福建省飲用水源地植被緩沖帶建設(shè)管理研究

陳雪珍

[摘要]該文在對(duì)植被緩沖帶的定義和主要功能進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，對(duì)福建省飲用水源地基本情況及周邊不同類型植被緩沖帶的生態(tài)功能進(jìn)行調(diào)查，最后從嚴(yán)格遵守法律和法規(guī)、加強(qiáng)緩沖帶土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整、加強(qiáng)植被管護(hù)及時(shí)修復(fù)、污染治理，環(huán)境綜合整治、提高公眾保護(hù)意識(shí)、加強(qiáng)技術(shù)和支撐資金投入等方面提出植被緩沖帶的建設(shè)管理和保護(hù)措施。

[關(guān)鍵詞]飲用水源地 植被緩沖帶 福建省

飲用水水源地是水環(huán)境的重要組成部分，是水環(huán)境功能區(qū)劃中具有最高使用功能的水域。水源地生態(tài)系統(tǒng)在水分調(diào)節(jié)、水質(zhì)凈化等服務(wù)功能方面有更高的要求，水源地生態(tài)保護(hù)問題受到國(guó)家高度重視和社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。福建省十分重視飲用水水源的保護(hù)，近幾年先后完成了省級(jí)和縣級(jí)飲用水源地保護(hù)區(qū)劃定。隨著我省農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，飲用水源地周邊及由于不合理開發(fā)利用水土資源造成的水土流失和生態(tài)破壞，導(dǎo)致水源地周邊區(qū)域生態(tài)功能衰退，而且由于企業(yè)污水、農(nóng)村生活污水隨意排放以及坡地耕作方式不盡合理，施用的化肥、農(nóng)藥和有機(jī)物等點(diǎn)源、面源污染也對(duì)人類的飲水安全和健康構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。

本研究在對(duì)福建省飲用水源地保護(hù)區(qū)周邊不同類型植被緩沖帶的生態(tài)功能調(diào)查的基礎(chǔ)上，對(duì)飲用水源地緩沖帶進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)根據(jù)福建省縣級(jí)水源地分布情況及環(huán)境現(xiàn)狀，提出植被緩沖帶的建設(shè)管理和保護(hù)措施。本課題的研究，對(duì)于保護(hù)水源地水質(zhì)，保障飲水安全和人民身體健康，促進(jìn)資源的可持續(xù)利用和生態(tài)、環(huán)境的可持續(xù)保護(hù)有著重要的作用。

1、植被緩沖帶的定義和主要功能

1.1 植被緩沖帶的定義

植被緩沖帶，也稱植被過濾帶、過濾帶、保護(hù)緩沖帶等，主要指位于水生和陸地之間的過渡地帶，一般被描述為長(zhǎng)的、線狀的鄰近溪流，河流、湖泊、水庫等各種水體的植被帶，通稱為岸線植被緩沖帶或岸線緩沖帶。術(shù)語眾多，目前還沒一個(gè)完全統(tǒng)一的定義。植被緩沖帶作為河岸和湖庫周邊水陸交界的重要組成部分，具有生物棲息地、維護(hù)河流和湖庫的完整性和生物多樣性、攔截和降解地表徑流污染、增強(qiáng)河（湖）岸穩(wěn)定性和景觀美學(xué)等多重功能。

1.2 植被緩沖帶的主要功能

1.2.1 減緩侵蝕、攔截沉積物、保持水土

植被緩沖帶對(duì)河流湖庫岸線的保護(hù)主要表現(xiàn)在穩(wěn)固岸線，減少河岸侵蝕和水土保持。同時(shí)緩沖帶植被的根系滲入土層，改善土壤亞表層的機(jī)械強(qiáng)度，增加坡面表層土壤團(tuán)粒體，使土壤變得結(jié)實(shí)，抵抗地表徑流沖刷能力增強(qiáng)。植被緩沖帶的另一個(gè)功能就是能有效攔截來自于農(nóng)業(yè)集水區(qū)地表徑流中的沉積物。緩沖帶植被對(duì)地表徑流中沉積物的捕獲能力受河岸植被緩沖帶的寬度、植被類型、坡度、徑流流速以及沉積物濃度的影響，但大多數(shù)研究表明，河岸植被緩沖帶攔截地表徑流中懸浮沉積物效率均在90%左右。

