典型高山堰塞湖湖濱帶和緩沖帶的劃定及生態(tài)修復(fù)思路
——以鏡泊湖為例

謝自建， 魏偉偉*， 李春華， 葉春， 王昊

1.湖泊水污染治理與生態(tài)修復(fù)技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室， 中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院2.國(guó)家環(huán)境保護(hù)湖泊污染控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院

湖濱帶是指湖泊流域中陸地生態(tài)系統(tǒng)與水域生態(tài)系統(tǒng)間的生態(tài)過(guò)渡帶，是在湖泊水動(dòng)力和周期性水位變化等環(huán)境因子的作用下，形成的以水文過(guò)程為紐帶、以濕地生物為特征的水陸生態(tài)交錯(cuò)帶[1-2]。湖濱帶分布范圍為湖泊的最低水位線(xiàn)延伸到湖岸濕生植物消失的區(qū)域，包括水向輻射帶、水位變幅帶和陸向輻射帶。作為湖泊生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分[2-3]，湖濱帶對(duì)維持湖泊生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能起著積極的影響。緩沖帶是人為設(shè)置的由湖濱帶的陸向輻射帶上邊界向陸域擴(kuò)展一定寬度的隔離生境，是從湖庫(kù)管理角度劃定的緩沖或減輕人類(lèi)活動(dòng)和自然過(guò)程對(duì)湖泊、水庫(kù)干擾的區(qū)域，其范圍根據(jù)不同水體的實(shí)際情況有所差別，一般寬度在幾十米到幾公里不等[4-5]。緩沖帶作為湖泊外圍的保護(hù)帶，是以綠色流域建設(shè)和協(xié)調(diào)發(fā)展為理念，在湖濱帶的外圍設(shè)立一定區(qū)域，建立流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)與自然湖泊間的過(guò)渡區(qū)，以有效攔截、凈化陸域污染物，減緩人類(lèi)開(kāi)發(fā)活動(dòng)對(duì)湖泊的壓力，保護(hù)湖泊生境。湖濱緩沖帶由湖濱帶和緩沖帶組成[1,5]，是湖庫(kù)水體與陸地之間的過(guò)渡帶和隔離緩沖空間。近年來(lái)，由于我國(guó)湖庫(kù)流域點(diǎn)源污染逐步得到控制，面源污染占比增大，湖濱緩沖帶的劃定和生態(tài)修復(fù)成為改善湖庫(kù)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)生態(tài)增容的重要手段，對(duì)維護(hù)湖庫(kù)生態(tài)系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定具有重要意義[6-7]。

我國(guó)湖濱緩沖帶概念始于“九五”期間，經(jīng)過(guò)不斷的推廣應(yīng)用，從最初的模糊概念逐步發(fā)展為一系列理論及成套技術(shù)，并在我國(guó)湖泊生態(tài)保護(hù)修復(fù)中發(fā)揮了重要作用[8-11]。目前，湖濱帶和緩沖帶的劃定主要在太湖、巢湖等平原型湖庫(kù)開(kāi)展[11-12]，有關(guān)高山堰塞湖等山地型湖庫(kù)湖濱緩沖帶劃定的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。平原型湖庫(kù)湖濱緩沖帶多因人類(lèi)活動(dòng)影響而遭到破壞，而山地型湖庫(kù)自身具有生境結(jié)構(gòu)單一、土壤侵蝕嚴(yán)重等特點(diǎn)，其湖濱緩沖帶多因自身生態(tài)退化而受到破壞，因此，開(kāi)展山地型湖泊的湖濱緩沖帶劃定并提出生態(tài)修復(fù)思路更具有迫切性和必要性。筆者以典型高山堰塞湖——鏡泊湖作為研究對(duì)象，通過(guò)資料收集和野外勘察，對(duì)鏡泊湖湖濱緩沖帶進(jìn)行劃定，探明區(qū)域內(nèi)湖濱帶和緩沖帶的特征及生態(tài)環(huán)境存在的主要問(wèn)題，提出鏡泊湖湖濱緩沖帶生態(tài)修復(fù)思路，旨在為鏡泊湖流域水環(huán)境保護(hù)和水生態(tài)修復(fù)提供依據(jù)。

