生物多樣性評價在生態(tài)修復(fù)工程中的應(yīng)用

席力蒙 孫秋慧 胡月楠 付震

洱海及其湖濱帶屬于生物資源較為豐富的高原湖泊（濕地），有較為復(fù)雜的生物多樣性特征。同時洱海是大理市主要飲用水源地，又是蒼山洱海國家級自然保護(hù)區(qū)和風(fēng)景名勝區(qū)的核心，生境高度敏感。由于經(jīng)濟(jì)開發(fā)活動及自然環(huán)境變遷的影響， 野生動植物的生境不斷縮小，蒼洱自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的生態(tài)環(huán)境，尤其是生物多樣性面臨一定的威脅。亟待采取一定的措施加以保護(hù)。而目前對于區(qū)域生物多樣性的量化還處于摸索階段，一種行之有效的區(qū)域生物多樣性評價方法對于工程的實(shí)施和評判都具有十分重要的作用。

1 區(qū)域概況

洱海區(qū)域地處中亞熱帶西南季風(fēng)氣候帶。年平均氣溫為15.5 ℃，全年有干濕季之別，年平均最高氣溫22.2 ℃，年平均最低氣溫10.2 ℃；全年降雨量為1 000～1 100 mm。西側(cè)緊鄰倉山，蒼山東坡氣候?qū)賮啛釒ь愋?，蒼山西坡屬中亞熱帶類型。氣候垂直分布明顯，從山麓洱海至山頂，隨海拔高度的變化，具有亞熱帶、暖溫帶及寒溫帶3 個垂直氣候帶，因而出現(xiàn)明顯的植物垂直地帶性，保存著許多從亞熱帶過渡到高山冰漠帶的各種生態(tài)系統(tǒng)類型，加之洱海高原湖泊特有的生態(tài)系統(tǒng)，洱海區(qū)域整體生物多樣性極為豐富。但隨著人口的急劇增長和不合理的資源開發(fā)利用活動以及環(huán)境污染，加上自然環(huán)境變遷及自然災(zāi)害的影響，生物多樣性遭到了一定程度的破壞[1]。

2 洱海區(qū)域生物多樣性現(xiàn)狀

2.1 植物種類

根據(jù)實(shí)地調(diào)查以及查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料[2]，洱海流域共有陸生維管植物87 科、228 屬、302 種（包含種下等級）。其中蕨類植物有3 科、3 屬、6 種；裸子植物有4 科、7 屬、8 種；被子植物有80 科、218 屬、288 種，其中雙子葉植物有70 科、173 屬、234 種，單子葉植物有10 科、45 屬、54 種。植物生物多樣性豐富度見表1。

表1 植物生物多樣性豐富度

洱海西岸及北岸由于湖底較平緩，近岸地帶水位較淺，成為水生植物的理想生長地，水生植物大面積廣泛分布。洱海東岸湖床崎嶇不平且陡峭，湖濱帶水生植物以沉水植物群落為主，主要分布于近岸地帶，分布面積較小。洱海有水生植物27科 42 屬 58 種，其中蕨類植物 4 科、5 屬、5 種；被子植物有23 科、37 屬、53 種，其中雙子葉植物有11 科、12 屬、17 種，單子葉植物有 12 科、25 屬、36 種。

綜上，洱海流域高等維管束植物共計(jì)360 種，其中56 種為中國特有，8 種為云南特有。

蒼山、洱海及其湖濱帶周邊共發(fā)現(xiàn)外來入侵種19 種，其中植物10 種，包括空心蓮子草、喜旱蓮子草、鬼針草、馬鞭草、地膚、紫莖澤蘭、小蓬草、牛筋草、粉綠狐尾藻及雀稗等。其余為福壽螺、魚類、龜鱉類等動物。

2.2 動物種類

洱海流域野生動物共計(jì)約450 種，其中陸生脊椎動物146 中，魚類38 中（洱海特有9 種），昆蟲179 種，中國特有36 種，底棲生物40 種（部分為微型生物），浮游動物47 種（均為微型生物）。

2.2.1 大型動物現(xiàn)狀

2.2.1.1 陸生脊椎動物多樣性

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查、相關(guān)參考資料查閱整理，洱海區(qū)域分布的陸棲脊椎動物共19 目、45 科、101 屬、146 種 。 其 中 兩 棲 動 物 2 目 、 7 科 、11 屬 、 15 種 ，中國特有9 種；爬行動物 2 目、5 科、12 屬、15種，中國特有3 種；鳥類9 目、25 科、60 屬、94種，中國特有1 種（白腹錦雞）；哺乳動物6 目、8科、18 屬、22 種，中國特有4 種。各類群、各分類階元的數(shù)量統(tǒng)計(jì)見表2。

