陵川縣磨河水庫工程建設(shè)對山西南方紅豆杉自然保護區(qū)的影響

李 巖

（（山西省水利水電勘測設(shè)計研究院 山西太原 030024））

1 項目概況

山西省陵川縣磨河水庫工程位于山西省晉城市陵川縣東南磨河之上，行政區(qū)劃歸陵川縣馬圪當(dāng)鄉(xiāng)磨合村，壩址以上主河道長17km，控制流域面積161.9km2。項目區(qū)地處太行山南端的高山峽谷，交通十分不便，屬于水資源短缺地區(qū)的水源工程。

磨河水庫工程主要任務(wù)是向陵川縣工業(yè)生產(chǎn)、城鎮(zhèn)生活及農(nóng)村生活供水。工程總庫容240萬m3，水庫淹沒面積為14 hm2，正常蓄水位931.5 m，年可供水量430萬m3。工程規(guī)模為小型，工程等別為Ⅳ等，建設(shè)工期3年。

該項目主體工程主要包括樞紐工程（包括大壩工程和取水泵站）和引水管道，輔助工程包括交通道路、供電線路，施工臨時工程包括施工生產(chǎn)生活區(qū)、石料場和棄渣場。根據(jù)《陵川縣生態(tài)功能分區(qū)圖》，該項目建設(shè)區(qū)位于山西南方紅豆杉自然保護區(qū)的實驗區(qū)，保護的物種主要為南方紅豆杉。

2 項目區(qū)自然概況

陵川縣地處太行山南端，屬石質(zhì)山區(qū)地貌。保護區(qū)內(nèi)地形復(fù)雜，山巒、丘陵密布，溝壑縱橫，以大起伏侵蝕中低山為主?？h區(qū)地形東北高、西南低，有70余座主要山峰。

磨河水庫所在地屬于暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，主要特點為四季分明、冬長夏短，春季干旱多風(fēng)，冷暖多變；夏季炎熱多雨，雨熱不均；秋季溫和，陰雨稍多；冬季寒冷干燥，雨雪稀少。根據(jù)陵川縣氣象統(tǒng)計資料（1970～2000），多年平均降水量 606.5 mm，多集中在7～9月份，多年平均蒸發(fā)量1 578 mm，極端最高氣溫34.4℃，極端最低氣溫－21.4℃，多年平均氣溫 8.3℃，大于等于10℃積溫多年平均為3 500℃；無霜期150 d，最大凍土深為 59 cm，多年平均風(fēng)速 2.3 m／s，多年最大風(fēng)速26 m/s。

磨河水庫所在河流為磨河，又名武家灣河，隸屬于海河流域衛(wèi)河水系，屬常流水河流，河床穩(wěn)定，植被較好。流域內(nèi)地勢北高南低，地貌以石質(zhì)山區(qū)為主。

3 山西南方紅豆杉自然保護區(qū)簡況

3.1 自然保護區(qū)簡況

山西南方紅豆杉自然保護區(qū)位于陵川縣境東南部的磨河、門河、龍洼河一帶，東、南與河南省修武縣接壤，西與奪火鄉(xiāng)的鳳凰、水章相連，北與王莽嶺風(fēng)景區(qū)為鄰，地跨馬圪當(dāng)、奪火、古郊3個鄉(xiāng)，共計18個行政村，總面積為214 km2。整個保護區(qū)共分為核心區(qū)、緩沖區(qū)和實驗區(qū)3個區(qū)域，其中核心區(qū)面積為93.87 km2，緩沖區(qū)面積為 67.67 km2，實驗區(qū)面積為 52.87 km2，占總面積的25%。海拔為628～1 469 m，氣候溫和，水源充足，整體地貌以疏林灌叢褐土中山地為主。

該保護區(qū)屬于森林和野生動植物類型自然保護區(qū)，主要保護對象是南方紅豆杉，區(qū)內(nèi)植被類型較為豐富，主要有南方紅豆杉、漆樹、青檀、黃檀、刺五加、太行菊、野大豆、核桃楸、紫珠、老鴰鈴、山拐棗、竹葉椒、油松、側(cè)柏、栓皮櫟等500余種，森林覆蓋率達85%以上。保護區(qū)內(nèi)野生動物資源亦比較豐富，主要有金錢豹、獼猴、蛇類、雕等200余種。區(qū)內(nèi)整體生態(tài)環(huán)境良好。

3.2 南方紅豆杉簡況

南方紅豆杉主要分布于黃河以南的廣大地區(qū)，包括廣東北部、廣西北部、重慶南部、湖北西部、云南東部、貴州東部和中部、安徽南部和西南部、河南西部（伏牛山）、陜西南部（秦嶺）、甘肅東南部、山西東南部、湖南、江西、浙江、福建、臺灣等地的海拔800～1 600 m的山地或峽谷中。

