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泸沽湖湖滨带(云南境内)生态修复技术探讨

2016-10-11俊,李

环境科学导刊 2016年5期
关键词:湖滨泸沽湖湖泊

张 俊,李 俊

(云南省环境科学研究院,云南 昆明 650034)



泸沽湖湖滨带(云南境内)生态修复技术探讨

张俊,李俊

(云南省环境科学研究院,云南 昆明 650034)

对泸沽湖湖滨带现状进行调查与分析,认为泸沽湖云南省境内约133.33hm2湖滨岸带受到干扰破坏,包括洛水村、大渔坝、小渔坝、里格村、独家村、小洛水5个片区。结合国内外湖滨带生态修复技术应用研究成果,筛选出适宜泸沽湖各片区的生态修复技术。

湖滨带;生态修复;生态修复技术;泸沽湖

1  研究背景

泸沽湖是我国著名的高原淡水湖泊,最大水深93.5m,平均水深40.3m,居我国深水湖的第三位,仅次于天池和抚仙湖。全湖库容量为22.52亿m3,湖水最大透明度12m,pH值7.7~8.6,矿化度0.54mg/L,淡水总硬度5.5,属软水,湖水水质达《GB3838-2002地面水环境质量标准》I类标准。

相对于其它高原湖泊,泸沽湖生态破坏和水体污染的程度较轻,是云南九大高原湖泊中水质最好的湖泊,加之当地独特的地域景观和人类母系氏族最后领地的人文风情,使其成为了高品质的旅游资源。随着旅游业的兴起,过去那种自给自足、缺乏商品经济意识的状况被打破,封闭式的生产生活方式随之发生改变。无序开发导致水土流失加剧,侵占湖滨带加剧近岸带的污染,两省缺乏湖泊协调共管机制导致环境基础设施投入不均、湖周生活水平差异大、环境意识难以保障、环境监管与生态保护无法同步实施等,不同程度制约了湖泊保护工作,受到公众的关注。

2 研究目的

以实现稳定保持泸沽湖水环境质量为目的,以泸沽湖湖滨带为主要研究对象,通过对现状湖滨带的生态调查,总结国内外已有生态修复经验,进行泸沽湖湖滨带生态修复技术探讨。探索出一种科学有效、技术可行、经济合理的高原温带山地季风气候区湖泊湖滨带生态修复技术工程化实践方法;探索出一条缓解湖泊开发和保护之间矛盾的有效途径。

3 国内外湖滨带生态修复技术研究概述

湖滨带又称为水陆生态交错带 (ATE,aquatic terrestrial ecotone),是湖泊水生态系统与陆地生态系统间的过渡带,是湖泊的天然保护屏障。根据联合国教科文组织(Unesco)人与生物圈计划委员会对于生态交错带的定义,湖滨带被定义为:湖泊流域中水域与陆地相邻生态系统之间的过渡带,其特征由相邻生态系统之间的相互作用的空间、时间和强度所决定[1]。

目前越来越多的湖滨带已严重退化,湖滨带生态功能严重削弱,直接威胁人类赖以生存的环境,制约当地社会经济的可持续发展。造成湖滨带生态退化的原因有气候变化、植被演替、生物入侵、沉积作用等自然原因,这是长期的动态变化过程,进程相对缓慢。人类对湖滨带的影响活动如大面积围湖造田、不合理的水利设施、网箱养殖、水质污染、湖滨湿地资源的过渡开发以及过量的旅游活动等都可能导致生态系统的严重退化。和自然原因相比,人为活动对湖滨带生态系统的影响深刻而迅速,促进了生态系统的逆向演替,加速了生态系统的退化。

从国内外学者及政府部门多年来的研究和工程实践来看,湖滨带生态系统恢复和重建的总体目标是通过湖滨生境的改善和物种的恢复与保护,逐步恢复湖滨带的结构和功能,实现生态系统的自我维持和良性循环。根据恢复生态学和景观生态学理论,完整的湖滨生态系统的恢复与重建大体上可归结为生境恢复、群落结构恢复和系统功能整合性恢复三个方面[2,3]。

(1)生境恢复

生境恢复的目的是提高生态系统物理环境的稳定性,是植被恢复和系统功能恢复的基础。主要包括湖泊及岸带底质修复、水文条件的改善、水质的改善和滨岸带土壤改良等内容,这几项工作间也存在着密切的关系,往往互相影响,在生态恢复和重建工作方案设计中,需结合具体湖泊特征及湖泊利用情况综合考虑。

