基于植物多样性的银川平原灌排系统生态效应
来源:网络 时间:2017-07-01 00:56:00
落生长较好,流速越慢的地段沉水和浮叶植物种类越多。最后的影响因素为泥沙,主要体现在泥沙沉积对中生植物的生长非常有利,有泥沙堆积的渠道底部及其边坡上,中生植物种类较多,而无泥沙沉积的沟道两侧湿盐生植物和旱生、盐生植物较多。
灌排工程建设状况与植物多样性的关系也非常密切。第一,防渗措施处理过的沟渠底面和边坡,一般在数年以内植物都无法生长,经过防渗处理后再采用混凝土预制板衬砌的 U 形或倒梯形渠系,往往能隔绝植物根茎十多年,但可减少渠道渗漏损失 60% 以上[11]。减少植物根茎阻滞并保持水流的通畅性,是现阶段提高农用水效率的重要水利措施,但其对植物多样性的负面影响也是不言而喻的。用混凝土或其他新型保水保温材料衬砌的灌溉渠系,过水断面上缺少水生、湿生乃至中生生境下的植物。第二,边坡坡度大小与植物生物多样性也有直接关系。调查显示,坡度为 30°左右的标准边坡能够构造出较好的生境梯度,断面上生态序列完整,植物丰富度指数 R 值和物种多样性指数 H 值都比较大; 阶梯状边坡除 R 值和 H 值比较大外,优势度指数 D 值也比较大; 边坡小于 15°时湿盐生植物群落发育较好; 边坡大于 45°时繁殖体保存和植物扎根困难,大多只有根茎禾草植物生长。第三,沟渠整修时间长短与植物多样性关系密切。一般施工后3 ~ 5 a,才能出现植物群落构成比较完整的生态序列,这在排水沟道表现尤其明显; 灌溉渠道整修频繁,在未做防水处理的情况下,R 值和 H 值都比较大,但生态序列不完整,说明植物群落的生境分异还未形成,处在资源竞争阶段。
4 结 语
( 1) 在几种植物多样性指数中,Margalef 物种丰富度指数和 Shannon-Wiener 物种多样性指数对植物多样性的表征意义比较显著,是指示灌排水系生态效应的良好指标,应优先采用。
( 2) 各级排水沟地势低、常年积水,加上衬砌程度低、边坡稳定性较强、以地下水补给为主,以及水流较慢等原因,植物多样性指数普遍比各级灌渠大,生态效应较好。
( 3) 沟渠砌护是对植物多样性负面影响最大的水利工程措施,但在提高水资源利用效率和农田灌溉保证率方面却非常有效。由于干支两级渠系渗漏的损失量占灌溉用水总损失量的60% ~ 70%[12],因此在综合考虑节水和生态双重效益的前提下,应当采取干支渠全面砌护、斗渠减少砌护、农渠与毛渠不砌护的生态水工策略。
( 4) 适当减缓沟渠迎水坡坡度,加长坡面,或者采取阶梯状边坡筑建模式,能较大幅度地提高灌排水系边坡的植物多样性,增强其生态效应。以景观和生态功能为核心的城镇人工水系营造中,尤其适合选取这一模式。
( 5) 灌排水系的修整间隔时间应尽可能拉长,整修时对同一沟渠可分地段、分时段逐次进行,排水沟和干沟、支沟尤其应当如此。另外,低级渠系实行岁修制度,有助于保持竞争状态下较大的植物多样性指数值。
参考文献
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