昆明市云龍水庫飲用水源區(qū)生物多樣性保護規(guī)劃研究

昆明市云龍水庫飲用水源區(qū)生物多樣性保護規(guī)劃研究

谷永麗1，王瑞華2

(1.云南藝術(shù)學(xué)院設(shè)計學(xué)院，云南昆明 650500；2.保山市隆陽區(qū)瓦房鄉(xiāng)林業(yè)站，云南保山 678009)

摘要以云龍水庫水源區(qū)生物多樣性保護規(guī)劃為研究案例，依據(jù)生物多樣性理論和“生態(tài)位”原理，從規(guī)劃地的生物多樣性現(xiàn)狀分析、物種選擇與增補、規(guī)劃實施與保護措施等方面，探討飲用水源保護區(qū)生物多樣性恢復(fù)與保護的著力點，提出有效改善水源區(qū)生物多樣性的具體措施，以合理的物種結(jié)構(gòu)分布和生物總量，促進水源區(qū)的水質(zhì)和水量的提升。

關(guān)鍵詞生物多樣性保護規(guī)劃；水源保護區(qū)；云龍水庫

中圖分類號S181.3

作者簡介谷永麗(1980-)，女，彝族，云南羅平人，講師，碩士，從事園林景觀設(shè)計研究。

收稿日期2015-08-03

Study on the Biodiversity Protection Planning of Water Resource Region in Yunlong Reservoir

GU Yong-li1, WANG Rui-hua2(1. Design College, Yunnan Arts University, Kunming, Yunnan 650500; 2. Forestry Depot of Wafang Village in Longyang District, Baoshan, Yunnan 678009)

AbstractTaking a biodiversity protection planning in water region as the research case, depend on the theory of biodiversity and ecological niche, the acting point of the recovery and protection of the biodiversity in the drinking water was discussed from the perspective of the current analysis of the biodiversity, the species selection and supplement, planning implementation and protections measures, the effective and detailed measures were put forward to improve the biodiversity in the drinking water region, promote the improvment of the quality and quantity of water in the water source region with reasonable species structure distribution and biomass.

Key wordsBiodiversity protection planning; Water source reservation regio; Yunlong Reservoir

生物多樣性保護對于飲用水源區(qū)來說意義重大，涉及到水源區(qū)的植物、動物、微生物綜合組成的生態(tài)系統(tǒng)。生物多樣性保護規(guī)劃是在生態(tài)學(xué)和生物學(xué)指導(dǎo)下，設(shè)定相對合理的物種目標，進行物種的保護、保存和繁育，促進生物多樣性的形成和發(fā)展[1]。良好穩(wěn)定的生物結(jié)構(gòu)是水源區(qū)良好水質(zhì)的環(huán)境保障。筆者通過昆明水源區(qū)生物多樣性保護的案例研究，重點探討水源區(qū)植物物種的選擇、物種結(jié)構(gòu)、實施措施等問題。

1生物多樣性保護規(guī)劃理論基礎(chǔ)

1.1生物多樣性理論生物多樣性是指植物、動物和微生物及其所構(gòu)成的綜合體，包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。水源區(qū)生態(tài)恢復(fù)與建設(shè)通常面對的是脆弱的坡耕地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，因此，生物多樣性在水源區(qū)植被恢復(fù)的規(guī)劃、工程的實施中具有重要作用。選擇多個物種建造人工林生態(tài)系統(tǒng)，尤其是當?shù)剜l(xiāng)土物種的恢復(fù)與重建更有意義。在水源地植被恢復(fù)當中，根據(jù)自然條件的需求，采用喬木、灌木、果木(含經(jīng)濟林木)與草本植物(牧草、有藥用價值的草本等)，營建人工生態(tài)系統(tǒng)，有效地延長了原來物種單一、呈直線狀的食物鏈，促進了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和功能效益的發(fā)揮。