1.2.2 植被緩沖帶對(duì)氮消減的功能和機(jī)理

植被緩沖帶移除氮的機(jī)理主要是植被的生長(zhǎng)過程中，植物的根系、葉子以及植物根莖需要吸收地表水體和土壤中的溶解態(tài)氮，并同化成為自身組織，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)地表徑流中氮元素的吸收轉(zhuǎn)換，減少了水體中的氮，達(dá)到凈化水體的目的。植被移除氮的效率取決于植被、微生物、土壤特性以及水文效應(yīng)等一系列系統(tǒng)因素的作用，主要是通過植物吸收轉(zhuǎn)換、微生物固氮以及細(xì)菌的反硝化作用三種機(jī)制來實(shí)現(xiàn)氮的移除。反硝化作用是由厭氧性微生物將硝態(tài)氮轉(zhuǎn)換成分子態(tài)氮，釋放到空氣中，從而達(dá)到永久性的清除岸線植被生態(tài)系統(tǒng)中氮元素的過程。

1.2.3 植被緩沖帶對(duì)磷消減的功能和機(jī)理

植被緩沖帶移除磷的機(jī)制取決于地表徑流中磷的形態(tài)：懸浮態(tài)磷和溶解態(tài)磷，可溶性磷進(jìn)入植被緩沖帶主要是被植物、微生物同化吸收，土壤腐殖質(zhì)吸收以及經(jīng)過滲透作用進(jìn)入地下水中；而固態(tài)磷則可以通過沉積作用與地表徑流中其他懸浮態(tài)固體顆粒物沉積在植被緩沖帶中，也可以被植物根莖葉的吸附作用而攔截吸收以達(dá)到去除地表徑流中的磷的目的。根據(jù)緩沖帶內(nèi)植被類型與河岸帶立地條件的不同，植被緩沖帶移除磷的效果在60%～90%之間。

1.2.4 植被緩沖區(qū)對(duì)其他污染物的截留

其他導(dǎo)致水質(zhì)惡化的污染物包括各種有毒物質(zhì)及致病菌。植被緩沖區(qū)可減緩污染物進(jìn)入河流或湖庫的速度，增加污染物被有機(jī)質(zhì)吸附或被微生物的生物化學(xué)作用分解的可能性。

1.2.5 緩解人類活動(dòng)對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)本身的影響

植被緩沖帶不僅能緩解自然變化對(duì)河流和湖庫生態(tài)系統(tǒng)的影響，同時(shí)還能緩解人類因?yàn)樽陨戆l(fā)展需要而對(duì)河流和湖庫生態(tài)系統(tǒng)的干擾，這對(duì)飲用水源地保護(hù)也起到重要的作用。隨著人類對(duì)河流和湖庫及其周邊土地資源開發(fā)強(qiáng)度和范圍的不斷擴(kuò)大，特別是靠近鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市的河流、水庫等，其濱水區(qū)是人類活動(dòng)與自然過程共同作用的最為強(qiáng)烈的地帶，建立適當(dāng)寬度的植被緩沖帶能在很大程度上緩解這些人類活動(dòng)對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)造成的干擾，防止河流、湖庫及其濱水區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的逆向演替。

2、飲用水源地周邊植被類型

福建省縣級(jí)水源地周邊相對(duì)穩(wěn)定的森林植被為常綠闊葉林，但因森林開發(fā)利用時(shí)間較長(zhǎng)，原始林已少見，出現(xiàn)了許多天然次生以及人工營(yíng)造的各種針葉林、針闊混交林等。

閩東南沿海地區(qū)縣級(jí)飲用水源地周邊以人工植被為主，主要有馬尾松中幼林、臺(tái)灣相思林、木麻黃林和少量的杉木和黑松林等，該區(qū)域大多為低山丘陵地帶或沿海平原，山體土壤較貧瘠，基巖裸露，以烏飯、檵木、桃金娘、映山紅、山芝麻、五節(jié)芒、芒萁、野古草等為主的灌草叢分布較多，此外還分布有較大范圍的果園、水田、菜地等人工植被。

