福建省飲用水源地植被緩沖帶建設管理研究

陳雪珍

[摘要]該文在對植被緩沖帶的定義和主要功能進行分析的基礎上，對福建省飲用水源地基本情況及周邊不同類型植被緩沖帶的生態功能進行調查，最后從嚴格遵守法律和法規、加強緩沖帶土地利用結構調整、加強植被管護及時修復、污染治理，環境綜合整治、提高公眾保護意識、加強技術和支撐資金投入等方面提出植被緩沖帶的建設管理和保護措施。

[關鍵詞]飲用水源地 植被緩沖帶 福建省

飲用水水源地是水環境的重要組成部分，是水環境功能區劃中具有最高使用功能的水域。水源地生態系統在水分調節、水質凈化等服務功能方面有更高的要求，水源地生態保護問題受到國家高度重視和社會各界的廣泛關注。福建省十分重視飲用水水源的保護，近幾年先后完成了省級和縣級飲用水源地保護區劃定。隨著我省農村經濟的發展，飲用水源地周邊及由于不合理開發利用水土資源造成的水土流失和生態破壞，導致水源地周邊區域生態功能衰退，而且由于企業污水、農村生活污水隨意排放以及坡地耕作方式不盡合理，施用的化肥、農藥和有機物等點源、面源污染也對人類的飲水安全和健康構成了嚴重威脅。

本研究在對福建省飲用水源地保護區周邊不同類型植被緩沖帶的生態功能調查的基礎上，對飲用水源地緩沖帶進行設計，同時根據福建省縣級水源地分布情況及環境現狀，提出植被緩沖帶的建設管理和保護措施。本課題的研究，對于保護水源地水質，保障飲水安全和人民身體健康，促進資源的可持續利用和生態、環境的可持續保護有著重要的作用。

1、植被緩沖帶的定義和主要功能

1.1 植被緩沖帶的定義

植被緩沖帶，也稱植被過濾帶、過濾帶、保護緩沖帶等，主要指位于水生和陸地之間的過渡地帶，一般被描述為長的、線狀的鄰近溪流，河流、湖泊、水庫等各種水體的植被帶，通稱為岸線植被緩沖帶或岸線緩沖帶。術語眾多，目前還沒一個完全統一的定義。植被緩沖帶作為河岸和湖庫周邊水陸交界的重要組成部分，具有生物棲息地、維護河流和湖庫的完整性和生物多樣性、攔截和降解地表徑流污染、增強河（湖）岸穩定性和景觀美學等多重功能。

1.2 植被緩沖帶的主要功能

1.2.1 減緩侵蝕、攔截沉積物、保持水土

植被緩沖帶對河流湖庫岸線的保護主要表現在穩固岸線，減少河岸侵蝕和水土保持。同時緩沖帶植被的根系滲入土層，改善土壤亞表層的機械強度，增加坡面表層土壤團粒體，使土壤變得結實，抵抗地表徑流沖刷能力增強。植被緩沖帶的另一個功能就是能有效攔截來自于農業集水區地表徑流中的沉積物。緩沖帶植被對地表徑流中沉積物的捕獲能力受河岸植被緩沖帶的寬度、植被類型、坡度、徑流流速以及沉積物濃度的影響，但大多數研究表明，河岸植被緩沖帶攔截地表徑流中懸浮沉積物效率均在90%左右。

1.2.2 植被緩沖帶對氮消減的功能和機理

植被緩沖帶移除氮的機理主要是植被的生長過程中，植物的根系、葉子以及植物根莖需要吸收地表水體和土壤中的溶解態氮，并同化成為自身組織，從而實現對地表徑流中氮元素的吸收轉換，減少了水體中的氮，達到凈化水體的目的。植被移除氮的效率取決于植被、微生物、土壤特性以及水文效應等一系列系統因素的作用，主要是通過植物吸收轉換、微生物固氮以及細菌的反硝化作用三種機制來實現氮的移除。反硝化作用是由厭氧性微生物將硝態氮轉換成分子態氮，釋放到空氣中，從而達到永久性的清除岸線植被生態系統中氮元素的過程。

