摘要:
引水式電站的建設,相較堤壩式水電站,所產(chǎn)生的陸生生態(tài)影響具有其獨特性。為探究引水式電站建設的陸生生態(tài)影響,以西藏察隅縣和左貢縣交界處的西藏扎拉水電站為研究對象,通過調查明確扎拉水電站建設和運行占用土地類型、植被類型、動物種群及其分布等區(qū)域環(huán)境本底狀況,分析工程對周邊陸生生態(tài)系統(tǒng)、動物棲息和遷徙的影響。結果表明:在嚴格落實相關環(huán)保措施及要求的條件下,水電站建設對生態(tài)系統(tǒng)脆弱地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)多樣性、植被類型及覆蓋率、生物量以及野生動物影響均不大。研究成果可為環(huán)境管理部門對區(qū)域同類水電開發(fā)提供決策參考。
關鍵詞:陸生生態(tài); 環(huán)境影響; 遙感觀測; 現(xiàn)場調查; 扎拉水電站
中圖法分類號:X821""文獻標志碼:A
DOI:10.15974/j.cnki.slsdkb.2024.08.015
文章編號:1006-0081(2024)08-0096-07
0 引 言
扎拉水電站位于藏東南生物多樣性保護區(qū)生態(tài)功能區(qū)[1],自然生態(tài)環(huán)境較好,重點保護動植物分布較多,但流域陸地生態(tài)系統(tǒng)十分脆弱,自然恢復機能較差。
河流水電規(guī)劃梯級電站開發(fā)活動會對現(xiàn)狀生態(tài)環(huán)境造成一定程度的破壞[2]。目前針對西藏扎拉水電站開發(fā)建設過程中陸生生態(tài)保護的相關調查與研究仍較少。鄧敏等[3]主要針對金沙江中游河段水電開發(fā)研究陸生生態(tài)環(huán)境影響及對策,研究范圍不屬于西藏。王偉等[4]在調查西藏卓瑪朗錯曲流域自然環(huán)境的基礎上,分析流域存在的主要生態(tài)環(huán)境問題,研究范圍不屬于本項目所在流域。錢鋼糧[5]從宏觀角度分析了藏東部分流域水電開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護現(xiàn)狀,研究范圍較大,對本項目所在流域陸生生態(tài)保護針對性不強。
本文采用資料查閱、遙感觀測及現(xiàn)場調查相結合的方法[6-7],從陸生植物、陸生動物兩個大的方面,重點關注國家重點保護動物及古樹名木,在小尺度上開展扎拉水電站建設對當?shù)仃懮鷳B(tài)環(huán)境影響的研究,維護工程影響區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的完整性和穩(wěn)定性[8],保護流域內分布的重點保護動植物,提升區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)自然恢復機能[9]。
1 研究背景
1.1 研究范圍及研究重點
扎拉水電站陸生生態(tài)研究范圍為扎拉水電站水庫庫尾上游1 km至下一梯級壩址段河道兩側第一級分水嶺以下區(qū)域,以及引水線路外擴1 km的區(qū)域。考慮生態(tài)研究范圍的完整性,將這兩個區(qū)域的中間地帶一并納入研究范圍,研究范圍面積為30 27501 hm2。重點研究區(qū)域為壩址工程區(qū)、廠址工程區(qū)、水庫淹沒區(qū)、引水線路區(qū)和減水河段。
