衢江抽水蓄能電站典型邊坡植被恢復(fù)研究

摘" 要： 水利水電工程建設(shè)會(huì)導(dǎo)致景觀(guān)結(jié)構(gòu)破壞、地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，因此水利水電工程邊坡生態(tài)修復(fù)十分重要。以衢江抽水蓄能電站為例，基于層次分析法建立典型邊坡植被恢復(fù)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并結(jié)合典型樣地調(diào)查結(jié)果提出最適宜的植被恢復(fù)配置模式。研究表明：①準(zhǔn)則層中景觀(guān)效果和植生效益權(quán)重較高，指標(biāo)層中景觀(guān)協(xié)調(diào)美感、植被蓋度、綠期、植被均勻度和技術(shù)可行性5項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重較高，是植被恢復(fù)需要考慮的重點(diǎn)；②結(jié)合研究區(qū)的優(yōu)勢(shì)物種，綜合考慮物種豐富度及植被間的協(xié)調(diào)美感，建議衢江抽水蓄能電站典型邊坡植被恢復(fù)配置模式為“2種喬木+4種灌木+2種草本”，其中喬木選擇昆欄樹(shù)、梧桐，灌木選擇烏岡櫟、土茯苓、山油麻、蠟瓣花，草本選擇薹草屬植物、毛竹。

關(guān)鍵詞： 抽水蓄能電站；邊坡；植被恢復(fù)；層次分析法；衢江；浙江省

中圖分類(lèi)號(hào)： S157" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B" DOI：10.3969/j.issn.1000-0941.2025.02.007

引用格式： 張百千，蔣鵬飛，琚建輝，等.衢江抽水蓄能電站典型邊坡植被恢復(fù)研究［J］.中國(guó)水土保持，2025（2）：24-26.

收稿日期：2024-04-30

基金項(xiàng)目：國(guó)網(wǎng)新源科技項(xiàng)目（SGXYKJ-2022-107）

第一作者：張百千（1993—），男，山東濱州人，工程師，主要從事邊坡生態(tài)修復(fù)研究工作。

E-mail： zhangbaiqian@hotmail.com

水利水電工程建設(shè)中山體開(kāi)挖會(huì)形成大量裸露邊坡，破壞原有植被及其生長(zhǎng)基質(zhì)，導(dǎo)致景觀(guān)結(jié)構(gòu)破壞、地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題［1-2］。因此，水利水電工程邊坡生態(tài)修復(fù)工作對(duì)清潔能源開(kāi)發(fā)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展十分重要。在當(dāng)前水利水電工程邊坡生態(tài)修復(fù)過(guò)程中，經(jīng)常存在植被恢復(fù)生存率低或植被生長(zhǎng)緩慢等問(wèn)題，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)困難，甚至出現(xiàn)退化［3］。依據(jù)《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于科學(xué)綠化的指導(dǎo)意見(jiàn)》《關(guān)于加強(qiáng)新時(shí)代水土保持工作的意見(jiàn)》，為提高水利水電工程邊坡生態(tài)修復(fù)成效，應(yīng)堅(jiān)持因地制宜、適地適綠的原則，以自然生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和演替機(jī)制為參考，以最小化的人為干預(yù)縮短自然恢復(fù)時(shí)間，引入不同類(lèi)型的鄉(xiāng)土植物，在恢復(fù)植被覆蓋、修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的同時(shí)，通過(guò)植物根系作用加固和防護(hù)邊坡，遏制水土流失［4-6］，提升景觀(guān)效果。鄉(xiāng)土植物具有環(huán)境友好、適應(yīng)性強(qiáng)，可維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)物種多樣性、降低資源消耗等優(yōu)勢(shì)［7］，而不同鄉(xiāng)土植物的配置模式?jīng)Q定了植被修復(fù)成效。本研究以衢江抽水蓄能電站為例，基于層次分析法建立植被恢復(fù)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并結(jié)合典型樣地調(diào)查結(jié)果提出最適宜的植被恢復(fù)配置模式，以期為同類(lèi)型地區(qū)水利水電工程生態(tài)修復(fù)工作提供參考。

