撫仙湖生態脆弱性特征分析與改善對策研究

戴 麗，李蔭璽，祁云寬

(1．云南省環境科學研究院，云南 昆明 650034;2．玉溪市環境科學研究所，云南 玉溪 653100)

撫仙湖位于云南省玉溪市境內，居滇中盆地中心，屬南盤江流域西江水系，在玉溪市“三湖”生態城市群構建中占有核心地位。撫仙湖流域面積674.69km2，撫仙湖最大水深 158.9m，容水量206.6億m3，是我國第二大深水型淡水湖泊，占全國水資源蓄水總量的9.17%，占云南省九大高原湖泊水資源蓄水總量的68.3%，具有生活用水、防洪、灌溉、工業用水、漁業及旅游等綜合功能，是西南地區具有重大戰略意義的飲用水資源。

1 撫仙湖生態脆弱性特征分析［1］

1.1 湖泊水生態系統發生顯著變化，局部水體發生藍藻水華

1.1.1 水生態系統發生顯著變化，浮游植物生物量和種類組成明顯增加

據十多年的數據分析可知，撫仙湖浮游植物種類組成與生物量發生了急劇變化，這是應當引起我們充分重視的癥兆。據多年監測數據，2000年以后生物量增長速度明顯加快，藻類個數由十萬個量級/L猛增至百萬個量級/L，2002年全湖藻類平均生物量比2001年翻了一番。在2000～2006年短短6a中，浮游植物生物量增長了3倍，綠藻門的生物量增加了4倍，硅藻門的生物量增加了5倍。2002年以來撫仙湖浮游植物生物量范圍 (95.36～134.17×104個/L，年平均115.76×104個/L) 與1980年浮游植物生物量范圍 (1.7～37.8×104個/L、年平均12.77×104個/L)相比，增長了9倍，其中綠藻門的生物量增長了近14倍，硅藻門增長了15倍。撫仙湖浮游植物生物量的發展趨勢表明了湖泊水體營養水平的演變。

藻類種類明顯增加，由清水性種類向喜營養性種類演替，局部水體出現典型的藍藻水華種類－銅綠微囊藻。多年監測數據表明，撫仙湖浮游植物種群結構從45種增加到78種。撫仙湖浮游植物總體向多樣性增加發展。變化最明顯的是硅藻門，種數增加了3倍。清水性黃藻自1993年就沒有檢出。藻類發展趨勢是喜營養性種類 (柵藻屬Scenedesmus、直鏈藻屬Melosira、四角藻屬Tetraedron等)漸漸增多，清水性種類 (絲藻屬Ulothrix、微孢藻屬Microspora)漸漸減少。20世紀50～70年代的優勢種水華束絲藻很少檢出，已被小轉板藻(Mougeotia parvula Hass)所替代，2000年在撫仙湖南岸隔河口湖灣首先出現了銅綠微囊藻 (Microcystis aeruginosa)，隨后的4a，銅綠微囊藻大量出現在湖泊南岸，這表明撫仙湖生態環境已經發生了顯著的變化。

由于撫仙湖入湖營養物不斷增加，湖水中氮磷濃度上升，尤其在局部水域已具備了發生藻類水華的條件。2002年5月31日撫仙湖南部湖灣約3km2水域受星云湖泄水影響而首次爆發了水華，持續時間3d。水華期間撫仙湖南岸水中浮游植物生物量高達1092×104個/L，CHL－A為116.9 mg/L，水華優勢種銅綠微囊藻 (Microcystis aeruginosa)占70%。這種水華與滇池發生的藍藻水華幾乎一樣［2］。

1.1.2 水生植物呈現不健康發展趨勢

2000年4月調查發現，撫仙湖水生植物的分布面積和群落密度與1980年 (據中國科學院南京地理湖泊研究所1980年調查資料:撫仙湖水生植物品種單一，主要分布在避風的河口沖積扇區域，分布面積20hm2，不到湖面面積的0.1%，分布深度不超過5m)相比不僅沒有明顯的發展，而且水生植物表面普遍生長了附著藻類，生長受到很大的影響，呈衰退趨勢。

2005年的調查表明，撫仙湖沉水植物得到了較大的發展，種類為12種，分布面積是以前的15.9倍，資源量是以前的48.8倍。撫仙湖為貧營養湖泊，在20世紀80年代沉水植物生長差，只在局部水域分布，但隨著撫仙湖富營養化趨勢的加劇，近年沉水植物在全湖岸帶的分布和生長都得到了加強，黑藻群落生長茂盛，成為撫仙湖第一優勢種類，耐污染的穗狀狐尾藻和篦齒眼子菜群落也發展很快，水生植物生長與撫仙湖水質呈現不協調發展變化趨勢。