表2 脊椎動物分類階元統(tǒng)計(jì)表

2.2.1.2 魚類種類和數(shù)量

洱?，F(xiàn)有魚類5 目、10 科、25 屬、38 種，其中鯉形目有30 種，占總物種數(shù)的78.9%；鱸形目有5 種，占總物種數(shù)的13.2%；鮭形目、頜針魚目和合鰓目魚類各有1 種，分別占總物種數(shù)的2.6%。該水域以鯉科魚類為主，共14 屬、24 種，占該水域總屬數(shù)的56.0%，占總種數(shù)的63.2%，其次為條鰍科2 屬、4 種；鰍科2 屬、2 種；鰕虎魚科1 屬、2 種；其余銀魚科、怪頜鳉科、合鰓魚科、鱧科、塘鱧科、斗魚科各為1 種。

洱海魚類產(chǎn)量以人工投放的鰱鳙魚和自身繁殖的鯉魚、銀魚及小雜魚為主。歷年來，洱海逐步由土著魚和大理弓魚等特有魚類為主要種群演替為以外來魚類為主的魚類種群，土著魚類比例逐漸縮小，魚類種群多樣化小型化趨勢明顯。洱海原有土著魚類由19 種減少到14 種，僅有泥鰍、黃鱔、擬鰻副鰍、洱海副鰍、側(cè)紋云南鰍等6 種為常見種，云南裂腹魚、灰裂腹魚、春鯉、杞麓鯉、大頭鯉、大理鯉、 大眼鯉、中華青鳉等8 種魚類為偶見種；大理裂腹魚（弓魚）、光唇裂腹龜、油四須鲃（油魚）、洱海四須鲃（鰾魚）等4 種魚類幾乎瀕臨滅絕。

2.2.2 底棲動物現(xiàn)狀

洱海底棲動物現(xiàn)有40 種，隸屬4 門、37 屬，軟體動物種類大幅減少，寡毛類和水生昆蟲的耐污性種類增加。寡毛類和軟體動物分別占密度和生物量的優(yōu)勢，優(yōu)勢種屬為正顫蚓，霍甫水絲蚓，橢圓蘿卜螺，搖蚊，蘇氏尾鰓蚓。冬季和夏季底棲動物的密度較高，寡毛類占優(yōu)勢，而底棲動物的生物量在冬季較高，秋季最低，軟體動物均占優(yōu)勢[2]。

2.2.3 浮游動物現(xiàn)狀

目前洱海浮游動物共28 科、47 種，均為廣布種，無特有種。其中，原生動物14 科、21 種，占總數(shù)的44.68%；輪蟲類7 科、12 種，占總數(shù)的25.53%； 枝角類5 科8 種，占總數(shù)的17.02%；橈足類3 科、6 種，占總數(shù)的12.76%。

洱海水體富營養(yǎng)化生物指示種種類較多，如變形蟲（Amoeba sp）、 萼花臂尾輪蟲（Brachionus calyciflorus）、螺形龜甲輪蟲（Keratella cochlearis）、針簇多肢輪蟲（Polyarthra trigla）、圓形盤腸溞（Chydorus sphaericus）、長額象鼻溞（Bosminalongirostris）、蚤狀溞（Daphnia pulex）、 廣布中劍水蚤 （Mesocy?clops leuckarti）等，反映了洱海水體富營養(yǎng)化程度高。

2.3 現(xiàn)狀區(qū)域生物多樣性

區(qū)域生物多樣性綜合指數(shù)是由野生維管束植物數(shù)、野生動物數(shù)（不含微型生物）、生態(tài)系統(tǒng)類型數(shù)、外來物種入侵度、物種特有性、受威脅物種豐富度6 個參數(shù)歸一化，加權(quán)計(jì)算得出。

2.3.1 外來物種入侵度

式中NI——區(qū)域內(nèi)外來物種數(shù)；

Nv——區(qū)域內(nèi)野生動物總數(shù)；

Np——區(qū)域內(nèi)維管束植物總數(shù)。

2.3.2 物種特有性

式中Nv——區(qū)域內(nèi)中國特有野生動物總數(shù)；

Np——區(qū)域內(nèi)中國特有維管束植物總數(shù)。

2.3.3 受威脅物種豐富度

式中Nv——區(qū)域內(nèi)受威脅野生動物總數(shù)；

Np——區(qū)域內(nèi)受威脅維管束植物總數(shù)。

2.3.4 區(qū)域生物多樣性綜合指數(shù)