1.2.3 植被緩沖帶對磷消減的功能和機理

植被緩沖帶移除磷的機制取決于地表徑流中磷的形態：懸浮態磷和溶解態磷，可溶性磷進入植被緩沖帶主要是被植物、微生物同化吸收，土壤腐殖質吸收以及經過滲透作用進入地下水中；而固態磷則可以通過沉積作用與地表徑流中其他懸浮態固體顆粒物沉積在植被緩沖帶中，也可以被植物根莖葉的吸附作用而攔截吸收以達到去除地表徑流中的磷的目的。根據緩沖帶內植被類型與河岸帶立地條件的不同，植被緩沖帶移除磷的效果在60%～90%之間。

1.2.4 植被緩沖區對其他污染物的截留

其他導致水質惡化的污染物包括各種有毒物質及致病菌。植被緩沖區可減緩污染物進入河流或湖庫的速度，增加污染物被有機質吸附或被微生物的生物化學作用分解的可能性。

1.2.5 緩解人類活動對河流生態系統本身的影響

植被緩沖帶不僅能緩解自然變化對河流和湖庫生態系統的影響，同時還能緩解人類因為自身發展需要而對河流和湖庫生態系統的干擾，這對飲用水源地保護也起到重要的作用。隨著人類對河流和湖庫及其周邊土地資源開發強度和范圍的不斷擴大，特別是靠近鄉鎮和城市的河流、水庫等，其濱水區是人類活動與自然過程共同作用的最為強烈的地帶，建立適當寬度的植被緩沖帶能在很大程度上緩解這些人類活動對河流生態系統造成的干擾，防止河流、湖庫及其濱水區生態系統的逆向演替。

2、飲用水源地周邊植被類型

福建省縣級水源地周邊相對穩定的森林植被為常綠闊葉林，但因森林開發利用時間較長，原始林已少見，出現了許多天然次生以及人工營造的各種針葉林、針闊混交林等。

閩東南沿海地區縣級飲用水源地周邊以人工植被為主，主要有馬尾松中幼林、臺灣相思林、木麻黃林和少量的杉木和黑松林等，該區域大多為低山丘陵地帶或沿海平原，山體土壤較貧瘠，基巖裸露，以烏飯、檵木、桃金娘、映山紅、山芝麻、五節芒、芒萁、野古草等為主的灌草叢分布較多，此外還分布有較大范圍的果園、水田、菜地等人工植被。

閩西地區的縣級飲用水源地周邊植被主要以馬尾松林為主、局部地區有小片杉木林、毛竹林、柳杉林、福建柏林和以栲屬樹種為主的闊葉林，近年來巨尾桉種植面積較大。馬尾松林分布最廣，林木稀疏，生長高大，林中常混生長甜櫧、木荷、楓香、細柄蕈樹等，其它樹種有樟樹、潤楠、杜英、猴歡喜、少葉黃杞、黑殼楠、山礬、大花枇杷、羅浮柿、筆羅子、赤楊葉等；林下灌木主要有桃金娘、檵木、烏飯、鹽膚木、野漆、小葉赤楠等；草本層以五節芒和芒萁為優勢種。

閩中和閩北地區的縣級飲用水源地周邊有出現較多的以殼斗科樹種為建群種的中亞熱帶照葉林，其中閩北地區縣級飲用水源地周邊以栲樹、苦櫧、甜櫧和青岡為主，閩中地區以苦櫧、甜櫧和栲樹為主，但馬尾松和杉木仍有較大面積的分布，林下植被以檵木、烏飯和短尾越桔為主。福建省縣級飲用水源地周邊植被類型分布情況詳見圖1。

