横琴天沐河健康评价分析

黄智琳,芦妍婷,赵璧奎

（广东省水利水电科学研究院,广东 广州 510635）

河湖是水资源的主要载体,具有输水、供水、调蓄洪水、维护生物多样性、净化水质、航运、养殖等功能。随着工业化、城镇化快速推进,河湖开发利用强度过大,出现水域萎缩、调蓄能力下降、水生态退化、功能衰减等问题,亟需采取有效措施维护河湖健康,推动河湖生态保护。

河湖健康评价是河湖保护和利用的有效管理工具,可量化人类活动对河湖健康的影响,便于明确河湖保护措施。近年来,国内外对河湖健康评价进行了大量探索。20 世纪80年代,河湖健康概念在北美和欧洲被率先提出,并应用于美国清洁水法、欧盟水框架指令等法规制度中。美国、澳大利亚等相继建立了相对成熟的评价体系及评价方法。之后,国内学者结合河湖实际情况,对河湖健康评价体系与应用展开了深入研究。2020年,水利部颁布了指导性文件《河湖健康评价指南》,部署各地结合河湖特点,对河湖健康评价进行有益探索,是践行河长制的重要内容及手段。

天沐河是横琴与澳门连通的重要生态廊道,东侧毗邻芒洲湿地、二井湾湿地,西侧毗邻赛澳门马场滩涂、莲花桥下红树林。天沐河位于大小横琴山之间平原区域的中部,坡降平缓,流域内雨量充沛,南北两侧处于开发建设阶段,人为干扰频繁。施工过程给原始生态系统带来一定程度的扰动和影响,随着建设的完成,需要一个长期的自然修复和重构的过程,开展健康评价可以作为天沐河两岸建设后的本底调查,为持续监测评估河流生态系统自然修复过程提供重要参考,从生态系统结构完整性、生态系统抗扰动弹性、社会服务功能可持续性等方面反映现阶段天沐河的健康状况,弄清河流不健康的主要表征和河湖健康受损的原因,提出具有针对性健康保护、修复及管理目标与对策,为推进横琴粤澳深度合作区建设,打造珠江口西岸新的经济增长极目标提供生态保障。

1 流域概况

天沐河横贯横琴东西,连接磨刀门水道和十字门水道,流域面积约29.0 km2,现状宽为40 m～470 m,水深一般为2 m～4 m（局部1.50 m 左右）,河长约8.04 km,东西两边分别在琴海东路、环岛西路建筑大堤及水闸。根据《河湖健康评价指南（试行）》的分段原则,考虑河流水文特征、河床及河滨带形态、水质状况、水生生物特征以及流域经济社会发展特征的相同性和差异性,并以河长管辖段作为依据,沿河流纵向初步将河流按照1 个河段整体评价。

2 健康评价方案

2.1 评价指标体系

根据《河湖健康评价指南（试行）》,建立天沐河健康评价指标体系,包含4 个准则层和16 个评价指标,按照“必选指标权重大于备选指标权重”原则,结合河流特点,确定指标权重。按照准则层及指标层分级分层赋分和逐层加权的计算方法,计算评分并进行等级划分,分为一类河湖[90,100] 、二类河湖[75,90）、三类河湖[60,75）、四类河湖[40,60）、五类河湖[0,40）。

2.2 调查监测技术方案

天沐河健康评价调查方式主要为资料收集、无人机航拍、遥感解译,实地调研及现场取样送检,各评价指标调查方案及调查情况见表2。

表1 天沐河健康评价指标体系及指标权重

表2 天沐河健康评价调查监测方案

3 分析及评价

3.1 指标层评价结果

天沐河两岸处于施工建设期,人为干扰强,以受干扰最强的生物准则层为例进行具体分析。

3.1.1 大型底栖无脊椎动物生物完整性

天沐河是海峡填平后剩下的河道,形成时间较短,缺少历史大型底栖无脊椎动物“属”类资料,因此选用代表丰富度的大型底栖无脊椎动物丰富度指数（dM）和代表均匀度的香农-维纳指数（H′）方法进行综合评价,取平均评分为最终结果。

