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        石羊河生態(tài)構(gòu)建研究及流域生態(tài)健康評(píng)估

        2022-11-22 12:31:40何世民
        農(nóng)業(yè)科技與信息 2022年7期
        關(guān)鍵詞:石羊河河流流域

        何世民

        (甘肅省水利廳石羊河流域水資源利用中心,甘肅 武威 733000)

        河湖是人類文明的搖籃,水環(huán)境污染是不容忽視的問題。隨著“河流生命”理念的提出,人類活動(dòng)與河湖生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)關(guān)系問題得到了關(guān)注。河湖的生態(tài)健康直接關(guān)系到人類的日常生活,改善生態(tài)環(huán)境健康問題迫在眉睫。因此,開展重點(diǎn)流域的健康評(píng)估工作具有十分重要的意義,但是河湖健康評(píng)估工作在我國(guó)處于初步發(fā)展階段,評(píng)估指標(biāo)體系尚不完善,需要進(jìn)一步加強(qiáng)評(píng)估工作的推進(jìn)。

        1 石羊河生態(tài)構(gòu)建研究與健康評(píng)估方法

        石羊河生態(tài)流域在我國(guó)甘肅省境內(nèi),位于河西走廊東部,整體流域面積為4.16萬km2,由多個(gè)支流組成,包括金塔河、古浪河、東大河、大靖河、雜木河等,山區(qū)大氣降水及高山冰雪融水是石羊河流域的主要補(bǔ)給水源,產(chǎn)流總面積為1.11萬km2,根據(jù)對(duì)石羊河生態(tài)流域多年徑流量相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示,該流域多年平均徑流量高達(dá)15.60億m3。石羊河生態(tài)流域?qū)儆诖箨懶詼貛Ц珊禋夂?,地?shì)由南向北傾斜,流域內(nèi)耕地面積廣闊,部分水庫和水電站工程建設(shè)在流域內(nèi)出山口處和山區(qū)處,包括大景峽、西馬湖、南營(yíng)、東大河等[1]。關(guān)于石羊河生態(tài)流域的健康評(píng)估方法,河流健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系應(yīng)遵循4個(gè)原則:第一,對(duì)石羊河生態(tài)流域的整體情況進(jìn)行科學(xué)認(rèn)知;第二,全方位、多維度的獲取評(píng)估數(shù)據(jù);第三,遵循生態(tài)流域健康評(píng)估標(biāo)準(zhǔn);第四,保證相對(duì)的獨(dú)立性。根據(jù)石羊河生態(tài)流域的實(shí)際情況,將其健康評(píng)估指標(biāo)體系分為3 部分:第一部分為目標(biāo)層;第二部分為準(zhǔn)則層;第三部分為指標(biāo)層。其中的第一部分,也就是目標(biāo)層可以充分反映出流域整體的健康狀態(tài)。分級(jí)指標(biāo)評(píng)分法是評(píng)估石羊河流域的主要方法,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn),將石羊河生態(tài)流域的河流健康狀況分為5級(jí),分別為理想狀態(tài)、健康狀態(tài)、亞健康狀態(tài)、不健康狀態(tài)以及病態(tài)。另外,根據(jù)河流健康評(píng)估需求,將石羊河干流分成了3個(gè)河段,以此提高河流健康評(píng)估的準(zhǔn)確性[2]。

        2 石羊河生態(tài)流域健康評(píng)估分析

        2.1 水文水資源評(píng)估分析

        根據(jù)石羊河水文水資源的實(shí)際特征,需要選取2個(gè)指標(biāo)反映河流水文水資源的健康狀況,分別是徑流年際變差傾向率和生態(tài)流量滿足程度。其中徑流年際變差傾向率主要代表著河流水文水資源的現(xiàn)狀以及開發(fā)狀態(tài),對(duì)河段不同年份的徑流變化趨勢(shì)加以評(píng)估。水文水資源的準(zhǔn)則層賦分為11.6,說明河道生態(tài)流量狀況與實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)不符。為了對(duì)石羊河流域的中游農(nóng)業(yè)灌溉水進(jìn)行合理調(diào)節(jié)和蓄積,通過在石羊河流域上游的8條支流上建設(shè)7 座水庫,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)地表水資源的合理開發(fā)及利用。在水資源開發(fā)及利用過程中,容易影響對(duì)生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確度,其中緣由與忽視水資源完整性存在一定的聯(lián)系,當(dāng)然還與忽略下游區(qū)域生態(tài)需水量范圍有關(guān)。此外,水資源濫用問題、隨意亂砍亂伐問題以及不加節(jié)制的放牧,再加上冰川體因氣候變暖發(fā)生了大面積融化現(xiàn)象,大大減少了流域內(nèi)的徑流量。