1.1.3 水生動物土著物種不斷滅絕、外來物種資源增長，對生態系統產生顯著沖擊

在底棲動物中，曾是撫仙湖腹足類主要種類的螺螄 (Margarya)，隨著環境的變化已趨于衰落;2005年的調查表明，云南高原湖泊的特有種螺螄和仿雕石螺的優勢地位由長角涵螺、環棱螺和河蜆等替代。在土著魚類中，許多以前常見的土著魚類現在變成了偶見種，有些種類甚至很難見到。撫仙湖原有25種土著魚類中，有12種屬撫仙湖特有魚類，8種屬云南水系或湖泊特有魚類，5種屬我國廣布型魚類，目前這部分土著魚類資源在逐漸衰退，外來魚類的種類和種群數量急劇上升。外來魚類如棒花魚、麥穗魚、太湖新銀魚等小型魚類適應撫仙湖不同的生態位空間，已經逐漸取代土著魚類，分別成為生活于敞水區和沿岸區底層的優勢種群。土著魚類鱇 (魚良)產量由20世紀80年代的全湖300～400t降至目前的0.5～1t，已經到了瀕臨滅絕的狀態;而太湖新銀魚作為外來魚類，從星云湖經隔河自然進入撫仙湖后，僅幾年時間就形成了穩定的種群，產量由1988年的213t上升到2003年的1538t。目前在種數和數量上，非土著魚類已經成為撫仙湖魚類捕撈的主體，在食物、活動空間和繁殖等方面對土著魚類的生存造成極大的威脅，對撫仙湖生態系統產生沖擊。

1.1.4 耐污種增多、清水性種類減少或消失

在底棲動物中，與1980年前后的調查資料相比，搖蚊幼蟲的出現率和現存量顯著增加，并出現了典型富營養型的指示種羽搖蚊。在浮游植物中，喜營養種類 (柵藻屬Scenedesmus、直鏈藻屬Melosira、四角藻屬Tetraedron等)漸漸增多，清水性種類 (絲藻屬Ulothrix、微孢藻屬Microspora)漸漸減少。在水生植物中，近幾年來，耐污種篦齒眼子菜的分布面積、頻度和優勢度不斷增加。

1.2 湖泊、河流沿岸帶生態系統結構不完整、生物多樣性單一

1.2.1 自然湖濱帶破壞嚴重

撫仙湖湖岸線總長約100.8km(湖面高程1722.5m)，具有湖岸較陡、湖濱緩沖帶較窄的特點。撫仙湖湖濱緩沖帶區域適于最優原始植被生長區面積共約5km2，在20世紀80年代及90年代初期湖濱帶基本被破壞，撫仙湖緩沖帶及周邊多被人為侵占，主要為村落、農田，在法定最高水位1722.0m以下，有102.8hm2湖灘被侵占，農藥、化肥、飼料和漁藥等的大量使用，導致了近岸水體污染嚴重，嚴重破壞了緩沖帶的生態系統及岸帶自然景觀，造成緩沖帶內植被物種單一，生態系統退化，生態機能基本喪失。

20世紀90年代后期至今，隨著大量園林景區及湖濱帶人工恢復，總共約恢復1.5km2，撫仙湖湖周緩沖帶得到逐步修復，但人工恢復湖濱帶與原有最優原始植被生長區面積所占比例仍然很低，湖濱帶生態系統結構仍然非常脆弱，亟需進一步建設和修復。

1.2.2 緩沖帶生物多樣性單一、生態系統結構不完整

撫仙湖緩沖帶內生物多樣性單一，陸域部分植被主要為喬木，多見桉樹、榕樹，挺水植物、浮葉植物很少，只有在牛摩大營北側，孤山南側和下壩北側部分緩沖帶生長有挺水植物、沉水植物，水體生態系統結構十分脆弱。

1.2.3 河流渠道化，部分河流淤積嚴重，河流生態受到破壞

撫仙湖北部和南部的入湖河流為了保證灌溉和排洪，多數改建成為混凝土或石砌的“三面光”堤岸，部分已經全線成為此類堤岸，如東大河、大鯽魚河等。此類河流堤岸破壞了原有的生態結構和生態功能，使河流的自凈能力消失，不利于水質的改善。目前，撫仙湖流域水質最差的幾條河流都屬于這種情況。

