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山西沁河上游河岸植被缓冲带综合评价_王劲修

第36卷第1期2012年1月南京林业大学学报(自然科学版)JournalofNanjingForestryUniversity(NaturalScienceEdition)Vol.36,No.1Jan.,2012

收稿日期:2010-09-29修回日期:2011-10-10基金项目:国家林业局“948”项目(2006-4-15)第一作者:王劲修,硕士生。*通信作者:齐实,副教授。E-mail:qishi@bjfu.edu.cn。引文格式:王劲修,齐实,张耀启,等.山西沁河上游河岸植被缓冲带综合评价[J].南京林业大学学报:自然科学版,2012,36(1):152-155.山西沁河上游河岸植被缓冲带综合评价

王劲修1,齐实1*,张耀启2,王惠1,李林英3,王棣3,余晓燕1,刘劲3

(1.北京林业大学水土保持学院,北京100083;2.SchoolofForestryandWildlifeScience,AuburnUniversity,AlabamaAl35201,USA;3.山西省林业科学研究院,山西太原030012)

摘要:在对河岸带特性进行调查的基础上,针对我国北方河岸带的特点,从河流健康状况、岸坡稳

定性、河岸带土壤条件、河岸带植被条件等4个方面选取16个指标,运用层次分析法,构建了河

岸植被缓冲带综合评价体系,并将河岸带生态系统的状态分为4个等级:理想状态、良好状态、一

般自然状态和较差状态。运用该体系对山西省沁河的一级支流赤石桥河和紫红河的河岸植被带

现状进行评价,结果显示赤石桥河处于“良好状态”,紫红河处于“一般状态”。

关键词:河岸植被缓冲带;层次分析法;山西沁河

中图分类号:S718文献标志码:A文章编号:1000-2006(2012)01-0152-04

Comprehensiveevaluationofriparianbufferstripsontheupperreaches

oftheQinriver,Shanxiprovince

WANGJinxiu1,QIShi1*,ZHANGYaoqi2,WANGHui1,LILinying3,WANGDi3,YUXiaoyan1,LIUJin3

(1.CollegeofSoilandWaterConservation,BeijingForestryUniversity,Beijing100083,China;2.SchoolofForestryandWildlifeSciences,AuburnUniversity,AlabamaAl35201,USA;3.ShanxiAcademyofForestry,Taiyuan030012,China)

Abstract:Acomprehensiveevaluationindexsystemoftheriparianbufferstripswasconstructedbyusinganalyticalhier-archyprocess(AHP)basedontheresultoffieldsurveyonriparian,accordingtothecharacteristicsofriparianzoneinnorthernChina.Thisindexsystemoffered16indicatorsaccordingtotheriverhealth,bankstability,edaphicconditionandvegetationstatus.Theecologicalriparianzonesystemstatescouldbedividedintofourgrades:perfect,good,nor-malandworse.Theindexsystemwasusedtoevaluatetheriparianbufferbothfirst-leveltributariesofChishiqiaoandZi-hongriversoftheQinriver,andtheresultshowedthatChishiqiaoriverwasin“good”conditionwhileZihongriverwasin“normal”condition.Keywords:riparianbuffers;analytichierarchyprocess(AHP);QinriverinShanxiprovince

河岸带生态系统具有明显的边缘效应,是地球

生物圈中最复杂的生态系统之一[1]。河岸带生态

系统对增加动植物物种种源、提高生物多样性和生

态系统生产力、进行水土污染治理和保护、稳定河

岸、调节微气候和美化环境、开展旅游活动等均有

重要的现实和潜在价值[2]。作为河岸带生态恢复

的重要组成部分,河岸植被缓冲带综合评价指标体

系的建立能够为河岸带近自然生态恢复配置模式

的构建和管理措施的提出提供科学参考依据。目

前在国内有关于河岸带评价的研究报道[3-6],但对于植被带本身的研究还较少。笔者以山西沁河上

游作为河岸带重建基础部分的植被缓冲带为对象,

运用基于层次分析法(AHP)的评价方法[7],构建

了适合沁河上游河岸带实际的评价指标体系。

1材料与方法

研究地选择在山西省沁河的赤石桥河和紫红

河,均为沁河的一级支流。其中赤石桥河发源于平

遥县东南部五子沟,流域面积为415.63hm2,河长

为39km,河道纵坡14/1000,河床糙率为0.024,第1期王劲修,等:山西沁河上游河岸植被缓冲带综合评价

河床多为砾石和砂,较为稳定。流域内地貌以土石

山区、林区为主,也有少量为土山区和丘陵阶地。

流域内气候属暖温带大陆性气候,多年平均降雨量

为657.7mm,平均气温8.6℃,多年平均径流量4500万m3。紫红河发源于沁源县东北部景凤乡

的杨家岭,流域面积为394km2,河长为50km,河

道纵坡14/1000,河床糙率为0.026,河型为顺直

型,河床多为砾石和砂,较为稳定。流域内地貌以

土石山区,海拔在1100~1642m之间。流域内气

候属暖温带大陆性气候,多年平均降雨量为680.7

mm,平均气温8.6℃,多年平均径流量4300

万m3。

按照全面普查和重点调查、已有资料收集和实

地勘测相结合的方法调查获取评价指标的数据资

料。已有资料为现有地图资料(包括河流周边行

政区划图、植被分布图、地形地貌图、水利枢纽分布

图、气象云图等)和已有的统计数据资料(包括水

文、气象、自然地理、自然灾害等)。除此之外,进

行实地测量以获得实时数据。调查内容包括:(1)