        2.2 物理形態(tài)評(píng)估分析

        石羊河生態(tài)流域的物理結(jié)構(gòu)主要由4 部分組成,分別為河岸帶、天然濕地、河流形態(tài)以及河流連通阻隔,而評(píng)估其物理形態(tài)則是根據(jù)這4個(gè)部分的指標(biāo)值,其中河流生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性可以通過河流形態(tài)反映出來;河岸帶狀況主要包括2個(gè)方面,包括河岸帶穩(wěn)定性、河岸帶植被覆蓋度,具體指的是河流水域與陸地相鄰生態(tài)系統(tǒng)之間的過渡帶;天然濕地可以充分反映出河流生態(tài)環(huán)境的狀況,換句話來說,濕地面積越大,則代表著河流生態(tài)環(huán)境狀況良好,相反,則意味著河流生態(tài)環(huán)境狀況較為惡劣。根據(jù)獲取的數(shù)據(jù)信息,評(píng)估石羊河生態(tài)流域的物理形態(tài)賦分為74.1,也就是說該河流生態(tài)環(huán)境基本健康。近年來,流域植被面積呈現(xiàn)逐年遞增趨勢(shì),植被覆蓋面積日益擴(kuò)大,河岸帶的植被覆蓋良好。通常來說,增大-減小-增大的波動(dòng)規(guī)律是流域內(nèi)總體水域面積的主要變化規(guī)律,由于石羊河流域不具備灌溉條件,不能進(jìn)行農(nóng)業(yè)開發(fā),如果強(qiáng)行修建灌溉水庫,便無法滿足下游河道生態(tài)流量需求,同時(shí)也不利于河道生態(tài)系統(tǒng)的平衡[3]。

        2.3 水質(zhì)評(píng)估分析

        水質(zhì)狀況準(zhǔn)則層則是由溶解氧狀況和耗氧有機(jī)污染2個(gè)指標(biāo)組成,溶解氧對(duì)于水生生物而言,不論是過多還是較為匱乏,均會(huì)使水生生物受到危害,因此,為了避免水生生物遭受威脅,需要將溶解氧值控制為4~12 mg/T。耗氧有機(jī)污染指的是,導(dǎo)致水體中溶解氧大幅度下降的有機(jī)污染物。水質(zhì)狀況準(zhǔn)則層賦分取的是溶解氧狀況和耗氧有機(jī)污染的最低值。石羊河流域的水質(zhì)狀況準(zhǔn)則層評(píng)估賦分為26分,這也就意味著該流域的水質(zhì)狀況不健康。水環(huán)境受人類活動(dòng)的影響非常大,開發(fā)程度越高,該區(qū)域內(nèi)的水環(huán)境受到的污染也就越加嚴(yán)重,特別是水資源的重復(fù)利用,容易對(duì)地下水造成重復(fù)性污染。不僅如此,不節(jié)制地排放各種污水、長(zhǎng)期過量使用農(nóng)業(yè)化肥等問題,均會(huì)對(duì)河道的水質(zhì)造成惡劣影響。此外,頻繁采砂會(huì)使河道的水質(zhì)變差,水體也會(huì)因此變得越來越渾濁。

        2.4 水生生物評(píng)估分析

        對(duì)水生生物準(zhǔn)則層賦分進(jìn)行評(píng)估,主要選取的指標(biāo)是魚類生物損失指數(shù)和底棲動(dòng)物完整性指數(shù),需要取這2個(gè)指標(biāo)的較低值。根據(jù)對(duì)采集的數(shù)據(jù)分析,確定石羊河水生生物準(zhǔn)則層處于不健康狀態(tài)。近幾年,流域內(nèi)的土著魚類物種的豐富程度顯著性下降,造成這種問題的原因有很多,包括過度畜牧、圍湖造田、過度捕撈以及一些自然災(zāi)害等。此外,魚類生殖環(huán)境遭到了嚴(yán)重破壞,其中水量減少及水體污染是主要因素,以致流域內(nèi)的水生生物物種出現(xiàn)了減少趨勢(shì),甚至還有部分水生生物物種在滅絕邊緣垂死掙扎[4]。

        2.5 社會(huì)服務(wù)功能評(píng)估分析

        社會(huì)服務(wù)功能包括3個(gè)指標(biāo),分別是水功能區(qū)達(dá)標(biāo)、防洪以及水資源開發(fā)利用。其中水功能區(qū)達(dá)標(biāo)指的是評(píng)估河流包括的水功能區(qū)中水質(zhì)達(dá)標(biāo)個(gè)數(shù)比例;防洪指標(biāo)指的是對(duì)河道安全泄洪能力的評(píng)估,評(píng)估內(nèi)容以防洪措施的完善性及其他措施的合理性為主;水資源開發(fā)利用則代表的是流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)對(duì)水量的影響。根據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)分析,石羊河社會(huì)服務(wù)功能處于亞健康狀態(tài)。歸根結(jié)底在于對(duì)水資源進(jìn)行非合理性開發(fā),以致生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞,使得石羊河流域內(nèi)的社會(huì)服務(wù)功能大大減弱。

