(tǒng)和溪流生態(tài)系統(tǒng)，其中森林生態(tài)系統(tǒng)面積最大，為478 hm2，占評(píng)價(jià)區(qū)域面積的72.8%。該工程對(duì)景觀/生態(tài)系統(tǒng)的影響評(píng)分見表3。

表3 建設(shè)工程對(duì)景觀/生態(tài)系統(tǒng)的影響評(píng)分Tab.3 Impact score of construction project on landscape/ecosystem

引江補(bǔ)漢輸水隧道在穿越五道峽自然保護(hù)區(qū)段時(shí)全程深埋，建設(shè)工程在自然保護(hù)區(qū)地表不設(shè)出入口、施工便道、施工斜井及棄渣場(chǎng)，未永久占地，只有30 m2地質(zhì)勘探用地，勘探結(jié)束后進(jìn)行了地表恢復(fù)。項(xiàng)目建設(shè)運(yùn)營(yíng)后，評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)的土地利用類型、景觀類型面積、景觀斑塊數(shù)量無變化，景觀生態(tài)系統(tǒng)的質(zhì)量未發(fā)生改變，對(duì)景觀的美學(xué)價(jià)值也無影響。該項(xiàng)目引水隧道區(qū)域主要是巖溶地質(zhì)，隧道施工較易引起地下水循環(huán)變化，從而發(fā)生土壤侵蝕、水土流失，也易引起巖溶突水、突泥、地面塌陷等次生地質(zhì)災(zāi)害。針對(duì)工程特點(diǎn)擬實(shí)施項(xiàng)目制定了一系列水土保持措施、地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急措施，以及評(píng)價(jià)區(qū)域監(jiān)測(cè)方案。這些應(yīng)對(duì)措施的實(shí)施可使?jié)撛诎l(fā)生土壤侵蝕以及地質(zhì)災(zāi)害的可能性大幅減小。引水隧道施工可能會(huì)影響地下水循環(huán)及資源分布，還可能形成地面沉降影響到植被根系發(fā)育，從而影響自然植被覆蓋。但由于隧道埋深大，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響輕微可控。

2.2 引江補(bǔ)漢輸水隧道建設(shè)工程對(duì)生物群落的影響評(píng)價(jià)

引江補(bǔ)漢輸水隧道建設(shè)工程評(píng)價(jià)區(qū)域的生物群落主要包括次生林與人工林為主的森林生物群落、灌叢生物群落、農(nóng)田生物群落、溪流生物群落等。該工程對(duì)生物群落的影響評(píng)分見表4。

表4 建設(shè)工程對(duì)生物群落的影響評(píng)分Tab.4 Impact score of construction project on biological community

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)自然分布的植物群落有馬尾松林(Pinusmassoniana)、野核桃林(Juglanscathayensis)、茅栗林(Castaneaseguinii)、化香樹林(Platycaryastrobilacea)、楓楊林(Pterocaryastenopterac)、槲櫟林(Quercusaliena)、鹽膚木灌叢(Rhuschinensis)等，這些植被群落類型在自然保護(hù)區(qū)內(nèi)分布廣泛且常見。評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)只有1種國家II級(jí)重點(diǎn)保護(hù)植物，為野大豆(Glycinesoja)，零星散生，無群落分布；有1種國家II級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物，為斑頭鵂鹠(Glaucidiumcuculoides)，偶見種，無種群分布。擬建項(xiàng)目不占用自然保護(hù)區(qū)地表土地，對(duì)植物群落只是一種潛在的、短期的或輕微的影響。在勘探或隧道施工中，產(chǎn)生一定噪音或震動(dòng)，對(duì)兩棲類、爬行類和獸類中的地下、半地下生活型的動(dòng)物種類有輕微影響，如中華蟾蜍(Bufogargarizans)、王錦蛇(Elaphecarinata)、烏梢蛇(Zaocysdhumnades)、草兔(Lepuscapensis)、黃鼬(Mustelasibirica)、豬獾(Arctonyxcollaris)、小家鼠(Musmusculus)等，導(dǎo)致一部分動(dòng)物的棲息地喪失。部分動(dòng)物在項(xiàng)目施工期會(huì)遷移，使生物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生部分改變。但項(xiàng)目工程完工后，動(dòng)物棲息地的連通性將恢復(fù)，部分動(dòng)物種群將適應(yīng)新的棲息地環(huán)境，使動(dòng)物種群結(jié)構(gòu)達(dá)到新的平衡。因此，從受影響的面積、植被類型及動(dòng)物種類來看，隧道工程建設(shè)對(duì)自然保護(hù)區(qū)生物群落結(jié)構(gòu)完整性的影響較小。