維管束植物及野生動物數(shù)量有前文可知，生態(tài)系統(tǒng)有典型高原湖泊、湖濱濕地、高山草甸、亞高山草甸、高山森林、亞高山稀樹等16 個不同的生態(tài)系統(tǒng)類型。生物多樣性指數(shù)表見表3。

表3 生物多樣性指數(shù)表

30≤BI≤60，說明局部地區(qū)生物多樣性高度豐富[3]，物種數(shù)量及生態(tài)系統(tǒng)類型豐富，具有一定特有種、屬。整體生物多樣性較好，這與云南豐富的動植物種植資源不甚匹配，仍有一定的提升空間，需要加強(qiáng)保護(hù)與恢復(fù)。

3 修復(fù)措施

3.1 植物修復(fù)措施

對外來入侵物種采取清除措施，為盡量減少對生態(tài)環(huán)境的影響，清除工程措施主要采用人工清除和植物替代控制兩種方法，具體針對侵入種采用清除方法如下。

（1）紫莖澤蘭?？刹捎萌斯で宄椭参锾娲刂苾煞N方法。在秋冬季節(jié)，人工挖除紫莖澤蘭全株，集中曬干燒毀，人工除治可以達(dá)到控制紫莖澤蘭傳播。據(jù)調(diào)查，每年9—10 月割除的紫莖澤蘭新萌植株，次年開花結(jié)實(shí)較少或沒有開花結(jié)實(shí)，能有效地控制紫莖澤蘭高度。植物的替代控制可利用狗牙根等植物進(jìn)行替代控制有一定成效等，作為替代植物來抑制紫莖澤蘭的生長。

（2）飛機(jī)草。采用物理方式清除，在飛機(jī)草幼苗期人工或使用機(jī)械鏟除，或在開花前挖除全株，曬干燒毀。

（3）桉樹?？撤ズ蟛捎锰娲鷺浞N，采用水杉、池杉等杉類替代桉樹。

（4）喜旱蓮子草、粉綠狐尾藻。采用機(jī)械人工防除，結(jié)合土地平整、地形重塑等措施，挖除在土中的根莖，然后曬干后焚燒，徹底根除。對于水域內(nèi)的空心蓮子草和粉綠狐尾藻，采用人工打撈，對生長有空心蓮子草和粉綠狐尾藻的底泥進(jìn)行清除，清除厚度不小于10 cm，同時，對于打撈后的植株及時燒毀，避免死而復(fù)活。

（5）鳳眼蓮（水葫蘆）。采用人工清除法，人工直接將鳳眼藍(lán)撈起運(yùn)送到陸地，曬干焚燒從而予以清除。

（6）鬼針草和老鼠拉冬瓜等也均采用人工清除，收集后焚燒。

3.2 魚類生境保護(hù)與恢復(fù)

天然魚類資源以及水質(zhì)環(huán)境是合理利用湖泊資源的重要基礎(chǔ)和條件。當(dāng)前洱海的水質(zhì)環(huán)境雖基本符合漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，但對于珍稀魚類的增殖和保護(hù)而言，水質(zhì)狀況還需進(jìn)一步改善。針對當(dāng)前洱海的魚類生物多樣性保護(hù)與構(gòu)建，提出3 種措施。

3.2.1 土著魚類增殖放養(yǎng)基地建設(shè)

對于洱海而言，大理裂腹魚、云南裂腹魚、大頭鯉、洱海鯉、洱海四須鲃、油四須鲃等原有的珍稀土著魚類是優(yōu)質(zhì)的種質(zhì)資源。面對珍稀土著魚類資源衰竭的局面，在進(jìn)一步保護(hù)和改善水質(zhì)環(huán)境，控制鰕虎魚等野、雜魚類的基礎(chǔ)上，一方面繼續(xù)合理放養(yǎng)現(xiàn)有的一些經(jīng)濟(jì)魚種，以保證漁業(yè)產(chǎn)量；另一方面加強(qiáng)對珍稀土著魚類人工繁殖的研究，通過人工孵化、馴養(yǎng)等技術(shù)手段，嘗試進(jìn)行珍稀土著種的人工放流，爭取逐步建立和形成一定規(guī)模的原有珍稀土著魚類種群。

依據(jù)調(diào)研采樣點(diǎn)踏勘，根據(jù)魚類對生存環(huán)境的要求，在交通方便水流平緩、水域較開闊的湖灣、淺灘和餌料生物相對豐富的位置建設(shè)置增殖放養(yǎng)基地。具體位置及特征見表4。

