工程建設對景觀異質(zhì)性和組織開放性影響初步分析

□關志剛

工程建設對景觀異質(zhì)性和組織開放性影響初步分析

□關志剛

水利工程建設會對工程影響區(qū)及周邊生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定影響，為正確認識水利工程建設對景觀格局的影響以黃河一級支流沁河水系流域內(nèi)張峰水庫水利安全工程為典型案例，基于GIS和RS等技術(shù)，運用景觀生態(tài)學格局分析法，對工程施工前后景觀異質(zhì)性和組織開放性進行分析，探討不同層次景觀格局變化規(guī)律，得出水利工程建設中要維護恢復景觀生態(tài)過程與格局的連續(xù)性、完整性的結(jié)論，為促進水利工程和生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)提供參考。

景觀異質(zhì)性；景觀組織開放性；水利工程建設；生態(tài)環(huán)境

水利工程建設在保障社會經(jīng)濟快速發(fā)展和人民生活生產(chǎn)安全中發(fā)揮的作用是不可否定的，但同時也對工程影響區(qū)及周邊生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定影響，特別是對土地利用景觀格局及其功能的影響最為明顯。針對這一問題，本文以黃河的一級支流沁河水系流域內(nèi)張峰水庫水利工程為典型案例，基于GIS和RS等技術(shù)，運用景觀生態(tài)學格局分析方法，對工程施工前后景觀異質(zhì)性和景觀組織開放性進行分析，探討不同層次景觀格局變化規(guī)律，為正確認識水利工程建設對景觀格局影響，加強水利工程和生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展提供一定的參考。

1.工程建設概況

張峰水庫建于山西省晉城市沁水縣張峰村沁河干流，是黃河流域沁河干流上第一座大型水利工程，控制流域面積4990km2，庫容3.94億m3。建設項目分為水庫工程和輸水工程兩大部分。水庫工程包括庫區(qū)和樞紐區(qū)（攔河大壩、導流泄洪洞、溢洪道、供水發(fā)電洞和渠首電站等），輸水工程由總干、二干組成，其中總干全長63km，二干全長18.06km。水庫功能以城市生活和工業(yè)供水、農(nóng)村人畜飲水為主，兼顧防洪、發(fā)電等綜合利用功能效益。

2.數(shù)據(jù)處理

為了反映建設工程開工前和輸水后庫區(qū)、管線及其直接影響區(qū)內(nèi)土地利用景觀變化情況，以2002年、2010年LandsatTM7影像為主要數(shù)據(jù)源，借助ALOS衛(wèi)星資料輔助土地利用解譯，將土地利用分為耕地、林草、灌草地、水域、城鄉(xiāng)建設用地、其他用地6個類型。庫區(qū)水利樞紐工程建設影響范圍：為以庫區(qū)河道中心線為軸線，以水庫最大淹沒范圍為邊界向四周緩沖5000m所形成的橢圓形生態(tài)系統(tǒng)區(qū)域；輸水干線工程建設影響范圍上至穿坡電站、下至二干輸水終點形成的線性廊道兩側(cè)360m所圍成的區(qū)域。

3.計算結(jié)果分析

3.1 景觀異質(zhì)性變化

分析表明，水庫蓄水及樞紐工程影響區(qū)景觀破碎化程度表現(xiàn)為降低，景觀豐富度保持不變，景觀多樣性指數(shù)略趨于增大，景觀均勻度保持不變，這說明水庫蓄水及樞紐工程建設沒有引起影響區(qū)景觀破碎化，施工前后景觀多樣性程度增加，更加有利于生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定；在輸水工程影響區(qū)，景觀破碎度指數(shù)表現(xiàn)為上升，景觀豐富度指數(shù)保持不變，景觀多樣性和景觀均勻度指數(shù)均呈現(xiàn)出增加，這說明施工前后輸水管線沿線景觀破碎化程度增加明顯，但并不能肯定與輸水工程有關，原因是緩沖區(qū)分析會增加對管線兩側(cè)景觀的分割，從景觀多樣性和均勻度指數(shù)變化看，施工后景觀多樣性增加明顯，景觀均一化程度較高，難以看出工程建設對景觀多樣性具有消極影響；綜合水庫蓄水、樞紐工程，從總工程來看，施工前后，景觀破碎度指數(shù)呈下降，景觀豐富度保持不變，景觀多樣性和均勻度指數(shù)均表現(xiàn)為上升，說明施工前后總項目區(qū)景觀異質(zhì)性發(fā)生了明顯變化，但景觀破碎化程度降低，多樣性和均一化程度不斷上升，這意味著工程建設沒有對景觀異質(zhì)性產(chǎn)生任何不利影響。

3.2 景觀組織開放性變化

放性強的景觀組織可以增強抵抗力和恢復力，此研究主要分析景觀組織與周邊生境的交流渠道是否暢通。通過分析比較發(fā)現(xiàn)：除了輸水工程影響區(qū)景觀聚合度呈現(xiàn)略微降低、景觀連接度呈現(xiàn)增加外，在水庫蓄水及樞紐工程影響區(qū)和總工程影響區(qū)，景觀連接度和聚合度均表現(xiàn)為上升趨勢，這表說明在景觀水平上，工程建設對景觀連接度未產(chǎn)生不利影響，相反，各影響區(qū)域內(nèi)景觀連接程度的增加更有利于景觀組織的開放性，對景觀受外界干擾沖擊和生態(tài)恢復均具有積極意義。

4.結(jié)論

一是水利工程建設前后對景觀異質(zhì)性變化產(chǎn)生一定影響，主要表現(xiàn)為景觀破碎化程度降低，多樣性和均一化程度不斷上升。二是輸水等線性工程對景觀組織開放性變化影響明顯，表現(xiàn)為景觀聚合度略微降低，而對于水庫蓄水及樞紐工程建設等面狀工程則表現(xiàn)為景觀連接度和聚合度指數(shù)的上升。綜合來看，水庫水利工程建設對庫區(qū)及周邊景觀格局具有一定影響。因此建議在水利工程建設過程中，特別強調(diào)維持和恢復景觀生態(tài)過程與格局的連接性和完整性，盡量維護區(qū)域內(nèi)重要濕地、草地等綠色斑塊的空間聯(lián)系。□

2016-01-06

關志剛，男，漢族，山西省水利水電工程建設監(jiān)理有限公司，工程師。