2.3 引江補(bǔ)漢輸水隧道建設(shè)工程對(duì)種群/物種的影響評(píng)價(jià)

引江補(bǔ)漢輸水隧道建設(shè)工程穿越五道峽自然保護(hù)區(qū)，由于工程不占用地表面積，且引水隧道深埋，對(duì)地表擾動(dòng)極少，對(duì)植物種群/物種影響極小，具體評(píng)分見表5。

表5 建設(shè)工程對(duì)種群/物種的影響評(píng)分Tab.5 Impact score of construction project on population/species

工程施工與運(yùn)營(yíng)部分對(duì)動(dòng)物產(chǎn)生一定影響。對(duì)兩棲、爬行類的影響主要是輸水隧道對(duì)地下水循環(huán)有潛在的不良影響，使溝谷生境、泉流發(fā)生變化，另外工程施工引起的地面震動(dòng)也會(huì)影響兩棲、爬行動(dòng)物，部分兩棲類、爬行類動(dòng)物可能遷移尋找新的適宜生境。而鳥類感官較為靈敏，活動(dòng)、覓食范圍較廣，適應(yīng)能力和規(guī)避危險(xiǎn)能力較強(qiáng)，受到工程施工產(chǎn)生的噪聲影響后，一般會(huì)主動(dòng)向周邊適宜生境遷移，但一旦評(píng)價(jià)區(qū)域施工活動(dòng)結(jié)束，引水隧道開始運(yùn)營(yíng)，周邊環(huán)境趨于穩(wěn)定，這些鳥類就會(huì)回遷。因此工程對(duì)重點(diǎn)保護(hù)鳥類影響相對(duì)較小。評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)由于有部分居民定居點(diǎn)及G59、G241國道，存在長(zhǎng)期高強(qiáng)度人類活動(dòng)，因此不是重點(diǎn)保護(hù)鳥類、獸類的主要覓食區(qū)域，僅遷徙過程中經(jīng)過評(píng)價(jià)區(qū)域并短暫停留；或偶在評(píng)價(jià)區(qū)域覓食，保護(hù)動(dòng)物數(shù)量較少，因此工程建設(shè)對(duì)鳥類、獸類的食物網(wǎng)、食物鏈結(jié)構(gòu)影響較小。引水隧道深埋地下，不會(huì)在地表形成動(dòng)物新的阻隔，因此本項(xiàng)目對(duì)動(dòng)植物物種的遷移、散布和繁衍的影響較小。

2.4 引江補(bǔ)漢輸水隧道建設(shè)工程對(duì)主要保護(hù)對(duì)象的影響評(píng)價(jià)

湖北五道峽自然保護(hù)區(qū)的主要保護(hù)對(duì)象為北亞熱帶常綠落葉闊葉混交林生態(tài)系統(tǒng)、國家重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)植物種群及棲息地、不同地帶典型的自然景觀。引江補(bǔ)漢輸水隧道建設(shè)工程評(píng)價(jià)區(qū)域位于自然保護(hù)區(qū)的實(shí)驗(yàn)區(qū)，項(xiàng)目工程不占用地表面積，且評(píng)價(jià)范圍內(nèi)涉及湖北五道峽自然保護(hù)區(qū)自然林類型簡(jiǎn)單，在自然保護(hù)區(qū)分布較普遍，具體評(píng)分見表6。