大型底栖无脊椎动物丰富度指数（dM）计算公式：

式中：S 为采样面积内大型底栖无脊椎动物“属”的数量（剔除外来物种）；N 为采样面积内所有大型底栖无脊椎动物的数量。

香农-维纳指数（H′）,计算公式：

式中：Pi为采样面积内第i 个大型底栖无脊椎动物“属”的个体数量占采样面积内所有大型底栖无脊椎动物的数量的比值。

在3 个采样点,共采集到14 种大型底栖无脊椎动物,其中物种丰度最高的种类为瘤拟黑螺、藤壶及河蚬,天沐河西侧物种多样性最高,包含9 种,没有外来入侵物种,但瘤拟黑螺占比达到88.62%,由于其可进行有性繁殖及无性繁殖,具有较高的繁殖力和较强的耐环境胁迫能力,挤压其它物种的生存空间,致使天沐河大型底栖无脊椎动物的多样性指数极低。3 个监测点位大型底栖无脊椎动物丰富度指数dM分别为0.62,0.8,1.25,香农-维纳指数H′ 分别为0.7,0.38,0.29,根据评分细则,基于丰富度指数dM和香农-维纳指数H′ 得分依次为19.47 和9.13,河段最终得分为14.3。通过对比,香农-维纳指数H′ 方法计算得分相对更低,这是由于瘤拟黑螺竞争繁殖,导致其他物种生存空间挤压,极大地降低了物种的均匀度。

3.1.2 鱼类保有指数

鱼类保有指数的评价采用和大型底栖无脊椎动物一样的方法,选用丰富度指数（dM）和香农-维纳指数（H′）方法,最终取平均得分。

在3 个采样点,共采集到46 尾鱼类个体,隶属于4 目8科9 属9 种。其中,鲱形目包含2 科2 属2 种,占总种数的22.22%；鲤形目包含1 科2 属2 种,占总种数的22.22%；鲈形目包含4 科4 属4 种,占总种数的44.44%；鲻形目包含1科1属1种,占总种数的11.11%。天沐河东侧物种多样性最高,共鉴定出6 种鱼类。物种丰度最高的种类为杜氏棱鯷和罗非鱼,罗非鱼（原产非洲）为外来入侵物种,数量为11,占总种数的比例较高（23.91%）。植食性和杂食性种群丰度高于肉食性。3 个监测点位鱼类丰富度指数dM分别为1.92,1.82,0.32,香农-维纳指数H′ 分别为1.49,1.1,0.17,根据评分细则,基于丰富度指数dM和香农-维纳指数H′ 得分依次为39.67 和22.33,河段最终得分为30.5。外来入侵物种罗非鱼繁殖力强,压缩本土鱼类空间,大大降低了物种多样性,影响本土生态系统构建。

3.2 综合得分

经对每个指标的评价与计算,得到天沐河总得分为81.7分,为二类河湖（健康）。其中“盆”准则层92.7 分,“水”准则层85.3 分,生物准则层41.4 分,社会服务功能准则层97.5 分,具体指标得分见图1。评价结果显示天沐河在形态结构完整性、水生态完整性与抗扰动弹性、社会服务功能可持续性等方面保持健康状态,但在生物多样性等方面还存在一定缺陷,应当加强日常维护,持续对河湖健康提档升级。

图1 天沐河健康评价指标赋分

4 结论

天沐河经过实施防洪及景观工程、碧道建设和沿岸海绵城市建设,河流岸线整洁、水环境质量现状改善、沿岸景观优美,但水生态系统状况受人为干扰,还需要进一步的提升,水生态环境系统的多样性营造和水生动植物的保育是今后横琴河湖工作的重点内容之一。

（1）提升水生植物系统多样性。结合天沐河河岸带情况,运用本土水生植物营造挺水、浮水和沉水等丰富多样的水生植物系统。进一步对河堤进行生态化改造,为水生植物生长提供基础。对薇甘菊等外来入侵物种定期进行扑杀除治。

（2）提高天沐河大型底栖无脊椎动物生物完整性。由于天沐河与磨刀门水道、十字门水道进行水量交换,水体为半咸水环境,瘤拟黑螺能够快速适应半咸水环境,丰度高,其它生活在完全淡水的底栖生物不能很好的适应环境。因此,通过人工清除降低瘤拟黑螺的生物量,为其他底栖动物提供生存空间。

（3）重视鱼类资源保护与修复。由于人类涉水工程建设及人为捕捞等因素影响,天沐河渔类资源呈衰竭趋势。建议实施全线禁止捕捞,同时结合天沐河地形对河底进行微改造,构建急流和缓流河段,为鱼类等水生动物提供繁殖、生长、索饵和庇敌的场所。此外,加强对外来入侵物种（罗非鱼）的治理,定期捕捞。

（4）加强对水鸟栖息地的建设与保护。珠澳两地可借由天沐河作为生态廊道连接两地的生境斑块,加强生境斑块之间的连通性有利于物种的长期续存。天沐河廊道鸟类迁徙,对河流两侧的植被类型、建筑高度和河道宽度均有一定的要求,过窄的廊道也会对敏感物种不利,建议河宽在80 m～300 m,维持基本的鸟类迁飞功能。