1.2 陸生生態(tài)保護目標
扎拉水電站研究范圍內的環(huán)境保護目標包括:國家一級重點保護野生動物2種;國家二級重點保護野生動物13種(圖1、表1);國家三級古樹名木3種共計16株(表1),其中2株光核桃為國家二級重點保護野生植物。
2 陸生生態(tài)現(xiàn)狀調查
2.1 陸生植物
2.1.1 植物區(qū)系
研究范圍植物區(qū)系屬東亞植物區(qū),中國—喜馬拉雅植物亞區(qū)、橫斷山脈地區(qū)、三江峽谷亞地區(qū)[10],屬藏東南高原溫帶半干旱氣候,氣溫年差較小[11],自然地理條件復雜多樣。
評價區(qū)主要維管植物共有89科266屬461種,其中蕨類植物9科12屬16種、裸子植物3科7屬12種、被子植物77科247屬433種。研究范圍植物種類較為豐富;植物區(qū)系以北溫帶分布類型為主;植物屬分布區(qū)類型包含世界分布、熱帶分布、溫帶分布、中國特有分布四大類,各種地理成分相互滲透。
2.1.2 植被類型
評價區(qū)植被類型主要包括森林、灌叢、草原(表2)。森林植被包括針葉林和闊葉林,針葉林主要包括高山松群系、川西云杉群系、華山松群系;闊葉林主要包括川滇高山櫟群系、山楊群系、光核桃群系。森林植被包括針葉林和闊葉林,針葉林主要包括高山松群系、川西云杉群系、華山松群系;闊葉林主要包括川滇高山櫟群系、山楊群系、光核桃群系。
2.1.3 植被分布
由于地貌、土壤、氣候等因子綜合作用的影響,評價區(qū)植被在水平和垂直分布上呈現(xiàn)出一定的規(guī)律和差異。左岸具有較多的緩坡地帶,受人為活動的作用較大[14],栽培許多植被,種植的有小麥、青稞、馬鈴薯、豌豆等農(nóng)作物,向上依次為灌叢、闊葉林、針闊混交林、針葉林;右岸由于坡度較陡,植被較自然,向上依次為灌叢和草叢、闊葉林、針闊混交林、針葉林(圖2)。
研究范圍地勢起伏較大,植被的垂直分布差異明顯。壩址工程區(qū)及淹沒區(qū)兩岸(圖3)海拔3 100~3 400 m,分布以高山松為主要建群種的針葉林;海拔2 900~3 300 m,分布以川滇高山櫟為建群種的常綠闊葉林,間雜分布有小版塊的山楊群系;2 900 m以下區(qū)域,以灌叢和農(nóng)業(yè)植被為主。減水河段(圖3)兩岸海拔4 500~5 000 m,分布高山冰緣植被;海拔4 200~4 500 m,分布以草甸為主;海拔2 700~4 200 m,分布以高山松為主要建群種的針葉林;海拔2 600~4 000 m,間雜分布有川滇高山櫟為建群種的常綠闊葉林;海拔2 900 m以下區(qū)域,以灌叢和農(nóng)業(yè)植被為主。廠址工程區(qū)河谷緩坡地帶主要種植農(nóng)作物以及經(jīng)濟林;緩坡以上地帶以灌叢為主,其次為以毛蓮蒿為建群種的草叢群系相間分布其中。
2.1.4 古樹名木
研究范圍內16株古樹名木均分布在扎拉水庫淹沒線以上,其中藏川楊4株,樹齡100~110 a;核桃10株,樹齡約200 a;光核桃2株,樹齡160 a。
2.2 陸生動物
