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论述卧龙湖健康保护策略及其调查评价

来源:UC论文网2016-01-13 19:44

摘要:

1 概况 卧龙湖地处科尔沁沙地南缘,是辽宁西北半干旱区向中部平原湿润区过渡的生态敏感带,起着抵御科尔沁沙漠侵袭沈阳市及辽宁中部城市群的重要生态作用。对于调节沙化地区的

  1 概况

  卧龙湖地处科尔沁沙地南缘,是辽宁西北半干旱区向中部平原湿润区过渡的生态敏感带,起着抵御科尔沁沙漠侵袭沈阳市及辽宁中部城市群的重要生态作用。对于调节沙化地区的干旱气候,净化环境,补充地下水,调节水生态环境,起到不可估量的作用。鉴于卧龙湖的重要生态作用,2001 年 5 月,经辽宁省政府批准,成立沈阳市第一个省级自然保护区。界定保护区区域面积 112 km²,其中水域面积 64 km²,滩涂面积 48 km².保护区内生物种群达550 多种,其中有白鹳、黑鹳、白头鹤、丹顶鹤、白鹤 5种国家一级保护动物,19 种二级保护鸟类,140 多种水鸟,在全世界存有的 15 种鹤中,有 6 种在卧龙湖迁徙; 有浮游植物 154 种,浮游动物 38 种,两栖类 5种,爬行类 2 种,鸟类 39 种,水生植物 48 种等。近几年,卧龙湖内蓄水量呈逐年下降趋势,湿地生态系统功能正在衰退,随着水面逐步萎缩,卧龙湖区域的生物种群急剧减少,生物多样性遭到破坏。卧龙湖是辽宁中部城市群北部生态的安全屏障,一旦干涸,不仅威胁康平城乡生存环境和经济发展,也会给沈阳市的投资环境造成影响。为尽快恢复卧龙湖的生态环境,康平县政府正在通过各种措施恢复卧龙湖湿地功能。经过几年的治理,目前卧龙湖水面面积约70 km²,蓄水量超过1 亿 m3,最深水深约3.1 m,已成立卧龙湖湿地自然保护区。

  2 湖泊健康评价指标体系

  2. 1 健康评估指标体系确立

  2. 1. 1 健康评价方法

  本次评价工作,结合辽宁省湖泊的特点提出了湖泊健康评价指标体系,其中必选指标为全国技术标准中的必选指标,新增指标为本次评价辽宁省新增加的指标。辽宁省根据自身湖泊特点新增了几项指标。本次对卧龙湖健康评价指标体系采取分目标层、亚目标层、准则层、指标层进行赋值,准则层包括水文水资源完整性、物理结构完整性、化学完整性、生物完整性和服务功能完整性5 个方面。指标层则根据《全国湖泊健康评估指标、标准与方法》( 办资源[2011]223 号) 及全国重点河湖健康评估一期试点成果来确定。采用加权法最终进行综合评价赋分的评价方法。

  2. 1. 2 指标权重的确定

  指标权重是指该指标在整体评价中的相对重要程度。在评价过程中,权重的变化将不可避免地导致评价结论的变化。因此,各个指标权重赋值的合理与否关系着整个评价结果的真实性与准确性。根据《湖泊健康评估指标、标准与方法( 试点工作用) 》,对卧龙湖的健康评价指标进行权重赋值,健康评价指标权重赋值情况如表 1 所示。

  2. 2 健康评估生物指标评价标准

  2. 2. 1 浮游植物数量

  采用直接赋分法对浮游植物数量进行赋分。根据《中国湖泊环境》调查数据,我国上个世纪 80 ~90年代湖泊藻类数量年平均值变动范围在 10 ~10 000万个/L 之间。结合《中国湖泊环境》调查数据和相关文献调查数据,确定浮游植物数量指标赋分标准为: 藻类密度在 40 PHP( 万个/L) 时,赋分值则 90PHPr; 藻类密度在 100 PHP( 万个 / L) 时,赋分值则75 PHPr; 藻类密度在 200 PHP( 万个 / L) 时,赋分值则 60 PHPr; 藻类密度在 500 PHP( 万个/L) 时,赋分值则 40 PHPr; 藻类密度在 1 000 PHP( 万个/L) 时,赋分值则30 PHPr; 藻类密度在2 500 PHP( 万个/L)时,赋分值则 10 PHPr; 藻类密度在 5 000 PHP( 万个/L) 时,赋分值则 0 PHPr.