1.2“生態(tài)位”理論生態(tài)位是指種群在群落中與其他種群在時間和空間上的相對位置及其機能的關(guān)系，它反映了種群的遺傳學(xué)、生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特征[2]。因為每種生物的生存都需要一定的空間和資源，并為此引起有同樣需要的物種間激烈的競爭。競爭和選擇的結(jié)果，種群間產(chǎn)生了生態(tài)位的錯落，避免或減少了生態(tài)位的重疊，使得生態(tài)系統(tǒng)在一定范圍內(nèi)呈現(xiàn)出物種多樣性的特點[3]。

2云龍水庫水源區(qū)生物多樣性保護規(guī)劃研究

水源保護區(qū)生物多樣性對維持保護區(qū)居民的生存與發(fā)展、水源區(qū)保護和水源的可持續(xù)利用有著舉足輕重的作用。然而，隨著近年水源區(qū)居民的經(jīng)濟發(fā)展需求，云龍水庫水源保護區(qū)人類活動加劇，致使水源區(qū)的生物多樣性不斷惡化，經(jīng)濟林、人工林的建設(shè)使得物種結(jié)構(gòu)趨于單一，庫區(qū)水量和水質(zhì)明顯下降，水源區(qū)生物多樣性規(guī)劃、保護、恢復(fù)工作迫在眉睫。

2.1規(guī)劃區(qū)概況云龍水庫水源保護區(qū)位于昆明市北部的祿勸彝族苗族自治縣云龍鄉(xiāng)，距縣城58 km，坐落于云龍河與掌鳩河交匯口以下580 m處。水庫設(shè)計總庫容4.84億m3，正常儲水量3.97億m3，年供水量2.5億m3，水庫面積9 km2。保護區(qū)的徑流面積包括云龍水庫、石板河、老木河、水城河及其支流的徑流區(qū)，總面積745 km2，有林地覆蓋率約有30%，但林分結(jié)構(gòu)不合理，分布結(jié)構(gòu)不均勻，特別是上游支流保護區(qū)內(nèi)，還有大量農(nóng)耕地，存在點源和面源污染的隱憂。水源區(qū)水質(zhì)為Ⅰ～Ⅱ類水質(zhì)，是較理想的飲用水源。水源保護區(qū)涉及6個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的31個村民委員會、315個村民小組共5萬多人[4]。

2.2生物多樣性現(xiàn)狀分析

2.2.1植物資源現(xiàn)狀。保護區(qū)屬于北亞熱帶季風氣候類型地帶，森林覆蓋率較高，達到64.7%。植被原以半濕潤常綠闊葉林為主，但由于保護區(qū)居民對區(qū)內(nèi)山地森林資源開發(fā)利用較早，開荒種地、放牧、砍柴等行為使原生自然植被遭受到很大程度的破壞。如今，保護區(qū)內(nèi)半濕潤常綠闊葉林已基本消失，只有小面積保存，大面積分布的是與它演替關(guān)系緊密聯(lián)系的云南松林、華山松林，中間雜著旱冬瓜、青岡櫟、麻櫟等殼斗科植物，生物多樣性指數(shù)較低。在天然植被破壞嚴重的地段甚至出現(xiàn)了暖溫帶性質(zhì)的灌叢或稀樹草坡。根據(jù)李榮春等對云龍水庫地區(qū)種子植物區(qū)系研究表明，云龍水庫保護區(qū)有種子植物446種(含亞種和變種)，隸屬于117科299屬。

2.2.2動物多樣性現(xiàn)狀。保護區(qū)由于原生植被破壞嚴重，珍稀瀕危動物已在保護區(qū)內(nèi)消失，保護區(qū)現(xiàn)有的動物多為常見的鳥類、小雜食性哺乳動物類以及普通的魚類。