表6 建設(shè)工程對(duì)主要保護(hù)對(duì)象的影響評(píng)分Tab.6 Impact score of construction project on main protected objects

評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)無典型原生的北亞熱帶常綠落葉闊葉混交林存在，無中國特有植物物種存在，零星散生1種國家II級(jí)重點(diǎn)保護(hù)植物野大豆(Glycinesoja)。野大豆在自然保護(hù)區(qū)內(nèi)分布范圍廣、數(shù)量多，但隧道建設(shè)工程不占用地表，不影響野大豆在自然保護(hù)區(qū)的分布面積。評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)有一些中國特有種動(dòng)物分布，其中，兩棲類有3種，即綠臭蛙(Odorranamargaratae)、花臭蛙(O.schmackeri)、隆肛蛙(Ranaquadrana)；爬行類有1種，即石龍子(Eumeceschinensis)；鳥類有1種，即灰胸竹雞(Bambusicolathoracica)；獸類有3種，即巖松鼠(Sciurotamiasdavidianus)、復(fù)齒鼯鼠(Trogopterusxanthipes)、小麂(Muntiacusreevesi)。評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)有1種國家II級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物斑頭鵂鹠(Glaucidiumcuculoides)，偶爾出現(xiàn)在評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)山坡林地，工程評(píng)價(jià)區(qū)域不是其主要的覓食區(qū)域，僅遷徙過程中經(jīng)過并短暫停留或偶在評(píng)價(jià)區(qū)域覓食。斑頭鵂鹠活動(dòng)靈敏，覓食范圍較廣，周邊還存在大量相似生境。因此，工程對(duì)主要保護(hù)對(duì)象數(shù)量和生境面積影響較小。

2.5 引江補(bǔ)漢輸水隧道建設(shè)工程對(duì)生物安全的影響評(píng)價(jià)

引江補(bǔ)漢輸水隧道建設(shè)工程主要是深埋式引水隧道，在保護(hù)區(qū)地表不設(shè)置施工便道、斜井、棄渣場(chǎng)等。該建設(shè)工程對(duì)生物安全的影響評(píng)分見表7。

表7 建設(shè)工程對(duì)生物安全的影響評(píng)分Tab.7 Impact score of construction project on biological safety

施工工程未破壞地表植被，只要加強(qiáng)人員和施工管理，病蟲害發(fā)生的可能性就較小，外來物種或有害生物的侵襲風(fēng)險(xiǎn)也較小。評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)植物均為五道峽自然保護(hù)區(qū)內(nèi)較常見的種類，不屬于國家保護(hù)的珍稀植物種類或珍稀遺傳資源，而且評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)原有人為干擾強(qiáng)度大，野生動(dòng)物種群及數(shù)量較少，輔射適應(yīng)能力較強(qiáng)，所以只要加強(qiáng)管理，就不會(huì)造成遺傳資源的流失。建設(shè)工程施工主要在地下，不存在發(fā)生火災(zāi)、化學(xué)品泄露等情況，可能突發(fā)的事件主要有地面塌陷、隧道突水、有毒氣體產(chǎn)生等，特別需注意的是由于工程區(qū)域巖溶地貌復(fù)雜，應(yīng)制定地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的應(yīng)急處置預(yù)案，落實(shí)各項(xiàng)預(yù)防措施。

2.6 引江補(bǔ)漢輸水隧道建設(shè)工程對(duì)社會(huì)因素的影響評(píng)價(jià)

引江補(bǔ)漢輸水隧道建設(shè)工程作為國家重點(diǎn)工程，政府相關(guān)職能部門和保護(hù)區(qū)管理部門為該項(xiàng)目的實(shí)施創(chuàng)造了良好的社會(huì)環(huán)境。具體評(píng)分見表8。