研究范圍動物區(qū)劃屬于東洋界—西南區(qū)—喜馬拉雅亞區(qū)—察隅—貢山省—東部熱帶山地森林動物群[14],陸生脊椎動物共有4綱17目43科88種,其中兩棲動物有1目3科5種,區(qū)系組成均為古北種,生態(tài)類型分為流溪型、靜水型、陸棲型;爬行動物有1目3科3種,區(qū)系組成包括東洋種、古北種,生態(tài)類型分為灌叢石隙型和林棲傍水型;鳥類有10目26科63種,區(qū)系組成包括東洋種、廣布種,生態(tài)類型分為游禽、陸禽、猛禽、攀禽、鳴禽,居留型主要為留鳥,其次是夏候鳥,冬候鳥和旅鳥較少;獸類有5目11科17種,區(qū)系組成包括東洋種、古北種,生態(tài)類型分為穴居型、樹棲型、半水棲型、陸棲型。
2.3 生態(tài)環(huán)境質量現(xiàn)狀
2.3.1 土地利用現(xiàn)狀
研究范圍內土地利用格局的拼塊類型分為林地、灌草地、耕地、水域、建筑用地等5種主要景觀型。經(jīng)過衛(wèi)片解譯,扎拉水電站土地利用現(xiàn)狀具體如表3所示,研究區(qū)土地利用類型以林地為主。
2.3.2 生物量現(xiàn)狀
研究區(qū)植被類型總生物量為2 448 897.6 t。扎拉水電站植被類型情況見表4。
2.3.3 景觀生態(tài)體系質量現(xiàn)狀
研究區(qū)屬于自然景觀生態(tài)系統(tǒng)。經(jīng)計算,研究區(qū)內拼塊類型中以林地、灌草地和耕地為主。在研究區(qū)內各拼塊的優(yōu)勢度值中,林地的優(yōu)勢度Do值最高,達60.08%,其密度為54.12%,頻度為6220%,景觀比例為62.00%,均高于其他斑塊類型,說明林地是研究區(qū)內的模地,是本區(qū)域內對景觀具有控制作用的生態(tài)體系部分。
2.3.4 生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀
根據(jù)對沿線土地利用現(xiàn)狀的分析,結合動植物分布和生物量的調查,對研究區(qū)的陸生生態(tài)環(huán)境進行生態(tài)系統(tǒng)劃分,可分為森林生態(tài)系統(tǒng)、草地生態(tài)系統(tǒng)、濕地生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和城鎮(zhèn)/村落生態(tài)系統(tǒng)(表5)。城鎮(zhèn)/村落生態(tài)系統(tǒng)主要集中在扎郎村、珠拉村等。
3 陸生生態(tài)影響分析
3.1 陸生植物
3.1.1 施工期
扎拉水電站的石料場分別是卡樹石料場和扎史同石料場,棄渣場分別是卡樹溝棄渣場、鬧中沖溝支溝棄渣場和大壩左岸上游灘地棄渣場。施工活動對地表的占用將使施工區(qū)域失去原有的自然性和生物生產(chǎn)力,降低景觀質量與穩(wěn)定性。工程施工占用的林地類型主要為川滇高山櫟闊葉林,以及大面積的灌木林地。植被類型和植物種類組成均為常見,且在評價區(qū)分布較為普遍。隨著工程結束后植被恢復措施的落實,各料場對植物資源的影響將減弱甚至消失。
扎拉水電站為引水式水電站,引水隧洞長3 536 m,隧洞埋深約110~460 m。隧道施工不可避免地會破壞某些地下水的儲存點和轉移通道。經(jīng)模型預測,施工期在完全沒有采取防滲措施的情況下,影響范圍在平面上以引水隧洞為中心向各方向延伸1 km左右,距離隧洞越遠,地下水水位降深越小,地下水下降降深普遍約為0~50 m。本工程隧洞上部施工區(qū)和淹沒區(qū)植物以灌木和草本為主,喬木較少,主要為高山松針葉林和川滇高山櫟闊葉林,均為耐旱植被類型,對地下水水位變化不敏感;植物根系與引水隧洞垂直高差達到80~450 m,在及時做好灌漿封堵等措施后,將形成新的地下水儲存點和轉移通道,因此隧洞施工對上方植被及地下水影響較?。?5]。
