拒马河生态健康评估及保护对策探究
2021-09-07寇利卿
寇利卿
(河北省保定水文勘测研究中心,河北 保定 071000)
河流具有重要的生态功能、环境功能和社会服务功能, 为人类生存和社会发展提供了重要的物质基础和保障条件[1]。 拒马河发源于河北省保定市涞水县西北太行山麓,是海河流域北部大清河水系支流。受大陆性季风气候影响,拒马河流域内四季分明,冬季比较寒冷、干燥,春季增温较快,降水少,易干旱,夏季降水相对集中,易洪涝,秋季昼夜温差较大,降雨量较少[2]。拒马河山区部分有较大支流十余条,大部分在干流左岸。 拒马河涞源县石门以上为涞源盆地,石门至紫荆关之间为开阔谷地,紫荆关以下流经山峡,经都衙至张坊始出山区。 本次对拒马河的生态健康评价分3个河段进行,分别是紫荆关段(紫荆关以上河长85km)、都衙段(紫荆关到都衙河长105km)、张坊段(都衙到张坊河长48km)。 此次评估选用2018年作为基础年。
近年来,随着经济的快速发展,拒马河流域的生态环境发生了巨大变化,生态流量呈逐年下降趋势,河道范围内受人类活动影响较大, 水生生物多样性受到了严重影响。 作为整个华北地区内陆水域生物多样性的典范,拒马河极具保护和科研价值。开展拒马河地区全面的生态健康现状调查和评估, 并提出相应的保护对策,对改善拒马河生态健康现状具有重要意义。
1 调查评估方法
1.1 调查站点数据来源
本次评估水文及水质数据由河北省保定水文勘测研究中心提供的紫荆关、都衙、张坊3个监测断面的全年监测数据;鱼类数据查阅相关的参考文献;形态结构完整性指标数据进行现场监测,对3个河段分别设置监测点位,以4倍河宽为间隔在监测河段范围内设置11个监测断面,进行现场测量调查;走访沿岸居民,调查民众的满意度。
1.2 评估方法及指标体系的选择[3-4]
1.2.1 评估方法
本次河流健康评估实施依据的技术文件为中华人民共和国水利行业标准SL/T793—2020《河湖健康评价技术导则》。
河流健康评估采用分级指标评分法,逐级加权,综合评分,即河流健康指数。河流健康分为5级:非常健康、健康、亚健康、不健康、病态,河流健康等级、类型、颜色代码,如表1。
表1 河流健康评估分级
1.2.2 指标体系的选择
河流健康评估指标体系采用目标层、准则层、亚准则层和指标层4级体系。
准则层包括“水”“盆”、生物和功能,亚准则层包括水文完整性、化学完整性、形态结构完整性、生物完整性、社会服务功能可持续性5个方面。
根据拒马河的具体情况, 本次拒马河生态健康评价所选用的指标体系如表2。
表2 河流健康评估指标体系
2 评估结果
2.1 水文完整性赋分情况
根据水资源开发利用率指标、 流量过程变异程度指标和生态流量保障程度指标的赋分情况, 通过加权求和计算的方法, 综合得出紫荆关段河流水文完整性赋分为31.7,如表3;都衙段河流水文完整性赋分为48.7,如表4;张坊段河流水文完整性赋分为15.0,如表5。
表3 紫荆关段水文完整性亚准则层赋分计算
表4 都衙段水文完整性亚准则层赋分计算
表5 张坊段水文完整性亚准则层赋分计算
2.2 化学完整性赋分情况
根据化学完整性评价选用的指标水质优劣程度指标和水功能区达标率指标赋分情况, 通过加权求和计算的方法,综合得出紫荆关段、都衙段及张坊段河流化学完整性赋分均为100,如表6~表8。拒马河水质状况全年整体良好。
表6 紫荆关段化学完整性亚准则层赋分计算
表7 都衙段化学完整性亚准则层赋分计算
表8 张坊段化学完整性亚准则层赋分计算
2.3 形态结构完整性赋分情况
根据物理完整性评价选用的指标河流纵向连通性、河岸稳定性、河岸植被覆盖度及河岸带人工干扰程度等指标的赋分情况,通过加权求和的方法,综合得出紫荆关段河流物理完整性赋分为19.8, 如表9;都衙段河流物理完整性赋分为26.9,如表10;张坊段河流物理完整性赋分为20.7,如表11。
表9 紫荆关段物理完整性亚准则层赋分计算
表10 都衙段物理完整性亚准则层赋分计算
表11 张坊段物理完整性亚准则层赋分计算
2.4 生物完整性赋分情况
近年,由于受气候变暖、水利工程建设等原因影响, 拒马河的年平均径流量从2000年开始呈逐年下降趋势, 目前已有研究表明, 河流平均径流量的减少,将会对河流中鱼类的多样性产生直接影响[5]。 近些年拒马河平均径流量的减少, 势必影响了拒马河中鱼类组成的多样性。