  2. 2. 2 鱼类损失指数

  鱼类生物损失指标标准建立采用历史背景调查方法确定。选用 1980 年代作为历史基点。基于历史调查数据分析统计评估河流的鱼类种类数,在此基础上,依据不同鱼类自然分布特征,在不同河段确定鱼类分布名录,并开展专家咨询调查,确定各评估河流所分布的鱼类历史背景状况,确定鱼类指标调查评估预期值[1].

  3 湖泊健康调查监测

  3. 1 湖泊分区调查评估

  卧龙湖集水面积属于同一个水功能区,因此本次调查评估工作不再对卧龙湖进行分区。

  3. 2 湖泊健康评估指标调查与监测

  3. 2. 1 水文水资源

  最低生态水位满足状况。利用逐日库水位资料,计算年均水位、3 d、7 d、14 d、30 d、60 d 平均水位。利用卧龙湖水位 ~ 库容、水位 ~ 面积曲线,确定最低生态水位,为 86. 5 m.将卧龙湖最低生态水位与 2011 年年均水位,3 d、7 d、14 d、30 d、60 d 平均水位进行比较后,卧龙湖年均水位大于确定的最低生态水位,根据评价标准,卧龙湖最低生态水位满足状况赋分 90 分。

  入库流量变异程度。卧龙湖水库上游为西马莲河,现无流量监测资料,调查后,发现上游取用水量很小。鉴于资料实际情况,参考松辽委对查干湖评估方法,因此对该项指标不再进行分析。仅选择最低生态水位满足程度作为卧龙湖水文水资源准则层指标,根据《湖泊健康评估指标、方法与标准》评分标准,综合考虑卧龙湖水文水资源指标赋分为 75 分。

  3. 2. 2 物理结构

  1) 湖岸带状况。本次评估将卧龙湖划分为上游区、库区以及下游区 3 个断面。调查表明,3 个断面的岸坡稳定性均处于基本稳定与次不稳定之间,监测断面的平均岸坡稳定性属于基本稳定状态。3个断面的植被覆盖度均在 70% 以上,整体平均覆盖度为 83%.实地查勘发现,卧龙湖周边的干扰库岸形态的人为活动较多,主要有: 垃圾堆放、管道、沿岸建筑物( 房屋) 、农业耕种、库岸硬性砌护以及公路等。根据以上 3 种指标的赋分情况以及指标权重,计算得到卧龙湖的岸带状况赋分为 80 分。

  2) 河湖连通阻隔状况。通过查阅资料、计算分析,得出卧龙湖的连通状况赋分为 100 分,连通性优。

  3) 湖泊淤积状况。通过向相关人员调查了解,得知卧龙湖的库容损失率约为 10%,卧龙湖淤积状况赋分 60 分。综合上述成果及各指标权重,卧龙湖物理结构准则层赋分为 82 分,健康情况属于理想状况。        

  3. 2. 3 水质

  本次评估卧龙湖水库布设 2 个监测断面,其中湖区入口 W1为新增断面,监测时间为 2014 年 3 ~9月,共监测 6 次。中心湖区 W2断面为常规检测断面,监测时间为 2013 年 9 月-2014 年 8 月,共监测12 次。经计算,马莲河入库口水质类别为Ⅳ类、库中心水质类别为劣Ⅴ类。马莲河入库口和库中心营养状态均为中度富营养。根据监测断面赋分成果及赋分标准,卧龙湖水质准则层得分为 1. 3 分。