3.1.2 運行期
扎拉電站庫區(qū)總庫容不足1 000萬m3,回水長度不足5 km,淹沒面積占整個研究區(qū)域面積的008%,影響范圍占比非常??;清理水庫淹沒區(qū)植被后,處于淹沒線以下的庫區(qū)植被將遭到破壞,影響不可逆。調查顯示,淹沒線以下主要為雀梅藤、小檗、竹葉花椒、繡線菊、川滇高山櫟、毛蓮蒿、水柏枝、云南土沉香等灌叢和草地植被;其次為旱地,但受影響的植被在淹沒線以上或其他地區(qū)也都有分布。因此,不存在因局部植被淹沒而導致種群消失或滅跡。水電站運行不會改變整個研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的結構和穩(wěn)定性[16]。
3.1.3 對重點保護野生植物及古樹名木的影響
研究區(qū)內重點保護野生植物中,有古樹名木核桃樹2株、光核桃2株、藏川楊4株,其中2株光核桃為國家二級重點重點保護野生植物。
2株核桃樹位于淹沒線以上,距離扎拉營地最近距離約68 m,不受扎拉營地施工的直接影響。
2株光核桃位于8號公路旁,距離公路最近距離1 m左右。8號公路現(xiàn)路面寬2~3 m,經(jīng)工程設計擴建后寬4.5 m,通過路基側移,8號公路將避讓2株光核桃,不直接對2株光核桃產(chǎn)生影響。
4株藏川楊位于扎郎村村委會旁,其中3株距離6號公路最近距離2 m,1株距離6-1號公路最近距離約6 m。6號公路、6-1號公路現(xiàn)有公路路基寬約3 m,經(jīng)本工程設計擴建后寬8 m。通過路基側移,6號公路、6-1號公路將避讓4株藏川楊,不直接對4株藏川楊產(chǎn)生影響。
在采取建檔保護、在古樹周圍修建石砌護墻,建設截排水設施和防火、防煙氣措施等保護措施后,公路施工過程中產(chǎn)生的粉塵、噪聲等不影響古樹生長。
3.2 陸生動物
3.2.1 施工期
施工區(qū)域海拔較高,氣溫較低,分布于其中的兩棲爬行動物種類和數(shù)量均不多,其中西藏齒突蟾、刺胸齒突蟾、玉斑錦蛇和高原蝮4種親水型兩棲爬行動物對水的依賴性較高,在采取人為遷移兩棲爬行動物至合適生境的措施后,扎拉水電站施工對兩棲爬行動物影響較小。
工程研究范圍內鳥類種類較多,主要以留鳥為主。施工噪聲驅趕、臨時占用將使部分鳥類遷離原有的生境,向替代生境轉移,從而在一定程度上改變鳥類的群落結構,特別是引水隧洞、導流隧洞施工過程中的爆破噪聲對鳥類影響較大,但這種改變是暫時的,爆破停止后影響隨即消失。由于本工程占地面積不大,在及時采取植被恢復措施后,扎拉水電站施工對兩棲爬行動物影響較小。
研究范圍內獸類多為穴居型的小型獸類,其聽覺、嗅覺和視覺都較為敏銳。施工期間,施工區(qū)的噪聲和人類活動將使這些警覺的動物遠離施工區(qū)域;中型、大型獸類主要活動區(qū)在海拔較高、植被覆蓋度較高的山頂上,遷徙能力強,扎拉水電站工程建于山谷,對中型、大型獸類基本無影響。
3.2.2 運行期
工程永久占地約52 hm2,僅占研究范圍的017%,占用生境主要包括林地、農(nóng)田和灌木叢,植被均為研究區(qū)廣泛分布的植被類型。由于工程占用面積占比較小,陸生動物具有極強的遷徙特性,在周圍可以順利找到替代生境,故工程永久占地對陸生動物影響較小。
