北京市懷柔區(qū)琉璃河生態(tài)修復(fù)工程的成效

齊建春, 韓 朋, 齊春花, 孫婷婷, 董召光, 顏夢(mèng)宇, 王 兵

(1.北京沃爾德防災(zāi)綠化技術(shù)有限公司, 北京 100048;2.濟(jì)南勝鑫園林工程有限公司, 山東 濟(jì)南 250032; 3.國(guó)家林業(yè)局 林產(chǎn)工業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)院, 北京 100714)

北京市懷柔區(qū)琉璃河生態(tài)修復(fù)工程的成效

齊建春1, 韓 朋2, 齊春花2, 孫婷婷3, 董召光1, 顏夢(mèng)宇1, 王 兵1

(1.北京沃爾德防災(zāi)綠化技術(shù)有限公司, 北京 100048;2.濟(jì)南勝鑫園林工程有限公司, 山東 濟(jì)南 250032; 3.國(guó)家林業(yè)局 林產(chǎn)工業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)院, 北京 100714)

[目的] 對(duì)北京市懷柔區(qū)琉璃河生態(tài)修復(fù)工程成效進(jìn)行分析，為其他地區(qū)的河流生態(tài)治理提供借鑒和依據(jù)。 [方法] 利用為期5 a(2011—2015年)的連續(xù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，內(nèi)容包括物種多樣性、河流水質(zhì)和旅游經(jīng)濟(jì)收入。 [結(jié)果] 生態(tài)修復(fù)工程對(duì)提高該區(qū)河流生物多樣性和改善河流水質(zhì)有著明顯的作用；相關(guān)修復(fù)措施在施工后的第2 a逐漸開(kāi)始發(fā)揮作用，施工后地3～4 a生態(tài)修復(fù)效果明顯，而施工后的第5 a生態(tài)修復(fù)效果趨于穩(wěn)定；施工完成后5 a內(nèi)，研究區(qū)旅游收入逐年增加。 [結(jié)論] 該工程有利于研究區(qū)河流生態(tài)的恢復(fù)，對(duì)河流水質(zhì)改善明顯，影響期為5 a左右，同時(shí)有利于增加當(dāng)?shù)鼐用竦穆糜问杖搿?/p>

琉璃河; 生態(tài)修復(fù); 物種多樣性; 水質(zhì)

河流生態(tài)修復(fù)理念最早起源于歐洲，19世紀(jì)70年代，歐洲各國(guó)開(kāi)展了一系列的河流生態(tài)治理方面的相關(guān)研究，目的是采用生態(tài)的方式對(duì)已經(jīng)受到破壞和污染的河流進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，經(jīng)過(guò)多年的研究和實(shí)踐，在河流生態(tài)治理方面取得了不少成果，其中就包括小型水體修復(fù)工程技術(shù)[1]。近年來(lái)，隨著北京郊區(qū)旅游業(yè)的擴(kuò)張式發(fā)展，河流生態(tài)環(huán)境急劇惡化，河道中出現(xiàn)了大量的硬質(zhì)護(hù)岸工程、橫向攔擋工程以及違規(guī)建筑等[2]，這些硬質(zhì)工程嚴(yán)重地?fù)p害了河流的橫向和縱向連續(xù)性，損壞了河流應(yīng)有的生態(tài)功能。與此同時(shí)，大量的生活污水、旅游垃圾等污染物排入河道，也使得河流的水質(zhì)遭受破壞。而河流生態(tài)功能的喪失和河流水質(zhì)變差導(dǎo)致的最終結(jié)果是，旅游業(yè)遭受?chē)?yán)重?fù)p失。為了實(shí)現(xiàn)北京市郊區(qū)河流的可持續(xù)發(fā)展，北京市水務(wù)局與園林綠化局通過(guò)引進(jìn)歐洲河流生態(tài)修復(fù)的成熟治理技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)北京市郊區(qū)河流進(jìn)行了示范性治理[3]。目的是通過(guò)生態(tài)修復(fù)的技術(shù)方法，對(duì)生態(tài)環(huán)境較為惡劣的幾條河流和河段進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，其中包括北京市懷柔區(qū)琉璃河部分河段。為了研究該生態(tài)修復(fù)措施對(duì)琉璃河河流生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)功能，本文選取琉璃河生態(tài)修復(fù)河段為研究對(duì)象，通過(guò)連續(xù)5 a的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)調(diào)查其物種多樣和河流水質(zhì)的情況，希望明確該工程對(duì)琉璃河的生態(tài)修復(fù)效果，為今后其他地區(qū)的河流生態(tài)治理提供借鑒和依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