(2)群落结构恢复

群落结构修复应优先选用适应环境条件、净化和抗干扰能力强的土著种;群落空间配置要根据湖滨带形态、底质、气候和水文条件等因素,合理配置不同生活型植物[4];同时应结合优势种的季节变动性,保证水生植物具有周年连续性[5-6]。

(3)系统功能的恢复

生态系统结构和功能恢复是一项综合性技术,主要包括系统结构和功能的优化配置和调控、生态系统稳定化管理技术、景观设计及建立生态监测指标体系等。

在生态系统的恢复当中人的因素是最重要的。包括当地居民对湖滨带重要性的认识以及保护的态度、管理者对公众的正确舆论引导。公众的支持是生态系统得以良性发展的重要保证。

4 污染负荷入湖总量

泸沽湖污染源基本分布在湖泊沿岸,主要为村落面源污染、农田面源污染和水土流失等产生的污染。经过调查、分析、计算得出污染负荷入湖总量COD为140.28 t/a、TN为23.86 t/a、TP为1.99t/a,详见表1。

表1 污染负荷入湖总量表

5 泸沽湖湖滨带岸带现状

泸沽湖云南部分湖滨带300m范围内土地面积670.08 hm2,占云南部分土地面积的11%,容纳了云南部分88%的果园、25%的旱地、45%的居民地、76%的水田;100m范围内土地面积250 hm2,占云南部分土地面积的4%,容纳了云南部分41%的果园、11%的旱地、18%的居民地、35%的水田。

泸沽湖居民伴水而居的生活习惯,导致近岸带旅游和生活生产污染突出。云南部分旅游污染大部分集中于近岸带,湖滨带被大量挤占,湖滨区优美的自然生态景观已受到严重破坏,其中以洛水村表现比较突出。致使湖滨带生物多样性降低,其美学和观赏价值也大大降低。虽然近年来先后实施过洛水村、里格村、大渔坝、管理所等湖滨带建设,但各湖滨带面积较小、分布零散、植物品种单一,未能很好地发挥湖滨带应有的保护湖泊的功能。

流域的高森林覆盖率与水土流失情况并不成正比。森林生态系统脆弱,云南松次生林是现存最大面积的植被类型,林分结构单一特别是湖周植被以云南松中幼林为主,导致其涵养水源、保持水土的生态功能不强,且易受病虫危害;其次是荒山荒坡、坡耕地、经济林、流石滩等中强度侵蚀地被覆盖类型在流域内有不同程度分布,密林下的水土流失不同程度存在。泸沽湖流域中度侵蚀面积2008年比2004年减少2.76km2,微度侵蚀面积减少了1.72km2,轻度侵蚀面积增加了4.48km2,总体水土侵蚀面积增加了1.72km2,泸沽湖水土流失治理任务艰巨。山垮河、王家湾河和三家村河流域范围内,水土流失污染较为严重。

根据现场调查,泸沽湖湖滨带基底情况如下:

洛水村湖滨带原始地形为冲积扇,是云南境内旅游设施最集中、游客人数最多的湖滨地段。沿湖有堤坝型商业街、码头、歌舞表演场,以及星罗棋布的餐馆、酒吧、宾馆等,原始湖滨生态带的特征荡然无存。由于历史的原因,大部分村民将宅基地建在了湖边,房屋与湖水之间仅有一条堤坝道路相隔,这给该地段湖滨生态带的修复带来很大困难。

大渔坝冲击扇由于上游老屋基一带毁林开荒造成的水土流失,雨季来临时有较大泥沙顺山箐流下来。目前已建成两座拦沙坝,大部分泥沙被拦截。

里格湖滨生态带现状情况与洛水村类似,显著特点是宅基地大部分建在了湖边,与湖水体仅有一条毛路相隔。人参与性活动区域与湖体无缓冲带,容易对湖体产生直接的污染。景观未经设计,形式单一。

独家村建立湖滨生态带的条件较好,村落主要建筑物距湖滨较远。目前独家村湖滨带有一废弃鱼塘。

小洛水村湖滨生态带的条件相对较好,情况类似独家村,村落主要建筑远离湖滨。

6 泸沽湖湖滨带生态修复技术选择

云南省境内涉及的湖滨带范围包括管理所至小洛水村之间环湖公路以下沿湖16km临湖区湖滨生态带(房屋道路除外),总面积为133.3hm2,包括洛水村62.8hm2,大渔坝、小渔坝15.9hm2,里格村19.9hm2,独家村17.1hm2,小洛水村17.6hm2。根据生态修复技术的适宜性原则,结合泸沽湖湖滨带现有的湖滨带特征,采取相对应的生态修复技术,包括生境恢复、植被恢复同时兼顾一定的景观设计。各片区湖滨带推荐采取的治理措施如表2所示。