扎拉水電站蓄水之后,庫區(qū)的形成使河流約5 km 河道水面變寬,回水末端上游及壩下均可作為動物過河的通道,對動物過河影響較小。此外,扎拉水電站為引水式電站,運行之后將會形成59.5 km減水河段,但工程規(guī)劃有10.9 m3/s生態(tài)流量下泄,可以保證生態(tài)環(huán)境用水對減水河段動物飲水的影響較小。因此,扎拉水電站工程運行對動物的影響很小。
3.2.3 重點保護野生動物
研究區(qū)內陸生脊椎動物中,有國家一級重點保護野生動物2種:金雕、胡兀鷲。國家二級重點保護野生動物13種:黑鳶、蒼鷹、大鵟、普通鵟、禿鷲、燕隼、紅隼、大紫胸鸚鵡、雕鸮、長耳鸮、血雉、中華鬣羚和巖羊[17]。
黑鳶、蒼鷹、大鵟、普通鵟、禿鷲、燕隼、紅隼、雕鸮、長耳鸮均為猛禽,飛翔能力很強,活動范圍廣泛,多以小型動物為食,尤其喜食鼠類,其中胡兀鷲以動物尸體為食,金雕、黑鳶偶爾也食動物尸體,因此施工期間禁止投放鼠藥,可避免對食物鏈上層動物造成間接傷害。雕鸮和長耳鸮為夜行性鳥類,在做好施工管理、避免夜間施工后,工程建設對它們的覓食行為干擾較小。
血雉為陸禽,白天常在山坡草地覓食;大紫胸鸚鵡為林禽,善于飛翔和攀緣。血雉和大紫胸鸚鵡都喜歡集群活動,人很難接近。由于鳥類性機警,施工噪聲和人員活動容易對它們產(chǎn)生干擾,使它們遠離施工區(qū)活動和覓食,因此工程施工對保護鳥類影響較小。
獸類中巖羊活動于人跡罕至的山崖,施工區(qū)位于山谷,距離較遠,工程對它們的影響較小。中華鬣羚主要活動于研究區(qū)河流兩岸的林地中,本工程臨時和永久占地將占用其部分生境,隧洞爆破噪聲和施工機械產(chǎn)生的機械噪聲會驚嚇中華鬣羚并造成一定的驅趕作用,迫使它們暫時遠離原來的棲息地,但工程完工后,它們仍可陸續(xù)回到原來的棲息地繼續(xù)生活,對中華鬣羚影響較小。
金雕、大鵟、普通鵟等猛禽的飛羽、尾羽等可做飾羽;大緋胸鸚鵡體態(tài)優(yōu)美,色彩鮮艷,是著名的觀賞鳥;針對經(jīng)濟價值較高的國家重點保護野生動物,在加強施工人員管理,禁止捕獵后,對其影響較小。
綜上所述,在做好相關管理及環(huán)境保護工作后,本工程的施工和運營不會造成以上重點保護動物個體的死亡,更不會造成物種消失,總體來說工程對重點保護動物影響較小。
4 結 語
扎拉水電站項目研究范圍中存在古樹名木和國家重點保護野生動植物,流域陸地生態(tài)系統(tǒng)十分脆弱,自然恢復機能較差。扎拉水電開發(fā)在一定程度上增加了生態(tài)環(huán)境風險。但扎拉水電站規(guī)??傮w不大,在對相關各項措施及要求認真落實后,水電站建設就對當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)多樣性、植被類型及覆蓋率、生物量影響均不大;對野生動物的影響主要在施工期,施工用地及噪聲對動物活動范圍有一定影響,但由于動物相對遷徙能力較強,總體影響較小。
參考文獻:
[1] "歐陽志云.全國生態(tài)功能區(qū)劃[J].中國科技教育,2008(5):21-22.
[2] 長江勘測規(guī)劃設計研究有限責任公司.西藏自治區(qū)玉曲河扎拉水電站環(huán)境影響報告書[R].武漢:長江勘測規(guī)劃設計研究有限責任公司,2018.
[3] 鄧敏,劉圓,嚴佩升.金沙江中游河段水電開發(fā)對陸生生態(tài)環(huán)境的影響及對策研究[J].赤峰學院學報(自然科學版),2018,34(1):52-54.