1 研究區(qū)概況與技術(shù)路線(xiàn)

1.1 研究區(qū)概況

鏡泊湖位于黑龍江省東南部寧安市境內(nèi)，是中國(guó)最大、世界第二大火山熔巖高山堰塞湖，是國(guó)家5A級(jí)風(fēng)景名勝區(qū)、世界地質(zhì)公園，流域總面積為 11 665 km2。鏡泊湖流域內(nèi)有近30條河流，年均流入量為90.8 m3/s，年均徑流量為28.7×108m3，其中牡丹江是湖水主要來(lái)源[13]。湖泊南北長(zhǎng)45 km，東西最寬處達(dá)6 km，平均水深為13.8 m，面積為79.3 km2。湖泊多年平均水位為347.95 m；最高水位為354.43 m，多出現(xiàn)在8—9月；最低水位為339.17 m，多出現(xiàn)在3—4月[14-15]。

流域土壤類(lèi)型主要是基性巖火山石質(zhì)土和暗棕壤火山灰石，流域內(nèi)典型植被是紅松針闊葉混交林和以蒙古櫟為主的次生落葉闊葉林，植被覆蓋率達(dá)68%[16-17]。流域主要土地利用類(lèi)型包括耕地、林地、草地、建設(shè)用地、水域、未利用地等，2000—2010年，耕地和建設(shè)用地面積分別由232.2和16.4 km2增至277.1和29.3 km2，而林地和草地面積則分別由 1 144和107 km2降至 1 133 和31.3 km2。由于凍融侵蝕、雨水沖刷和湖水沖擊作用，流域內(nèi)水土流失嚴(yán)重，水土流失面積達(dá) 5 000 hm2，水土流失加重面源污染，給區(qū)內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)不同程度的危害[18]。此外，近年來(lái)鏡泊湖湖濱區(qū)域大型水生植物生物量和多樣性明顯下降[19]，導(dǎo)致植物吸收、富集的水體污染物量減少。

20世紀(jì)中期，鏡泊湖水質(zhì)為GB 3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅰ類(lèi)；由于旅游業(yè)發(fā)展和人類(lèi)活動(dòng)加劇，到80年代水質(zhì)下降為Ⅲ類(lèi)，湖面以藍(lán)藻為主的藻類(lèi)分布面積逐漸增加，最高時(shí)占據(jù)40%的水面；2018年鏡泊湖水質(zhì)為Ⅳ類(lèi)，同比水質(zhì)進(jìn)一步下降[18,20]。目前，鏡泊湖執(zhí)行Ⅲ類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)[21]。

1.2 技術(shù)路線(xiàn)

基于資料收集和現(xiàn)場(chǎng)勘察，對(duì)鏡泊湖湖濱帶和緩沖帶進(jìn)行劃定，分析區(qū)域內(nèi)的主要生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，并提出湖濱緩沖帶生態(tài)修復(fù)思路，研究的技術(shù)路線(xiàn)如圖1所示。

圖1 鏡泊湖湖濱緩沖帶劃定及生態(tài)修復(fù)的技術(shù)路線(xiàn)Fig.1 Technology roadmap of littoral zone and buffer zone demarcation in Jingpo Lake and ecological restoration

2 鏡泊湖湖濱帶類(lèi)型劃分

2.1 鏡泊湖湖濱帶類(lèi)型及寬度劃定

湖濱帶的自然結(jié)構(gòu)一般分為陸向輻射帶、水位變幅帶和水向輻射帶[8]。但基于管理的方便，常選擇陸向輻射帶和水位變幅帶來(lái)代表湖濱帶的寬度范圍。本研究使用陸向輻射帶和水位變幅帶寬度之和作為鏡泊湖湖濱帶寬度。通過(guò)2018—2019年對(duì)鏡泊湖湖濱帶的實(shí)地勘察，結(jié)合鏡泊湖湖濱帶地形地貌、水文條件及灘地分布情況，將鏡泊湖湖濱帶分成山體型、大堤型、道路型、河口型、村落型和農(nóng)田型6種類(lèi)型。

