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篇1

關(guān)鍵詞 生態(tài)功能;區(qū)劃;永定河

中圖分類號(hào) X171 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1002-2104(2010)09-0134-06 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2010.09.023

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能是指生態(tài)系統(tǒng)及其生態(tài)過(guò)程所形成的及所維持的人類賴以生存和發(fā)展的生態(tài)環(huán)境條件與效用[1]。生態(tài)修復(fù)強(qiáng)調(diào)生態(tài)恢復(fù)過(guò)程中人類的主動(dòng)性,一般是對(duì)原有的受損生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)和修補(bǔ) ,以提高和恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的部分結(jié)構(gòu)與功能,其關(guān)鍵是恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的功能,并使系統(tǒng)能夠 自我維持[2,3]。生態(tài)功能區(qū)劃是依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)特征、受脅迫過(guò)程與效應(yīng)、生態(tài)服務(wù)功能重要性及生態(tài)環(huán)境敏感性等分異規(guī)律而進(jìn)行的地理空間分區(qū)[4]。生態(tài)功能區(qū)劃能夠?yàn)榫S護(hù)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能,進(jìn)行區(qū)域生態(tài)修復(fù)與環(huán)境管理提供地理空間上的框架[5],目前已成為領(lǐng)域內(nèi)的研究熱點(diǎn)。我國(guó)于2002年了《生態(tài)功能區(qū)劃暫行規(guī)程》[6],為相關(guān)工作提供了原則上的技術(shù)指導(dǎo),在學(xué)術(shù)界,亦有諸多學(xué)者開(kāi)展了相關(guān)研究。大部分是以行政區(qū)劃地域?yàn)檠芯繉?duì)象,主要包括省域生態(tài)功能區(qū)劃[4]、城市生態(tài)功能區(qū)劃[8-9]、縣域生態(tài)功能區(qū)劃[9],還有部分學(xué)者對(duì)地域內(nèi)具體自然要素生態(tài)功能分區(qū)進(jìn)行了探索,如湖泊生態(tài)功能區(qū)劃[10]、生態(tài)河岸帶功能分區(qū)[11]、水生態(tài)功能分區(qū)[12]等。20世紀(jì)80年代以來(lái),永定河由于水資源緊缺,生態(tài)系統(tǒng)退化嚴(yán)重,生態(tài)服務(wù)功能急劇衰退。 隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展,首都北京對(duì)永定河生態(tài)服務(wù)功能提出了新的需求,永定河生態(tài)修 復(fù)已經(jīng)提上了議事日程。河流生態(tài)修復(fù)是一項(xiàng)功在當(dāng)代,利在千秋的事業(yè),即將大規(guī)模展開(kāi) 的永定河生態(tài)修復(fù)將成為我國(guó)生態(tài)修復(fù)建設(shè)的標(biāo)桿性工程。本研究根據(jù)生態(tài)功能區(qū)劃的原理,結(jié)合永定河的自然環(huán)境特征,利用GIS和RS技術(shù)進(jìn)行永定 河生態(tài)問(wèn)題和生態(tài)服務(wù)功能重要性分析,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行以調(diào)控河道生態(tài)修復(fù)為目標(biāo)的生態(tài) 功能區(qū)劃,以期為永定河生態(tài)修復(fù)提供科學(xué)依據(jù),亦對(duì)生態(tài)功能區(qū)劃技術(shù)與方法的應(yīng)用領(lǐng)域 進(jìn)行探索。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究區(qū)概況

永定河北京段(幽州―梁各莊)位于北京西部,流經(jīng)門(mén)頭溝、石景山、豐臺(tái)、大興和房 山五個(gè)區(qū),主河道長(zhǎng)約170 km,流域面積為3 168 km2。2007年永定河北京段流域常住人口440萬(wàn)人,GDP為1 150億元,地方財(cái)政收入103億元, 占全市的5%。本文生態(tài)區(qū)劃范圍為永定河北京段河道兩邊500 m區(qū)域,但考慮到河道功能分區(qū)不能脫離河道對(duì)應(yīng)流域范圍生態(tài)現(xiàn)狀、生態(tài)功能特征及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃,因此本文分析相關(guān)內(nèi)容多以流域?yàn)閷?duì)象。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究使用的數(shù)據(jù)主要包括土地利用/覆被變化數(shù)據(jù)、自然資源數(shù)據(jù)、環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)等。土地利用/覆被數(shù)據(jù)以2009年SPOT數(shù)字遙感影像作為數(shù)據(jù)源,解譯生成coverage類型數(shù)據(jù),第一大類分為6種類型,其下又分為25個(gè)二級(jí)類。 自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)主要來(lái)自研究區(qū)相關(guān)的統(tǒng)計(jì)年鑒、水資源公報(bào)、環(huán)境質(zhì)量報(bào)告書(shū)等。