表2  各片区湖滨带采取的生态修复技术

7 结论

(1)泸沽湖水体一直保持在地表水Ⅰ类水质,但是随着泸沽湖旅游开发,一些人为活动的增多给湖泊及其周边环境造成了影响,泸沽湖水体有恶化的趋势。对泸沽湖多年水质监测(CODMn、TN、TP)数据进行分析,结果显示泸沽湖指标多年年平均均满足地表水Ⅰ类标准,但部分指标部分月份不达标。通过对泸沽湖沿湖现状的调查,泸沽湖湖滨带主要的污染源为农田面源污染和水土流失,根据初步调查和计算,入湖污染负荷COD为140.28 t/a、TN为23.86 t/a、TP为1.99t/a。

(2)根据对泸沽湖湖滨带现状的调查及湖滨带生态修复技术的初步论述,适宜泸沽湖各片区的生态修复技术如下:泸沽湖湖滨带在洛水和里格基底人为破坏严重,需要进行生境恢复,结合植物生态技术修复湖滨带;大渔坝、小渔坝片区湖滨带上游水土流失严重,需对底质修复,并对地形进行改造,引导径流,结合植被生态恢复,构建完善湖滨生态带;独家村和小洛水村湖滨带条件相对较好,主要对湖滨带现有植被生态系统进行修复。

(3)若采用本文推荐的生态修复技术,预计泸沽湖湖滨带的生态修复工程总投资约7000万元,通过估算,每年将削减入湖污染物CODCr88.91t/a、TN18.53 t/a、TP1.33t/a。湖滨带对非点源污染负荷的有效削减,大大降低了入湖污染物量,从而减少污染物对湖泊水体的影响,具有明显的环境效益和社会效益。

8 讨论

(1)湖滨岸带景观植被对地表径流中营养盐有一定的净化能力,但是净化能力随植物种类、植被带宽度、表层潜层等净化方式以及植被带立面的构筑方式而有不同。因此,深入系统地研究它们之间的关系,搭建景观植被带的建造模型,可以指导不同地形情况下,有效发挥植被带的生态功能,最大程度地降低陆源污染对湖泊的压力。

(2)湖滨带生态修复是一个长期的过程,需要对湖滨带进行多年的跟踪监测研究,根据监测数据反馈对湖滨生态带进行局部调整,引导湖滨带生态系统向良性趋势发展。

(3)湖滨带的保护同时需要当地决策层正确的引导,当地居民的维护和关注是泸沽湖湖滨带保持并向良性发展的关键。

[1]殷康前,倪晋仁. 湿地研究综述[J].生态学报,l998,18(5):539-546.

[2]林鹏,傅勤. 中国红树林环境生态及经济利用[M].北京:高等教育出版社,1995.

[3]Bakker, J P, Grootjans, A P, Hermy, M. How to define targets for ecological restoration introduction[J]. Applied Vegetation Science,2000(3): 3-6.

[4]严昌宙,许秋瑾,赵景柱,等. 五里湖生态重建影响因素及其对策探讨[J].环境科学研究, 2004, 17(3): 44-47.

[5]陈中义,雷泽湘,周进,等. 梁子湖六种沉水植物种群数量和生物量周年动态[J].水生生物学报, 2000,24(6): 582-588.

[6]吴志华,王晓辉. 巢湖东端湖滨带物理基底及生态修复[J].合肥工业大学学报(自然科学版),2006,29(9):1068-1076.

The Engineering Design of the Ecological Rehabilitation Technology in Luguhu Lakeside Zone in Yunnan

ZHANG Jun,LI Jun

(Yunnan Institute of Environmental Science, Kunming Yunnan 650034, China)

Through the investigation and analysis of the present situation on Luguhu Lake in Yunnan, about 133.33 ha of the lakeside zone including Luoshui village, Dayu and Xiaoyu village, Lige village, Dujia village and Xiaoluoshui village was disturbed and destructed. Based on the research results on lakeside zone ecological restoration technologies and applications at home and abroad, the ecological restoration technologies suitable for the Luguhu Lake area were screened out.

lakeside zone; ecological restoration; technology; Luguhu Lake

2016-03-22

X171.4

A

1673-9655(2016)05-0023-04

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