水位變幅帶的寬度相對(duì)來(lái)說(shuō)比較容易界定，即最低水位線(xiàn)與最高水位線(xiàn)之間的區(qū)域。陸向輻射帶寬度邊界可以認(rèn)為是從水位變幅帶的上緣延伸到陸向喜濕植物消失的邊緣，陸向輻射帶寬度劃定需要確保該區(qū)域與湖泊水體有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，即延伸部分要實(shí)現(xiàn)與湖泊融為一體，而不是中間被道路、山坡、大地等障礙物隔離[1,5-6]。通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研、資料收集和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，確定鏡泊湖不同類(lèi)型湖濱帶陸向輻射帶寬度劃定方法為：1)山體型湖濱帶。指湖泊水體直接與山體相鄰的湖濱帶類(lèi)型，其陸向輻射帶寬度由最高水位線(xiàn)延伸到山腳處。2)大堤型湖濱帶。指湖濱帶區(qū)域建有大堤，其陸向輻射帶由最高水位線(xiàn)延伸到大堤背水側(cè)向陸域延伸5～30 m，參照《水利部關(guān)于加快推進(jìn)河湖管理范圍劃定工作的通知》(水河湖〔2018〕314號(hào))要求，1級(jí)堤防防護(hù)堤寬度延伸20～30 m，2、3級(jí)堤防防護(hù)堤寬度延伸10～20 m，4、5級(jí)堤防防護(hù)堤寬度延伸5～10 m。3)道路型湖濱帶。指原岸帶空間修建有道路的湖濱帶，其陸向輻射帶由最高水位線(xiàn)延伸到道路背水側(cè)路基保護(hù)范圍的邊界線(xiàn)。4)河口型湖濱帶。指有出入湖庫(kù)河流、河道的湖濱帶區(qū)域，其陸向輻射帶是以河口中心線(xiàn)和湖岸延伸線(xiàn)交匯處為圓心，以河口寬度為半徑的扇形區(qū)域，并與其他類(lèi)型的湖濱帶平滑連接。5)農(nóng)田型湖濱帶。指原岸帶空間被開(kāi)墾為農(nóng)田，永久性或季節(jié)性被農(nóng)田侵占的湖濱帶區(qū)域。農(nóng)田型湖濱帶陸向輻射帶寬度采用歷史數(shù)據(jù)對(duì)照法或橫向類(lèi)比法確定，且優(yōu)先選擇歷史數(shù)據(jù)對(duì)照法；同時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況和發(fā)展?fàn)顩r，因地制宜地確定寬度。結(jié)合鏡泊湖農(nóng)田分布狀況，農(nóng)田型陸向輻射帶寬度應(yīng)從最高水位線(xiàn)向陸域擴(kuò)展不少于15 m，最大寬度一般不超過(guò)50 m。6)村落型湖濱帶。指原岸帶空間被村落侵占的湖濱帶類(lèi)型。村落型湖濱帶又可分為零星房屋型和集中居住區(qū)型，零星房屋型湖濱帶陸向輻射帶寬度劃定方法與農(nóng)田型相同，采用歷史數(shù)據(jù)對(duì)照法或橫向類(lèi)比法確定，且優(yōu)先選擇歷史數(shù)據(jù)對(duì)照法，并結(jié)合實(shí)際情況確定寬度，集中居住區(qū)型劃至集中居住區(qū)邊緣。結(jié)合鏡泊湖村落分布狀況，村落型湖濱帶陸向輻射帶寬度應(yīng)從最高水位線(xiàn)向陸域擴(kuò)展不少于15 m，最大寬度一般不超過(guò)50 m。

