陵川县磨河水库工程建设对山西南方红豆杉自然保护区的影响

2015-04-05李岩

山西水利科技 2015年2期

关键词：陵川县河水库红豆杉

李岩

（（山西省水利水电勘测设计研究院山西太原 030024））

1 项目概况

山西省陵川县磨河水库工程位于山西省晋城市陵川县东南磨河之上，行政区划归陵川县马圪当乡磨合村，坝址以上主河道长17km，控制流域面积161.9km2。项目区地处太行山南端的高山峡谷，交通十分不便，属于水资源短缺地区的水源工程。

磨河水库工程主要任务是向陵川县工业生产、城镇生活及农村生活供水。工程总库容240万m3，水库淹没面积为14 hm2，正常蓄水位931.5 m，年可供水量430万m3。工程规模为小型，工程等别为Ⅳ等，建设工期3年。

该项目主体工程主要包括枢纽工程（包括大坝工程和取水泵站）和引水管道，辅助工程包括交通道路、供电线路，施工临时工程包括施工生产生活区、石料场和弃渣场。根据《陵川县生态功能分区图》，该项目建设区位于山西南方红豆杉自然保护区的实验区，保护的物种主要为南方红豆杉。

2 项目区自然概况

陵川县地处太行山南端，属石质山区地貌。保护区内地形复杂，山峦、丘陵密布，沟壑纵横，以大起伏侵蚀中低山为主。县区地形东北高、西南低，有70余座主要山峰。

磨河水库所在地属于暖温带大陆性季风气候区，主要特点为四季分明、冬长夏短，春季干旱多风，冷暖多变；夏季炎热多雨，雨热不均；秋季温和，阴雨稍多；冬季寒冷干燥，雨雪稀少。根据陵川县气象统计资料（1970～2000），多年平均降水量 606.5 mm，多集中在7～9月份，多年平均蒸发量1 578 mm，极端最高气温34.4℃，极端最低气温－21.4℃，多年平均气温 8.3℃，大于等于10℃积温多年平均为3 500℃；无霜期150 d，最大冻土深为 59 cm，多年平均风速 2.3 m／s，多年最大风速26 m/s。

磨河水库所在河流为磨河，又名武家湾河，隶属于海河流域卫河水系，属常流水河流，河床稳定，植被较好。流域内地势北高南低，地貌以石质山区为主。

3 山西南方红豆杉自然保护区简况

3.1 自然保护区简况

山西南方红豆杉自然保护区位于陵川县境东南部的磨河、门河、龙洼河一带，东、南与河南省修武县接壤，西与夺火乡的凤凰、水章相连，北与王莽岭风景区为邻，地跨马圪当、夺火、古郊3个乡，共计18个行政村，总面积为214 km2。整个保护区共分为核心区、缓冲区和实验区3个区域，其中核心区面积为93.87 km2，缓冲区面积为 67.67 km2，实验区面积为 52.87 km2，占总面积的25%。海拔为628～1 469 m，气候温和，水源充足，整体地貌以疏林灌丛褐土中山地为主。

该保护区属于森林和野生动植物类型自然保护区，主要保护对象是南方红豆杉，区内植被类型较为丰富，主要有南方红豆杉、漆树、青檀、黄檀、刺五加、太行菊、野大豆、核桃楸、紫珠、老鸹铃、山拐枣、竹叶椒、油松、侧柏、栓皮栎等500余种，森林覆盖率达85%以上。保护区内野生动物资源亦比较丰富，主要有金钱豹、猕猴、蛇类、雕等200余种。区内整体生态环境良好。

3.2 南方红豆杉简况

南方红豆杉主要分布于黄河以南的广大地区，包括广东北部、广西北部、重庆南部、湖北西部、云南东部、贵州东部和中部、安徽南部和西南部、河南西部（伏牛山）、陕西南部（秦岭）、甘肃东南部、山西东南部、湖南、江西、浙江、福建、台湾等地的海拔800～1 600 m的山地或峡谷中。

山西南方红豆杉自然保护区是国家I级保护植物——南方红豆杉分布的最北界，为山西省的稀有树种，具有较高地质、气候、生物研究价值，是我国珍贵的观赏、药用和用材树种，被列为国家I级濒危保护植物。主要分布于磨河沟谷底部，海拔560～680 m。

南方红豆杉（Taxus mairei（Lemee et Levl.）S.Y.Hu），别名：美丽红豆杉、红榧、紫杉、红豆杉属 Taxus L.红豆杉科Taxaceae，常绿乔木，叶螺旋状着生，排成两列，条形，微弯或近镰状，长 1～3 cm，宽 2.5～3.5 mm。小枝互生，叶螺旋状着生，排成二列，条形，微弯，长1～4.5 cm，宽 2～5 mm。雌雄异株，球花单生叶腋；雌球花的胚珠单生于花轴上部侧生短轴的顶端，基部托以圆盘状假种皮。种子倒卵形，微扁，先端微有二纵脊，生于红色肉质杯状假种皮中。果实球形坚果，假种皮，种子卵圆形。雌雄异株，异花受粉。花期3～6月，果期9～11月。耐荫树种，喜阴湿环境。喜温暖湿润的气候。分布于山谷、溪边、缓坡腐殖质丰富的酸性土壤中，中性土、钙质土也能生长。耐干旱瘠薄，不耐低洼积水。生长缓慢，寿命长。