1" 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于浙江省衢州市衢江區(qū)黃壇口鄉(xiāng)坑口村，地理位置28°14′～29°30′ N，118°0l′～119°20′ E。屬于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，全年四季分明，氣溫適中，年均氣溫17.3 ℃，極端最高氣溫40.5 ℃，極端最低氣溫-10.4 ℃，光熱充足，年均日照時(shí)數(shù)1 966.4 h，無(wú)霜期長(zhǎng)達(dá)258 d，具有春早秋短夏冬長(zhǎng)、溫適光足旱澇明顯的氣候特征；降水豐沛，年均降水量1 636.0 mm，每年3—7 月為多雨期，夏季多暴雨、大暴雨、冰雹、雷雨大風(fēng)等災(zāi)害天氣。地貌類(lèi)型以河谷平原和丘陵為主，主要土壤類(lèi)型為水稻土和紅壤，也存在部分潮土、黃壤、紫色土和粗骨土。

衢江抽水蓄能電站分為上、下兩個(gè)水庫(kù)區(qū)和示范區(qū)，其中：庫(kù)區(qū)邊坡以土質(zhì)邊坡為主，整體坡度為60°～80°；示范區(qū)邊坡以巖質(zhì)邊坡為主，高度約20 m，寬度約120 m，坡度約為70°。上庫(kù)區(qū)以弱風(fēng)化晶屑玻屑凝灰?guī)r為主，局部為安山玢巖，巖體較破碎，完整性差，無(wú)較大不利結(jié)構(gòu)面組合及不良地質(zhì)，邊坡整體穩(wěn)定；下庫(kù)區(qū)基巖主要為晶屑玻屑凝灰?guī)r，局部為安山巖巖脈，山脊緩坡及溝底兩側(cè)附近分布有少量覆蓋層；示范區(qū)的庫(kù)岸以巖質(zhì)邊坡為主，巖體破碎，無(wú)較大不利結(jié)構(gòu)面組合，邊坡整體穩(wěn)定。

2" 研究方法

2.1" 典型樣地調(diào)查

2023年8月，采用典型樣地調(diào)查方法獲取衢江抽水蓄能電站典型邊坡的植被分布情況。布設(shè)25個(gè)10 m×10 m的灌草樣地，在每個(gè)樣地內(nèi)選取5個(gè)灌草小樣方（3 m×3 m）；布設(shè)25個(gè)20 m×20 m的喬木樣地，在每個(gè)樣地內(nèi)布設(shè)4個(gè)喬木小樣方（10 m×10 m）。在每一個(gè)喬灌草小樣方內(nèi)，調(diào)查得到植被種類(lèi)、蓋度、高度及株數(shù)。

2.2" 層次分析法

本研究采取層次分析法構(gòu)建衢江抽水蓄能電站典型邊坡植被恢復(fù)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。主要過(guò)程包括：①模型構(gòu)建?；卺榻樗钅茈娬具吰轮脖唤M成及物種特性，同時(shí)參考生態(tài)修復(fù)及林草業(yè)方面專(zhuān)家意見(jiàn)，確定由1個(gè)目標(biāo)層、3個(gè)準(zhǔn)則層、10個(gè)指標(biāo)層構(gòu)建的綜合評(píng)價(jià)模型（見(jiàn)表1）。②建立判斷矩陣。基于專(zhuān)家意見(jiàn)與張龍等［8］的研究結(jié)果，采用“1～9”標(biāo)度法，根據(jù)不同評(píng)價(jià)指標(biāo)的重要程度，每?jī)蓚€(gè)指標(biāo)相比較，得到判斷矩陣。③計(jì)算權(quán)重。對(duì)判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)并計(jì)算變量因子相對(duì)權(quán)重，先通過(guò)計(jì)算一致性比率CR值，驗(yàn)證各層次指標(biāo)是否通過(guò)一致性檢驗(yàn)，當(dāng)CRlt;0.1時(shí)，認(rèn)為判斷矩陣具有較高的一致性；再計(jì)算得到每項(xiàng)指標(biāo)相應(yīng)的權(quán)重值，以判斷各指標(biāo)的相對(duì)重要性。經(jīng)計(jì)算，判斷矩陣的最大特征向量分別為3.029、4.047、2.000、4.185，對(duì)應(yīng)的CR值分別為0.025、0.018、0.000、0.069，均小于0.1，符合要求。本研究采用Yaahp 10.3 軟件進(jìn)行層次分析，采用Matlab 2019軟件進(jìn)行判斷矩陣計(jì)算。

