大渡河流域水电工程区水土保持植物调查与分析

2017-12-27 06:00吴得荣朱永刚操昌碧
中国水土保持 2017年12期
关键词:大渡河样地水电站

吴得荣,熊 波,熊 峰,朱永刚,操昌碧

(中国电建集团 成都勘测设计研究院有限公司,四川 成都 610072)

大渡河流域水电工程区水土保持植物调查与分析

吴得荣,熊 波,熊 峰,朱永刚,操昌碧

(中国电建集团 成都勘测设计研究院有限公司,四川 成都 610072)

水电工程区;水土保持植物;调查;弃渣场;表土;大渡河流域

大渡河流域地形复杂、气候多样,流域内水电工程区选择适生的水土保持植物一直比较困难。为了摸清大渡河流域适生的水土保持植物并对流域内拟建水电站工程区水土保持植物进行推荐,实地调查了已建或在建的9座水电站工程区实施的水土保持植物措施,结果表明:调查水电站现有水土保持植物133种,其中乔木41种、灌木44种、草本34种、藤本14种;布设的乔、灌、草、藤本植物大多非乡土树种;随着海拔的升高,布设的植物种类明显减少,植物长势明显变差,养护明显困难。从影响植物生长发育的综合环境因子角度对调查结果进行了分析,在分析的基础上对大渡河流域内各拟建水电站工程区适生的水土保持植物进行了推荐。

大渡河位于四川省中西部,是长江流域岷江水系的最大支流,发源于青海省果洛山东南麓,主源为足木足河,次源是绰斯甲河,两源于双江口汇合后始称大渡河。干流大致由北向南流,经金川、丹巴、泸定等县折向东流,过汉源、峨边、沙湾等地,在草鞋渡接纳青衣江后于乐山市城南注入岷江,途经四川省阿坝、甘孜两州和雅安、乐山两市。巨大的落差、丰沛的水量、狭窄的河谷,形成大渡河丰富的可开发的水力资源。目前大渡河干流共规划布置了29个梯级水电站,其中已建水电站有8个梯级,在建水电站有7个梯级,其余14个水电站大多处于预可、可研阶段。

大渡河流域地形复杂、气候多样、降水分配不均等自然特点,加上水电工程在施工过程中常常彻底扰动原地表和地面物质组成,带来比原地貌立地条件更加恶劣、限制性因子更加复杂化的问题,导致在大渡河流域选择适合水电工程区的优良的水土保持树草种一直比较困难,甚至由于适生的水土保持树草种难选择而给水电站主体工程建设造成了严重的负面影响。因此,对大渡河流域已建或在建水电站工程区的适生树草种及大渡河流域中、上游乡土植物进行调查与分析显得尤为重要。

近年关于树草种的调查与分析主要集中在园林、河道、城镇、新农村、矿山等方面,比如陈瑞丹等[1]对北京15个寺庙的园林树种进行了调查分析,王四清等[2]对北京市太阳宫公园的植物进行了调查与配置分析,蔡建国等[3]对浙江省平原河道的植物进行了调查和应用研究,李伟华等[4]对中山市小榄镇城区绿地植物进行了调查与评价,周晓果等[5]对北京航空航天大学北海学院校园园林植物进行了调查研究,张军等[6]对北京市四环路、五环路部分桥区植物进行了调查研究,叶脉等[7]对安徽省沿江铜矿区金属型植物进行了调查与应用研究,但在对整个流域内已建或在建水电站工程区的水土保持植物进行调查与分析的基础上推荐流域拟建水电站工程区适生的水土保持植物的报道还较少见到。

优良的水土保持植物具有极强的自我更新能力,具有一次种植持续保持水土、自我繁殖或人工繁殖简单、绿色期和观赏时间较长、适应性广泛、抗逆性较强、能适应比较恶劣的自然环境、可粗放养护管理、无毒、无异味、对人兽无害、能够控制、不会泛滥成灾等特点[8]。同时,优良的水土保持植物还有提高生态效益、丰富景观效果、降低噪音等重要作用。大渡河流域树草种分布差异大,树草种选择具有相当的复杂性,但是不同河段的适生树草种同时也具有一定的规律性。因此,本研究通过对大渡河流域和有借鉴意义的雅砻江流域已建或在建水电站工程区的水土保持适生植物及大渡河流域中、上游乡土植物进行调查与分析,对大渡河流域各拟建水电站工程区适生的水土保持植物进行了推荐,这对大渡河流域各拟建水电站工程区选择优良的水土保持植物及水土保持生态群落的构建都具有较为深远的意义。