琉璃河位于北京市懷柔區(qū)內(nèi)，主流全長(zhǎng)43.5 km，流域面積242.1 km2。屬暖溫帶型半濕潤(rùn)氣候，四季分明，雨熱同期，夏季濕潤(rùn)，冬季寒冷少雪。全年日照時(shí)數(shù)約2 800 h，年平均氣溫9～13 ℃，無(wú)霜期約170～200 d，年平均降水在600～700 mm，主要集中在6—8月。琉璃河段生態(tài)修復(fù)工程于2009年5月施工，2010年7月施工完成，施工河段長(zhǎng)度2.5 km，主要施工內(nèi)容包括：拆除原有不合理的硬質(zhì)工程、生態(tài)護(hù)岸工程、河道蜿蜒化工程、小型濕地工程以及其他配套工程措施。

2 研究?jī)?nèi)容與方法

2.1 生物多樣性調(diào)查

選取研究區(qū)河段的植物多樣性和水生動(dòng)物多樣性個(gè)方面來(lái)研究河流整體的物種多樣性，其中水生動(dòng)物多樣性主要包括魚(yú)類(lèi)、貝類(lèi)和蝦蟹、以及底棲生物類(lèi)。調(diào)查時(shí)段為每年的8月，因?yàn)橄募旧锘顒?dòng)較為頻繁，是一年中物種多樣性最高的時(shí)段。植物多樣性調(diào)查方法選取琉璃河兩側(cè)15 m范圍內(nèi)，隨機(jī)選取20個(gè)10 m×10 m的樣方，動(dòng)物多樣性采取電捕法、底棲生物調(diào)查法等[4-8]。

2.2 河流水質(zhì)調(diào)查

調(diào)查時(shí)段為2011—2015年每年的8月對(duì)研究河段進(jìn)行水質(zhì)調(diào)查。每隔200 m測(cè)量1次水質(zhì)情況共取10個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，測(cè)量指標(biāo)主要包括濁度、化學(xué)耗氧量和氨氮含量[9-12]。

2.3 旅游收入

調(diào)查時(shí)段為2011—2015年每年的12月底，通過(guò)實(shí)地走訪研究區(qū)內(nèi)農(nóng)家樂(lè)、小酒店以及旅館等，調(diào)查其年度旅游收入。

3 結(jié)果與分析

3.1 物種多樣性

3.1.1 植物多樣性 植物多樣性的調(diào)查分類(lèi)主要包括半水生植物和陸生植物，將5 a內(nèi)不同植物種類(lèi)數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，由于本次研究側(cè)重于物種種類(lèi)數(shù)量的研究，因此只統(tǒng)計(jì)種類(lèi)的數(shù)量，不考慮物種的分布、個(gè)體數(shù)量等，同時(shí)統(tǒng)計(jì)調(diào)查樣方的評(píng)價(jià)蓋度，將5 a期間所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果詳見(jiàn)表1。通過(guò)表1可以看出，調(diào)查河段2011—2014年陸生植物種類(lèi)數(shù)量雖然有所增加，但不明顯；半水生植物施工前后增加量明顯，施工結(jié)束后增加也不夠明顯；植被覆蓋度由施工前的31%，增加到2015年的68%，增加較為明顯，2014年之后增加幅度較小，基本趨于平緩。分析其原因認(rèn)為，研究區(qū)實(shí)行的生態(tài)修復(fù)方法雖然在一定程度上改善了植物的生長(zhǎng)條件，并沒(méi)有劇烈改變當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，因此對(duì)陸生植物影響較小，因此植物種類(lèi)數(shù)量變化不大；而生態(tài)修復(fù)措施里的生態(tài)護(hù)岸措施在施工過(guò)程中采用了大量的生物材料，所以半水生植物數(shù)量施工前后變化顯著；經(jīng)過(guò)一系列的生態(tài)措施實(shí)施之后，研究河段的河流地貌形態(tài)趨向于自然狀態(tài)，所以植被覆蓋度開(kāi)始顯著增加，到2014年之后這種修復(fù)措施對(duì)河流生態(tài)的影響趨于穩(wěn)定，因此植被蓋度在此之后變化不再明顯。