表8 建設(shè)工程對(duì)社會(huì)因素的影響評(píng)分Tab.8 Impact score of construction project on social factors

從對(duì)公眾實(shí)地訪問的調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果來看，當(dāng)?shù)厝罕妼?duì)項(xiàng)目建設(shè)持支持態(tài)度。針對(duì)工程建設(shè)可能發(fā)生的危害，項(xiàng)目建設(shè)單位與五道峽自然保護(hù)區(qū)管理部門簽定了相應(yīng)補(bǔ)償協(xié)議書，促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)以及保護(hù)區(qū)監(jiān)測(cè)管理水平的提高。引江補(bǔ)漢工程營(yíng)運(yùn)后長(zhǎng)江水將惠及沿線居民，有利于改善水資源利用環(huán)境，改善居民的生活條件，也有利于周邊地區(qū)投資環(huán)境的改善，帶動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。項(xiàng)目勘探及建設(shè)施工期間有極少的空氣污染、水污染、噪音污染及可能引起地質(zhì)災(zāi)害的情況發(fā)生，對(duì)當(dāng)?shù)厝罕姷纳a(chǎn)生活造成短期危害。但這種影響只是暫時(shí)的，施工完成以及工程恢復(fù)措施實(shí)施后，這些影響將會(huì)逐漸減弱并消失。項(xiàng)目營(yíng)運(yùn)期，可能會(huì)有地面沉降、地下水、泉水干涸等情況發(fā)生，需要進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)并評(píng)估危害狀況。但總體上因?yàn)橐淼缆裆畲?，工程建設(shè)對(duì)當(dāng)?shù)厝罕娚a(chǎn)生活環(huán)境的危害程度較小。

2.7 綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

通過對(duì)以上6個(gè)指標(biāo)的影響分析，可以計(jì)算出引江補(bǔ)漢輸水隧道工程建設(shè)對(duì)湖北五道峽國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)生物多樣性影響指數(shù)如表9所示。

表9 生物多樣性影響指數(shù)計(jì)算Tab.9 Calculation of biodiversity impact index

引江補(bǔ)漢輸水隧道工程建設(shè)對(duì)五道峽自然保護(hù)區(qū)生物多樣性影響指數(shù)為51.32，參照生物多樣性影響程度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，其生物多樣性影響指數(shù)小于60。因此，引江補(bǔ)漢輸水隧道工程建設(shè)對(duì)湖北五道峽國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)生物多樣性影響程度為中低度影響。

3 結(jié)論

1)引江補(bǔ)漢輸水隧道建設(shè)工程對(duì)自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、森林公園、重要濕地等生態(tài)敏感區(qū)的生物多樣性影響評(píng)價(jià)指標(biāo)體系由景觀/生態(tài)系統(tǒng)、生物群落、種群/物種、主要保護(hù)對(duì)象、生物安全、社會(huì)因素6個(gè)一級(jí)指標(biāo)和 26個(gè)二級(jí)指標(biāo)組成。

2)引江補(bǔ)漢輸水隧道工程建設(shè)對(duì)湖北五道峽國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)生物多樣性影響指數(shù)BI為51.32，屬于中低度影響。

3)通過計(jì)算生物多樣性影響指數(shù)，采用定量與定性相結(jié)合的方法來評(píng)價(jià)輸水隧道建設(shè)對(duì)生態(tài)敏感區(qū)生物多樣性的影響，符合建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則的要求，與眾人熟知的環(huán)境污染影響評(píng)價(jià)思路一致。但指標(biāo)權(quán)重賦值和評(píng)分具有主觀性，所以需要建立生物多樣性影響評(píng)價(jià)的專家?guī)欤谠u(píng)價(jià)時(shí)由一定數(shù)量專家?guī)靸?nèi)的專家進(jìn)行綜合評(píng)分，以保證評(píng)價(jià)的公正性和客觀性。