[4] 王偉,李建玲.西藏卓瑪朗錯曲流域規(guī)劃生態(tài)環(huán)境保護探討[J].資源節(jié)約與環(huán)保,2023(7):24-27.
[5] 錢鋼糧.西藏水電開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護[J].水力發(fā)電,2019,45(2):6-10.
[6] WANG T,ZHAO M,GAO Y,et al.Analyzing spatial-temporal change of vegetation ecological quality and its influencing factors in Anhui province,eastern China using multiscale geographically weighted regression[J].Applied Sciences,2023,13(11).
[7] AGREN G I,ANDERSSON F O.Terrestrial ecosystem ecology principles and applications[J].The Forestry Chronicle,2012,88(3):363-364.
[8] 孫晉芳.三峽庫區(qū)消落帶生態(tài)修復評價及復雜性機理研究[D].重慶:重慶大學,2021.
[9] 姜國勝.生態(tài)水利工程對水資源保護的影響探討[J].消費導刊,2018(45):151.
[10] "吳征鎰.中國種子植物區(qū)系地理[M].北京:科學出版社,2011.
[11] 朱大崗,孟憲剛,趙希濤,等.西藏納木錯晚更新世以來湖面變化和湖相沉積中粘土礦物顯示的環(huán)境信息[J].地質力學學報,2004,10(4):300-309.
[12] 吳征鎰.中國植被[M].北京:科學出版社,1980.
[13] 中國科學院植物研究所,中國科學院長春地理研究所.西藏植被[M].北京:科學出版社,1988.
[14] 張蕾.三峽庫區(qū)小江流域消落帶不同坡地類型土壤磷分布及變化特征初探[D].重慶:西南大學,2011.
[15] 何國華.河套灌區(qū)地下水變化及其生態(tài)環(huán)境響應研究[D].西安:西安理工大學,2016.
[16] 亞森·排吐力.小水電項目環(huán)境影響分析及對策研究——以秭歸三渡河水利水電樞紐工程為例[D].武漢:中國地質大學(武漢),2011.
[17] 張榮祖.中國動物地理[M].北京:科學出版社,2011.
編輯:李 晗
Study on influence of Xizang Zhala Hydropower Station construction on terrestrial ecology
GAO Fei,DUAN Guangfu,CAI Guizhen,CUI Xuepin,F(xiàn)AN Xiaolin
(Changjiang Survey,Planning,Design and Research Co.,Ltd.,Wuhan 430010,China)
Abstract:
Diversionary power plants have unique impacts on terrestrial ecology compared to the construction of additional deep diversion tunnels. To explore the terrestrial ecological impact of the construction of diversion type power stations,we took Zhala Hydropower Station in Xizang,which is located at the junction of Chayu County and Zuogong County as the research object. By investigating and clarifying the land types,vegetation types,animal populations and their distribution that were occupied by the construction and operation of the Zhala Hydropower Station,we analyzed the impact of the project on the surrounding terrestrial ecosystem,animal habitat and migration. The results showed that under the condition of strict implementing of relevant environmental protection measures and requirements,the impact of the construction of hydropower stations was not significant in the ecosystem fragile areas with the ecosystem diversity,vegetation type,vegetation coverage rate,biomass and wildlife. The research results can provide a references for environmental management departments to develop similar hydropower projects in the region.
Key words:
terrestrial ecology; environmental impact; remote sensing monitoring; on-site investigation; Zhala Hydropower Station
作者簡介:高 菲,女,工程師,碩士,主要從事環(huán)境影響評價及環(huán)保設計工作。E-mail:gaofei3@cjwsjy.com.cn
通信作者:范筱林,女,高級工程師,主要從事環(huán)境影響評價及環(huán)保設計工作。E-mail:fanxiaolin@cjwsjy.com.cn
引用格式:高菲,段光福,蔡貴珍,等.西藏扎拉水電站開發(fā)對陸生生態(tài)影響研究[J].水利水電快報,2024,45(8):96-102.