生境破碎法在水电规划环评中的应用研究
雷声1
，潘峰2
(兰州大学资源环境学院，甘肃兰州730000;2.兰州大学环境质量评价研究中心，甘肃兰州730000)
摘要 利用景观生态学中景观内部生境面积的破碎化指数表示规划水电站对生境的破坏程度，并以黑河干流黄藏寺 莺落峡河段水电梯级开发规划为例，定量分析了水电梯级开发规划对生态系统的影响。关键词 梯级开发；规划环评；生态系统；破碎度
中图分类号 X821 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2009)16-07599-02
App li cation R earch of H abitat Frag men tationM ethod i n Environ m ental Impac t Asss m ent of H y dropower P l ann i ng LEI Sheng et al (Co llege o f Earth and Env i ron m ental Science ,Lanzhou Universit y ,L anz hou ,G ansu 730000)Abstract The habit a t frag m ent a tion i ndex i n l andscape ecology w as ud t o reprent t he da m age degree of hydropower planni ng on hab it a.t W it h cascade hydropo w er deve l op ment i nm ai n strea m o fH e i h e ri ver (fro m Huangzang si to Y i ngl uox i a)as t he exampl e ,the effect s of cascade hydropower develop ment on eco l og i cal env iron m
ent were quantitative l y anal y zed .K ey words Cascade deve l op men;t P lann i ng env iron m ental m i pact asss men;t Ecosyste m;F ragmentati on i ndex
作者简介 雷声(1983-)，男，四川内江人，硕士研究生，研究方向：环
境影响评价。
收稿日期 2009 03 09
水能是清洁的可再生能源，因此世界各国无不优先开发水能资源。我国水能资源丰富，但开发程度相对较低，与世界水电开发先进水平存在巨大差距，加快水电资源开发，是提高我国水能资源利用效率和优化能源结构的重大战略选择。流域梯级水电开发可充分利用水能，创造最大的经济效
益，成为目前我国水电开发的主流方式[1]
。
但同时，水电开发会改变原有自然河道及其周边地区的水环境和生态环境[2]
，造成河槽萎缩、断流、水质下降，进而
破坏其周边的生态系统[3]
。单个水电站的开发建设对生态环境的影响相对较小，但多个电站开发活动的迭加，往往会产生加和效应或协同作用，对生态环境产生累积性的 崩裂影响 。
由于生态环境影响效应的长期性和复杂性，目前我国对水电梯级规划环境影响的认识主要基于概念性的评价，而较少考虑规划实施后流域生态系统结构的变化和功能的退化等，缺乏完整的评价理论、技术、方法与标准体系[4]
。笔者参考景观生态学中计算景观内部生境面积破碎化指数的方法，以黑河干流黄藏寺-莺落峡河段水电梯级开发规划为例，评价水电梯级开发对生态系统的影响程度。1 生境及其破碎度
生境由美国的Gri nnell 于1917年首先提出，是指生物出现的环境空间范围，一般指生物居住的，或生物生活的生态
地理环境[5]
。生境破碎化是指由于自然或人为因素的干扰，原来连续的景观要素变为许多彼此隔离的不连续的斑块镶嵌体或嵌块，主要表现为斑块数量增加而面积缩小，斑块形状趋于不规则，内部生境面积缩小，廊道被截断、斑块彼此隔离
爱情如约而至
[6]
。生境破碎化会对生存于其中的物种带来一系列的影
响，如影响生物种群的大小和灭绝速率、扩散和迁入、种群遗
传和变异、种群存活力等[7-8]
。因此，景观被破碎化是生物多样性丧失的重要原因之一