2 生態(tài)區(qū)劃目標(biāo)、方法與原則

2.1 區(qū)劃目標(biāo)

永定河河道修復(fù)生態(tài)功能區(qū)劃是以指導(dǎo)河流生態(tài)修復(fù)為總體目標(biāo),具體的目標(biāo)包括 :明確流域生態(tài)系統(tǒng)類型的結(jié)構(gòu)以及空間分布;明確河段主要生態(tài)環(huán)境問(wèn)題及空間分異;確 定生態(tài)環(huán)境敏感性與生態(tài)功能重要性分布;提供河道生態(tài)功能區(qū)劃,明確各河段生態(tài)修復(fù)的 方向與調(diào)控指標(biāo)。

2.2 區(qū)劃原則

在生態(tài)功能區(qū)劃中,將遵循以下原則:全面規(guī)劃、統(tǒng)籌兼顧原則;突出生態(tài)功能體系的整體協(xié)調(diào)原則;區(qū)域共扼性原則;防洪與生態(tài)景觀優(yōu)美、農(nóng)作物經(jīng)濟(jì)利益的協(xié)調(diào)原則;可持續(xù)發(fā)展與前瞻性原則。

彭?濤等:永定河河道修復(fù)生態(tài)功能區(qū)劃研究

中國(guó)人口•資源與環(huán)境 2010年 第9期2.3 區(qū)劃方法與技術(shù)路線

研究方法主要是在區(qū)域生態(tài)環(huán)境調(diào)查與搜集流域相關(guān)資料的基礎(chǔ)上,利用RS與GIS技術(shù),首先進(jìn)行生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀評(píng)價(jià),明確區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的空間分布;其次進(jìn)行生態(tài)問(wèn)題分析與生態(tài)功能重要性評(píng)價(jià),分析主要生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的現(xiàn)狀和趨勢(shì),確定生態(tài)敏感區(qū)域及生態(tài)功能重要性的空間差異;最后根據(jù)生態(tài)環(huán)境特征的相似性與差異性及相關(guān)發(fā)展規(guī)劃對(duì)河道進(jìn)行分區(qū),提出不同河段生態(tài)修復(fù)調(diào)控指標(biāo)。具體技術(shù)路線見(jiàn)圖1。 圖1 河道生態(tài)功能區(qū)劃技術(shù)路線圖

Fig.1 Technical route for river ecological

function regionalization

3 永定河河道生態(tài)功能區(qū)劃

3.1 自然資源特征分析

3.1.1 地形地貌

永定河北京段地勢(shì)北高南低,最高海拔約2 263 m,最低為17 m,總體縱坡為1.64‰。三家店以上段干流稱山峽段(上游),河道長(zhǎng)92 km,河道平均縱坡3.1‰,地貌類型多為山地侵蝕構(gòu)造地貌,以中山、低山丘陵和河谷臺(tái)地為主。三家店至盧溝橋稱盧三段(中游),河道長(zhǎng)約17 km,此段河道已脫離山區(qū)而進(jìn)入低山區(qū)及平原,河床淤高,河道縱坡為2.65‰,形成具有河床、灘地、階地等。盧溝橋至市界梁各莊段稱盧梁段(下游),河道長(zhǎng)度為61 km,河道逐漸變寬,河道縱坡為1‰-0.38‰,為河流沖積扇,沙荒河漫灘地與風(fēng)蝕沙地較多。

3.1.2 土壤

永定河北京段上游海拔1 000 m以上中山地帶,土壤為山地棕壤,海拔1 000 m以下 的低山地帶,土壤為地帶性土類褐色土;其中,在中山陽(yáng)坡發(fā)育著粗骨性棕壤,低山陽(yáng)坡發(fā) 育著粗骨性褐土,而陰坡發(fā)育著典型棕壤與淋溶褐土;中游流經(jīng)城區(qū),多為火山巖及碳酸巖 的褐黃色的亞粘土;下游主要成土母質(zhì)有沖積洪積物、沖積物和沖積風(fēng)積物,以潮土為主。

