橫琴天沐河健康評價分析

黃智琳,蘆妍婷,趙璧奎

（廣東省水利水電科學研究院,廣東 廣州 510635）

河湖是水資源的主要載體,具有輸水、供水、調蓄洪水、維護生物多樣性、凈化水質、航運、養殖等功能。隨著工業化、城鎮化快速推進,河湖開發利用強度過大,出現水域萎縮、調蓄能力下降、水生態退化、功能衰減等問題,亟需采取有效措施維護河湖健康,推動河湖生態保護。

河湖健康評價是河湖保護和利用的有效管理工具,可量化人類活動對河湖健康的影響,便于明確河湖保護措施。近年來,國內外對河湖健康評價進行了大量探索。20 世紀80年代,河湖健康概念在北美和歐洲被率先提出,并應用于美國清潔水法、歐盟水框架指令等法規制度中。美國、澳大利亞等相繼建立了相對成熟的評價體系及評價方法。之后,國內學者結合河湖實際情況,對河湖健康評價體系與應用展開了深入研究。2020年,水利部頒布了指導性文件《河湖健康評價指南》,部署各地結合河湖特點,對河湖健康評價進行有益探索,是踐行河長制的重要內容及手段。

天沐河是橫琴與澳門連通的重要生態廊道,東側毗鄰芒洲濕地、二井灣濕地,西側毗鄰賽澳門馬場灘涂、蓮花橋下紅樹林。天沐河位于大小橫琴山之間平原區域的中部,坡降平緩,流域內雨量充沛,南北兩側處于開發建設階段,人為干擾頻繁。施工過程給原始生態系統帶來一定程度的擾動和影響,隨著建設的完成,需要一個長期的自然修復和重構的過程,開展健康評價可以作為天沐河兩岸建設后的本底調查,為持續監測評估河流生態系統自然修復過程提供重要參考,從生態系統結構完整性、生態系統抗擾動彈性、社會服務功能可持續性等方面反映現階段天沐河的健康狀況,弄清河流不健康的主要表征和河湖健康受損的原因,提出具有針對性健康保護、修復及管理目標與對策,為推進橫琴粵澳深度合作區建設,打造珠江口西岸新的經濟增長極目標提供生態保障。

1 流域概況

天沐河橫貫橫琴東西,連接磨刀門水道和十字門水道,流域面積約29.0 km2,現狀寬為40 m～470 m,水深一般為2 m～4 m（局部1.50 m 左右）,河長約8.04 km,東西兩邊分別在琴海東路、環島西路建筑大堤及水閘。根據《河湖健康評價指南（試行）》的分段原則,考慮河流水文特征、河床及河濱帶形態、水質狀況、水生生物特征以及流域經濟社會發展特征的相同性和差異性,并以河長管轄段作為依據,沿河流縱向初步將河流按照1 個河段整體評價。

2 健康評價方案

2.1 評價指標體系

根據《河湖健康評價指南（試行）》,建立天沐河健康評價指標體系,包含4 個準則層和16 個評價指標,按照“必選指標權重大于備選指標權重”原則,結合河流特點,確定指標權重。按照準則層及指標層分級分層賦分和逐層加權的計算方法,計算評分并進行等級劃分,分為一類河湖[90,100] 、二類河湖[75,90）、三類河湖[60,75）、四類河湖[40,60）、五類河湖[0,40）。

2.2 調查監測技術方案

天沐河健康評價調查方式主要為資料收集、無人機航拍、遙感解譯,實地調研及現場取樣送檢,各評價指標調查方案及調查情況見表2。

表1 天沐河健康評價指標體系及指標權重

表2 天沐河健康評價調查監測方案

3 分析及評價

3.1 指標層評價結果

天沐河兩岸處于施工建設期,人為干擾強,以受干擾最強的生物準則層為例進行具體分析。

3.1.1 大型底棲無脊椎動物生物完整性

天沐河是海峽填平后剩下的河道,形成時間較短,缺少歷史大型底棲無脊椎動物“屬”類資料,因此選用代表豐富度的大型底棲無脊椎動物豐富度指數（dM）和代表均勻度的香農-維納指數（H′）方法進行綜合評價,取平均評分為最終結果。