1 研究区概况

大渡河流域位于99°42′~103°48′E、29°15′~33°33′N之间,海拔377~7 519 m,最大高差达7 142 m,上游属于川西高原气候区,中下游属于四川盆地亚热带湿润气候区,且同一气候区气候垂直变化非常明显,有“一山四季”的特点。流域内气温和降水总的变化趋势是由北向南升高和增加:上游河谷地区平均气温12~15 ℃,多年平均降水量600~700 mm;中游河谷地区四季明显,平均气温13~18 ℃,多年平均降水量700~1 200 m;下游平均气温17 ℃,多年平均降水量1 300 mm以上,水汽供应充足,降水量丰沛。流域内分布有紫色土、水稻土、红壤、棕壤、寒冻土等20多种土壤类型。大渡河流域跨越了2个气候区,多个经纬度,高差大,平均气温变化大,降水分配极不均匀,土壤类型多样,这些特点导致流域树草种分布差异大。

2 研究方法

2.1 调查范围确定

结合大渡河流域的气候条件(降水量、蒸发量、气温、昼夜温差、日照、太阳辐射、无霜期、风向、风速等)、地形条件(坡向、坡度、坡位、坡形、海拔等),以及地表组成物质和性质(土壤类型、粒级、含水量、养分、温度、pH值等),选取位于大渡河流域的沙湾水电站、大岗山水电站、泸定水电站、瀑布沟水电站、猴子岩水电站和有借鉴意义的位于雅砻江流域的官地水电站、锦屏一级水电站、锦屏二级水电站、两河口水电站及水电站周边区域作为调查范围。

2.2 调查样地确定

水电工程一般划分为枢纽工程区、弃渣场区、料场区、交通设施区、施工生产生活区5个水土流失防治分区[8-9]。结合水电工程水土流失防治分区,把每个调查水电站划分为枢纽工程区、弃渣场区、料场区、交通设施区、施工生产生活区共5类样地,对每一类根据实施的植物类型选择2~4个典型样地进行详细调查。为了使调查数据更丰富、植物类型更多样,原则上要求每个调查水电站的典型样地总数在10个以上。

2.3 植物调查

2013年4—8月期间,项目组分成2个调查小组按预先确定的水电站和样地开展实地调查。实地调查时利用高精度手持GPS测量样地的海拔,确保调查样地海拔准确无误;从调查水电站管理部门、环境监理部门及地方气象局收集工程区降水、温度、湿度、光照等数据资料;对调查样地土壤类型进行调查,对土壤厚度和表土厚度进行测量;对调查样地的乔木、灌木、草本、藤本植物进行拍照,测量胸径、地径、高度、植被覆盖度,观察植物长势情况等,对不能识别的植物采集标本,对植物配置进行现场绘图,对长势差的植物进行登记。

对调查样地植物养护措施进行现场调查,通过从绿化养护单位收集资料和咨询具体养护人员了解关于植物养护的方案及具体的方法。对养护条件高、中、低的树草种分别进行观测和记录,对调查样地需要养护和调查样地以外没有养护的植物进行对比分析。

对调查样地植物根系进行测量;对调查样地下游或下边坡降水冲刷形成的泥沙进行调查、收集;调查植物实施区域是否有侵蚀沟;通过文献资料查询调查植物的水土保持效果等。

3 研究结果

3.1 植物种类

实地调查涉及9个水电站166个典型样地。经统计分析,大渡河流域及雅砻江流域调查水电站工程区及周边现有植物133种,其中乔木41种、灌木44种、草本34种、藤本14种,具体见表1。

表1 调查水电站及周边区域植物种类

3.2 植物特点

(1)调查的各水电站布设的乔、灌木树种多,草本及藤本植物少,尤其是藤本植物较少。经统计,布设的藤本植物仅有爬山虎、常春藤、迎春花和三角梅共4种,仅占调查植物种类的3.01%。乔木、灌木、草本、藤本比例为0.97∶0.53∶1∶0.22。

(2)调查的各水电站布设的各类植物大多不是乡土植物。经与《甘孜州高等植物》[10]、《水土保持工程植物运用图解》[11]、《甘孜州乡土植物绿化手册》等资料进行比对,布设的乡土植物仅有16种,占调查植物种类的12.03%。通过分析收集的各水电站水土保持方案报告书、植物措施设计报告等资料,以及从苗木公司的了解可知,多数乡土植物种子、种苗很难收集,不易大面积繁育,经济效益低下且缺少景观效果。

(3)调查的各水电站营地、道路均以乔、灌、草、藤本结合的方式绿化,配置方式多样,植物种类多,实施的植物措施水土保持和景观效果均较好;渣场、施工场地多以撒播草籽的方式绿化,配置方式单一,植物种类少,实施的植物措施水土保持效果较好,但是与周围自然景观不协调。

综上所述,新时期,小学语文教师在实际展开教学活动的过程中,必须对阅读和写作之间的联系产生深刻认知,并从通过阅读篇章引导学生展开仿写与续写、通过读写结合提升学生语文能力、培养学生阅读中记录笔记的习惯等角度出发,为提升小学语文教学质量奠定基础。

(4)调查的各水电站营地区域由于方便养护,因此布设的植物长势较好,而道路边坡、施工场地边坡、渣场等区域养护相对困难,布设的植物长势不好,部分区域布设的植物已经被乡土植物所替代。

