秃尾河湿地生态现状调查与影响评价

秃尾河湿地生态现状调查与影响评价
邓小明 张新兵
（陕西省林业调查规划院，西安 710082）
摘要 由于建设项目需从秃尾河取水，在对秃尾河湿地资源进行全面调查的基础上，通过对建设项目取水后该湿地生态状态地分析，客观地预测项目建设对湿地生态的影响，并提出相应的生态恢复措施。

为提高评价结果的直观性，在分析过程中尝试性地采取了一些定量分析方法。

关键词 湿地生态；调查；评价
Investigation and evaluation of wetland
ecological of Tuwei River
Deng Xiaoming Zhang Xinbing
(Shaanxi Province Forest inventory and planning Institute,Xi'an 710082,China) Abstract Due to the construction of the project from the Tuwei river water, based on a thorough investigation of the wetland resources in Tuwei River, through the contrast after the construction project of water of the wetland ecological status analysis, objectively predict the impact of construction projects on the wetland ecosystem, and put forward the corresponding measures of ecological restoration. In order to improve the visual evaluation results, try to take some quantitative analytical methods in the process of analysis.
Key words Wetland ecology; Investigation; Evaluation
秃尾河位于陕西北部的神木县，属黄河一级支流，于2008年列入《陕西省重要湿地名录》。

2013年，中国神华煤制油化工有限公司拟在秃尾河流域建设神华榆林循环经济煤炭综合利用项目，作为项目前期技术咨询的重要组成部分，受陕西省林业厅委派，陕西省林业调查规划院负责完成秃尾河采兔沟水库坝下至高家堡段河流湿地生态现状调查及其影响评价工作。

该湿地生态调查成果最后汇总到项目环评报告，并在2014年底获得国家环保部批复。

1 调查方法
1.1 遥感解译技术的引入
本项目的解译范围为采兔沟水库到高家堡镇。

河流的丰水期和枯水期水面线存在一定的差异，因此本项目分别利用2012年8月丰水期的影像（图1）和2012年11月枯水期的影像（图2）提取两期水面线（影像资料及其处理技术由中国科学院地理科学与资源研究所提
供）。

常用遥感解译的方法包括计算机解译和目视解译。

目视解译由于对于高精度小范围的影像解译精度更高，基于影像的高空间分辨率的
特点，本次调查采用目视解译的方法提取河流水
面。

根据遥感影像的最小解译单元-栅格，以
Arcgis9.3软件为平台，结合目视解译方法分别对
丰水期影像和枯水期影像提取河流水面，在进行
对比分析后综合判读湿地类型。

1.2 调查样方点的设置
调查区间涉及约11公里狭长河段，由于河流
宽度变化较大，采用常规机械样方设置或随机分
布的方法都不适用。

根据调查对象特征与调查目
的，本次调查采取更加灵活的样方点设置方式，
在全面踏勘现场后有目的地选取具有代表性的地
段设置样方，在地类分布上确保覆盖到水域、河
滩、农耕地，在植物分布上确保囊括水生、湿生
和旱生群落，保证样方点的有效性和代表性（样
方点分布见图3）。

2 湿地资源
2.1 湿地类型与分布 根据调查结果显示，秃尾河湿地属典型的河流湿地。

按照《全国湿地资源调查技术规程》（林湿发[2008]265号）的分类标准，调查区域内湿地类型包括2个类别、5个类型。

2个类别为自然湿地和人工湿地；自然湿地又分为永久性河流、河床滩地、草本沼泽、灌丛沼泽4个类型，人工湿地只包含水产养殖场1个类型（见表1）。

采用计算机拓扑技术，统计出调查范围内湿地面积为5.6996km 2，占调查面积的24.72%。

其中自然湿地面积为5.6147km 2，图1-丰水期影像 图2-枯水期影像
图3-样方点分布图
占湿地总面积的98.51%。

自然湿地中，永久性河流3.4960km2，河床滩地1.3711km2，草本沼泽0.406km2，灌丛沼泽0.3416km2；人工湿地面积为0.0849km2，占湿地总面积的1.49%。

表1—湿地类型及面积统计表
代码湿地类代码湿地型面积(km2)占全部湿地比例
Ⅱ1 永久性河流 3.4960 61.34%
Ⅱ2 河床滩地 1.3711 24.06% Ⅱ自然湿地
Ⅱ3 草本沼泽 0.4060 7.12%
Ⅱ4 灌丛沼泽 0.3416 5.99% Ⅴ人工湿地Ⅴ3 水产养殖场 0.0849 1.49%
2.2 生物资源
（1）植物资源
调查区域内共发现种子植物62科180属225种；其中裸子植物2科4属5种，单子叶植物15科44属56种，双子叶植物45科132属164种；现地未发现国家保护植物和古树名木，也未发现省级保护植物和珍贵植物群落，现有植物种类及其群落在陕北地区及为常见和普通。

