南水北调中线工程对丹江口库区生物多样性的影响分析

【摘要】丹江口库区作为南水北调中线工程的水源地,是南水北调中线工程水源保护最为敏感的地区,其生态环境质量直接关系到华北地区的用水安全,而生物多样性是生态环境的重要指标和评价标准。南水北调中线工程的实施在一定程度上改变了库区的生态环境,并对生物多样性产生一定的影响。本文在总结前人研究的基础上,通过现场调查,对丹江口库区的生物多样性资源进行了统计和分析：丹江口库区维管束植物共有189科1005属2574种(包括部分栽培种和外来种)；陆生脊椎动物共有4纲28目96科306种；浮游植物共有8门53属88种；浮游动物共计43种；底栖动物4门59种；鱼类共有8目59属81种；水生维管束生植物31科66属111种。本论文通过对近60多年来研究资料的分析和整理,并应用遥感技术,首次总结出丹江口库区植物、动物、水生生物的变化规律,为该区域生物多样性保护提供了重要的依据。本研究选取丹江口库区蓄水后1976年、1983年、1993年、2003年和2013年的遥感卫星影像,并对其进行土地利用类型和植被类型解译。结果表明,近四十年来,库区耕地面积减少了约一半,目前仅占到库区总面积的31.59%：而林地面积增长了近四倍,现已占到库区总面积的32.99%,成为库区主要的土地利用类型。库区的森林覆盖率呈上升趋势,其中阔叶林和灌丛的面积增长速度较快,而针叶林的变化较为平稳。当蓄水位从157m升高到170m以后,预测针叶林、阔叶林、灌丛、灌草丛和农作物将分别淹没927.21hm2、1905.36hm2、11735.4hm2、289.33hm2和21136.08hm2,其中淹没最多的为农业植被,其次为阔叶林和灌草丛。随着库区土地利用类型发生改变,陆生动物的生境也发生变化,从而对陆生动物也产生一定的影响。虽然各类群和生态类型的动物数量变化各异,但总体上动物的多样性和数量明显增加。通过对丹江口库区蓄水前后水生生物资料的对比分析,结果表明丹江口水库浮游植物种类组成随着时间变迁而不断改变,种类组成呈现湖泊型,库区蓄水后的现存量明显高于蓄水前。浮游动物经历了从以肉足虫为主、轮虫和甲壳动物稀少的组成结构到以纤毛虫为主、敞水性的轮虫种类和营浮游性生活的甲壳类大量出现的发展过程；浮游动物数量不断增加,以原生动物数量增加较快；浮游动物生物量从90年代开始有大幅度的升高,特别是枝角类和桡足类上升幅度较大。丹江口库区常见底栖动物有苏氏尾鳃蚓、颤蚓、霍普水丝蚓等,主要优势种为霍普水丝蚓、正颤蚓等；丹江口水库蓄水至今,底栖动物经过长达40年的演替,其群落结构已经趋于稳定,年际变化较小。从丹江口水库建成到20世纪90年代,库区内急流性鱼类有所减少,静水生态型鱼类有所增加但仍未形成渔业优势。受20世纪80年代末90年代初大规模放养等人类活动的干扰,水库鱼类资源发生了一定的变化,鲢、鳙等经济鱼类和银鱼等外来种明显增加对库区内的天然鱼类产生了明显的影响,但是近年来,由于春季禁渔库区内的天然鱼类资源有所恢复。根据不同生物类群的分布和习性,结合南水北调中线水源工程实施的方式和规模,重点预测和评价了水库淹没和移民安置对丹江口库区生物多样性的影响：(1)丹江口库区高程157-170m的植被因淹没导致植被面积减少,部分常见种类被淹没,但受影响的植物种类和植被类型在库区内分布广泛,因此水库淹没不会造成植物区系组成的明显变化和物种资源的损失,但会改变库区的植物分布格局。(2)工程的实施占用和改变了动物的生境以及人为活动的扰动对库区的陆生动物产生不利影响,但随着工程的结束,动物迁徙到附近相似生境中,这种影响将逐渐减小；另一方面,水库面积的扩大,为静水型两栖爬行类、游禽的栖息和觅食提供了有利条件。因此工程的实施会一定程度上改变陆生动物的分布格局。(3)工程实施后,水库水流变缓,新淹没区营养物质的渗出会造成短时间的富营养化,对库区水质有一定威胁。库区蓄水将进一步淹没鱼类的产卵场,导致鱼类资源量的变化；水库面积的增大和水库营养物质的增加有利于浮游动植物的生长,为鱼类提供了丰富的饵料,并为鱼类越冬提供了有利条件。根据工程影响提出了合理的保护措施,为丹江口库区生物多样性的保护提供了理论指导。尽管工程对库区生物多样性会产生一定的不利影响,但是通过施工过程中采取合理的保护措施以及施工结束后的恢复措施可以将工程对库区生物多样性的影响降至最小,从而更好地保护库区的生态环境。
【作者】包洪福；
【导师】赵雨森；
【作者基本信息】东北林业大学，水土保持与荒漠化防治，2013，博士
【关键词】生物多样性；南水北调；丹江口库区；中线工程；影响预测与评价；

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