3.1.3 水資源

永定河近十年來(lái)年平均入京水量約為4.07億m3,而可供水資源量?jī)H僅只有0.53億m3/年 。上游河道水量與降雨緊密相連,一般年份含砂量都在4%左右,流量為3-5 m3/s。中下游常年 斷流,區(qū)域地下水類型主要為孔隙潛水,補(bǔ)給來(lái)源主要是地下徑流及大氣降水。每年仍有污水入河,包括工業(yè)污水和生活污水,地表水體基本達(dá)到了富營(yíng)養(yǎng)化水平,有水河段總體處于地表水二 級(jí)標(biāo)準(zhǔn),為輕度污染。

3.1.4 氣候

研究區(qū)位于歐亞大陸東部中緯度地帶,處在東部濕潤(rùn)區(qū)和西部干旱區(qū)之間,大陸性氣候明顯。整個(gè)流域平均年降雨量約為556-560 mm,年際變化大,少雨年僅200-300 mm,而 豐雨年則達(dá)1 300多mm,區(qū)域降雨多集中在6-9月。流 域全年平均日照2 470小時(shí),年平均無(wú)霜期200天左右。氣溫日變化及年內(nèi)變化都很大,上游 門(mén)頭溝多年平均氣溫為11.7 ℃,1月份為零下4.3 ℃,七月份達(dá)到25.8 ℃。多年平均相對(duì)濕度57%,官?gòu)d山峽區(qū)間年蒸發(fā)量在1 800 m m左右,門(mén)頭溝站為1 890 mm。

3.1.5 生物多樣性

上游山區(qū)植被以森林及其次生灌叢群落為主,低山地帶氣候溫和,由于森林遭破壞,植被以落葉灌叢為主。下游幾乎已經(jīng)干涸多年無(wú)水,河道幾乎是雜草叢生的荒地和幾乎寸草不生的荒石灘。河川谷地以農(nóng)作物和蔬菜等作物為主。流域水生植被主要為沉水植物、浮水植物、挺水植物、濕生草本植物等。流域內(nèi)野生動(dòng)物有獾、野兔、布谷鳥(niǎo)等幾十種。相關(guān)保護(hù)區(qū)共有國(guó)家保護(hù)野生動(dòng)物5目8科11種。

3.2 生態(tài)問(wèn)題分析

3.2.1 山峽段水源涵養(yǎng)能力下降,水土流失敏感性較高

三家店以上流域面積1 291 km2,多為石質(zhì)山區(qū),地形破碎,陡、急、險(xiǎn)坡面積比例高,是山洪易發(fā)區(qū),以暴雨徑流造成的水力侵蝕的水土流失類型為主。中游在清水河流域和下馬嶺溝流域存在水土流失區(qū)。根據(jù)2000年全國(guó)第二次土壤侵蝕遙感調(diào)查結(jié)果為759.03 km2,其中,輕度土壤侵蝕610.16 km2,中度土壤侵蝕148.87 km2,土壤侵蝕模數(shù)2 000 t/km2•a,年平均侵蝕量291萬(wàn) t。近年來(lái),山地綠化工程、人工河道綠化工程的逐步實(shí)施,使得區(qū)域 的林地、草地覆蓋率增加,大大降低了水土流失程度,但從地勢(shì)、地貌、土壤等自然條件本 底看,區(qū)域水土流失敏感性較高。

3.2.2 可供水量下降,水質(zhì)污染

永定河近年來(lái)入京水量不斷減少,且水質(zhì)污染仍在繼續(xù)。上游工業(yè)污染源占主要比例,生活污染源所占比例相對(duì)較低。據(jù)2008年北京市水資源公報(bào),永定河三家店以上干流河道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為Ⅱ類,污染屬有機(jī)污染型,污染最重的項(xiàng)目有COD、BOD和總氮。上中游沿河地區(qū)及企業(yè)缺少市政排水及污水處理設(shè)施,絕大部分工業(yè)廢水及生活污水通過(guò)地表直接排入永定河中,每年向永定河排放污水量約為1 500萬(wàn)t。三家店以下河段已多年斷水,沿岸首鋼、京能電廠、高井電廠等企業(yè)大量開(kāi)采地下水,導(dǎo)致河道及沿岸地區(qū)地下水位下降,嚴(yán)重缺水。