2.3" 重要值分析

重要值（Importance Value）作為各植物種在群落中的優(yōu)勢(shì)度指標(biāo)，可表征不同植物在群落中的功能地位。重要值計(jì)算公式為

IVi=（Hi+Ci+Di）×100（1）

式中：IVi為物種i的重要值；Hi、Ci、Di分別為物種i的相對(duì)高度、相對(duì)蓋度、相對(duì)密度。

3" 結(jié)果與分析

3.1" 指標(biāo)體系權(quán)重確定

以植被恢復(fù)質(zhì)量評(píng)價(jià)為目標(biāo)層，構(gòu)建起包含3個(gè)準(zhǔn)則層和10個(gè)指標(biāo)層的植被恢復(fù)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，其權(quán)重計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。其中準(zhǔn)則層中，景觀(guān)效果的權(quán)重最高，為0.479 6；植生效益次之，權(quán)重為0.405 5；經(jīng)濟(jì)效益和可行性的權(quán)重最低，為0.114 9。這表明在抽水蓄能電站植被恢復(fù)中，最看重的是景觀(guān)效果的改善。景觀(guān)效果包括綠期和景觀(guān)協(xié)調(diào)美感2項(xiàng)指標(biāo)，對(duì)準(zhǔn)則層中的權(quán)重分別為0.333 3和0.666 7。在充分考慮植被恢復(fù)的協(xié)調(diào)美感，保障景觀(guān)效果的同時(shí)，還要考慮植物配置的豐富度，注重植被類(lèi)型的選擇，最大程度發(fā)揮植生效益。植生效益包括植被高度、植被蓋度、植被均勻度、植物抗逆性4項(xiàng)指標(biāo)，其權(quán)重排序?yàn)橹脖簧w度＞植被均勻度＞植物抗逆性＞植被高度。經(jīng)濟(jì)效益和可行性包括植物生長(zhǎng)條件、施工難度、技術(shù)可行性、固碳效益4項(xiàng)指標(biāo)，

權(quán)重排序?yàn)榧夹g(shù)可行性＞固碳效益＞施工難度＞植物生長(zhǎng)條件。值得注意的是，雖然經(jīng)濟(jì)效益和可行性權(quán)重最低，但技術(shù)可行性指標(biāo)權(quán)重較高，表明復(fù)綠工程的成熟性和經(jīng)濟(jì)性還是十分重要的。綜合10項(xiàng)指標(biāo)來(lái)看，景觀(guān)協(xié)調(diào)美感、植被蓋度、綠期、植被均勻度和技術(shù)可行性5項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重較高，這是抽水蓄能電站復(fù)綠工程需要優(yōu)先考慮的5個(gè)方面，而不同植被類(lèi)型的科學(xué)合理搭配才能實(shí)現(xiàn)植被覆蓋度的提高和景觀(guān)效果的提升。