本次生物完整性主要考虑的是鱼类保有指数,评估现状鱼类种类与历史参考点鱼类种数的差异状况。 根据相关资料记载[6-7],拒马河中历史上曾经发现过鱼类42种,隶属6目13科。 在目前已有的相关调查中,仅发现鱼类24种,比历史资料记载中的种类减少了3目5科18种,且优势种仅麦穗鱼一种,种类非常单一。从对比结果可以看出,拒马河中的鱼类物种多样性丧失已非常严重。根据本次调查结果,拒马河鱼类保有指数为57%。 因此拒马河鱼类保有指数赋分为37分。
2.5 3个河段生态良好状况汇总
生态良好状况包括水文完整性、化学完整性、形态结构完整性和生物完整性4个亚基准层。 4个亚基准层所占的权重依次为水文完整性0.2,化学完整性0.2,形态结构完整性0.2,生物完整性0.4。 紫荆关段、都衙段和张坊段生态良好赋分情况如表12。 每段河流生态良好状况赋分为上述4个基准层赋分值分别加权求和。
表12 拒马河3个河段生态良好情况赋分计算
2.6 功能良好状况
本次拒马河功能良好情况用社会服务功能可持续性的公众满意度指标来衡量。3个河段分别走访拒马河沿线有关公众,用填调查表的方法,获得公众满意度,每个河段调查了100名公众,其最终赋分取评估河段内参与调查的公众赋分的平均值。 其汇总情况如表13。
表13 拒马河3个河段公众满意度情况赋分汇总
2.7 拒马河生态健康评估结论
评估河段生态健康评价赋分按照式(1)计算,赋分权重情况分别为生态良好状况权重0.7,功能良好状况为0.3。 拒马河紫荆关段、都衙段、张坊段生态健康评价赋分情况如表14。
表14 拒马河3个河段生态健康评价赋分情况
评估河段生态健康赋分按照式(1)计算。
式中 RHSi为第i评估河段健康状况赋分;RESi为第i评估河段生态良好状况赋分;REW为生态良好状况权重;RSSi为第i评估河段功能良好状况赋分;RSW为功能良好状况权重。
分段河流采用河长作为权重, 进行整条河流的健康赋分计算,如式(2)。
式中 RHS为河流健康状况赋分;RHSi为第i段评估河段健康状况赋分;Wi为第i段评估河流长度(km);Rs为评估河段数量。
本次拒马河生态健康评价,将拒马河分成了3个河段, 分别为紫荆关段, 全长85km; 都衙段, 全长105km;张坊段,全长48km。 由公式(2)计算可知,拒马河生态健康最终赋分为53.7分, 其生态健康情况为亚健康。
3 分析与讨论
3.1 结果分析
通过本章的计算分析,可以看出,拒马河化学完整性状况整体非常健康; 拒马河水资源开发利用率相对较高,但流量变异较大,生态流量保障度也比较低,因此水文完整性状况整体不健康;拒马河河道范围内有乱扔乱堆的垃圾, 河道范围内种植有阻碍行洪的林木及高杆作物, 还修建有阻碍行洪的建筑物构筑物, 同时河岸带植被覆盖度低, 尤其乔木和灌木, 有的河段河道两侧乔木和灌木的覆盖度均不足10%, 这些直接导致拒马河形态结构完整性也处于不健康状态; 近年来拒马河年径流量呈现年下降趋势,这势必影响了拒马河中鱼类组成的多样性,鱼类种类有了大量减少, 所以拒马河生物完整性也处于不健康状态。
因此虽然拒马河的化学完整性是非常健康的,但由于其水文完整性、 形态结构完整性及生物完整性均处于不健康状态, 所以这些原因综合起来直接导致拒马河生态健康状况处于亚健康的水平。
3.2 保护对策
为了改变拒马河亚健康的现状, 应采取一系列措施对策:
(1)应该严格控制拒马河沿线调出水量,保证河道最低生态流量,同时进行河道生态修复,提高水文完整性。
(2)禁止在河道管理范围内乱扔乱堆垃圾,禁止在河道范围内种植影响行洪的林木及高杆作物,禁止建设阻碍行洪的建筑物构筑物, 清除河道范围内已有垃圾及阻碍行洪的林木及高杆作物, 拆除阻碍行洪的建筑物构筑物。
(3)拒马河北京段横贯北京市房山区著名风景名胜区——北京市拒马河十渡风景名胜区。 近年来随着旅游业的发展,产生了水体污染加重、人为干扰增加等问题,给拒马河带来了一些负面影响。建议当地有关部门加强宣传教育的力度, 增强当地居民环境和资源保护意识,共同努力营造一种“环境保护,人人有责”的氛围,促进拒马河生态环境现状的持续向好发展,保持人与自然的和谐共存。