表1 研究區(qū)植物多樣性調(diào)查

注：2008年為施工前年份。下同。

3.1.2 動(dòng)物多樣性 動(dòng)物多樣性的調(diào)查主要包括魚(yú)類(lèi)、貝類(lèi)和蝦蟹以及底棲生物，將5 a期間所得數(shù)據(jù)歸納為表2。通過(guò)表2可以看出，研究河段施工完成后，動(dòng)物種類(lèi)顯著提高，魚(yú)類(lèi)由施工前的7種增加到15種，貝類(lèi)和蝦蟹由施工前的2種，到2015年增加到7種，底棲生物增加數(shù)量最多，5 a時(shí)間內(nèi)增加了10種；從增加速度來(lái)看，3個(gè)動(dòng)物分類(lèi)2011年增加都不夠顯著，2012—2014年增加速度最快，2014—2015年物種種類(lèi)趨于穩(wěn)定。

分析原因認(rèn)為研究區(qū)施工結(jié)束后，隨著相關(guān)措施發(fā)揮相應(yīng)的作用，河流水文地貌形態(tài)逐漸恢復(fù)，水質(zhì)逐漸變好，多樣的生境和優(yōu)良的水質(zhì)為研究區(qū)動(dòng)物多樣性的恢復(fù)提供了條件，因此水生動(dòng)物種類(lèi)數(shù)量逐漸增加；施工結(jié)束后第1 a，各項(xiàng)措施尚未完全發(fā)揮相應(yīng)的功能，因此2011年物種數(shù)量增加并不明顯，而到了2012—2014年各項(xiàng)生態(tài)修復(fù)措施的修復(fù)功能開(kāi)始顯現(xiàn)，這一段時(shí)間物種增加速度相對(duì)較快，到了2014—2015年，各項(xiàng)措施對(duì)河流的修復(fù)功能不再明顯，研究區(qū)河流生態(tài)條件趨于穩(wěn)定，因此這個(gè)時(shí)段物種種類(lèi)不再增加。

表2 研究區(qū)動(dòng)物多樣性調(diào)查 種

3.2 河流水質(zhì)

3.2.1 濁度 統(tǒng)計(jì)5 a期間研究河段10個(gè)斷面原水的濁度，并統(tǒng)計(jì)歸納為表3，同時(shí)計(jì)算每年河流監(jiān)測(cè)斷面濁度[13-14]的均值。從表3中可以看出，2011年與施工前2008年相比，變化幅度較小，2011—2014年變化最顯著，2014—2015年變化幅度又趨于平緩。數(shù)據(jù)說(shuō)明，采取生態(tài)修復(fù)工程之后，琉璃河水的濁度顯著下降，水質(zhì)逐漸變好；施工完成后第1 a各項(xiàng)措施尚不能完全發(fā)揮出其相應(yīng)的修復(fù)功能，故而數(shù)據(jù)變化不顯著；2011—2014年，各項(xiàng)措施充分發(fā)揮其生態(tài)修復(fù)功能，河流濁度變化較為顯著；從均值上看，2014年之后，河流生態(tài)系統(tǒng)趨于穩(wěn)定，河流原水濁度趨于穩(wěn)定。

表3 研究區(qū)河流原水濁度調(diào)查

3.2.2 氨氮(NH3-N) 統(tǒng)計(jì)5 a期間研究河段10個(gè)監(jiān)測(cè)斷面原水的氨氮含量，并統(tǒng)計(jì)歸納為表4。同時(shí)，計(jì)算北京市懷柔區(qū)琉璃河每年河流監(jiān)測(cè)斷面氨氮[15]含量的均值。

表4 研究區(qū)氨氮含量調(diào)查

從表4中可以看出，2011年與施工前2008年相比，變化幅度較小，2011—2014年變化最顯著，2014—2015年變化幅度又趨于平緩。數(shù)據(jù)說(shuō)明，采取生態(tài)修復(fù)工程之后，琉璃河水的氨氮含量降低顯著，水質(zhì)變好；同河流原水濁度方面的分析相似，施工完成后第1 a各項(xiàng)措施尚不能完全發(fā)揮出其相應(yīng)的修復(fù)功能，故而數(shù)據(jù)變化不顯著；2011—2014年，各項(xiàng)措施充分發(fā)揮其生態(tài)修復(fù)功能，河流濁度變化較為顯著；2014年之后，河流生態(tài)系統(tǒng)趨于穩(wěn)定，河流原水濁度趨于穩(wěn)定。