鏡泊湖湖盆形態(tài)由南向北逐漸加深，湖水呈南淺北深趨勢(shì)。湖區(qū)北部為深水區(qū)，湖岸為陡峭的巖石或緊貼山坡，有山體阻隔，景區(qū)部分被大堤包圍，湖濱帶寬度較小，為0～50 m，其中陸向輻射帶寬度為0～40 m，水位變幅帶寬度為3～6 m；而湖區(qū)南部及被鏡泊鎮(zhèn)包圍的湖灣則以淺水區(qū)為主，部分深水區(qū)在靠岸處也有局部淺水區(qū)湖濱帶，湖濱帶寬度較大，為10～140 m，其中陸向輻射帶寬度為10～80 m，水位變幅帶寬度為0～60 m。

2.2 鏡泊湖湖濱帶分布及主要特征

鏡泊湖山體型、大堤型、道路型、河口型、村落型、農(nóng)田型(圖2)6種類(lèi)型湖濱帶的分布及特點(diǎn)如下。

圖2 鏡泊湖不同類(lèi)型湖濱帶分布Fig.2 Distribution of different types of littoral zones in Jingpo Lake

2.2.1山體型湖濱帶

湖水毗鄰山體，由于湖水長(zhǎng)期的沖刷作用，水位變幅帶沿線(xiàn)底質(zhì)以碎石、沙地為主，湖濱區(qū)域土壤侵蝕嚴(yán)重，很少有大型水生植物生長(zhǎng)。山體型湖濱帶主要分布在鏡泊湖中部和北部湖岸，長(zhǎng)約150.28 km，占湖濱帶總長(zhǎng)度的78.3%，是鏡泊湖湖濱帶的主要類(lèi)型。

2.2.2大堤型湖濱帶

鏡泊湖部分岸帶建有堤岸，且湖水在最低水位時(shí)已到達(dá)大堤的堤腳或以上部位。由于風(fēng)浪對(duì)基底的持續(xù)沖蝕，該區(qū)域只有眼子菜、矮生耐寒枯草等少量沉水植物存活。大堤型湖濱帶一般建于旅游景區(qū)或居住區(qū)沿岸，通過(guò)堤岸建設(shè)保護(hù)湖濱帶或在湖濱區(qū)修建有碼頭，屬非自然岸坡。該類(lèi)湖濱帶長(zhǎng)5.91 km，占鏡泊湖湖濱帶總長(zhǎng)度的3.1%。

2.2.3道路型湖濱帶

鏡泊湖原岸帶空間修建有道路，道路多依靠山體，由于長(zhǎng)期受到湖水侵蝕，少有大型水生植物生長(zhǎng)。道路人為改變了湖濱帶的地形地貌和徑流狀態(tài)，一般無(wú)法去除干擾和恢復(fù)原貌。道路型湖濱帶主要分布在鏡泊湖中部和北部湖岸，長(zhǎng)7.42 km，占鏡泊湖湖濱帶總長(zhǎng)度的3.9%。

2.2.4河口型湖濱帶

該類(lèi)型湖濱帶位于河流的入、出湖口，主要地貌特征為河口的邊緣處有邊灘，前緣有心灘和淺灘，有著復(fù)雜的灘地、水面鑲嵌結(jié)構(gòu)，大型水生植物種類(lèi)較多，其中濕生植物以菖蒲、毒芹為主，挺水植物以水蒿、蘆葦為主，浮葉植物以?xún)蓷?、東北菱為主，沉水植物以眼子菜、杉葉藻為主。有些河流因輸沙量較大，泥沙堆積在河口，逐漸發(fā)育成河口三角洲濕地。有些河流基于人類(lèi)通航及濱水環(huán)境利用的需要，河口處被采用不同方式進(jìn)行了改造，如河口灘地被開(kāi)挖，底質(zhì)被疏浚，河口處水較深，加上過(guò)往船舶以及油污染的影響，大型水生植物難以生存。該類(lèi)型湖濱帶零星分布，主要位于鏡泊湖南部入湖河口、北部出湖河口，湖濱帶長(zhǎng)10.21 km，占鏡泊湖湖濱帶總長(zhǎng)度的5.3%。