4 工程建设对南方红豆杉及其森林生态系统的影响

磨河水库工程的枢纽工程、引水管道、交通道路、供电线路及施工区位于山西南方红豆杉自然保护区的实验区，石料场及弃渣场位于自然保护区外围。

根据当地林业部门调查，在磨河水库库区淹没范围内，点状分布有71株南方红豆杉，在上坝公路沿线，零星分布有南方红豆杉18株，坝址区没有南方红豆杉分布。

水库影响的红豆杉主要为水库淹没区的71株南方红豆杉。按树高分：小于1 m的共2株；1～2.4 m的共 16 株；2.5～3.4 m 的共 29 株；3.5～4.4 m 的共13株；4.5 m以上的共11株。按胸径分：小于3 cm的共 36 株；3.1～5 cm 的共 17 株；5.1～7 cm 的共 7 株；7.1 cm以上的共11株。

4.1 建设期影响

1）影响因素分析

工程建设将使占地范围内土地利用的结构和类型发生变化，永久占地范围内的土地将改变原有的性质，新的功能将长时间保持不变。在施工过程中，施工活动将会使施工占地范围内的南方红豆杉及其它植被数量和类型受到破坏，原有的植被类型的结构和分布将发生一定变化。占地范围内现有动植物的栖息地将遭到破坏，动植物被迫外迁。另外，施工活动将在一定程度上降低工程区域的植被覆盖率，从而增加了工程区生新增水土流失的可能。

施工扬尘会增加空气中悬浮物的浓度，对局部范围内的空气质量产生影响，由于扬尘颗粒非常细微，极易漂浮在空中，且不易沉降，对周围动植物有一定影响。另外，施工中机械及车辆排放的尾气会增加空气中的悬浮微粒、SO2、CO、NO2、CHX等含量，这些因素在一定程度上会影响动植物的生长。

施工期扰动土壤使其有机质分解作用加强，土壤内有机质含量进一步降低，土壤有机质富集过程受阻，不利于植被的自然恢复和重新栽培其他植物。

2）对主要保护对象南方红豆杉及其森林生态系统的影响

在山西南方红豆杉自然保护区内，南方红豆杉的集中分布区在拟建坝址下游400 m以南，在坝址以北只有零星分布。据实地调查，项目占地区域内，零星分布有南方红豆杉89株。工程施工改变了土壤结构、破坏了地表植被，影响了红豆杉的生存环境，为了最大限度地降低对南方红豆杉的影响，在项目建设前，山西南方红豆杉自然保护区管理局通过选择合适地点、采取规范的移栽方法，将项目占地区域内涉及的南方红豆杉全部移栽，以降低工程建设对南方红豆杉的影响。

项目区域内的森林植被以灌木为主，只在上坝公路沿线分布有以辽东栎、鹅耳枥为主的乔木林。水库淹没区、坝址区所淹没的区域主要以河道为主，只有少量灌木林地，其余均为线状、片状占地，占地面积较小。因此，该项目占地对保护区主要保护对象及森林生态系统影响作用较小。

4.2 运行期影响

1）影响因素分析

工程建成后，磨河水库水体面积增大为14 hm2，水位提高，水面风速略有增大，空气湿度增强，土壤含水量提高，使得周边植物的水分条件得以改善，生长量得以增加，树木及其它植被生长更为茂密。库区局地气候有所改变，使得生物生存环境发生变化，但影响范围不会太大。

2）对南方红豆杉生境的影响

a）水库和附属工程建设对南方红豆杉种群数量的影响

水库淹没区现有71株南方红豆杉，由于工程的建设，如果不采取近地保护措施，将会被淹没或破坏。因此，将这些南方红豆杉进行近地移植保护，虽然会影响这些区域种群数量，但对整个区域南方红豆杉的种群密度和植被景观影响较小。

b）水库建成后对南方红豆杉气候生境的影响

磨河水库库容较小，对区域小气候影响甚微，相对会增加空气湿度，而南方红豆杉喜欢温暖湿润的气候，因此，水库的建设会对局部南方红豆杉提供较为湿润的生境，一定程度上有利于局部南方红豆杉的生长。

c）水库建成后对南方红豆杉生境的影响

磨河水库建成后供水量为430万m3（0.136 m3/s），其下游径流流量按基流量0.30 m3/s计算，仍有0.164 m3/s下泄，足以保证磨河水库坝址下游的生态系统稳定；在坝址下游约30 m与300 m左岸岩壁上高程905 m处可见有溶隙沿岩层层面发育，有泉水溢出，泉水流量达到0.05 m3/s。因此，水库建成后对磨河的径流不会产生明显的影响，也不会改变下游红豆杉的土壤、水分等重要生长条件。

综合上述，水库的建设在采取环保措施后，对南方红豆杉的生境的影响可控制在可接受的范围内。

5 生态坏境保护措施

在工程施工期，采区临时苫盖、洒水等措施，防治空气污染对周边植被生长产生影响，减少对生态破坏和水土流失的产生。施工结束后结合水土保持工作，采取工程措施和植物措施，进行边坡防护、种草植树、搞好施工迹地的生态恢复。

另外，着重对工程淹没范围内的71株南方红豆杉进行移植，南方红豆杉对土壤、气候要求严格，移植地点的选择是否适合，是树木成活的关键。经当地林业管理部门共同研究决定，移植地点确定为水库大坝下游200 m～3 km以内，主河道两侧立地条件较好的地方为宜。为保证树木成活，移植全部采用带宿土（即根部带有原来的土球）异地移植方式，其中移植树高大于4.5 m以上大树时，根部带土块重量较大，为确保移植过程土块的完好，应采取木箱包装移植。