閩西地區(qū)的縣級(jí)飲用水源地周邊植被主要以馬尾松林為主、局部地區(qū)有小片杉木林、毛竹林、柳杉林、福建柏林和以栲屬樹種為主的闊葉林，近年來巨尾桉種植面積較大。馬尾松林分布最廣，林木稀疏，生長(zhǎng)高大，林中?；焐L(zhǎng)甜櫧、木荷、楓香、細(xì)柄蕈樹等，其它樹種有樟樹、潤(rùn)楠、杜英、猴歡喜、少葉黃杞、黑殼楠、山礬、大花枇杷、羅浮柿、筆羅子、赤楊葉等；林下灌木主要有桃金娘、檵木、烏飯、鹽膚木、野漆、小葉赤楠等；草本層以五節(jié)芒和芒萁為優(yōu)勢(shì)種。

閩中和閩北地區(qū)的縣級(jí)飲用水源地周邊有出現(xiàn)較多的以殼斗科樹種為建群種的中亞熱帶照葉林，其中閩北地區(qū)縣級(jí)飲用水源地周邊以栲樹、苦櫧、甜櫧和青岡為主，閩中地區(qū)以苦櫧、甜櫧和栲樹為主，但馬尾松和杉木仍有較大面積的分布，林下植被以檵木、烏飯和短尾越桔為主。福建省縣級(jí)飲用水源地周邊植被類型分布情況詳見圖1。

3、植被緩沖帶類型劃分

從福建省縣級(jí)以上飲用水源地的分布來看，河流型和湖庫型飲用水源地在劃定的保護(hù)區(qū)范圍的陸域部分，其土地利用類型是以植被覆蓋為主。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和GIS分析，飲用水源地周邊的植被緩沖帶，按其類型可劃分為以下幾種類型：

3.1 原生植被緩沖帶

主要位于交通不便，受人類活動(dòng)干擾很小的山區(qū)河流段和庫區(qū)，河岸和庫區(qū)灘地處于荒蕪或半荒蕪的狀態(tài)，原生植被類型較多，群落結(jié)構(gòu)完整。在福建省縣級(jí)以上集中式飲用水源地中，陸域保護(hù)區(qū)屬于原生植被緩沖帶的很少，主要分布在靠近自然保護(hù)區(qū)的水源地。如武夷山市三菇水廠水源保護(hù)區(qū)（河流型）、屏南縣城區(qū)供水工程飲用水源保護(hù)區(qū)（湖庫型）等。

3.2 人工植被緩沖帶

人工植被緩沖帶為縣級(jí)以上集中式飲用水源地中周邊植被緩沖帶的主要形式。人工植被緩沖帶主要包括森林緩沖帶、林農(nóng)復(fù)合緩沖帶、農(nóng)田緩沖帶和草地緩沖帶等幾種形式。

3.2.1 森林緩沖帶

主要是以自然生長(zhǎng)或人工營(yíng)造的林地為主。次類植被緩沖帶在我省飲用水源地周邊為山區(qū)段河流段和庫區(qū)最為常見，森林植被的種類一般以耐水濕樹種為主，多為人工營(yíng)造純林或混交林，間有自然生長(zhǎng)的常綠闊葉林，如烏桕、楓楊及水杉等，林下灌草較為豐富，在林種屬性上多劃為生態(tài)公益林和水源涵養(yǎng)林，除了有少量間伐等，基本上沒有施肥等耕作活動(dòng)，森林覆盞率和植被覆蓋率都較高，如南靖縣自來水廠水源保護(hù)區(qū)（河流型）、寧德市金涵水庫水源保護(hù)區(qū)（湖庫型）。