撫仙湖流域河流多數發源于山區，河道坡度較大，沖刷較為嚴重，向下游流動時會攜帶大量的泥沙。在其中下游的農田或村莊，農灌回水直接匯入，部分村落生活污水也進入河流，也會增加河流攜帶的泥沙甚至生活垃圾。最終，河流攜帶的泥沙等物質會隨其流動逐漸下沉，沉積于河道底部造成淤積。目前，較多河流中都有大量的底泥以及生活垃圾，嚴重影響了河流水生態系統結構和功能。

1.3 流域森林植被覆蓋率低，陸域生態系統脆弱，水土流失嚴重

1.3.1 流域森林植被覆蓋率低，石漠化面積大，水源涵養能力差

撫仙湖流域面積66278hm2，其中:林業用地22266.6hm2，林業用地中有林地面積僅11284.9 hm2，流域森林覆蓋率僅為26.5% (不含灌木林地)，原生森林已退化為次生林和灌木，植被多樣性程度較低，，林地幼林分布多，占林地分布面積的70%，近成過熟林少，占林地分布面積的30%，在植被的種類組成和結構上都表現出明顯的次生性。

撫仙湖地質地貌十分特殊，生態系統相當脆弱，為森林資源貧乏的地區，歷史上森林覆蓋率一直非常低。根據云南省林業調查規劃院資料，撫仙湖流域石漠化面積達陸域面積的28.4%，其中輕度石漠化面積占37.4%，中度以上石漠化面積占62.6%(中度石漠化面積占49.7%，重度石漠化面積占12.3%，極重度石漠化面積占0.6%)，雖然流域內各縣認真貫徹了“以營林為基礎”的方針，連年開展群眾性的綠化造林和改善荒山荒坡，并取得了一定的成績，森林覆蓋率逐年增加，但是由于歷史原因導致植被覆蓋率仍較低，森林保水、保肥、涵養水源能力較差。

1.3.2 陡坡墾植，環湖面山生態破壞嚴重

撫仙湖流域近、面山森林分布較少，且以草叢、灌叢等為主，林分質量差。臨湖面山大多坡面陡峭，植被覆蓋率低，抗侵蝕能力弱。由于人多地少，面山能開墾的區域都早已墾為耕地，人為頻繁的生產活動造成水土流失嚴重、生態環境惡化，面山、近山森林覆蓋率十分低下。且在人地矛盾的沖擊下，面山坡耕地不斷擴大，形成面山生態破壞的惡性循環。面山植被和生態的嚴重破壞，使水土流失加劇，對撫仙湖旅游景觀和生態環境造成極大的影響。

1.3.3 水土流失仍在加劇，攜帶大量營養元素入湖

流域植被稀少，類型單一，結構簡單，加之森林植被遭到極大破壞及磷礦開采對植被的影響也較大，致使流域水土流失非常嚴重。流失泥沙淤積于河道中，大多數懸移泥沙輸入湖體沉積，同時攜帶大量的營養物質。

雖然“十五”期間，撫仙湖流域實施了10條重點小流域水土保持綜合治理工程，共投資1267萬元，治理水土流失面積95.07km2。2006年完成了“珠治”試點工程，投資734萬元，治理水土流失面積51.36km2。撫仙湖水土流失程度得到緩解，但流域內仍有水土流失面積146.01 km2，土壤侵蝕量54.7萬t/a，入湖泥沙量21.2萬t/a，水土流失依然十分嚴重。

徑流區地表土壤在雨水的侵蝕及水動力的推移下，淤積河道及湖泊，每年進入湖內的泥沙只有10%的氮、3%的磷、鉀的1%溶解于水體中，其余都淤積湖泊，隨著積累的增多及湖底淤泥的變化，這些營養元素會慢慢釋放，日夜積累，年復一年，這些在深水湖泊中無法清除的淤泥，對撫仙湖是一個致命因素，加速了撫仙湖水體營養程度及生態系統的變遷。

近年雖然政府加大了撫仙湖徑流區水土流失治理力度，有效減少了入湖泥沙，但目前水土流失依然十分嚴重，環湖面山生態環境質量差，植被覆蓋率低，抗侵蝕能力弱，每年大量入湖泥沙由于水深不可能清除，造成湖泊淤積，并且泥沙營養元素慢慢釋放，成為對撫仙湖的一個嚴重的潛在環境影響因素。

1.3.4 徑流區立地條件差，對生態林業建設不利

流域待造林段立地條件較差，尤其是湖盆東面面山、裸石、裸巖多，土層瘠薄，很多地塊坡面土層少于5cm。此外，流域四季降水不均，冬春干旱是林業生態環境建設工程最大的限制因素之一，對新植幼樹的生存尤其不利。

