王龍 薛元杰 于辰 劉源 陳楊

［關鍵詞］氣田建設項目；草本植物；恢復效應；蓋度；生物量；物種多樣性

［摘要］隨著我國經濟的飛速發(fā)展，天然氣迅速上產，氣田建設項目對生態(tài)環(huán)境的影響日益受到專家學者的重視，但目前對氣田建設后植被恢復效應的研究較少。通過調查四川天然氣田1～20a不同建成年限道路邊坡臨時用地、輸氣管線臨時用地、水池臨時用地等不同區(qū)域的草本植物生長恢復情況，采用草本植物蓋度、生物量、物種多樣性特征值等指標，以對照地為基礎，進行草本植物恢復效應研究，可知氣田建設項目道路邊坡臨時用地、輸氣管線臨時用地、水池臨時用地的草本植物蓋度恢復年限分別為1、2、8a，草本植物生物量恢復年限分別為3、2、5a，氣田建設對不同區(qū)域草本植物物種多樣性的影響較小。研究結果表明，氣田建設項目中草本植物在道路邊坡及輸氣管線區(qū)域恢復較快，一般3a內可恢復到對照樣地水平，水池臨時用地則需要5～8a才能恢復。

［中圖分類號］S157.9［文獻標識碼］A［文章編號］1000－0941（2023）03－0030－03

隨著我國經濟的飛速發(fā)展，天然氣迅速上產，2021年我國天然氣產量為2076億m3，同比增長7.8%，連續(xù)5a增產超100億m3，預計2022年全年中國天然氣產量將達2200億m3。氣田建設活動擾動地表、損壞地表植被，影響生態(tài)環(huán)境，已引起人們越來越多的關注，專家學者對此展開了大量的研究與探討[1-2]，但目前的研究主要集中在氣田建設造成的影響以及對土壤、植物損毀的程度上[3-5]，對破壞后的植被恢復效應研究較少。

本研究以四川天然氣田為研究對象，調查不同建成年限的氣田建設項目中不同區(qū)域草本植物的生長情況，采用草本植物蓋度、生物量、物種多樣性特征值等指標，以期得到不同指標的恢復過程及恢復年限，為下一步氣田建設的生態(tài)補償研究奠定基礎。

1研究區(qū)概況

四川天然氣田地處云貴高原與四川盆地邊緣山地過渡區(qū)域的斜坡地帶，屬于高、中山地貌，區(qū)域內溝谷縱橫，地形崎嶇，地面海拔一般在400～1300m。屬川中亞熱帶溫暖濕潤季風氣候區(qū)，冬冷夏熱，春暖秋涼，四季分明。年均氣溫12.6～19.0℃，1月最冷，一般氣溫為3～8℃，7月最熱，一般氣溫為26～39℃。年降水量豐沛，達1000～1200mm，但時空分配不均。主要植物種類有構樹、槐樹、榕樹、桑樹、小葉榕、鵝觀草、毛茛、三葉草等。

2研究材料與方法

本研究于2021年1月至2022年3月，共計調查150余個樣點，樣點建成年限1～20a不等（主要集中在1～10a），分為3個區(qū)域，即道路邊坡臨時用地、輸氣管線臨時用地及水池臨時用地。每個樣點設置草本觀測樣方5個，共計設置草本觀測樣方750余個，每個樣方面積為1m2（1m×1m）。對照組選擇在樣點附近地形條件相似區(qū)域，設置觀測樣方3個。

調查內容包括：樣方的坡向、坡位、坡度、經緯度和海拔等環(huán)境條件；草本種類、株（叢）數、平均高度、蓋度以及生物量。調查方法如下：

（1）蓋度。蓋度計算采用網格目估法，將樣方劃分為若干網格，估算各網格樣方的草本蓋度。

（2）生物量。在樣方中再設置兩個0.5m×0.5m的小型樣方，記錄其中草本植物的物種名、蓋度，收集所有草本稱鮮質量；帶回樣品置于105℃烘箱中烘干至恒定質量，測定其干燥系數，據此計算草本植物的生物量。本研究采用生物量減少百分數指標，該指標指的是臨時用地草本植物生物量和對照地草本植物生物量的差值與對照地草本植物生物量的百分比，用來表示氣田建設項目在該年限的草本植物生物量恢復程度。