  3. 2. 4 生物

  水生生物指标全年监测 2 次,春季调查监测时间为2014 年5 ~6 月,秋季调查监测时间为2014 年8 ~9月,分别进行了浮游植物、鱼类资源和大型水生植物取样监测。卧龙湖共布设 3 个监测断面。〗两次调查期间,春季共采集到藻类 47 种,优势种类为席藻、颤藻和螺旋鞘丝藻,相对多度分别为 22. 03%、21. 92%和 14. 72%,浮游植物密度平均值为 213 万个/L; 秋季监测,秋季共采集到藻类 35 种,优势种类为颤藻、小环藻、裸藻、鞘丝藻,相对多度分别为 14%、14%、11% 、10% ,浮游植物密度平均值为 158 万个 / L.卧龙湖浮游植物数量赋分为 63 分。卧龙湖鱼类采集,经鉴定春季共采集到鱼类 12 种,样本数量 504 尾,分属 1 纲 3 目 4 科 11 属,优势种为达氏鮊和鲦,相对多度分别为 67. 06%、10. 52%.秋季共采集到鱼类11 种,样本数量699 尾,分属1 纲2 目4 科11 属,优势种为达氏鮊和鲫,相对多度分别为37.91%、50.21%,与春季相比,鲫成为优势种,鲦由优势种变为常见种。

  卧龙湖内有养殖四大家鱼、团头鲂等鱼类,品种丰富,有一定的产量。卧龙湖鱼类生物损失指数赋分为 22分。根据各指标赋分及权重,计算得到卧龙湖生物准则层赋分38.4 分。

  3. 2. 5 社会服务功能

  水功能区达标指标。本次评估卧龙湖划分为 1个水功能区,在2013 年9 月-2014 年8 月的水质监测中均未达标。

  防洪指标。采用水库调蓄能力作为防洪评估指标,通过收集资料及调查,卧龙湖多年平均调蓄水量为 1. 542 亿 m3,设计最大调蓄水量 1. 715 亿 m3,经计算,卧龙湖调蓄能力为 90%,根据赋分标准,卧龙湖防洪指标赋分为 75 分。

  公众满意度指标。2014 年 6 月 13 日、6 月 14日对卧龙湖游客、康平市市民及康平水利局工作人员,进行公众满意度问卷调查,共调查公众 20 人,总体赋分 85. 26 分,说明公众对卧龙湖现状还是比较满意的,不满意的主要原因是游人觉得旅游开发项目不够多,湖区周边树木较少,没有乘凉休息的地方,其次是卧龙湖水质有待净化,湖边有些地方的垃圾应及时清理,以免影响游人视觉。

  4 湖泊健康评价

  卧龙湖健康评价赋分为 49 分,处于亚健康状况。其中生态状况赋分 47 分,为亚健康水平,社会服务功能赋分为 53. 64 分,为亚健康水平。

  4. 1 湖泊生态状况评价

  卧龙湖生态状况赋分 47 分,属于亚健康水平。其中水质最差,赋分 1. 3 分,主要是由于湖水富营养化较为严重,马莲河入湖口和湖中心营养状态均为中度富营养。

  4. 2 湖泊社会服务功能状况评价

  本次评价选择以水功能区达标率、水库防洪指标、公众满意度为评价指标对社会服务功能状况进行了评价,由于水功能区达标指标分值为 0 分,整体社会服务功能赋分较低,因此卧龙湖社会服务功能最后赋分为 53. 64 分,总体评价为亚健康。

  4. 3 湖泊健康状况评估卧龙湖健康指数赋分为 49 分,综合评价为亚健康水平。

  5 湖泊健康问题分析与保护对策

  5. 1 健康问题分析

  根据评估成果,导致的卧龙湖健康问题主要原因是农业退水及旅游发展使入湖污染负荷超出湖泊环境容量。随着近几年水利工程和农业生产技术推广,农田化肥施用,同时旅游活动过程中产生的污染物直接或间接进入水域,加重了卧龙湖水污染的程度,进而影响水生态系统。

  1) 水文水资源方面。根据评价结果,湖水文水资源完整性赋分 75 分,处于健康状况,其中卧龙湖年均水位大于确定的最低生态水位,满足最低生态水位,能够满足生态系统的正常运行。但对于入湖流量变异程度,现无流量监测资料,对天然水文情势影响程度不能准确确定,不在考虑该指标,为此对卧龙湖水文水资源完整性有一定影响。