人工栽培植物以旱柳、杨树、柠条等为主；水生植物以芦苇、香蒲、轮藻等为主；湿生植物以拂子茅、小碎米莎草、鬼针草等为主。

（2）动物资源
本次湿地调查时发现，秃尾河流域约有陆生脊椎动物5纲17目37科95种，其中鱼类1目2科5种，两栖类1目2科2种，爬行类1目3科3种，鸟类12目24科66种，哺乳类2目6科19种，未发现国家级或陕西省重点保护动物。

沿河发现环颈雉、小鸊鷉、绿翅鸭等鸟类，皆为当地常见物种。

3 湿地生态现状评价
湿地生态系统健康评价的目的是，诊断由自然因素和人类活动引起的湿地系统的破坏或退化程度，为管理者、决策者提供保护依据（武海涛等，2005）。

从调查结果来看，调查区域内湿地为典型的河流湿地，湿地面积占调查面积的24.72%。

调查区域内的湿地以自然湿地为主，永久性河流为最主要的湿地类型（约占总湿地面积六成）。

河滩地宽窄不一，最宽处达600余米，但多数滩地高出河道常水位2米左右，因此沼泽地、水洼地并不多见，古今滩沼泽地为调查区域内面积最大、最典型的沼泽。

区域内动植物种类明显多于当地一般旱地，具有湿地种群特征。

流域表生生态环境问题主要包括荒漠化、植被演替和河流基流量的变化（杨泽元等，2006）。

调查区域内秃尾河河水与地下水联系密切，河水始终渗漏补给地下水，河漫滩范围内大部分面积地下水位较高，埋深一般小于1m，埋深小于0.5m的区域超过总面积的85%。

秃尾河湿地发育所需要的水资源，主要源于地下水维持和地表水补给，目前受人类活动干扰尤其是河道内生产堤防建设的阻隔和渠化影响，湿地面积呈缩减趋势，湿地功能相应退化。

4 项目建设对湿地生态的影响分析
神华榆林循环经济煤炭综合利用项目拟在调查区域上游（采兔沟水库）进行取水，根据地下水分析结果表明，在取水后保证采兔沟水库坝下最小环境流量0.48m3/s下泄这一前提下，河流将不会出现断流，河流渗漏给河谷湿地的补给将能持续。

在不断流的前提下，河谷滩地的地下水位埋深变化也非常小（大致在厘米级），地表水和地下水变化将很小，就能满足湿地的水源供给条件。

径流的变化对整个水文水资源系统的变化起着主导作用，正确的预测将为流域的经济发展和生态保护提供重要保护（高忠咏等，2014），在保证最小流量0.48m3/s这一前提下就项目取水后对湿地生态的影响进行分析。

4.1 对湿地分布的影响
由于永久性河流在湿地构成中占有比例最大，对其进行取水前后分布的变化具有最大参考价值。

根据河道水位分析预测，采用水位变化的最大值进行极限评估。

以最大河道水位差值作为竖向差值，根据实测河道横断面坡度（主要为河岸坡度）推算分析范围内永久性河流的退缩面积最大比值。

计算模型为：
C=S 差/S 河×100%
式中：C 为永久性河流面积缩减最大比值；S 差=L ×h/tan(i) ×2；S 河为现有永久性河流面积；L 为河流长度；h 为最大水位差值；i 为河岸坡度。

根据以上计算模型，推算在河道水位下降最明显的情况下，永久性河流减少面积与其现有面积比值约为C=1.0%。

由此可见，项目取水将对各类型湿地的分布与面积产生一定的消极影响，主要表现为湿地收缩、面积缩减，其影响面积最大约为1.0%。

4.2 对植物群落的影响
湿地地下水位高低是决定湿地土壤水分含量的重要因子，地下水埋深是影响芦苇等湿地植物生长的重要因素之一（苏芳莉等，2010）。

湿地生态圈将随着地下水埋深的下降而收缩，具体到植物群落，其表现是湿地植物长势变差，生物量下降，部分裸露河床将衍生出芦苇群落、菖蒲群落；原来芦苇群落、菖蒲区域将向河心方向移动、收缩；在原来芦苇群落与沙蒿群落、沙柳群落交汇地带，沙蒿群落与沙柳群落将向芦苇群落扩张，取代部分芦苇群落；而原来的沙蒿群落、沙柳群落乃至旱柳群落等中生或旱生群落则不地下水位的微弱影响，继续表现出其种群的优势地位。

地下水位降低引起的植物群落演替现象是逐步的、从个体开始的，但从宏观上却可以看出其具有明显的规律性和方向性，那就是以河床为中心，外部的植物群落逐步向内移动、挤压，直至群落稳定（如图4、图5所示）。