山西南方紅豆杉自然保護區(qū)是國家I級保護植物——南方紅豆杉分布的最北界，為山西省的稀有樹種，具有較高地質(zhì)、氣候、生物研究價值，是我國珍貴的觀賞、藥用和用材樹種，被列為國家I級瀕危保護植物。主要分布于磨河溝谷底部，海拔560～680 m。

南方紅豆杉（Taxus mairei（Lemee et Levl.）S.Y.Hu），別名：美麗紅豆杉、紅榧、紫杉、紅豆杉屬 Taxus L.紅豆杉科Taxaceae，常綠喬木，葉螺旋狀著生，排成兩列，條形，微彎或近鐮狀，長 1～3 cm，寬 2.5～3.5 mm。小枝互生，葉螺旋狀著生，排成二列，條形，微彎，長1～4.5 cm，寬 2～5 mm。雌雄異株，球花單生葉腋；雌球花的胚珠單生于花軸上部側(cè)生短軸的頂端，基部托以圓盤狀假種皮。種子倒卵形，微扁，先端微有二縱脊，生于紅色肉質(zhì)杯狀假種皮中。果實球形堅果，假種皮，種子卵圓形。雌雄異株，異花受粉?；ㄆ?～6月，果期9～11月。耐蔭樹種，喜陰濕環(huán)境。喜溫暖濕潤的氣候。分布于山谷、溪邊、緩坡腐殖質(zhì)豐富的酸性土壤中，中性土、鈣質(zhì)土也能生長。耐干旱瘠薄，不耐低洼積水。生長緩慢，壽命長。

4 工程建設(shè)對南方紅豆杉及其森林生態(tài)系統(tǒng)的影響

磨河水庫工程的樞紐工程、引水管道、交通道路、供電線路及施工區(qū)位于山西南方紅豆杉自然保護區(qū)的實驗區(qū)，石料場及棄渣場位于自然保護區(qū)外圍。

根據(jù)當(dāng)?shù)亓謽I(yè)部門調(diào)查，在磨河水庫庫區(qū)淹沒范圍內(nèi)，點狀分布有71株南方紅豆杉，在上壩公路沿線，零星分布有南方紅豆杉18株，壩址區(qū)沒有南方紅豆杉分布。

水庫影響的紅豆杉主要為水庫淹沒區(qū)的71株南方紅豆杉。按樹高分：小于1 m的共2株；1～2.4 m的共 16 株；2.5～3.4 m 的共 29 株；3.5～4.4 m 的共13株；4.5 m以上的共11株。按胸徑分：小于3 cm的共 36 株；3.1～5 cm 的共 17 株；5.1～7 cm 的共 7 株；7.1 cm以上的共11株。

4.1 建設(shè)期影響

1）影響因素分析

工程建設(shè)將使占地范圍內(nèi)土地利用的結(jié)構(gòu)和類型發(fā)生變化，永久占地范圍內(nèi)的土地將改變原有的性質(zhì)，新的功能將長時間保持不變。在施工過程中，施工活動將會使施工占地范圍內(nèi)的南方紅豆杉及其它植被數(shù)量和類型受到破壞，原有的植被類型的結(jié)構(gòu)和分布將發(fā)生一定變化。占地范圍內(nèi)現(xiàn)有動植物的棲息地將遭到破壞，動植物被迫外遷。另外，施工活動將在一定程度上降低工程區(qū)域的植被覆蓋率，從而增加了工程區(qū)生新增水土流失的可能。

施工揚塵會增加空氣中懸浮物的濃度，對局部范圍內(nèi)的空氣質(zhì)量產(chǎn)生影響，由于揚塵顆粒非常細(xì)微，極易漂浮在空中，且不易沉降，對周圍動植物有一定影響。另外，施工中機械及車輛排放的尾氣會增加空氣中的懸浮微粒、SO2、CO、NO2、CHX等含量，這些因素在一定程度上會影響動植物的生長。

施工期擾動土壤使其有機質(zhì)分解作用加強，土壤內(nèi)有機質(zhì)含量進一步降低，土壤有機質(zhì)富集過程受阻，不利于植被的自然恢復(fù)和重新栽培其他植物。