3.2.3 下游河道環(huán)境差,風(fēng)沙嚴(yán)重

永定河三家店以下常年斷流,使得下游河道干涸,砂石盜采使植被受到破壞,河床,大面積河灘地已嚴(yán)重沙化,成為北京沙塵源地。未被綠化的空白地段,生物多樣性較差,每遇 大風(fēng)便塵土飛揚(yáng),直接殃及沿岸、城區(qū)及下風(fēng)向更遠(yuǎn)的地區(qū)生態(tài)環(huán)境。

3.2.4 防洪標(biāo)準(zhǔn)未達(dá)標(biāo)準(zhǔn),危及防洪安全

歷經(jīng)多年整治,永定河流域已初步形成防洪體系,但仍存在堤防防灌標(biāo)準(zhǔn)不足且有缺口、建 筑物壅水、阻水等影響行洪安全的因素。目前,除盧三段左堤外,永定河現(xiàn)狀防洪標(biāo)準(zhǔn)只接 近100年一遇,未達(dá)到《北京城市總體規(guī)劃》(2004-2020年)提出的北京“中心城按不低于200年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防”。上游山峽區(qū)間沒(méi)有控制性工程。盧三段石電灰管橋處行洪斷面狹窄,形成卡口;廣寧路漫水橋、京原路漫水橋行洪標(biāo)準(zhǔn)不足10年一遇。下游地區(qū)河道內(nèi)種植農(nóng)作物現(xiàn)象普遍,阻礙行洪。

3.2.5 植被結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,生物多樣性下降

永定河水質(zhì)污染導(dǎo)致上中游濕地富營(yíng)養(yǎng)化顯著,水生生物大量死亡,使得對(duì)生存環(huán)境敏感的生物群落或物種遷出濕地。永定河三家店攔河閘以下斷流,農(nóng)作物種植業(yè)的發(fā)展迅速,河道景觀不斷變化,生態(tài)格局極不穩(wěn)定,影響生物棲息。過(guò)度的資源利用和環(huán)境開(kāi)發(fā)建設(shè)造成生態(tài)與環(huán)境質(zhì)量下降,物種多樣性降低,并影響了該區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)和恢復(fù)能力,致使 流域內(nèi)水、陸生的魚(yú)、鳥(niǎo)等野生動(dòng)物變得稀少,生物多樣性下降嚴(yán)重。

3.3 生態(tài)功能重要性評(píng)價(jià)

生態(tài)服務(wù)功能重要性評(píng)價(jià)是針對(duì)典型生態(tài)系統(tǒng),評(píng)價(jià)生態(tài)服務(wù)功能的綜合特征。根據(jù)永定河實(shí)際情況,本研究主要針對(duì)生物多樣性保護(hù)、水源涵養(yǎng)、土壤保持、凈化環(huán)境、娛樂(lè)休閑等5方面生態(tài)服務(wù)功能進(jìn)行重要性評(píng)價(jià)。首先,根據(jù)生態(tài)功能價(jià)值評(píng)估相關(guān)的研究成果[13-14] ,評(píng)估永定河當(dāng)前生態(tài)現(xiàn)狀下的生態(tài)功能及分項(xiàng)功能的空間差異;在此基礎(chǔ)上,結(jié)合《北 京市永定河綜合規(guī)劃報(bào)告》、《北京市永定河生態(tài)環(huán)境建設(shè)規(guī)劃報(bào)告》及相關(guān)區(qū)縣對(duì)永定河 相應(yīng)區(qū)域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃,綜合確定永定河流域不同河段對(duì)應(yīng)區(qū)域的生態(tài)功能重要性差 異與河段對(duì)應(yīng)的生態(tài)功能定位。

3.3.1 水源涵養(yǎng)