表4 增殖放養(yǎng)基地選址 m

3.2.2 魚類生境營造

依據(jù)現(xiàn)狀調(diào)研，洱海無明顯的魚類三場，魚類主要活動場所多在湖邊淺灘、入湖溪流及湖灣中的魚溝、魚洞中。其中洱海西岸與南北兩端為典型的湖濱帶濕地環(huán)境，湖灣、淺灘廣布，水草茂盛，水深梯度變化平緩，是魚類良好的產(chǎn)卵繁殖區(qū)和索餌覓食區(qū)，因此，魚類水生生境的設(shè)計(jì)結(jié)合岸線設(shè)計(jì)、濕地建設(shè)及植被恢復(fù)進(jìn)行。

3.2.2.1 河床底質(zhì)和地形要求

依據(jù)洱海土著魚類產(chǎn)卵、索餌場地條件的需求，灘地平緩且現(xiàn)狀河床底質(zhì)多為礫石、沙礫的河段，可作為魚類產(chǎn)卵場予以保護(hù)，如現(xiàn)狀十八溪入湖交匯水域，水流緩急相間，良好的魚類產(chǎn)卵場。同時，位于淺水區(qū)光照條件好的河岸段，礁石或礫石灘的底棲無脊椎動物較為豐富，可作為營造魚類重要的索餌場所予以保護(hù)；水流平緩的順直深潭河段、河灣洄水區(qū)、開闊平緩河段和支流河口河段，水位相對穩(wěn)定，也營造為魚類索餌場，依據(jù)岸線設(shè)計(jì)進(jìn)行保留或新建。

3.2.2.2 水深要求

典型的土著魚大理裂腹魚是一種適應(yīng)于靜水環(huán)境中生活的種類，在湖中敞水區(qū)域的上中層淺水區(qū)活動。大理裂腹魚在靜水中攝取動物性食料，以浮游動物為主，尤以枝角類為最多，其次是橈足類、昆蟲以及少量昆蟲幼蟲、蟲卵，偶爾也見食綠藻和絲狀藻類，從大理裂腹魚的生活習(xí)性，設(shè)計(jì)濱岸帶淺水區(qū)設(shè)計(jì)水深不低于2 m；同時洱海沿岸帶魚類種類較多，多為小型魚類，淺水區(qū)水生植物分布豐富，水生植物能被魚類提供躲避場所，因此，為滿足魚類生存條件，濱岸帶淺水區(qū)設(shè)計(jì)水深在保持在2～3 m 范圍內(nèi)。生境營造建設(shè)見表5。

表5 生境營造建設(shè)

3.2.2.3 加強(qiáng)漁業(yè)管理

結(jié)合漁業(yè)管理及洱海水質(zhì)保護(hù)要求，建議相關(guān)部門嚴(yán)格實(shí)施封湖禁漁措施，如將河海東南岸從海東鎮(zhèn)、下河村至西南岸大關(guān)邑、洱濱村一帶，以及西岸從海舌、上關(guān)、江尾至紅山一帶列為常年禁漁區(qū)。而蓮花曲一帶雖無淺灘分布，但為湖灣，水草茂盛，是適宜繁殖場所，可采取適當(dāng)?shù)腻e時禁魚政策，以更好地促進(jìn)洱海漁業(yè)的生態(tài)發(fā)展。

4 修復(fù)后區(qū)域生物多樣性

植物完全清除具有相當(dāng)難度，預(yù)計(jì)清除率30%，同時維持一定的脅迫壓力，經(jīng)多年的管理才有望逐漸消滅。動物則無法根除。故工程實(shí)施后，區(qū)域生物多樣性指標(biāo)如下表所示。隨著外來物種入侵度的下降，生物多樣性指數(shù)提升至35.650，較實(shí)施前35.239 有所提高。此外，由于工程實(shí)施會使洱海水質(zhì)趨于好轉(zhuǎn)，一些生存受到嚴(yán)重威脅，甚至瀕危的動、植物數(shù)量有望回升，對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)健康產(chǎn)生積極的作用。修復(fù)后區(qū)域多樣性指標(biāo)預(yù)測見表6。

表6 修復(fù)后區(qū)域多樣性指標(biāo)預(yù)測

5 結(jié) 語

由洱海區(qū)域的工程實(shí)例可以看出，隨著生態(tài)修復(fù)工程的開展，洱海區(qū)域的生物多樣性指標(biāo)有所上升。區(qū)域生物多樣性調(diào)查與評價在生態(tài)修復(fù)工程中具有重要的作用?？梢苑治鲆粋€區(qū)域整體的生物多樣性現(xiàn)狀，從而確定生態(tài)修復(fù)的需求。同時可以評價生態(tài)修復(fù)工程實(shí)施后，對于生物多樣性資源的積極效果。