3.2.2 林農(nóng)復(fù)合緩沖帶

這是我省最為常見的形式，由于人類活動(dòng)的頻繁，河岸和湖庫沿岸的土地，多有不同程度的農(nóng)業(yè)開發(fā)，或?yàn)檗r(nóng)田，或栽種果樹等，有一定的耕作和施肥、噴撒農(nóng)藥等農(nóng)作活動(dòng)，如閩清縣白石坑水廠、塔山水廠水源保護(hù)區(qū)（河流型），福州市敖江（塘坂）水源保護(hù)區(qū)（河流型），云霄縣風(fēng)吹嶺自來水廠峰頭水庫水源保護(hù)區(qū)（湖庫型）等；農(nóng)田緩沖帶和草地緩沖帶相對(duì)于飲用水源地保護(hù)區(qū)較少。

4、植被緩沖帶的建設(shè)管理和保護(hù)措施

4.1 嚴(yán)格遵守法律、法規(guī)

《中華人民共和國(guó)水法》、《中華人民共和國(guó)水污染防治法》、《中華人民共和國(guó)水污染防治法實(shí)施細(xì)則》等法律、行政法規(guī)對(duì)飲用水源地的保護(hù)都制定有詳細(xì)的法律條款，其中規(guī)定，在飲用水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)，禁止新建、改建、擴(kuò)建與供水設(shè)施和保護(hù)水源無關(guān)的其他建設(shè)項(xiàng)目，禁止在灘地、堤坡種植農(nóng)作物。而飲用水源地植被緩沖帶的建設(shè)是一項(xiàng)人工活動(dòng)，雖然其建設(shè)可以列入保護(hù)水源的項(xiàng)目范疇，但在緩沖帶各類植被的栽種過程中，應(yīng)注意防止泥沙和污染物進(jìn)入水體，因此，要求在植被重建中，首先應(yīng)做好水陸交界帶的水土流失防護(hù)，避免在植被栽種過程中，因挖穴或地表疏松，大量的泥沙流入水體；其次，選擇健康、生長(zhǎng)良好的植被，并保留一定的根系附土，以保證不施用化肥和農(nóng)藥的前提下，植被能健康成活，從而避免植被緩沖帶的建設(shè)中，因施用化肥、農(nóng)藥污染水體。

4.2 加強(qiáng)緩沖帶土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整

福建省的許多飲用水源地周邊的植被緩沖帶，現(xiàn)狀為耕作農(nóng)田或經(jīng)濟(jì)林地（馬尾松、杉木、巨尾桉或果樹），作為農(nóng)作物和商品林，在栽種過程中不可避免要施用化肥和噴撒農(nóng)藥，為保證對(duì)飲用水源地水質(zhì)的保護(hù)，在這類植被緩沖帶的修復(fù)和重建中，應(yīng)加強(qiáng)緩沖帶土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整，將緩沖帶內(nèi)植被的商品屬性改變成以保護(hù)水源地水質(zhì)為目的的生態(tài)公益林草地，對(duì)農(nóng)田可改為植草或其它喬灌木，對(duì)人工純林，應(yīng)在林種結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改造，增加其它數(shù)種，特別是常綠闊葉林的種植，林下栽種灌木和草皮，并禁止施用化肥和農(nóng)藥，以保障植被緩沖帶保護(hù)飲用水源地功能的發(fā)揮。

4.3 加強(qiáng)植被管護(hù)及時(shí)修復(fù)

要保證修復(fù)或重建后的植被緩沖帶能有效發(fā)揮其功能，必須加強(qiáng)其植被的管護(hù)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)各飲用水源地的巡查，建立巡查制度，制止新污染源出現(xiàn)和對(duì)植被緩沖帶的破壞。對(duì)受損的植被應(yīng)及時(shí)修復(fù)，通過觀察緩沖帶主要物種的種群結(jié)構(gòu)及它們生長(zhǎng)情況的動(dòng)態(tài)變化，植被生長(zhǎng)的主要限制因素等，從改善立地條件、完善管護(hù)制度、責(zé)任落實(shí)到位、杜絕前栽后毀等途徑，并對(duì)受損害的緩沖帶進(jìn)行補(bǔ)植補(bǔ)造，提高植被緩沖帶的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。