3、植被緩沖帶類型劃分

從福建省縣級以上飲用水源地的分布來看，河流型和湖庫型飲用水源地在劃定的保護區范圍的陸域部分，其土地利用類型是以植被覆蓋為主。根據現場調查和GIS分析，飲用水源地周邊的植被緩沖帶，按其類型可劃分為以下幾種類型：

3.1 原生植被緩沖帶

主要位于交通不便，受人類活動干擾很小的山區河流段和庫區，河岸和庫區灘地處于荒蕪或半荒蕪的狀態，原生植被類型較多，群落結構完整。在福建省縣級以上集中式飲用水源地中，陸域保護區屬于原生植被緩沖帶的很少，主要分布在靠近自然保護區的水源地。如武夷山市三菇水廠水源保護區（河流型）、屏南縣城區供水工程飲用水源保護區（湖庫型）等。

3.2 人工植被緩沖帶

人工植被緩沖帶為縣級以上集中式飲用水源地中周邊植被緩沖帶的主要形式。人工植被緩沖帶主要包括森林緩沖帶、林農復合緩沖帶、農田緩沖帶和草地緩沖帶等幾種形式。

3.2.1 森林緩沖帶

主要是以自然生長或人工營造的林地為主。次類植被緩沖帶在我省飲用水源地周邊為山區段河流段和庫區最為常見，森林植被的種類一般以耐水濕樹種為主，多為人工營造純林或混交林，間有自然生長的常綠闊葉林，如烏桕、楓楊及水杉等，林下灌草較為豐富，在林種屬性上多劃為生態公益林和水源涵養林，除了有少量間伐等，基本上沒有施肥等耕作活動，森林覆盞率和植被覆蓋率都較高，如南靖縣自來水廠水源保護區（河流型）、寧德市金涵水庫水源保護區（湖庫型）。

3.2.2 林農復合緩沖帶

這是我省最為常見的形式，由于人類活動的頻繁，河岸和湖庫沿岸的土地，多有不同程度的農業開發，或為農田，或栽種果樹等，有一定的耕作和施肥、噴撒農藥等農作活動，如閩清縣白石坑水廠、塔山水廠水源保護區（河流型），福州市敖江（塘坂）水源保護區（河流型），云霄縣風吹嶺自來水廠峰頭水庫水源保護區（湖庫型）等；農田緩沖帶和草地緩沖帶相對于飲用水源地保護區較少。

4、植被緩沖帶的建設管理和保護措施

4.1 嚴格遵守法律、法規

《中華人民共和國水法》、《中華人民共和國水污染防治法》、《中華人民共和國水污染防治法實施細則》等法律、行政法規對飲用水源地的保護都制定有詳細的法律條款，其中規定，在飲用水源地一級保護區范圍內，禁止新建、改建、擴建與供水設施和保護水源無關的其他建設項目，禁止在灘地、堤坡種植農作物。而飲用水源地植被緩沖帶的建設是一項人工活動，雖然其建設可以列入保護水源的項目范疇，但在緩沖帶各類植被的栽種過程中，應注意防止泥沙和污染物進入水體，因此，要求在植被重建中，首先應做好水陸交界帶的水土流失防護，避免在植被栽種過程中，因挖穴或地表疏松，大量的泥沙流入水體；其次，選擇健康、生長良好的植被，并保留一定的根系附土，以保證不施用化肥和農藥的前提下，植被能健康成活，從而避免植被緩沖帶的建設中，因施用化肥、農藥污染水體。

4.2 加強緩沖帶土地利用結構調整

福建省的許多飲用水源地周邊的植被緩沖帶，現狀為耕作農田或經濟林地（馬尾松、杉木、巨尾桉或果樹），作為農作物和商品林，在栽種過程中不可避免要施用化肥和噴撒農藥，為保證對飲用水源地水質的保護，在這類植被緩沖帶的修復和重建中，應加強緩沖帶土地利用結構調整，將緩沖帶內植被的商品屬性改變成以保護水源地水質為目的的生態公益林草地，對農田可改為植草或其它喬灌木，對人工純林，應在林種結構上進行改造，增加其它數種，特別是常綠闊葉林的種植，林下栽種灌木和草皮，并禁止施用化肥和農藥，以保障植被緩沖帶保護飲用水源地功能的發揮。