生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)服務(wù)功能重要性在于整個(gè)區(qū)域?qū)υu(píng)價(jià)地區(qū)水資源的依賴程度以及洪水調(diào)蓄 作用大小。生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)與水文調(diào)蓄能力主要受植被類型及其結(jié)構(gòu)、地表層覆蓋狀況以及土壤理化性質(zhì)等因素的影響。森林生態(tài)系統(tǒng)具有巨大的涵養(yǎng)水源和調(diào)節(jié)徑流的功能,具體包括蓄水作用、調(diào)節(jié)徑流、減緩洪水、影響徑流泥沙等。在國(guó)家林業(yè)局和財(cái)政部聯(lián)合下發(fā)的《國(guó)家級(jí)公益林區(qū)劃界定辦法》(2009)中對(duì)永定河的源頭和江河兩岸的森林被劃分為國(guó)家重點(diǎn)生態(tài)公益林。永定河北京段水源涵養(yǎng)最重要地區(qū)主要分布在三家店以上的區(qū)域,區(qū)內(nèi)森林覆蓋率較高,生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)較好,對(duì)于調(diào)控永定河水量、延緩洪峰具有極其重要作用;另外,永定河門(mén)頭溝段濕地自然保護(hù)區(qū)的濕地資源十分豐富,對(duì)調(diào)節(jié)徑流、涵養(yǎng)水源具有重要作用。

3.3.2 土壤保持

土壤形成與保護(hù)功能是在分析現(xiàn)有土地利用/覆被水土保持功能現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,考慮對(duì)于北京市風(fēng)沙防治的作用,確定不同區(qū)域的功能差異。研究區(qū)土壤保持功能最為重要區(qū)域?yàn)槿业暌陨蠉{谷區(qū)河段,上游峽谷區(qū)坡度較高,降雨極易引起山體滑坡與表層土壤的流失。近期通過(guò)河段周圍的大面積綠化工程的實(shí)施,有效防止了水土流失,使永定河水含沙量大為 降低。土壤保持功能另一重要區(qū)域是下游南五環(huán)以外河段,此段常年斷流,已經(jīng)成為影響北 京市內(nèi)風(fēng)沙的重要源頭。當(dāng)前農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)以及部分規(guī)劃的人工綠地工程,將對(duì)于防風(fēng)固沙 起到重要作用,從而促進(jìn)該河段的土壤形成與保護(hù)。

3.3.3 凈化環(huán)境

生態(tài)系統(tǒng)的凈化環(huán)境功能主要是指生態(tài)系統(tǒng)的固碳釋氧、吸收有害氣體的功能。森林、草地、農(nóng)田等生態(tài)系統(tǒng)通過(guò)綠色植物的光合作用,能夠固碳釋氧,中國(guó)北方森林的CO2吸收率為13.6 t/hm2[15],吸收有害氣體主要包括吸收SO2、氟化物、氮氧化物。區(qū)域凈化環(huán)境功能第一關(guān)鍵區(qū)域是上游峽谷區(qū),這一區(qū)域存在大面積林地,其固碳釋氧、吸收有害氣體能力極強(qiáng);第二關(guān)鍵區(qū)域是中游城市景觀段,包括河道兩側(cè)的防護(hù)林區(qū)域及規(guī)劃城市景觀濕地,其對(duì)于吸收SO2等有害氣體,減噪作用巨大;另外,下游部分地區(qū)的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)對(duì)北京市的具有生態(tài)屏障作用,農(nóng)田作物具有很強(qiáng)的光合作用,固碳釋氧能力較強(qiáng)。

3.3.4 生物多樣性

生物多樣性重要性評(píng)價(jià)主要是評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)各地區(qū)對(duì)生物多樣性保護(hù)的重要性。本研究遵循優(yōu)先保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)及野生動(dòng)物物種分布與生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)性原則,對(duì)該區(qū)生物多樣性保護(hù)重要性進(jìn)行定性評(píng)價(jià)。永定河北京段的生物多樣性十分豐富而且獨(dú)特,考慮到不同區(qū)域內(nèi)動(dòng)植物,特別是珍稀瀕危 動(dòng)植物種的分 布、保護(hù)級(jí)別、特有性、干擾程度不同,以及人力物力有限,區(qū)域社會(huì)發(fā)展需求等,劃分出 優(yōu)先保護(hù)地區(qū)。根據(jù)《永定河綠色生態(tài)走廊建設(shè)規(guī)劃》,從2009年起,北京段上游的山峽段,將建設(shè)景觀面積為180 hm2的6處濕地;城市段,將形成由溪流連通的湖泊和濕地,6處湖泊面積達(dá)到680 hm2濕地。區(qū)域生物多樣性保護(hù)最為重要的區(qū)域是上游峽谷區(qū),主要包 括目前已經(jīng)存在的森林生態(tài)系統(tǒng)、濕地生態(tài)系統(tǒng)以及規(guī)劃中的濕地生態(tài)系統(tǒng)。