2.2.3生物多樣性存在問題。 近幾十年來，由于保護區(qū)人口增長和經(jīng)濟發(fā)展，植物多樣性受到嚴重影響，生物種類數(shù)量和分布面積逐年減少。保護區(qū)生物多樣性降低的原因主要表現(xiàn)在以下4個方面： ①過度開發(fā)使原生植被不斷減少，現(xiàn)有森林林種分布及齡級結(jié)構(gòu)不合理。保護區(qū)自然村落的擴張，無組織的開荒，隨意的放牧行為使保護區(qū)植物多樣性受到很大影響。原生植被不斷減少，造成動物生境喪失和植物生境單一化。根據(jù)昆明市資源總站的資料，云龍水庫庫區(qū)中幼齡林的面積分別占林分面積的92.8%，嚴重的“低齡化”人工林造成林分涵養(yǎng)水源、水土保持等防護功能“低能化”。生物多樣性在人工林不斷的建設(shè)中逐年降低。②自然生態(tài)景觀破壞嚴重。由于保護區(qū)內(nèi)群眾無組織的開荒放牧，以及一些小型燒磚廠隨意挖土燒磚，造成資源大量浪費，原有山體及表土植被破壞嚴重，難以恢復(fù)，原有的自然生態(tài)景觀被農(nóng)田和荒蕪的山體取代，加大了保護區(qū)內(nèi)各流域和水庫的泥沙淤積量。③水庫淹沒使某些植物瀕危。根據(jù)李孫文等的研究表明，云龍水庫蓄水工作完成后，將使53.8%的藥用種子植物被永久淹沒。使得某些物種在保護區(qū)中數(shù)量驟減，如不加以保護，將成為導(dǎo)致某些植物消失的重要原因。④農(nóng)業(yè)作物單一，農(nóng)田生物多樣性降低。當?shù)剞r(nóng)民出于高經(jīng)濟收入的追求，大面積種植單一種類作物，并不斷擴大種植規(guī)模，使得保護區(qū)農(nóng)田生物多樣性降低，減弱了有害生物(病、蟲、草等)的生態(tài)控制功能，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力逐年降低，農(nóng)藥化肥的過量使用也對保護區(qū)水質(zhì)帶來嚴重的影響。

2.3規(guī)劃目標完善保護區(qū)森林植物選擇應(yīng)用，建立形成生物多樣性保護的工作體系和保護基地，系統(tǒng)開展鄉(xiāng)土生物資源調(diào)查。規(guī)劃期間，保護區(qū)范圍內(nèi)植物種數(shù)(包括培育品種)達600種，其中鄉(xiāng)土植物(包括培育品種)達540種，建成物種豐富多樣、具有良好生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境體系(圖1)。

圖1　生物多樣性保護規(guī)劃圖

第1個階段(2010～2015年)：①有效開展保護區(qū)植物多樣性保護工作，促進鄉(xiāng)土植物的回歸利用，增加保護區(qū)植物多樣性，優(yōu)化林業(yè)結(jié)構(gòu)，改變?nèi)斯ち纸Y(jié)構(gòu)單一的狀況，促進野生動物在保護區(qū)中的棲息和繁衍。2015年使保護區(qū)種子植物從目前的446種提高到540種，其中喬木品種增加到15種，灌木達到29種，竹類增加10種，藤本植物種類達到10種以上，草本植物品種達到20種，水生植物品種達到10種，為構(gòu)筑豐富的植物群落奠定基礎(chǔ)；②以保護區(qū)植物為主體，以植物物種的收集、引種馴化、栽培利用為輔。重點收集和保護保護區(qū)植物區(qū)系的物種，保護該地區(qū)典型生態(tài)類型和名貴藥用、觀賞植物品種的多樣性；③在保護區(qū)構(gòu)建地帶性植被群落，利用現(xiàn)有的人工林、灌木林地構(gòu)建生物多樣性區(qū)域。加大村、鎮(zhèn)生態(tài)綠化建設(shè)。構(gòu)建濕地植物群落和生態(tài)綠地、林帶，形成生態(tài)廊道，將保護區(qū)內(nèi)的各種生物多樣性有機地進行鏈接。