3.2.3 化學(xué)耗氧量(CODMn) 統(tǒng)計(jì)5 a期間研究河段10個(gè)監(jiān)測(cè)斷面原水的氨氮含量，并統(tǒng)計(jì)歸納為表5，同時(shí)計(jì)算每年河流監(jiān)測(cè)斷面氨氮含量的均值[15-17]。從表5中可以看出,5 a時(shí)間內(nèi)河流原水化學(xué)需氧量有逐年變小的趨勢(shì)，并且低于6 mg/L達(dá)到地表水Ⅲ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)[18-19]。分析原因認(rèn)為，隨著施工結(jié)束在河道環(huán)境和生物的共同作用下，河流水質(zhì)得到明顯改善。

表5 研究河段化學(xué)耗氧量調(diào)查結(jié)果

3.3 旅游收入

由旅游收入調(diào)查數(shù)據(jù)分析可知。施工后第1 a，旅游收入下降(由2008年的36.5元下降到2011年的31.2萬(wàn)元)，之后逐年攀升(2015年的60.8萬(wàn)元)。分析原因認(rèn)為，本工程施工期對(duì)游客數(shù)量影響較大，所以施工后出現(xiàn)旅游收入下滑的形勢(shì)，但隨著施工結(jié)束后研究區(qū)河流生態(tài)質(zhì)量的提高，吸引了更多的游人，從而極大地提高了當(dāng)?shù)氐穆糜问杖搿?/p>

4 結(jié) 論

(1) 該河流生態(tài)修復(fù)工程，有利于提高河流的物種多樣性，主要是水生動(dòng)物的多樣性，對(duì)河流植物多樣性影響較小。

(2) 工程實(shí)施后，河流原水濁度下降，氨氮含量降低明顯，化學(xué)耗氧量也有明顯下降，說(shuō)明該生態(tài)修復(fù)工程對(duì)河流水質(zhì)的恢復(fù)和提高有著非常積極的作用。

(3) 施工過(guò)程雖然對(duì)當(dāng)?shù)氐穆糜问杖胗幸欢ǖ挠绊?，但隨著施工結(jié)束旅游收入逐年提高，說(shuō)明該生態(tài)修復(fù)工程除了有生態(tài)修復(fù)功能之外，還可以增加當(dāng)?shù)鼐用竦慕?jīng)濟(jì)收入，具有一定的經(jīng)濟(jì)功能。

(4) 綜合研究河段的生物多樣性和水質(zhì)方面的數(shù)據(jù)可以看出，施工后第1 a各項(xiàng)數(shù)據(jù)變化不明顯，2012—2014年各項(xiàng)數(shù)據(jù)變化顯著，之后又趨于平緩，說(shuō)明該生態(tài)修復(fù)工程對(duì)施工河段的有效作用期為5 a左右。

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Effects of Ecological Restoration Project of Glass River in Huairou District of Beijing City

QI Jianchun1, HAN Peng2, QI Chunhua2, SUN Tingting3, DONG Zhaoguang1, YAN Mengyu1, WANG Bing1

(1.BeijngWorldHazardPreventingTechnologyCo.,Ltd,Beijing100048,China; 2.Ji’nanShengxinGardenEngineeringCo.,Ltd,Ji’nan250032,China; 3.PlanningandDesignInstituteofForestProductsIndustry,Beijing100714,China)

[Objective] This paper analyzed the effects of ecological restoration project in Huairou District of Beijing City, and aimed to provide reference and basis for the ecological management of rivers in other regions. [Methods] Continuous monitoring data of 5 a(2011—2015) were analyzed, including species diversity, river water quality and tourism economy income. [Results] The ecological restoration project had obvious effects on improving the fluvial biodiversity and river water quality. In the second years, restoration measures begun taking effect; after 3～4 years, the effects were observed obviously; 5 years later, the effects got stable. After the completion of the construction, tourism revenue increased year by year. [Conclusion] The project is conducive to the restoration of river ecology in the study area. The improvement of river water quality is obvious. The impact period is about 5 years, after that, it is yet beneficial for the increase of tourism income of local residents.

Liuli River; ecological restoration; species diversity; water quality

2016-03-09

2016-03-24

齊建春(1979—),男(漢族),山東省沂南縣人,學(xué)士,工程師,主要從事流域生態(tài)治理方面的研究。E-mail:15652513641@qq.com。

10.13961/j.cnki.stbctb.2016.06.024

A

1000-288X(2016)06-0146-04

TV85, X171.4

文獻(xiàn)參數(shù)： 齊建春, 韓朋, 齊春花, 等.北京市懷柔區(qū)琉璃河生態(tài)修復(fù)工程的成效[J].水土保持通報(bào)，2016,36(6)：146-149.