4.3 对动物生境的影响
区域内野生动物对环境的需求主要是栖息地与食物来源，主要以植被为基础，水位下降并不会对动物的饮水构成威胁。

水位变化对植物群落的影响，将间接影响到野生动物生境，因此势必对以湿地植物（如芦苇、菖蒲等）群落为栖息地的野生动物尤其是鸟类的繁衍产生影响，少部分种群将迁移或因食物短缺而呈现数量下降。

4.4 对水质的影响
根据对秃尾河评价河段内农灌取水口（高惠渠）水质监测结果显示：TDS 含量为590mg/L ，Cl-含量为80.7mg/L ；项目运行后，水质特征污染因子预测结果为：TDS 含量为605mg/L ，Cl-含量为91.6mg/L 。

可见项目运行后主要的水质特征污染因子高于现状数据，但均低于《农田灌溉水质标准》（GB5084-2005
）旱作标准值及《生活饮用水卫生标准》图4-植物分布与地下水埋深关系图
图5-植物群落演替示意图
（GB5749-2006）的限值。

三者对比关系见表2：
表2—水质特征污染因子对比分析表单位mg/L 污染因子现状值预测值 GB5084-2005旱作GB5749-2006限值
TDS 590 605 1000 1000
Cl- 80.7 91.6 350 250
5 建议采取的湿地生态恢复措施
针对工程项目可能产生的生态环境影响，要提出减缓其影响的措施（吕宪国等，2004）。

就秃尾河湿地现状而言，较为有效的生态恢复措施主要包括以下几个方面：（1）退耕还湿工程
实施退耕还湿工程，将现有河滩内的耕地逐步恢复为湿地原生态，在初期可辅助培育湿地植物，引导农地向天然湿地的转变。

从调查数据来看，河滩范围内现有农地面积为5.16km2，而湿地面积为5.69km2，如果将河滩内农地全部进行退耕还湿，湿地面积成倍增加，其生态恢复效果是非常明显的。

（2）河道生态修复工程
对坡降很大的河段人工设置小落差能降低洪水流速，起到保护河床的作用。

但在设置落差时应考虑到鱼类的迁徙，可将坡降过大的河段设置成坡度为1/10的阶梯状，阶梯间高差为30cm，以维持流量变化时鱼类上溯的流速和水深，保持生物的多样性。

在某些河漫滩平缓、面积较大、地表高程与河床高程落差较小的区域，可以将河道分流至河漫滩，形成河心洲、生态岛。

这种将河水分流的做法能进一步减缓水流速度，并将水流直接引入湿地，对维系湿地生态系统、重建湿地植物群落能起到很好的效果。

（3）湿地植被恢复工程
根据植物群落演替方向，通过人工补充呈缩减趋势的植物，消弱地下水位引起的不利影响。

例如，对退化为灌丛地河床滩地可以人工建植沙柳、沙蒿等群落，减少水土流失；对现有河床滩地及由于永久性河流湿地转变为河床滩地大面积种植芦苇、香蒲等植物，提高植物滞水、纳水、降解污染功能，提高湿地生态功能。

这些措施能起到变被动为主动、积极填补植被空白、引导植物群落演替的作用。

（4）生态护岸工程
生态护岸是河流生态修复的重要措施之一。

它主要是采用植物、植物与自然材料或土木工程相结合的方式对河岸进行防护，减轻坡面及坡脚的不稳定性和侵蚀并同时实现多种生物的共生与繁荣。

采用生态护岸技术修复后的河岸应该拥有天然河岸的渗透性，能够充分保证河岸与河流水体之间的物质能量交换，并建立起河岸生态系统，同时还具有一定的抗洪强度，能够起到抗冲刷侵蚀的作用。

参考文献
武海涛，吕宪国．2005．中国湿地评价研究进展与展望．世界林业研究，18（4）：（49～53）
杨泽元，王文科，马雄德，等．2006．秃尾河流域表生生态环境现状评价．地球科学与环境学报，28（3）：（87～91）
高忠咏，赵爱军，冯天梅，等．2014．秃尾河流域年径流变化分析．水资源与水工程学报，25（2）：（153～157）
苏芳莉，张潇予，郭成久，等．2010．地下水埋深与芦苇生长的响应机制研究．灌溉排水学报，29（6）：（129～132）
吕宪国，王起超，刘吉平．2004．湿地生态环境影响评价初步探讨．生态学杂志，23（1）：（83～85）
作者简介：邓小明（1982-），男，汉族，江西吉安人，陕西省林业调查规划院园林分院副院长，主要研究方向：湿地资源、森林旅游资源与环境景观。

E-mail：103311279@。