河道特性调查,河流生态状况(河道形态、水质状

况);(2)河岸特性调查,岸坡特性(岸坡土壤类型、

岸坡岩土类型、岸坡结构、岸坡坡度、岸坡高度);(3)河岸植被调查,岸坡生物(植物种类、植被密

度、植被层次、植被种类丰富度、植被搭配形式、覆

盖率、岸边植被间断长度、当地乡土物种覆盖比

例);(4)人类活动调查,河岸周边土地利用类型(林地、农田、居住地等)、河岸周边水土流失情况。

选定赤石桥河源头和紫红河源头其中一段河

岸作为对象,于2007年3月至4月进行河岸带调

查。以横断面为调查尺度,在所要调查的河段内以

一定的间距随机布置一定数量的横断面,宽度取30~50m,调查方法主要为样方法和目测估计法。

赤石桥河每2km、紫红河每3km作为一个调查断

面,最终收集赤石桥河源头的9个断面(1#—9#)、

紫红河源头的4个断面(1#—4#)的调查数据。

2河岸带综合评价指标体系的构建

2.1指标的设定

根据对研究地河岸带特性调查的情况,并按照

科学性、可表征性、可度量性和可操作性的原

则[8],从河流健康状况、岸坡稳定性、河岸带土壤

条件、河岸带植被条件等4个方面选取16个因子

构建河岸植被缓冲带综合评价体系,形成包括目标

层、指数层、指标层的层次结构(表1)。

表1河岸植被缓冲带评价指标标准Table1Theevaluationcriteriaofriparianvegetationbuffer

指标分值score河流健康状况riverhealth岸坡稳定性bankstability土壤条件edaphiccondition植被条件vegetationstatus

河道渠化弯曲程度基底物质组成浮游植物角度/(°)侵蚀度/%植被密度/%土壤质地土壤结构植被带宽度/m纵向连续性/%植被层次/层物种多样性乡土物种覆盖比例/%植被覆盖度/%遮阴率/%4Ⅰ级4~5Ⅰ级Ⅰ级<15<10>80Ⅰ级Ⅰ级>10<10>4>3.5>75>85>603Ⅱ级3~4Ⅱ级Ⅱ级15~3010~4050~80Ⅱ级Ⅱ级5~1010~3032.5~3.550~7555~8530~602Ⅲ级2~3Ⅲ级Ⅲ级30~4540~7025~50Ⅲ级Ⅲ级1~530~6021.5~2.525~5025~5510~301Ⅳ级1~2Ⅳ级Ⅳ级>45>70<25Ⅳ级Ⅳ级<1>60单一<1.5<25<25<10

2.1.1河流健康状况(1)河道渠化:河道渠化是指对河道进行包括

人工裁弯、缩窄河床和固化河岸等人为影响措施,

会在一定程度上影响河流流态、生境等。将河道渠

化程度分为4个等级:Ⅰ级.无渠化和淤积,河流保

持自然状态;Ⅱ级.存在少量拓宽、挖深河道等现

象,无明显渠化;Ⅲ级.存在部分渠化,两岸筑有堤

坝;Ⅳ级.渠化严重,河岸、河床都已渠化。

(2)弯曲程度:河道蜿蜒性作为河流的重要特

征,有利于形成多样的生境,在保护生态资源的同

时,也增加了河水的自我净化功能。弯曲率为河道

的长度与其直线距离之比值,一般在1~5之间,顺

直河道弯曲率为1.0~1.2,而弯曲率1.2~5.0的

称为弯曲河道。(3)基底物质组成:主要是指细小的泥沙和淤

泥在河流底部物质中所占的比例,也可以理解为河

流底部的岩石之间是否被细小的泥沙和淤泥所填

满。河流中的鱼类和水生生物大多寄居在岩石之间

的空隙中,如果河流基底物质中有大量的细小的泥

沙和淤泥将岩石间的空隙填满,则会使鱼类和水生

生物失去生存空间。基底物质组成的等级划分为:Ⅰ

级.河流底部基本没有细小泥沙或淤泥包围岩石;Ⅱ

级.岩石部分被细小泥沙或淤泥包裹,但较易分离;

Ⅲ级.大部分岩石已被细沙和淤泥包裹,且较难分

离;Ⅳ级.岩石已深陷入细沙和淤泥中,基本不可见。

(4)浮游植物:通常是指浮游藻类,浮游藻类

可以看作是否有大量营养物质进入水体的标志。

浮游植物的分解需要消耗水中大量的溶解氧,当大351

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