3.2" 植被調(diào)查結(jié)果與植被配置模式建議

表3為典型樣地調(diào)查結(jié)果，衢江抽水蓄能電站鄉(xiāng)土植被共包含：?jiǎn)棠局参?種，分屬8科8屬；灌木植物7科8屬9種；草本植物10科13屬13種，按照生活型進(jìn)行劃分，有多年生草本植物11種、一年生草本2種（小蓬草、牽牛）。根據(jù)重要值計(jì)算結(jié)果，喬木中昆欄樹(shù)、梧桐、柯的重要值較高，灌木中烏岡櫟、土茯苓、山油麻的重要值較高，草本植物以薹草屬植物、毛竹和蕨為主，且薹草屬植物和毛竹的重要值均高達(dá)7.5以上，在進(jìn)行生態(tài)修復(fù)時(shí)屬于優(yōu)先選擇的鄉(xiāng)土植物。喬灌草的合理搭配可以使植物群落具有豐富的層次，維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和多樣性，同時(shí)四季景觀(guān)變化明顯，視覺(jué)效果豐富、層次分明，具有更好的景觀(guān)協(xié)調(diào)效果?；谥脖换謴?fù)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及其權(quán)重，結(jié)合研究區(qū)的優(yōu)勢(shì)物種，綜合考慮物種豐富度以及植被間的協(xié)調(diào)美感，以營(yíng)造多層次、高覆蓋度的景觀(guān)為抽水蓄能電站生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)，建議衢江抽水蓄能電站典型邊坡植被恢復(fù)配置模式為“2種喬木+4種灌木+2種草本”，其中喬木選擇昆欄樹(shù)、梧桐，灌木選擇烏岡櫟、土茯苓、山油麻、蠟瓣花，草本選擇薹草屬植物、毛竹。

4" 結(jié)束語(yǔ)

抽水蓄能電站邊坡生態(tài)修復(fù)中既存在巖土邊坡特有的易碎、陡峭等問(wèn)題，又有植被生長(zhǎng)困難、適應(yīng)性差、綠化品種單一等問(wèn)題，且植被恢復(fù)的景觀(guān)效果通常被忽略［9］。在施工跡地植被恢復(fù)的前期階段，栽種豆科植物和適應(yīng)性較強(qiáng)的鄉(xiāng)土草本植物，可充分發(fā)揮植物的固氮功能，對(duì)土壤進(jìn)行改良，為中后期引入植被提供良好的土壤環(huán)境［10］；在植被恢復(fù)的后期階段，需要考慮植被本身的物候時(shí)間和觀(guān)賞特性，以實(shí)現(xiàn)季相景觀(guān)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高植被恢復(fù)的景觀(guān)效果［11］，同時(shí)不能忽視生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)作用，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間引進(jìn)適宜的植被，以達(dá)到植物與環(huán)境協(xié)同進(jìn)化的目標(biāo)［12］。在充分調(diào)查研究區(qū)優(yōu)勢(shì)物種的基礎(chǔ)上，基于植被恢復(fù)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及其權(quán)重，綜合考慮生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性、豐富度和景觀(guān)效果，建議衢江抽水蓄能電站典型邊坡植被恢復(fù)配置模式為“2種喬木+4種灌木+2種草本”，其中喬木選擇昆欄樹(shù)、梧桐，灌木選擇烏岡櫟、土茯苓、山油麻、蠟瓣花，草本選擇薹草屬植物、毛竹。

本研究采用的層次分析法在評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇方面具有一定的主觀(guān)性，這對(duì)植被恢復(fù)質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果有一定影響，但植生效益、景觀(guān)效果、經(jīng)濟(jì)效益和可行性3個(gè)方面基本涵蓋了抽水蓄能電站典型邊坡植被恢復(fù)需要考慮的主要因素［13］，其中景觀(guān)協(xié)調(diào)美感、植被蓋度、綠期、植被均勻度和技術(shù)可行性5項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重較高，是抽水蓄能電站典型邊坡植被恢復(fù)需要重點(diǎn)考慮的5個(gè)方面。今后在植被恢復(fù)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建中，可采取更加科學(xué)客觀(guān)的評(píng)價(jià)指標(biāo)選取方法，以進(jìn)一步提高研究結(jié)果的科學(xué)指導(dǎo)性和實(shí)踐意義。

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（責(zé)任編輯" 李佳星）