3.3.5 娛樂(lè)休閑

生態(tài)系統(tǒng)為水生生物和陸地生物提供了不同的生境,同時(shí)也為人類提供了重要的休閑娛樂(lè)服務(wù)和美學(xué)文化功能。根據(jù)實(shí)地調(diào)查與相關(guān)景觀規(guī)劃,永定河北京段休閑娛樂(lè)功能最重要區(qū)域?yàn)樯嫌螎{谷區(qū)、其次是中游河道兩岸與下游個(gè)別點(diǎn)狀分布的景點(diǎn)、娛樂(lè)區(qū)域。三家店以上基本常年有水,使得該區(qū)域的休閑娛樂(lè)功能最為突出,如珍珠湖旅游風(fēng)景區(qū)、妙 峰山以及落坡嶺河道兩岸等地區(qū);中游城市段規(guī)劃的人工景觀公園是周邊市民工作之余娛樂(lè) 、散步的第一選擇,娛樂(lè)休閑功能突出;下游大興段個(gè)別景觀區(qū),是人們休閑娛樂(lè)常去之處,如黃村公園、半壁店森林公園等。另外,各縣區(qū)規(guī)劃發(fā)展的多個(gè)景點(diǎn)區(qū),也可以提供休閑 娛樂(lè)的重要功能,如首鋼濱水公園、宛平湖、曉月湖等。

4 永定河河道修復(fù)生態(tài)功能區(qū)劃

在充分認(rèn)識(shí)永定河流域生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能及其形成演變規(guī)律的基礎(chǔ)上,以可持續(xù)發(fā)展理念與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能理論為指導(dǎo),以實(shí)現(xiàn)區(qū)域生態(tài)修復(fù)分區(qū)控制為目標(biāo),通過(guò)對(duì)流域區(qū)域社會(huì)、經(jīng)濟(jì)及自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行綜合調(diào)研分析,結(jié)合永定河防洪功能的基本定位,考慮永定河(北京段)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展?fàn)顩r及其發(fā)展規(guī)劃,確定河流修復(fù)生態(tài)功能分區(qū),共5段,并提出修復(fù)方向與調(diào)控指標(biāo)。

4.1官?gòu)d山峽-自然段(幽州-落坡嶺)

官?gòu)d山峽-自然段(幽州-落坡嶺),主河道長(zhǎng)約65 km。山峽-自然段為天然河道,對(duì)應(yīng) 流域范圍內(nèi)土地覆被以林地為主,夾有零星未利用地,在整個(gè)永定河生態(tài)系統(tǒng)中具有最為重要的水源涵養(yǎng)、生物多樣性保護(hù)功能;官?gòu)d水庫(kù)是北京市水源地之一,擔(dān)負(fù)著向北京供水的重任,河道承擔(dān)保護(hù)引水水質(zhì)的任務(wù)。

根據(jù)最新《北京城市總體規(guī)劃(2004年-2020年)》,在功能分區(qū)中,本河段主導(dǎo)功能為“生態(tài)涵養(yǎng)發(fā)展區(qū)”,需要進(jìn)行重點(diǎn)治理、恢復(fù)和保護(hù),開(kāi)展山區(qū)水土保持、改善河道水質(zhì)、綠化及配水工程等,通過(guò)草、灌木、樹(shù)木合理搭配種植與修剪,減緩?fù)寥狼治g,減少含氮磷等污染物的暴雨徑流入庫(kù)區(qū),控制面源污染,起到穩(wěn)定水體生態(tài)系統(tǒng),緩沖陸地污染物對(duì)水體的沖擊作用。

在充分保護(hù)自然生態(tài)系統(tǒng)的同時(shí)重點(diǎn)發(fā)展旅游、探險(xiǎn)、度假、休閑、會(huì)議、運(yùn)動(dòng)為主的產(chǎn)業(yè),推動(dòng)原生態(tài)景觀的保護(hù)與旅游業(yè)的生態(tài)化改造,可適度開(kāi)發(fā)珍珠湖、落坡嶺等旅游風(fēng)景區(qū)。修復(fù)工程可進(jìn)一步劃定河岸水土保持緩沖區(qū)、中上游生態(tài)治理功能區(qū)、自然保護(hù)區(qū)、生態(tài)旅游區(qū)、水生植物觀賞區(qū)等。