大型底棲無脊椎動物豐富度指數（dM）計算公式：

式中：S 為采樣面積內大型底棲無脊椎動物“屬”的數量（剔除外來物種）；N 為采樣面積內所有大型底棲無脊椎動物的數量。

香農-維納指數（H′）,計算公式：

式中：Pi為采樣面積內第i 個大型底棲無脊椎動物“屬”的個體數量占采樣面積內所有大型底棲無脊椎動物的數量的比值。

在3 個采樣點,共采集到14 種大型底棲無脊椎動物,其中物種豐度最高的種類為瘤擬黑螺、藤壺及河蜆,天沐河西側物種多樣性最高,包含9 種,沒有外來入侵物種,但瘤擬黑螺占比達到88.62%,由于其可進行有性繁殖及無性繁殖,具有較高的繁殖力和較強的耐環境脅迫能力,擠壓其它物種的生存空間,致使天沐河大型底棲無脊椎動物的多樣性指數極低。3 個監測點位大型底棲無脊椎動物豐富度指數dM分別為0.62,0.8,1.25,香農-維納指數H′ 分別為0.7,0.38,0.29,根據評分細則,基于豐富度指數dM和香農-維納指數H′ 得分依次為19.47 和9.13,河段最終得分為14.3。通過對比,香農-維納指數H′ 方法計算得分相對更低,這是由于瘤擬黑螺競爭繁殖,導致其他物種生存空間擠壓,極大地降低了物種的均勻度。

3.1.2 魚類保有指數

魚類保有指數的評價采用和大型底棲無脊椎動物一樣的方法,選用豐富度指數（dM）和香農-維納指數（H′）方法,最終取平均得分。

在3 個采樣點,共采集到46 尾魚類個體,隸屬于4 目8科9 屬9 種。其中,鯡形目包含2 科2 屬2 種,占總種數的22.22%；鯉形目包含1 科2 屬2 種,占總種數的22.22%；鱸形目包含4 科4 屬4 種,占總種數的44.44%；鯔形目包含1科1屬1種,占總種數的11.11%。天沐河東側物種多樣性最高,共鑒定出6 種魚類。物種豐度最高的種類為杜氏棱鯷和羅非魚,羅非魚（原產非洲）為外來入侵物種,數量為11,占總種數的比例較高（23.91%）。植食性和雜食性種群豐度高于肉食性。3 個監測點位魚類豐富度指數dM分別為1.92,1.82,0.32,香農-維納指數H′ 分別為1.49,1.1,0.17,根據評分細則,基于豐富度指數dM和香農-維納指數H′ 得分依次為39.67 和22.33,河段最終得分為30.5。外來入侵物種羅非魚繁殖力強,壓縮本土魚類空間,大大降低了物種多樣性,影響本土生態系統構建。

3.2 綜合得分

經對每個指標的評價與計算,得到天沐河總得分為81.7分,為二類河湖（健康）。其中“盆”準則層92.7 分,“水”準則層85.3 分,生物準則層41.4 分,社會服務功能準則層97.5 分,具體指標得分見圖1。評價結果顯示天沐河在形態結構完整性、水生態完整性與抗擾動彈性、社會服務功能可持續性等方面保持健康狀態,但在生物多樣性等方面還存在一定缺陷,應當加強日常維護,持續對河湖健康提檔升級。

圖1 天沐河健康評價指標賦分

4 結論

天沐河經過實施防洪及景觀工程、碧道建設和沿岸海綿城市建設,河流岸線整潔、水環境質量現狀改善、沿岸景觀優美,但水生態系統狀況受人為干擾,還需要進一步的提升,水生態環境系統的多樣性營造和水生動植物的保育是今后橫琴河湖工作的重點內容之一。

（1）提升水生植物系統多樣性。結合天沐河河岸帶情況,運用本土水生植物營造挺水、浮水和沉水等豐富多樣的水生植物系統。進一步對河堤進行生態化改造,為水生植物生長提供基礎。對薇甘菊等外來入侵物種定期進行撲殺除治。

（2）提高天沐河大型底棲無脊椎動物生物完整性。由于天沐河與磨刀門水道、十字門水道進行水量交換,水體為半咸水環境,瘤擬黑螺能夠快速適應半咸水環境,豐度高,其它生活在完全淡水的底棲生物不能很好的適應環境。因此,通過人工清除降低瘤擬黑螺的生物量,為其他底棲動物提供生存空間。

（3）重視魚類資源保護與修復。由于人類涉水工程建設及人為捕撈等因素影響,天沐河漁類資源呈衰竭趨勢。建議實施全線禁止捕撈,同時結合天沐河地形對河底進行微改造,構建急流和緩流河段,為魚類等水生動物提供繁殖、生長、索餌和庇敵的場所。此外,加強對外來入侵物種（羅非魚）的治理,定期捕撈。

（4）加強對水鳥棲息地的建設與保護。珠澳兩地可借由天沐河作為生態廊道連接兩地的生境斑塊,加強生境斑塊之間的連通性有利于物種的長期續存。天沐河廊道鳥類遷徙,對河流兩側的植被類型、建筑高度和河道寬度均有一定的要求,過窄的廊道也會對敏感物種不利,建議河寬在80 m～300 m,維持基本的鳥類遷飛功能。