[9-12]
。
景观内部生境面积破碎化指数原指某一景观类型的生境破碎程度，表现为景观内大面积连续分布的斑块体逐渐破碎、萎缩变小，破碎化指数越大说明景观破坏程度越严重。
该研究以景观破碎化指数来表示水电站建设工程对建设区域的影响，以工程建设前分析区域的自然景观格局为基准,
考察不同建设工程对生态系统的综合影响。水电站重点影响区域内的生境破碎程度，采用以下公式计
算:
F I 1=1-A i /A
(1)F I 2=1-A 1/A i /A i (2)F =F I 1!FI 2
(3)
在景观生态学中，式1~3中的FI 1和FI 2为景观内生境破碎化指数;A i 为某种景观的生境总面积;A 1为该类景观内最大斑块面积;A 为景观总面积
[13]
。该研究中,A i 为某工程
重点影响区的面积;A 1为重点影响区的生境损失面积;A 为整个分析区域的流域面积;F I 1为某工程对整个区域的影响,F I 1越小，表示该工程的作用越大;F I 2为某工程重点影响区域的破碎化程度,F I 2越小表示破碎化程度越高;F 为工程对整个分析区域的影响,F 值越小表示工程对整个分析区域或流域的影响越大。2 个例概况
黑河是甘肃省最大、全国第二大内陆河，干流全长821
k m，年径流总量36.29亿m 3，流域面积1.16!107h m 2
。黑河流域一般划分为：上游(出山口莺落峡以上)、中游(莺落峡至正义峡)、下游(正义峡以下)。该研究涉及的水电梯级规划范围为黑河上游甘肃段(黄藏寺 莺落峡)。黑河上游河道两岸山高谷深，河床陡峻，气候阴湿寒冷，植被较好，是黑河流域的产流区，其落差3000m，河床平均纵坡10∀，具备良好的水能开发条件。上游黄藏寺 莺落峡
盆栽金桔怎么养
段长约95k m，峡谷段年径流总量15.96亿m 3
，首尾落差近1000m，平均比降9.1∀，水力资源理论蕴藏量453MW，单位河长出力4.77MW /k m 。
黄藏寺#莺落峡河段共规划9座水电站，分别为黄藏寺水电站、宝瓶河水电站、三道湾水电站、二龙山水电站、大孤山水电站、小孤山水电站、龙首二级水电站、龙首小水电站及龙首一级水电站，装机容量分别为7.12、12.44、11.2、5.05、6.5、9.8、13.5、0.98、4.8万k W 。其中中龙首一级、龙首二级及小孤山水电站已先后于2001年5月、2004年8月及2006年6月建成投入运营；大孤山、二龙山、龙首小水电及三道湾等水电站目前正在建设中；宝瓶河及黄藏寺水电站目前正处
安徽农业科学,Jou r n al ofAnhu iAgr.i Sc.i 2009,37(16):7599-7600,7603责任编辑 常俊香 责任校对 王业政
于前期设计阶段，尚未开工建设。
3 生境破碎化分析
水电开发对生态环境的破坏面积约等于其占地面积(包括永久和临时占地)。根据2006年统计资料(由于黄藏寺、宝瓶河水电站尚未开工建设，无法获得精确的生境破坏面积
数据，故根据已建成的龙首一级水电站的规模和相关资料估算出这2个水电工程的生境破碎面积)，黑河干流黄藏寺-莺落峡河段水电梯级开发规划中各水电站的生境破碎面积如表1所示。
表1 规划水电站生境破碎面积及重点影响区域面积
Ta ble 1 Habitat frag m entati on area of pl anni ng hy dro po wer stati ons
水电站名称
H ydropow er st ati on na mes 永久占地Per man ent land occupati on 类型Types 面积Area
临时占地T e m porary land occupati on 类型Types 面积A rea
生态损伤面积
鲜花盛开了扩句
H ab itat frag m entati on
重点响区域面积
I mportan t effect reg i onal area
黄藏寺荒坡地、河滩地-荒坡地、河滩地-44.844200宝瓶河荒坡地、河滩地-荒坡地、河滩地-63.252646三道湾荒坡地、河滩地43.33荒坡地、河滩地51.5794.907491二龙山荒坡地、河滩地9.13荒坡地、河滩地15.7324.863750大孤山荒坡地、河滩地4.00荒坡地、河滩地20.6124.614200小孤山荒坡地、河滩地、草地、林地31.60荒坡地、耕地5.5337.134965龙首二级荒坡地、河滩地31.31荒坡地、河滩地5.5036.813720龙首小水电荒坡地、河滩地0.85荒坡地、河滩地2.733.581220龙首一级