總之,此段河道周邊自然生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)較為完整,在未來(lái)應(yīng)以限制開(kāi)發(fā)、充分保護(hù)為主,努 力維護(hù)和增強(qiáng)其水源涵養(yǎng)、風(fēng)沙防護(hù)、水土保持等方面的生態(tài)功能。河道生態(tài)修復(fù)指標(biāo)應(yīng)以水量、水質(zhì)、生物多樣性、濕地面積等指標(biāo)為主。

4.2 官?gòu)d山峽-近自然段(落坡嶺-三家店)

官?gòu)d山峽-近自然段(落坡嶺-三家店),主河道長(zhǎng)約27 km。此段屬官?gòu)d山峽的延伸部分,地勢(shì)較第一段稍低。對(duì)應(yīng)流域范圍內(nèi)土地覆被中林地比例降低,有較大面積的未利用土地及一定比例的建設(shè)用地。未來(lái)對(duì)該流域的發(fā)展主要應(yīng)加強(qiáng)綠化建設(shè)和生態(tài)恢復(fù),以生態(tài)維護(hù)、水 源保護(hù)、適度旅游和生態(tài)農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)為主。嚴(yán)格控制乃至關(guān)停破壞生態(tài)環(huán)境的產(chǎn)業(yè),綜合采取流域生態(tài)環(huán)境建設(shè)、河道防滲與滲濾系統(tǒng)等多種措施,展開(kāi)水體修復(fù)工程建設(shè)。尤其是周邊濕地的保護(hù),包括三家店核心區(qū)濕地、落坡嶺核心區(qū)濕地等,亦要加強(qiáng)防洪設(shè)施建設(shè),提高地區(qū)的防洪標(biāo)準(zhǔn)。

從歷史變化來(lái)看,人類活動(dòng)進(jìn)入該區(qū)域的程度正逐步加大,此段為自然保護(hù)與人類活動(dòng)的過(guò)度區(qū),對(duì)應(yīng)區(qū)域生態(tài)服務(wù)功能以水土保持為主,在未來(lái)應(yīng)以控制開(kāi)發(fā)、合理保護(hù)為主。生態(tài)修復(fù)指標(biāo)以水土保持、水質(zhì)類指標(biāo)、濕地面積為宜。

4.3 城市景觀段(三家店-盧溝橋)

城市景觀段(三家店至盧溝橋),主河道長(zhǎng)約17.4 km。此段河道毗鄰市區(qū),對(duì)應(yīng)流域范圍內(nèi)以建設(shè)用地為主,受人類活動(dòng)影響顯著。由于此段開(kāi)始,永定河開(kāi)始常年斷流,幾乎沒(méi)有水生生態(tài)系統(tǒng)存在,生態(tài)系統(tǒng)以陸地生態(tài)系統(tǒng)為主。植被系統(tǒng)受到嚴(yán)重破壞,覆蓋率不高。

河道上半段位于城區(qū)中心,防洪設(shè)施水平直接影響著兩岸安危,目前河道為高出地面的地上懸河,兩側(cè)為高筑的水泥大壩,將來(lái)在永定河生態(tài)修復(fù)工程中,此處要重視生態(tài)工程建設(shè)和非工程體系建設(shè),切實(shí)注意防洪建設(shè);同時(shí),要防止污水排泄,以免污染地下水質(zhì)。

河道下半段已出城區(qū)中心,河道下降,兩岸或河道內(nèi)出現(xiàn)綠化帶以及農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)作 物的種植。在未來(lái),此段應(yīng)主抓一些重點(diǎn)河道綜合整治工程,要注意疏挖石電灰管橋卡口段,改造京原路漫水橋和廣寧路漫水橋等阻水建筑物,平整、疏挖京原公路橋以上及黃良鐵路橋以下河道。

另外,此河段周圍,歷史遺跡和文化遺留非常多,如乾隆帝親筆提寫(xiě)的“盧溝曉月”碑刻等,應(yīng)加強(qiáng)恢復(fù)與治理,發(fā)展旅游休閑產(chǎn)業(yè),亦可適度發(fā)展沿岸種植經(jīng)濟(jì)帶。

在未來(lái)在控制水質(zhì)的同時(shí),生態(tài)建設(shè)要結(jié)合景觀設(shè)計(jì),在保證防洪要求的前提下,積極營(yíng)造城市景觀河道,既改善周邊的生態(tài)環(huán)境,又為市民提供休閑娛樂(lè)場(chǎng)所,開(kāi)發(fā)此河道沿岸的歷史文化資源。生態(tài)修復(fù)指標(biāo)以生態(tài)用水量、地下水位、人工濕地、綠化面積、人文景觀、水質(zhì)、防洪類指標(biāo)為主。