2.2.5村落型湖濱帶

鏡泊湖村落型湖濱帶與農(nóng)田型湖濱帶交錯(cuò)分布，湖濱區(qū)域有大型水生植物分布，其中濕生植物以菖蒲、三棱水蔥為主，挺水植物以蘆葦、藺草為主，浮葉植物以東北菱、丘角菱為主，沉水植物以馬來(lái)眼子菜、杉葉藻為主。村落型湖濱帶主要位于南部湖岸，長(zhǎng)7.12 km，占鏡泊湖湖濱帶總長(zhǎng)度的3.7%。

2.2.6農(nóng)田型湖濱帶

該類(lèi)型湖濱帶多位于湖灣區(qū)域，湖濱帶結(jié)構(gòu)復(fù)雜，湖灣內(nèi)水動(dòng)力條件相對(duì)緩和，水質(zhì)相對(duì)較好，有利于大型水生植物的生長(zhǎng)，以蘆葦、水蒿等挺水植物為主，也有其他大型水生植物分布，但在湖灣間的岬腳下一般形成陡岸深水環(huán)境，多塊石，不適合大型水生植物生長(zhǎng)。農(nóng)田型湖濱帶主要分布在南部湖岸，長(zhǎng)10.92 km，占鏡泊湖湖濱帶總長(zhǎng)度的5.7%。

3 鏡泊湖緩沖帶類(lèi)型劃分

3.1 鏡泊湖緩沖帶寬度劃定原則

湖泊緩沖帶寬度的劃定需要考慮湖泊流域面積、水功能定位、水體深淺、土壤侵蝕狀況、周邊土地利用、污染源強(qiáng)度等。1)隨著流域面積增大，湖泊面臨的壓力也會(huì)增長(zhǎng)，需要的湖泊緩沖帶寬度越大。一般將流域面積<10 km2的湖(庫(kù))劃為小流域類(lèi)型，流域面積為10 ～1 000 km2的湖(庫(kù))劃為中流域類(lèi)型，流域面積≥1 000 km2的湖(庫(kù))劃為大流域類(lèi)型。2)按照水功能定位，湖泊可劃分為飲用水水源地、非飲用水水源地，飲用水源地相較于非飲用水源地，水功能定位更高，湖泊緩沖區(qū)寬度更大。3)按照水體深淺，湖泊可劃分為深水湖泊和淺水湖泊(深/淺水湖泊水深界限一般為6 m)，與淺水湖泊相比，深水湖泊需要設(shè)置更寬的緩沖帶。4)流域的土壤類(lèi)型及土壤侵蝕強(qiáng)度直接關(guān)系到污染物的遷移擴(kuò)散速率。土壤侵蝕強(qiáng)度越大，污染物遷移速度越快，對(duì)湖泊污染越嚴(yán)重，需要的緩沖帶寬度也越大。根據(jù)鏡泊湖的土壤類(lèi)型及土壤侵蝕強(qiáng)度現(xiàn)狀，需設(shè)置較寬的緩沖帶。5)土地利用類(lèi)型與流域污染源類(lèi)型及強(qiáng)度密切相關(guān)，污染源強(qiáng)度高的流域應(yīng)該設(shè)置更寬的緩沖帶。