  2) 物理结构方面。卧龙湖物理结构准则层赋分为 82 分,属于理想状况。湖泊监测区河岸人为干扰情况严重,主要包括垃圾堆放,管道、沿岸建筑物( 房屋) 、农业耕种及公路等; 湖泊淤积状况没有达到理想预期。

  3) 水质方面。整体来看,卧龙湖水质状况呈亚病态,2 个分区水质准则层赋分均小于 10 分,处于病态。富营养状况指标、耗氧有机物指标是影响卧龙湖水质准则层赋分较低的主要原因。

  4) 水生生物方面。卧龙湖生物完整性赋分 38. 4分,为不健康水平,鱼类种类较少,导致生物整体状况较差。根据水质监测,入湖口水质为Ⅳ,水质目标为Ⅱ,湖中心水质为劣Ⅴ,水质目标为Ⅲ,水质差,同时水体为中度富营养化,从评估结果可知,卧龙湖的水质、富营养问题对湖区生物栖息地的恶化是主要原因。

  生物入侵也对卧龙湖鱼类资源产生影响,调查监测期间,发现镜鲤,镜鲤为从原西德引进的品种,由于养殖逃逸和人为放生,目前已经在野外形成了一定的种群。其生态位与本地鲤相似,将与本地鲤产生竞争,并且镜鲤和本地鲤可以杂交,造成土着鲤种质资源不纯,造成基因污染。

  5) 社会服务功能方面。水功能区达标情况非常不理想,卧龙湖集水范围只划分为 1 个水功能区,水功能区未达标,处于病态水平,主要是由于湖边垃圾堆放、污染物等现象较为明显,水质差,水体富营养化较为突出。

  5. 2 保护性对策及建议

  基于以上分析,为了保障卧龙湖健康状况,提出以下几个方面措施建议:

  1) 建立卧龙湖流量监测站,实时掌握入、出湖流量情况,同时加强卧龙湖的水资源管理。

  2) 严格控制湖区以及湖泊上、下游河岸带的开发与利用,减轻人类活动对河岸以及湖泊周边的扰动,加强卧龙湖生态环境的保护与治理。同时,积极开展卧龙湖的生态清淤工作,减少清淤工作对湖岸带物理结构的破坏,加强湖泊的生态恢复,实现卧龙湖生态文明的可持续发展。

  3) 控制污染源头,严格控制上游入湖河流的污染物排放总量,控制污染源头,加强面源整治,加强水功能区水质监测,提高水功能区达标率,严格控制进入湖区的营养盐量,防止藻类爆发,避免水华发生。

  4) 加强水生生物多样性的监测管理,加强野外定位监测网络站点的建设,进行水生生物种分类与编目,建立水生生物多样性数据库和水体污染指示种,水生生物多样性生态群落结构特征系统,为本流域水生生物多样性的研究提供基础数据。同时,加强与改善湖泊内鱼类资源及栖息地的保护与治理工作。

  6 结语

  通过对卧龙湖的健康评价分析可以看出健康指数赋分为 49 分,综合评价为亚健康水平。为此,我们加强卧龙湖生态环境的保护与治理,严格控制水体污染,改善水质,严格控制进入湖内的营养盐量,防止藻类爆发,避免水华发生,加强湖泊的生态恢复,实现卧龙湖生态文明的可持续发展。

  [参考文献]

  [1]安娜。 加强水土保持建设保护碧流河水库水质安全[J].水利规划与设计,2015( 2) : 21 -23.

  [2]杨锦华。 佛寺水库水源饮水安全与水环境保护[J]. 水利技术监督,2006( 3) : 50 -52.

  [3]辽宁省水利厅。 辽宁省水利基础信息集[M]. 北京: 中国水利水电出版社,2013.

  [4]董婷婷。 基于 DEM 的清河流域大中小型河流特征值自动提取[J]. 水利规划与设计,2014( 10) : 26 -29.

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