4.4 郊野-人工綠化段(盧溝橋-黃良路)

郊野-人工綠化段(盧溝橋至京良路南約20 km),此段河道長(zhǎng)約39.8 km。此段開(kāi)始常年無(wú)水,河道干枯,河床,每遇大風(fēng)便塵土飛揚(yáng),成為北京沙塵源之一。對(duì)應(yīng)流域范圍內(nèi)以耕地為主,并有建設(shè)用地分散分布,目前人工林地、草地逐漸增多。此段河道較為開(kāi)闊,有大面積的灘地,河道內(nèi)種植大量莊稼,生態(tài)服務(wù)功能以農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)出為主。未來(lái)在保障行洪安全的前提下,應(yīng)綜合利用、開(kāi)發(fā)荒灘地,增加人工綠地面積,增強(qiáng)其休憩功能,使其成為北京郊野公園。受水資源的制約,河道生態(tài)建設(shè)以綠化及配水工程為主。修復(fù)指標(biāo)應(yīng)以人工綠地、防風(fēng)固沙、植被保護(hù)、生態(tài)用水、人文景觀、防洪類指標(biāo)為主。

4.5 郊野-自然綠化段(黃良路-梁各莊)

郊野-自然綠化段(京良路南約20 km-梁各莊),此段河道長(zhǎng)約21 km。此段為永定河出京的最后一段,常年無(wú)水,河床,遇風(fēng)沙塵多。河道善沖善淤,堤防寬窄變化很大,行洪河道與灘地之間沒(méi)有明確的固定界限, 河床較高。對(duì)應(yīng)流域范圍內(nèi)土地利用覆被主要為耕地和建設(shè)用地。河道內(nèi)或周圍建立高爾夫球場(chǎng)或種植莊稼,一方面能起到防風(fēng)固沙、凈化空氣作用,并在一定程度上改善河床生態(tài)環(huán)境;但是另一方面,河道內(nèi)種植大量莊稼,會(huì)延緩水流速度,降低排洪能力。生態(tài)服務(wù)功能以農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)出、防風(fēng)固沙為主。未來(lái)應(yīng)加強(qiáng)其土地利用方向的控制,引導(dǎo)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民合理利用土地,不可忽視對(duì)排洪能力的維護(hù)。目前大部分河道已經(jīng)被當(dāng)?shù)剞r(nóng)民種植農(nóng)作物,因此可在保障泄洪順暢的同時(shí),進(jìn)行適度開(kāi)發(fā)。該段河道河堤內(nèi)淤有細(xì)土灘地,灘地多有沖淤,彎折較多,主流左右迂回,水流很淺。將重點(diǎn)通過(guò)植物配置創(chuàng)造植物景觀。修復(fù)指標(biāo)應(yīng)以防風(fēng)固沙、防洪、人工景觀、人工綠地、人文景觀類指標(biāo)為主。

5 結(jié) 論

本文探討了以河流修復(fù)為目標(biāo)的河道生態(tài)功能分區(qū)方法與步驟,重點(diǎn)考慮河段生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能,充分利用GIS技術(shù),把永定河主河道分為5個(gè)區(qū)段,并結(jié)合當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r和相關(guān)規(guī)劃等因素,提出了各生態(tài)系統(tǒng)分區(qū)修復(fù)指標(biāo),為順利開(kāi)展河流生態(tài)修復(fù)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ);同時(shí),本研究亦是對(duì)生態(tài)功能分區(qū)理論與成果應(yīng)用的積極嘗試。由于數(shù)據(jù)等原因,使得本研究在單元精度、定量化分析方面還稍顯不足,今后在研究過(guò)程,將進(jìn)一步加強(qiáng)與改進(jìn)。

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Study on River Ecological Function Regionalization of Yongding River in Beijing

PENG Tao1 WU Jianzhai2 JIANG Guanghui3

(1.Development Research Center of China Association for Science and Technology,Beijing 100045,China;

2. Agriculture Information Institute, Chinese Academy of Agriculture Sciences, Beijing 100081, China;

3. College of Resource Science and Technology, Beijing Normal University, Beijing 100875, China)