鏡泊湖流域面積為 11 665 km2，屬大型湖泊，湖泊水體功能按照非飲用水水源地考慮，湖區(qū)北部為深水湖區(qū)，南部湖灣區(qū)域?yàn)闇\水湖區(qū)。結(jié)合鏡泊湖湖濱區(qū)域土地利用類(lèi)型，將鏡泊湖緩沖帶劃分為山體型、農(nóng)田型和村落型3種類(lèi)型。通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研、資料收集和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，確定鏡泊湖各類(lèi)型緩沖帶的寬度劃定方法如下。1)山體型緩沖帶。指湖岸邊緊鄰山體的緩沖帶類(lèi)型，其緩沖帶寬度延伸到山脊線(xiàn)處。2)農(nóng)田型緩沖帶。指湖泊岸線(xiàn)向陸向延伸400 m以?xún)?nèi)具有分片或連片農(nóng)田的緩沖帶類(lèi)型，該類(lèi)型緩沖帶寬度劃定原則：連片農(nóng)田面積<3.333 hm2時(shí)，緩沖帶寬度不小于155 m，應(yīng)因地制宜地設(shè)置生態(tài)攔截溝渠；連片農(nóng)田面積為3.333～6.667 hm2時(shí)，緩沖帶寬度不小于180 m，且設(shè)置的農(nóng)田生態(tài)攔截溝渠面積占比不少于農(nóng)田面積的1%；連片農(nóng)田面積≥6.667 hm2時(shí)，緩沖帶寬度不小于230 m，且設(shè)置的農(nóng)田生態(tài)攔截溝渠面積占比不少于農(nóng)田面積的1.5%，其中不少于0.5%的面積為生態(tài)水塘或濕地。3)村落型緩沖帶。指湖泊岸線(xiàn)向陸向延伸500 m 范圍內(nèi)有村落分布的緩沖帶類(lèi)型，結(jié)合鏡泊湖村落分布狀況，建議村落型緩沖帶的寬度設(shè)為155 m。

3.2 鏡泊湖緩沖帶的分布及主要特征

鏡泊湖3種類(lèi)型緩沖帶分布如圖3所示，各類(lèi)型緩沖帶寬度的劃定及主要特征如下。

圖3 鏡泊湖不同類(lèi)型緩沖帶分布Fig.3 Distribution of different types of buffer zones in Jingpo Lake

3.2.1山體型緩沖帶

鏡泊湖周?chē)蠖急簧襟w包圍，又處于土壤侵蝕強(qiáng)烈區(qū)域，總體上可把湖體周?chē)谝恢厣郊棺鳛楹淳彌_帶的邊界。山體型緩沖帶長(zhǎng)度約為205.9 km，是鏡泊湖最主要的緩沖帶類(lèi)型，其寬度為80～550 m(水平距離)，估算平均值為260 m，坡面距離按照實(shí)際山腳到山脊距離來(lái)定，山體第一重山脊距離鏡泊湖的斜面平均距離約為436 m。有些區(qū)域有多重山丘包圍，臨近水體的為小山丘，后面有更高的山體，且高山山腳與臨水小山丘相連，這種情況下需要把直接能匯入鏡泊湖水體的高山坡面也劃入湖泊緩沖帶范圍內(nèi)。區(qū)域內(nèi)植被類(lèi)型以落葉闊葉林和針葉闊葉林為主，優(yōu)勢(shì)物種包括楓樺、山槐、臭冷杉、紅松、紫椴、魚(yú)鱗云杉等。

3.2.2農(nóng)田型緩沖帶

農(nóng)田型緩沖帶主要分布在鏡泊湖南部湖區(qū)，尤其是瀕臨鏡泊鎮(zhèn)的區(qū)域。北部湖區(qū)有少部分農(nóng)田區(qū)域，但因北部湖區(qū)農(nóng)田區(qū)域臨界山體，緩沖帶劃定可參照山體型緩沖帶，因此鏡泊湖農(nóng)田型緩沖帶劃定主要針對(duì)瀕臨鏡泊鎮(zhèn)區(qū)域的農(nóng)田型緩沖帶。鏡泊湖岸帶農(nóng)田類(lèi)型包括水田和旱地，其中水田主要種植水稻，旱地種植的作物包括玉米、大豆、蔬菜等?？紤]到湖區(qū)南部的連片農(nóng)田區(qū)域面積均大于6.667 hm2，所以鏡泊湖農(nóng)田緩沖帶的參照寬度設(shè)為230 m。劃定結(jié)果顯示，農(nóng)田型緩沖帶外圍長(zhǎng)度約為15.8 km。在農(nóng)田型緩沖帶劃定時(shí)需注意，在坡度≥10°的岸帶不能有農(nóng)田存在，否則緩沖帶再寬，起到的保護(hù)作用也甚微。在該情況下，首先考慮將臨湖200 m范圍內(nèi)的農(nóng)田全部退出，若近期實(shí)施存在困難，則要考慮實(shí)施農(nóng)田面源污染控制氮磷生態(tài)攔截溝渠工程。