(5)调查发现:乔、灌、草搭配时,乔木多以喜光植物为主,灌、草多以喜阴植物为主;灌、草搭配时,灌木多以喜光植物为主,草多以半喜阴植物为主;单独植草时,多以两种或两种以上草籽混播。乔、灌木以常绿植物为主,草、藤本以多年生植物为主。

(6)随着海拔的升高,布设的植物种类明显减少,植物长势明显变差,养护明显困难。经调查,沙湾水电站海拔500 m,布设了32种植物;猴子岩水电站海拔1 850 m,布设了26种植物;两河口水电站海拔2 700 m,布设了15种植物。虽然两河口水电站绿化区域基本配置有滴灌、喷灌系统,同时有专门的绿化队对绿化植物进行养护,但是布设的植物措施长势与低海拔水电站的相比明显要差。

(7)从低海拔(500 m)到高海拔(3 000 m),从降水丰富到降水少,从土壤肥沃到土壤贫瘠,从气温温和到气温寒冷,从昼夜温差小到昼夜温差大等,在各种自然条件下均能正常生长且种子或苗木收集方便的植物有女贞、红叶李、桂花、海棠、银杏、紫薇、小叶女贞、红花檵木、月季、冬青、杜鹃、苇状羊茅、垂穗披碱草、鸢尾、爬山虎、常春藤等。

3.3 拟建水电站工程区植物推荐

3.3.1 拟建水电站工程区适生植物选择因素

树草种选择是生产建设项目植被恢复技术的关键环节,要从生态适应性、和谐性、抗逆性和自我维持等方面选择适合于当地生长的树草种[12]。按照以上原则,结合大渡河流域的实际情况,根据现状调查综合分析,认为大渡河流域各拟建水电站工程区选择适生的水土保持植物应考虑海拔、降水、温度、湿度、光照等自然条件,植物来源及施工,后期养护,水土保持和景观要求等方面的因素(表2)。

表2 大渡河流域拟建水电站工程区适生植物选择分析

3.3.2 拟建水电站工程区适生树草种推荐

老鹰岩一、二、三级水电站工程区地形、地貌、土壤、降水、温度等比较接近瀑布沟和大岗山水电站,自然条件相对较好,可供选择的树、草、藤本种类较多。

硬梁包水电站的地形、地貌、土壤、降水、温度等比较接近泸定、大岗山和官地水电站,自然条件相对比较好,可供选择的树、草、藤本种类较多。

丹巴、巴底、安宁和金川水电站的地形、地貌、土壤、降水、温度等比较接近猴子岩水电站和锦屏一级、二级水电站,与大渡河中下游其他水电站相比自然条件相对较差,可供选择的树、草、藤本种类也相对要少一些。

双江口、卜寺沟、达维、巴拉和下尔呷水电站的植物措施可以借鉴两河口水电站的植物措施,同时可以参照《甘孜州乡土植物绿化手册》。与大渡河流域其他水电站相比,自然条件较差,可供选择的树、草、藤本种类较少。

大渡河流域拟建水电站工程区适生树草种推荐见表3。

表3 大渡河流域拟建水电站工程区适生的水土保持树草种推荐

4 结论与讨论

(1)对大渡河流域及有借鉴意义的雅砻江流域共9座已建或在建水电站工程区的166个典型样地进行的调查与分析表明,现有水土保持植物133种,其中乔木41种、灌木44种、草本34种、藤本14种。

(2)调查水电站所布设的植物措施中乔、灌木树种较多,草本及藤本植物较少;布设的乔、灌、草、藤本植物大多非乡土树种;随着海拔的升高,布设的植物种类明显减少,植物长势明显变差,养护明显困难。

(3)水电站工程区水土保持树草种选择应考虑海拔、降水、温度、湿度、光照等自然条件,树草种来源及施工,后期养护,水土保持和景观要求等方面的因素。

(4)通过对大渡河流域水电工程区已实施的植物措施进行调查与分析,基本掌握了大渡河流域不同河段水电工程区适生的水土保持植物种类及配置模式,对大渡河流域各拟建水电站区适生的水土保持植物种进行了推荐,这对大渡河流域各拟建水电站工程区将来的生态恢复及景观构建具有借鉴意义。

(5)本研究只对大渡河流域各拟建水电站适生的水土保持植物种类进行了推荐,下一步有必要对乡土树草种的来源和植物配置、繁殖、种植、管护等进行系统研究,以进一步提高水电工程区的生态恢复效果。

[1] 陈瑞丹,王广琦,贾振兴,等.北京15个寺庙园林树种调查初步分析[J].北京林业大学学报,2010,32(增刊1):153-155.

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S157;S725.1

A

1000-0941(2017)12-0043-05

中国电力建设集团基金项目(P139-2012)

吴得荣(1983—),男,甘肃民乐县人,工程师,硕士,主要从事水土保持、工程绿化及植被恢复研究等工作。

2017-04-15

(责任编辑 徐素霞)

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