4.4 加強(qiáng)污染治理，環(huán)境綜合整治

盡管植被修復(fù)帶對(duì)非點(diǎn)源環(huán)境污染物的截留和消減有很好的效果，但主要適用于環(huán)境污染負(fù)荷較小地表徑流中污染物的消減或去除，而對(duì)點(diǎn)源或高濃度污染的去除能力有限。因此，修復(fù)和重建植被緩沖區(qū)作為一個(gè)有效的飲用水源地保護(hù)和管理措施，必須與綜合的流域或湖庫的管理措施以及區(qū)域環(huán)境綜合整治相結(jié)合。要保證飲用水源地水環(huán)境質(zhì)量。有效防止飲用水水源保護(hù)區(qū)內(nèi)的點(diǎn)源污染，就必須控制現(xiàn)有的污染源，保障飲用水源水質(zhì)；要減少飲用水源地周圍地表逕流污染物濃度和污染負(fù)荷，就必須通過點(diǎn)源收集，加強(qiáng)市政管理來消除；要減少農(nóng)村畜禽養(yǎng)殖和農(nóng)田耕地地表逕流等非點(diǎn)源污染，就必須加強(qiáng)畜禽養(yǎng)殖污染治理，倡導(dǎo)科學(xué)種田，做到測(cè)土配方、科學(xué)施肥，因土種植、合理布局；要加強(qiáng)對(duì)農(nóng)藥使用的管理；采用農(nóng)田徑流控制技術(shù)。

4.5 提高公眾保護(hù)意識(shí)

維護(hù)植被緩沖帶，保護(hù)飲用水源地水環(huán)境質(zhì)量，提高公眾的保護(hù)意識(shí)尤為重要，人為活動(dòng)的干擾和破壞是影響飲用水源地植被緩沖帶的最主要因素，因此應(yīng)加強(qiáng)對(duì)公眾在飲用水保護(hù)方面的宣傳教育，讓公眾意識(shí)到保護(hù)好飲用水環(huán)境就是保護(hù)自身的飲水安全，在植被緩沖帶范圍內(nèi)不進(jìn)行農(nóng)業(yè)和林業(yè)等需要施肥的栽培活動(dòng)，對(duì)現(xiàn)有的農(nóng)田或人工經(jīng)濟(jì)林，應(yīng)改變其使用功能，改為種植草皮或喬灌木，對(duì)人工種植的馬尾松林、巨尾桉林等，應(yīng)禁止施肥，改變其商品屬性，補(bǔ)植其他闊葉樹和灌草，完善其林種結(jié)構(gòu)；不在飲用水源地和植被緩沖帶從事旅游、放養(yǎng)家禽、臨時(shí)搭蓋等，保護(hù)緩沖帶環(huán)境，讓緩沖帶植被自然生長(zhǎng)演替，更好發(fā)揮其保護(hù)飲用水源地水質(zhì)的功能。地方政府部門在水源保護(hù)區(qū)的上下游均應(yīng)設(shè)置飲用水源保護(hù)界碑，并在飲用水源保護(hù)區(qū)植被緩沖帶外圍建設(shè)圍欄，以防止外部因素對(duì)植被緩沖帶的破壞和對(duì)水源地水質(zhì)的影響。

4.6 加強(qiáng)技術(shù)和支撐資金投入

雖然植被緩沖帶截留和消減污染物，以及固岸和維護(hù)水環(huán)境生態(tài)平衡等方面已有大量的研究并取得一定成果，但在不同類型的地理環(huán)境、不同類型的污染物以及影響作用時(shí)間的不同情況下，植被緩沖帶對(duì)泥沙和污染物的截留和消減效果，去除能力，以及如何選擇植物種類，如何進(jìn)行緩沖帶植被搭配，才能提高植被緩沖帶的功能，提高效率，還有大量的課題需要研究，因此，必須加強(qiáng)技術(shù)和資金的投入，對(duì)進(jìn)行植被緩沖帶修復(fù)和重建工作的各部門、各單位的相關(guān)工作人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，提高專業(yè)技能，通過不斷研究摸索，逐漸篩選適合與不同地域、不同環(huán)境的不同類型植被緩沖帶，以便更好地發(fā)揮飲用水源地周邊植被緩沖帶的作用，保護(hù)好飲用水源地。