第2個階段(2015～2020年)：①2020年使保護區(qū)種子植物從540種提高到600種，其中喬木品種增加到17種，灌木增加到29種，竹類品種保持不變，藤本植物品種達到5種以上，草本植物品種達到5種，水生植物品種達到5種；②植物保護基地種類達到500種，進一步加強對植物物種的收集、引種馴化、栽培利用；③對人工林、灌木林地繼續(xù)進行生物多樣性建設(shè)，濕地植物群落生態(tài)系統(tǒng)形成，村鎮(zhèn)間綠地、林帶建設(shè)完成，保護區(qū)內(nèi)的各種生物多樣性得到很大提高；④強化外來物種的管理，通過普查建檔摸清底數(shù)，建立監(jiān)測、預(yù)警機制及快速對應(yīng)體系，降低外來物種入侵風險；⑤開展生物多樣性保護的科普宣傳，強化居民對鄉(xiāng)土植物價值的認識和保護意識，相關(guān)部門攜手聯(lián)動，形成全民生物多樣性保護體系。

第3個階段(2020～2025年)：保護區(qū)生物物種資源得到有效保護。進一步加強生物物種資源保護，使絕大多數(shù)的自然種群得到恢復(fù)和增殖，保護區(qū)內(nèi)生物物種得到極大的豐富，區(qū)內(nèi)各類生物物種資源保護、保存、管理質(zhì)量顯著提高，資源保存量大幅增加；相關(guān)法律制度和管理機構(gòu)設(shè)置較為完善。

2.4保護區(qū)生物多樣性保護規(guī)劃

2.4.1保護區(qū)內(nèi)生物多樣性保護總體控制措施。處理好保護與利用之間的關(guān)系，把保護與利用有機地結(jié)合起來，將保護區(qū)的特有物種進行保護、引種和馴化，為保護區(qū)生物多樣性提供動力。居民參與到水源區(qū)保護的工作中來，制定水源區(qū)生物多樣性保護手冊，加強環(huán)保宣傳教育，讓群眾認識其重要性，自覺加入到保護野生動植物資源的隊伍中來；保護區(qū)在長期的森林利用過程中要大力發(fā)展教育和提倡科教興林的思想，以提高保護區(qū)居民的生存能力；協(xié)調(diào)好地方政府內(nèi)部、地方政府與當?shù)厝罕姷年P(guān)系，搞好農(nóng)村環(huán)境保護基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，爭取農(nóng)村小型垃圾填埋廠、小型污水處理廠、生態(tài)恢復(fù)工程和水源林保護區(qū)等項目的立項和開工建設(shè)；加強宣傳與執(zhí)法力度：加大宣傳力度，對保護區(qū)居民進行教育，增加他們的保護意識，完善執(zhí)法機制，對一些破壞、偷砍、偷伐的行為要嚴懲。

2.4.2多樣性保護具體措施。

(1)有林地生物多樣性恢復(fù)。保護區(qū)林地以云南松純林、櫟類、旱冬瓜針闊混交林為主，林分結(jié)構(gòu)十分單一。闊葉林僅存在于偏遠地段及溝谷，且多為人為破壞后形成的萌生林；人工林多分布在海拔較高的地區(qū)，以華山松純林和華山松與旱冬瓜混交林為主。2014年集水區(qū)共營造防護林5 811 hm2，其中華山松林4 316 hm2，占73.2%；旱冬瓜林1 391 hm2，占23.9%；其他樹種的林分105 hm2，僅占3.8%。通過調(diào)查分析得知，保護區(qū)林地的主要問題：樹種結(jié)構(gòu)單一，林層結(jié)構(gòu)簡單，物種多樣性差，綜合水源涵養(yǎng)功能低下。因此根據(jù)保護區(qū)不同的氣候條件、自然地理環(huán)境，結(jié)合不同的立地條件與土壤特征，對現(xiàn)有的有林地、灌木林地、疏林地、退耕地、荒地、未利用地進行植物群落構(gòu)建，以提高生物多樣性為目的，并考慮構(gòu)建的植物群落能最快地發(fā)揮群落的生態(tài)效應(yīng)和水土流失防治能力。通過基本的樹種配置和封育措施的實施，使保護區(qū)林地盡快恢復(fù)自身的生態(tài)系統(tǒng)和生產(chǎn)功能，然后通過林地自身的物種演替使林地生物多樣性得到恢復(fù)。