        3 研究區(qū)域的生態(tài)治理策略

        3.1 構(gòu)建節(jié)水型社會(huì)

        近年來,石羊河流域的生態(tài)安全問題成為了學(xué)術(shù)界的重點(diǎn)研究課題,更是引起了國(guó)家的高度重視。基于研究區(qū)域的氣候特點(diǎn),要想保證該區(qū)域生態(tài)環(huán)境的健康,提倡全區(qū)域人民節(jié)約用水是重要的解決措施。早在20世紀(jì)末,就有相關(guān)研究人士提出了建立節(jié)約型社會(huì)的理念。所謂節(jié)約型社會(huì)是指通過多種宣傳途徑,讓全區(qū)域人民認(rèn)識(shí)到水資源的緊缺程度及對(duì)人類生存的重要性,以此提高人們對(duì)水資源的節(jié)約意識(shí),并將這種意識(shí)全面貫穿于日常生活中,最大化地減少水資源浪費(fèi)現(xiàn)象。根據(jù)相關(guān)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),在石羊河流域上游生活的居民,大部分都能夠深刻意識(shí)到水資源緊缺問題,而生活在石羊河流域下游的人民,大部分認(rèn)為水資源足夠生活所需,只是在灌溉方面有所欠缺。生活在該區(qū)域居民的用水意識(shí)對(duì)節(jié)水效果有非常大的影響,認(rèn)為“水資源夠用”這種想法的存在,相當(dāng)于節(jié)約型社會(huì)的構(gòu)建路途中的“攔路虎”,導(dǎo)致該區(qū)域水資源的節(jié)約效果始終不好。對(duì)于干旱氣候的區(qū)域而言,要擺脫水荒困境,提高居民的節(jié)約意識(shí)是關(guān)鍵[5]。由于該研究區(qū)域?qū)儆跍貛Ц珊禋夂?,且是灌溉農(nóng)業(yè),為了更好地建立節(jié)約型社會(huì),堅(jiān)決杜絕在農(nóng)業(yè)灌溉區(qū)域應(yīng)用旱農(nóng)技術(shù),因?yàn)檫@樣會(huì)加強(qiáng)農(nóng)民對(duì)水資源的依賴性,從而忘記抗旱的任務(wù),導(dǎo)致水資源的過度浪費(fèi)。由于生活在該區(qū)域下游居民的節(jié)水意識(shí)不強(qiáng),未能深刻意識(shí)到珍惜水資源的重要性,因此,需要在下游地區(qū)加大對(duì)節(jié)水灌溉制度的推廣,提高居民對(duì)雨水的利用效率,既可以為該區(qū)域的農(nóng)業(yè)灌溉提供充足的水源,又可以對(duì)該研究區(qū)域的生態(tài)環(huán)境起到保護(hù)作用。

        3.2 對(duì)研究區(qū)域的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理調(diào)整

        加強(qiáng)對(duì)水資源的合理配置及科學(xué)管理,是治理該研究區(qū)域生態(tài)環(huán)境的重要舉措。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),就需要轉(zhuǎn)變當(dāng)?shù)鼐用竦挠盟^念,提高其節(jié)約意識(shí),最大限度提高水資源的利用效率。同時(shí)還要轉(zhuǎn)變當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)發(fā)展模式,對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理調(diào)整?,F(xiàn)階段,該區(qū)域內(nèi)的農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)仍有待改善,以致于造成了水資源的大量浪費(fèi),因而需要對(duì)傳統(tǒng)耕作方式作進(jìn)一步地改善,在提高水資源利用效率的同時(shí),實(shí)現(xiàn)居民經(jīng)濟(jì)收入的增加[6]。要保障石羊河流域生態(tài)環(huán)境的健康,對(duì)當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效調(diào)整是一種必要舉措。溫棚種植是當(dāng)?shù)卣畼O力推廣的產(chǎn)業(yè),但由于農(nóng)作物銷路阻塞,導(dǎo)致當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)效益低下,因而對(duì)溫棚種植的積極性不高。為了促進(jìn)當(dāng)?shù)販嘏锓N植產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,政府除了積極引導(dǎo)農(nóng)戶對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整之外,還應(yīng)為農(nóng)戶積極拓展銷售渠道,切實(shí)幫助農(nóng)戶提高種植效益。

        4 結(jié)束語

        石羊河生態(tài)流域具有人口密集度高及用水矛盾突出的特征,近年來,隨著人們對(duì)石羊河生態(tài)流域的高強(qiáng)度開發(fā),致使該流域內(nèi)的生態(tài)環(huán)境日益惡化。根據(jù)生態(tài)健康評(píng)估數(shù)據(jù)顯示,石羊河流域的生態(tài)健康狀況不容樂觀。針對(duì)流域內(nèi)采取的治理措施,雖然治理效果顯著,然而要徹底修復(fù)流域內(nèi)的生態(tài)環(huán)境,還需要付出更多努力。

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