2）對主要保護對象南方紅豆杉及其森林生態(tài)系統(tǒng)的影響

在山西南方紅豆杉自然保護區(qū)內(nèi)，南方紅豆杉的集中分布區(qū)在擬建壩址下游400 m以南，在壩址以北只有零星分布。據(jù)實地調(diào)查，項目占地區(qū)域內(nèi)，零星分布有南方紅豆杉89株。工程施工改變了土壤結(jié)構(gòu)、破壞了地表植被，影響了紅豆杉的生存環(huán)境，為了最大限度地降低對南方紅豆杉的影響，在項目建設(shè)前，山西南方紅豆杉自然保護區(qū)管理局通過選擇合適地點、采取規(guī)范的移栽方法，將項目占地區(qū)域內(nèi)涉及的南方紅豆杉全部移栽，以降低工程建設(shè)對南方紅豆杉的影響。

項目區(qū)域內(nèi)的森林植被以灌木為主，只在上壩公路沿線分布有以遼東櫟、鵝耳櫪為主的喬木林。水庫淹沒區(qū)、壩址區(qū)所淹沒的區(qū)域主要以河道為主，只有少量灌木林地，其余均為線狀、片狀占地，占地面積較小。因此，該項目占地對保護區(qū)主要保護對象及森林生態(tài)系統(tǒng)影響作用較小。

4.2 運行期影響

1）影響因素分析

工程建成后，磨河水庫水體面積增大為14 hm2，水位提高，水面風(fēng)速略有增大，空氣濕度增強，土壤含水量提高，使得周邊植物的水分條件得以改善，生長量得以增加，樹木及其它植被生長更為茂密。庫區(qū)局地氣候有所改變，使得生物生存環(huán)境發(fā)生變化，但影響范圍不會太大。

2）對南方紅豆杉生境的影響

a）水庫和附屬工程建設(shè)對南方紅豆杉種群數(shù)量的影響

水庫淹沒區(qū)現(xiàn)有71株南方紅豆杉，由于工程的建設(shè)，如果不采取近地保護措施，將會被淹沒或破壞。因此，將這些南方紅豆杉進行近地移植保護，雖然會影響這些區(qū)域種群數(shù)量，但對整個區(qū)域南方紅豆杉的種群密度和植被景觀影響較小。

b）水庫建成后對南方紅豆杉?xì)夂蛏车挠绊?/p>

磨河水庫庫容較小，對區(qū)域小氣候影響甚微，相對會增加空氣濕度，而南方紅豆杉喜歡溫暖濕潤的氣候，因此，水庫的建設(shè)會對局部南方紅豆杉提供較為濕潤的生境，一定程度上有利于局部南方紅豆杉的生長。

c）水庫建成后對南方紅豆杉生境的影響

磨河水庫建成后供水量為430萬m3（0.136 m3/s），其下游徑流流量按基流量0.30 m3/s計算，仍有0.164 m3/s下泄，足以保證磨河水庫壩址下游的生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定；在壩址下游約30 m與300 m左岸巖壁上高程905 m處可見有溶隙沿巖層層面發(fā)育，有泉水溢出，泉水流量達到0.05 m3/s。因此，水庫建成后對磨河的徑流不會產(chǎn)生明顯的影響，也不會改變下游紅豆杉的土壤、水分等重要生長條件。

綜合上述，水庫的建設(shè)在采取環(huán)保措施后，對南方紅豆杉的生境的影響可控制在可接受的范圍內(nèi)。

5 生態(tài)壞境保護措施

在工程施工期，采區(qū)臨時苫蓋、灑水等措施，防治空氣污染對周邊植被生長產(chǎn)生影響，減少對生態(tài)破壞和水土流失的產(chǎn)生。施工結(jié)束后結(jié)合水土保持工作，采取工程措施和植物措施，進行邊坡防護、種草植樹、搞好施工跡地的生態(tài)恢復(fù)。

另外，著重對工程淹沒范圍內(nèi)的71株南方紅豆杉進行移植，南方紅豆杉對土壤、氣候要求嚴(yán)格，移植地點的選擇是否適合，是樹木成活的關(guān)鍵。經(jīng)當(dāng)?shù)亓謽I(yè)管理部門共同研究決定，移植地點確定為水庫大壩下游200 m～3 km以內(nèi)，主河道兩側(cè)立地條件較好的地方為宜。為保證樹木成活，移植全部采用帶宿土（即根部帶有原來的土球）異地移植方式，其中移植樹高大于4.5 m以上大樹時，根部帶土塊重量較大，為確保移植過程土塊的完好，應(yīng)采取木箱包裝移植。

6 結(jié)論

山西省陵川縣磨河水庫雖然地處紅豆杉自然保護區(qū)，但工程建設(shè)及運行過程中對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)體系的影響相對較弱，在采取一定生態(tài)保護措施后，其生態(tài)特征基本不會發(fā)生改變，體系仍維持原有的穩(wěn)定性和生態(tài)承載力，因此工程建設(shè)和運行對項目區(qū)自然生態(tài)體系恢復(fù)穩(wěn)定性的影響很小。