3.2.3村落型緩沖帶

村落型緩沖帶主要分布在南部湖區(qū)的鏡泊鎮(zhèn)。因北部湖區(qū)村落臨界山體，可參照山體型緩沖帶劃定，因此鏡泊湖村落型緩沖帶主要針對(duì)瀕臨鏡泊鎮(zhèn)區(qū)域的村落型緩沖帶。根據(jù)實(shí)際調(diào)查結(jié)果，村落型緩沖帶外圍長(zhǎng)度約4.8 km。對(duì)分布在湖區(qū)周?chē)拇迓湫途彌_帶，管理上要求至少距離湖岸400 m內(nèi)的村落設(shè)有分散式污水處理裝置或者接入城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)管網(wǎng)，否則須將沿湖400 m內(nèi)村落全部拆除。

4 鏡泊湖湖濱緩沖帶主要生態(tài)環(huán)境問(wèn)題

4.1 湖濱帶植被覆蓋率低，生物量和多樣性銳減

湖濱帶植被能減緩陸向入湖水流，特別是洪水的流速，降低洪峰流量，使懸浮顆粒物沉降下來(lái)。濕生植物、挺水植物和沉水植物的根系和植株可直接減小風(fēng)浪襲擊湖岸的強(qiáng)度，保護(hù)湖岸免受風(fēng)浪的直接沖刷和侵蝕。同時(shí)，植被的持水能力對(duì)涵養(yǎng)水源和水土保持也很重要。鏡泊湖湖濱帶大型水生植物分布稀少，與20世紀(jì)80年代相比，挺水植物由原來(lái)的33種減少到4種，其他生活型大型水生植物減少了16種。大型水生植物生物量和多樣性明顯下降，部分臨湖灘地常年裸露，難以發(fā)揮湖濱帶原有功能。

4.2 大面積林地被開(kāi)墾為農(nóng)田，闊葉林地面積增加

鏡泊湖流域耕地主要分布于流域北部的吉林省敦化市。2000—2015年，鏡泊湖流域耕地面積逐步擴(kuò)大。過(guò)量施用的化肥、農(nóng)藥通過(guò)徑流、土壤侵蝕和淋溶等方式進(jìn)入水體，造成鏡湖泊水環(huán)境質(zhì)量下降。鏡泊湖流域(牡丹江市)面源入湖污染負(fù)荷中農(nóng)業(yè)種植面源占比最高，其總氮、總磷、氨氮和化學(xué)需氧量(COD)占比分別為43.65%、83.42%、73.28%和35.81%。截至2019年5月，牡丹江市東京城林業(yè)局有超過(guò) 1 655 hm2林地被農(nóng)田侵占，面積占流域內(nèi)該局管轄總面積的17%，這些農(nóng)田多沿湖分布，產(chǎn)生的污染負(fù)荷基本直接入湖，給鏡泊湖帶來(lái)很大的污染。此外，現(xiàn)存的林地遭到各種經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的干擾和破壞，森林結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的變化，常綠針葉林面積縮減，落葉闊葉林面積增加，導(dǎo)致森林群落逆行演替，落葉腐解物入湖造成污染。

4.3 流域內(nèi)山體土壤侵蝕強(qiáng)烈，暴雨期污染物入湖率高

山體型緩沖帶是鏡泊湖緩沖帶的主要類(lèi)型。從山體第一重山脊距離鏡泊湖的斜面平均距離約為436 m，鏡泊湖周?chē)襟w沿鏡泊湖岸線(xiàn)長(zhǎng)度約為205.9 km，則鏡泊湖周?chē)襟w第一重山脊到鏡泊湖岸線(xiàn)匯水區(qū)面積約89 km2。鏡泊湖處于強(qiáng)土壤侵蝕區(qū)，暴雨期由于桃花水、洪水影響，每年會(huì)出現(xiàn)3～4 次水量激增峰值，且攜帶大量污染物的徑流在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)入湖泊，易造成水質(zhì)急速下降。