(2)云龍水庫、雙化水庫濕地植物多樣性建設(shè)。水源區(qū)濕地的建設(shè)能有效分解、凈化水中的污染物，改善水環(huán)境污染。同時，濕地也是眾多植物、動物，特別是水禽生長的樂園。因此，云龍水庫、雙化水庫濕地植物多樣性的保護與恢復(fù)建設(shè)，將會對水源保護起到重要作用。根據(jù)保護區(qū)濕地建設(shè)的需要，在云龍水庫和雙化水庫種植荷花、芡實、萍蓬蓮、千屈菜、水蔥、香蒲、鳳眼蓮、雨久花、澤瀉、慈姑、荇菜、金魚藻、石菖蒲、菖蒲、蘆葦、花菖蒲等水生植物。

(3)外來物種管理。據(jù)水源區(qū)管理部門統(tǒng)計，云龍水庫保護區(qū)現(xiàn)外來入侵生物大約有20余種，近幾年新傳入的有害生物達數(shù)十種。生物入侵正成為威脅保護區(qū)生物多樣性與生態(tài)環(huán)境的重要因素之一。保護策略與規(guī)劃措施：①成立專門管理機構(gòu)，協(xié)同相關(guān)部門進行聯(lián)控管理。防治外來物種入侵是一項綜合工程，應(yīng)加強同農(nóng)業(yè)、林業(yè)、環(huán)保、漁業(yè)等有關(guān)部門的協(xié)調(diào)聯(lián)動；②搞好保護區(qū)外來物種的家底調(diào)查，組織開展外來物種及入侵生物普查工作，摸清保護區(qū)外來種的種類、分布情況、危害程度等。在此基礎(chǔ)上編制外來物種入侵名單，收集分類，搞清原產(chǎn)地、入侵分布區(qū)、生理生態(tài)、傳播途徑、防治方法等全面信息資料[5]；③建立對外來物種引種的風險性評估制度，提倡使用當?shù)匚锓N，加強當?shù)匚锓N的可持續(xù)利用。引種時，進行科學(xué)風險評估和進行必要的相關(guān)試驗[6]；④建立完善的外來物種入侵風險檢測、評估及快速反應(yīng)體系。制定科學(xué)的控制方案，包括目標物種、控制區(qū)域、控制方法和時間；⑤加強宣傳教育，提高全民防控意識[7]。外來物種侵入時，要依靠保護區(qū)全民的廣泛參與，及時發(fā)現(xiàn)、及時上報，以取得良好效果。編輯整理入侵物種及防控教育普及材料，利用刊物、小冊子等進行傳播宣傳教育和培訓(xùn)，提高當?shù)鼐用穹婪锻鈦砣肭治锓N的意識。

3結(jié)語

實踐案例將生物多樣性原理、生態(tài)位原理、植物群落演替原理應(yīng)用于云龍水庫水源區(qū)生物多樣性保護規(guī)劃當中，重點關(guān)注生物多樣性當中林分、林地的豎向結(jié)構(gòu)、鄉(xiāng)土植物的選擇、濕地生態(tài)帶重點問題。經(jīng)過案例實踐，體會到在水源區(qū)生物多樣性恢復(fù)與建設(shè)過程中，要重點關(guān)注植物物種的選擇應(yīng)避免大量應(yīng)用外來物種；關(guān)注林分良種率低的問題；必須有效控制經(jīng)濟林的結(jié)構(gòu)與規(guī)模，避免經(jīng)濟林比重過大、趨同現(xiàn)象嚴重等問題。

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