（3）物種多樣性特征值。草本特征值選用Margalef豐富度指數（H）、Simpson多樣性指數（D）及Pielou均勻度指數（J）來表示[6]，計算方法分別為

H=（S－1）/lnN（1）

D=1－∑Pi2（2）

J=－∑PilnPi/（1－1/S）（3）

式中：S為樣方內物種數，個；N為樣方內所有物種的個體總數，個；Pi為物種i的個體數占樣地內總個體數的比例，i=1，2，…，S。

3結果與分析

3.1草本植物蓋度恢復情況

由圖1可見，道路邊坡臨時用地、輸氣管線臨時用地和水池臨時用地的草本植物蓋度恢復趨勢完全不同。道路邊坡臨時用地的草本植物在建成后1a即可恢復到90%，5a之后可達100%，表明道路修建對道路邊坡草本植物干擾輕微；輸氣管線建成后1a內臨時用地草本植物蓋度可恢復到30%左右，2a內急速恢復至90%，3～6a內緩慢恢復，6a之后基本完全恢復，表明管線在建成后2a內草本植物受干擾嚴重，2a之后草本植物蓋度基本恢復；水池臨時用地的草本植物蓋度恢復到90%至少需要8a，恢復到100%需要10a，期間蓋度恢復趨勢呈緩慢直線上升趨勢，表明水池臨時用地草本植被蓋度恢復需要較長的年限，恢復速度較為均勻緩慢。

3.2草本植物生物量恢復情況

由圖2可知，隨著恢復年限的增加，道路邊坡臨時用地、輸氣管線臨時用地和水池臨時用地的草本植物生物量快速增加。其中，輸氣管線臨時用地草本植物生物量恢復最快，2a后即接近對照地的草本植物生物量；道路邊坡臨時用地草本植物恢復效果次之，需要3a；水池臨時用地草本植物生物量要達到對照地的草本植物生物量需要5a。

3.3草本植物物種多樣性恢復情況

由圖3～圖5可知，氣田建設項目臨時用地的草本植物豐富度、多樣性和均勻度均與對照地的變化規(guī)律基本一致，表明氣田建設對草本植物物種多樣性影響較小。

3.4分析與討論

根據結果分析，不同建設區(qū)域臨時用地草本植物的恢復情況見表1。

由表1可以看出，在草本植物蓋度恢復方面，不同區(qū)域恢復速度為道路邊坡臨時用地＞輸氣管線臨時用地＞水池臨時用地；在草本植物生物量方面，不同區(qū)域恢復效果為輸氣管線臨時用地＞道路邊坡臨時用地＞水池臨時用地。同時，氣田建設對草本植物物種多樣性的影響較小。

出現(xiàn)以上現(xiàn)象的可能原因有：①氣田建設雖然對占地范圍內地形、地表擾動較大，但是未對當地草本植物生長環(huán)境造成巨大改變，因此對草本植物物種多樣性影響較??；②水池可能因為施工質量等原因，固化效果差，滲液等對土壤結構、理化性質等造成一定影響，從而導致該區(qū)域草本植物恢復較慢；③輸氣管線因施工速度快，故擾動程度低，草本植物蓋度和生物量均恢復較快；④道路邊坡因表土回覆措施等原因，草本植物蓋度恢復較快，但車輛行駛等人為擾動因素導致生物量恢復略慢。

4結論

本研究結果表明，氣田建設項目中草本植物在道路邊坡及輸氣管線區(qū)域恢復較快，一般3a內可恢復到對照樣地水平，水池臨時用地則需要5～8a才能恢復。在氣田建設項目草本植物恢復效應方面本研究尚屬首次，同時也取得了一定成果，但由于氣田建設時段較為集中，難以采集同一地區(qū)的連續(xù)樣本，因此在今后應進行典型區(qū)域的定點多年持續(xù)取樣研究。

[參考文獻]

[1]張虹，張代鈞，盧培利.涪陵焦石壩頁巖氣開采區(qū)土地損毀的生態(tài)風險評價[J].生態(tài)學報，2017，37（17）：5807-5817.

[2]陳宏坤，杜顯元，張心昱，等.頁巖氣開發(fā)對植被和土壤的影響研究進展[J].生態(tài)學報，2018，38（18）：6383-6390.

[3]藏磊，羅東寧，賀賢偉.高含硫天然氣凈化廠運營對周邊草本植物的影響分析[J].廣東化工，2018，45（17）：46-47，13.

[4]賈慧.氣田開發(fā)工程對生態(tài)環(huán)境影響的研究[D].雅安：四川農業(yè)大學，2013：60-61.

[5]鄭欽月.天然氣凈化廠工程對生態(tài)環(huán)境影響的研究[D].雅安：四川農業(yè)大學，2014：56-57.

[6]周伶，馬曉勇.生態(tài)影響評價植被調查技術探討：以山西臨汾天然氣開發(fā)項目為例[J].山西科技，2019，34（1）：43-47.

［作者簡介］王龍（1988—），男，四川宜賓人，高級工程師，碩士，主要從事油氣田水土保持工作。［收稿日期］2022-06-25

（責任編輯徐素霞）

［基金項目］中國石油西南油氣田分公司項目（20210307-07）