4.4 流域內(nèi)村鎮(zhèn)無(wú)污水處理設(shè)施，垃圾亂丟亂堆現(xiàn)象嚴(yán)重

鏡泊湖流域在牡丹江境內(nèi)轄3鎮(zhèn)1鄉(xiāng)1局，除了景區(qū)內(nèi)有分散式污水處理設(shè)施外，其他絕大部分區(qū)域都沒(méi)有污水處理設(shè)施，也沒(méi)有污水截污納管工程將污水接入污水處理廠(chǎng)。農(nóng)村生活污水隨雨水徑流被快速?zèng)_刷入湖，影響湖泊水體質(zhì)量。另外，村落內(nèi)垃圾隨意丟棄在道路、農(nóng)田、河溝及湖泊周邊，對(duì)周?chē)h(huán)境和湖泊水體造成污染。

5 鏡泊湖湖濱緩沖帶生態(tài)修復(fù)思路

針對(duì)鏡泊湖湖濱帶及緩沖帶的生境狀況，提出其生態(tài)修復(fù)思路如圖4所示。在湖濱帶區(qū)域，通過(guò)恢復(fù)大型水生植物群落結(jié)構(gòu)，促進(jìn)水體生境改善與水生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)，增加湖泊水環(huán)境容量，改善水環(huán)境質(zhì)量。在緩沖帶區(qū)域，通過(guò)實(shí)施農(nóng)田面源污染、農(nóng)村生活污染治理方案，使污染源達(dá)標(biāo)排放，減少污染物排放量，進(jìn)而降低污染物入湖負(fù)荷量。此外，通過(guò)實(shí)施環(huán)湖山體水土保持措施，減緩融雪期桃花水和暴雨期洪水對(duì)湖泊水質(zhì)的沖擊。

圖4 鏡泊湖湖濱緩沖帶生態(tài)修復(fù)思路Fig.4 Ideas on ecological restoration of littoral zone and buffer zone in Jingpo Lake

6 結(jié)論

(1) 鏡泊湖湖區(qū)南部和北部湖濱帶寬度明顯不同，湖區(qū)北部湖濱帶寬度較小，約為0～50 m，湖區(qū)南部湖濱帶寬度較大，為10～140 m。鏡泊湖湖濱帶可劃分為6種類(lèi)型，分別是山體型(長(zhǎng)150.28 km，占78.3%)，大堤型(長(zhǎng)5.91 km，占3.1%)，道路型(長(zhǎng)7.42 km，占3.9%)，河口型(長(zhǎng)10.21 km，占5.3%)，村落型(長(zhǎng)7.12 km，占3.7%)和農(nóng)田型(長(zhǎng)10.92 km，占5.7%)，其中，山體型是鏡泊湖最主要的湖濱帶類(lèi)型。

(2) 鏡泊湖緩沖帶劃定參照大型湖泊、非飲用水水源地考慮，其中湖區(qū)北部和南部分別參照深水湖區(qū)和淺水湖區(qū)劃定方法劃定。鏡泊湖緩沖帶劃分為3種類(lèi)型，分別是山體型、農(nóng)田型和村落型，其中山體型緩沖帶是鏡泊湖最主要的緩沖帶類(lèi)型。

(3) 根據(jù)鏡泊湖湖濱帶和緩沖帶類(lèi)型，結(jié)合流域內(nèi)生境條件、土地利用狀況、水文條件及植被分布狀況，明確湖濱緩沖帶面臨的主要生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，提出鏡泊湖湖濱緩沖帶生態(tài)修復(fù)思路，包括湖濱帶大型水生植物恢復(fù)、環(huán)湖山體水土保持、農(nóng)田面源污染綜合治理及農(nóng)村生活污染控制等。