4.3 加強植被管護及時修復

要保證修復或重建后的植被緩沖帶能有效發揮其功能，必須加強其植被的管護，應加強對各飲用水源地的巡查，建立巡查制度，制止新污染源出現和對植被緩沖帶的破壞。對受損的植被應及時修復，通過觀察緩沖帶主要物種的種群結構及它們生長情況的動態變化，植被生長的主要限制因素等，從改善立地條件、完善管護制度、責任落實到位、杜絕前栽后毀等途徑，并對受損害的緩沖帶進行補植補造，提高植被緩沖帶的生態環境質量。

4.4 加強污染治理，環境綜合整治

盡管植被修復帶對非點源環境污染物的截留和消減有很好的效果，但主要適用于環境污染負荷較小地表徑流中污染物的消減或去除，而對點源或高濃度污染的去除能力有限。因此，修復和重建植被緩沖區作為一個有效的飲用水源地保護和管理措施，必須與綜合的流域或湖庫的管理措施以及區域環境綜合整治相結合。要保證飲用水源地水環境質量。有效防止飲用水水源保護區內的點源污染，就必須控制現有的污染源，保障飲用水源水質；要減少飲用水源地周圍地表逕流污染物濃度和污染負荷，就必須通過點源收集，加強市政管理來消除；要減少農村畜禽養殖和農田耕地地表逕流等非點源污染，就必須加強畜禽養殖污染治理，倡導科學種田，做到測土配方、科學施肥，因土種植、合理布局；要加強對農藥使用的管理；采用農田徑流控制技術。

4.5 提高公眾保護意識

維護植被緩沖帶，保護飲用水源地水環境質量，提高公眾的保護意識尤為重要，人為活動的干擾和破壞是影響飲用水源地植被緩沖帶的最主要因素，因此應加強對公眾在飲用水保護方面的宣傳教育，讓公眾意識到保護好飲用水環境就是保護自身的飲水安全，在植被緩沖帶范圍內不進行農業和林業等需要施肥的栽培活動，對現有的農田或人工經濟林，應改變其使用功能，改為種植草皮或喬灌木，對人工種植的馬尾松林、巨尾桉林等，應禁止施肥，改變其商品屬性，補植其他闊葉樹和灌草，完善其林種結構；不在飲用水源地和植被緩沖帶從事旅游、放養家禽、臨時搭蓋等，保護緩沖帶環境，讓緩沖帶植被自然生長演替，更好發揮其保護飲用水源地水質的功能。地方政府部門在水源保護區的上下游均應設置飲用水源保護界碑，并在飲用水源保護區植被緩沖帶外圍建設圍欄，以防止外部因素對植被緩沖帶的破壞和對水源地水質的影響。

4.6 加強技術和支撐資金投入

雖然植被緩沖帶截留和消減污染物，以及固岸和維護水環境生態平衡等方面已有大量的研究并取得一定成果，但在不同類型的地理環境、不同類型的污染物以及影響作用時間的不同情況下，植被緩沖帶對泥沙和污染物的截留和消減效果，去除能力，以及如何選擇植物種類，如何進行緩沖帶植被搭配，才能提高植被緩沖帶的功能，提高效率，還有大量的課題需要研究，因此，必須加強技術和資金的投入，對進行植被緩沖帶修復和重建工作的各部門、各單位的相關工作人員進行技術培訓，提高專業技能，通過不斷研究摸索，逐漸篩選適合與不同地域、不同環境的不同類型植被緩沖帶，以便更好地發揮飲用水源地周邊植被緩沖帶的作用，保護好飲用水源地。