荒坡地、河滩地、草地
14.00
荒坡地、河滩地
15.95
29.95
国税山西
3600
规划的陆生生态系统评价范围为黄藏寺水电站(规划拟建址)回水端上游1k m 处至龙首一级水电站发电尾水端下游1k m 处的河段，包括黑河干流在内左、右相距3k m 。根据水电站的分布位置和规模，划分出每个水电站的重点影响范围(图1)，各水电站重点影响区域面积如表1
所示。
图1 规划河段内各电站重点影响区域F i g .1 I m porta nt effect regio n of each hydropo w er
sta tio n i n pla nn i ng ri ver
规划分析范围的流域总面积(A )约为2.85!104
h m 2
。
根据公式1~公式3，可得到流域水电站梯级开发中各水电站对整个区域中的影响FI 1、重点影响区域的破碎化程度F I 2及对整个分析区域内的影响F 。
由表2可知，黑河干流黄藏寺-莺落峡河段水电梯级开发规划中在建、已建水电站生境破碎化指数F I 1(工程对整个区域的影响程度)均在0.79以上，说明水电站建设工程对整
个区域的影响不大。各电站对区域的影响由小到大依次为：龙首小水电、宝瓶河、龙首一级、龙首二级、二龙山、大孤山、
黄藏寺、小孤山、三道湾。
各在建、已建水电站生境破碎化指数F I 2(生境破碎化程度)均在0.97以上，说明水电站在其重点影响区域的生境破碎程度较低。各电站在其重点影响区域生境的破碎程度由小到大依次为：龙首小水电、大孤山、二龙山、小孤山、龙首一级、龙首二级、黄藏寺、三道湾、宝瓶河。
各在建、已建水电站生境破碎化指数F (工程对整个分析区域的影响)均在0.7以上，说明水电站工程对整个分析区域的生境破坏总体较小。各电站对整个分析区域的生境破坏程度由小到大依次为：龙首小水电、宝瓶河、龙首一级、二龙山、龙首二级、大孤山、黄藏寺、小孤山、三道湾。
黄藏寺和宝瓶河2个未建水电站的建设对整个区域的影响和及其重点影响区域的破碎化程度均较小，但较已建成水电站对生态环境的影响范围和程度稍大。
综上所述，黑河干流黄藏寺-莺落峡河段水电梯级开发规划各级电站生境破碎化指数较小，其规划实施对流域生态系统的影响较小。
表2 规划水电站生境破碎度
Ta ble 2 Habitat frag m entati o n degree of pl anni ng hydro po w er stati on 水电站名称
H ydropo w er stati on na m es 破碎化指数Frag m entation i ndex F I 1F I 2以FI 1排序FI 1q u enci ng 以FI 2排序
FI 2q u enci ng F (F I 1!F I 2)
以F 排序F q u
enci ng 黄藏寺0.88270.9893∃%0.8732%宝瓶河
0.92610.9761&∋0.9039&三道湾0.79070.9873∋(0.7807∋二龙山0.89520.9934)∗0.8893+大孤山0.88270.9941%&0.8775∃小孤山0.86130.9925(+0.8548(龙首二级0.89610.9901+∃0.8872)龙首小水电0.96590.9971
,,0.9631，龙首一级
0.89940.9917
∗
)
0.8919
∗
(下转第7603页)
7600 安徽农业科学 2009年
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(上接第7600页)
4 结论
该研究根据景观生态学中生境破碎度的计算方法，定量的分析了水电梯级开发规划对生态系统的影响。规划环评较传统建设项目环评所考虑的因素更复杂、涉及的生态影响范围更广泛，该研究方法能够宏观、综合地评价水电梯级开发规划对生态环境的影响，此方法在其他战略环境影响评价研究中值得借鉴。
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37卷16期 周忠浩等 土壤侵蚀对耕地土壤生产力的影响研究
>寄李十二白二十韵