1.4 湖泊整體水質快速下降，局部水域污染嚴重，湖泊營養狀態顯著上升

1.4.1 湖泊整體水質由I類向II類快速下降，目前已處于臨近II類水質的邊緣

據現有的多年水質監測結果，近二十多年來撫仙湖水質總體上呈下降趨勢，水體TN、TP濃度波動性上升，透明度顯著下降。近5a來這種水質下降呈現加速趨勢。1990年前，湖泊水體主要水質指標均好于I類水質標準，水體透明度達到7m左右。1991～1999年間，水體透明度快速下降，TN、TP波動上升，時而達到或超過 II類水質標準。1999年之后，TN、TP濃度呈現波動性的變化，接近II類水水平，2002年透明度已經降低到4.4m。

雖然目前撫仙湖水質仍為I類，但2007年平均TN、TP值分別為0.17mg/L和0.01mg/L，2008年1月份TN、TP值分別為0.23 mg/L和0.008 mg/L，已經逼近II類水質，并在年內時有超標現象。

1.4.2 水污染自北向南、由沿岸向湖心不斷推進，局部水域污染嚴重

目前撫仙湖整體水質為I類，但水質空間分布差異較大，沿岸帶水質明顯差于湖心處水質。近幾年撫仙湖局部水域如北部沿岸帶、西岸火焰山至波息灣、南岸大鯽魚河口、東岸蒿芝菁等沿岸水體，受臨岸密集村落及旅游發展的影響，TN、TP及有機污染較為嚴重。湖泊北部水域水質已經受到北岸水質污染的影響，TP超過II類水質標準。說明人類活動產生的污染已經對水體水質產生了較大的影響。據2008年1月調查結果，東岸的海口鎮以北沿岸水質、南岸、北岸、西岸均已處于II類，且水污染具有自北向南、自沿岸向湖心推進的趨勢。1.4.3 水體營養水平持續增高，湖泊營養狀態顯著上升

目前撫仙湖營養狀態雖為貧營養，但其營養狀態指數呈現持續上升趨勢，2007年的營養狀態指數比1980年增加了近2倍。按照這樣的發展趨勢，在不到20a的時間內撫仙湖將會由貧營養進入中營養。

1.4.4 湖泊營養收支失衡，加速了撫仙湖水體生態系統從量變到質變速度

根據《撫仙湖流域水污染防治規劃》2008年的調查結果，進入撫仙湖的TN為1099.57t/a、TP為173.14t/a，但隨水流和水產品輸出的只有TN 64.33t/a、TP 8.62t/a，入湖氮、磷的滯留率高達94.2%和95.0%。大量的營養元素逐年累計于湖中，湖泊營養收支嚴重失衡，加速了撫仙湖水體生態系統從量變到質變的速度。

1.5 水資源系統脆弱，能夠被開發利用的動態水資源量不大

撫仙湖最大蓄水量為206.2億m3，這是多年儲存下來的水資源，一旦被利用，將不復存在，能被人們開發利用的動態水資源量僅9572萬m3。

撫仙湖陸地多年平均入湖水資源量僅為16092萬m3，撫仙湖能被人們繼續開發利用的水資源量是很少的，以徑流深計算，陸地入湖水資源量折合徑流深為335.8mm。人均占有水資源量655m3，低于全省、全市平均值。

撫仙湖水資源的年際變化極不均勻，在特枯水年情況下，陸地入湖水資源僅為正常年份的1/3，湖泊水資源為負值。撫仙湖水資源在時間分配上也很不均勻，由于干濕季節分明，湖泊水資源干季則為負值 (湖面蒸發量大于降水量)，陸地入湖水資源干季幾乎為零，水資源主要集中在雨季的7～9月份。

撫仙湖水資源的地區分布也不均勻，呈現湖濱區少，四周山區多的特點。但是在山區，特別是海拔1820m以上的巖溶地區，雨過河干，水資源非常難利用。另一方面撫仙湖水資源年際年內分配與工農業生產的需水過程錯位，大大減少了撫仙湖的可用水資源量。

由于撫仙湖來水僅靠降雨徑流補給，湖泊補給系數僅為4.92，撫仙湖徑流面積小，加之時空分布極不均勻，決定了撫仙湖有一個非常脆弱的水資源系統，所以，對撫仙湖水資源的開發利用必須慎重。

2 改善對策措施

2.1 控制入湖污染削減湖體營養負荷，加強流域社會經濟調控

撫仙湖目前依然屬于Ⅰ類水體，但水質呈逐漸下降趨勢，水體營養水平持續增高。流域人口密度較大，湖泊受農業農村污染突出，入湖河流水質污染嚴重，多為劣Ⅴ類水質，撫仙湖徑流面積小，缺乏清水補給，入湖河流攜帶大量污染物入湖是造成湖泊水質下降及富營養化加速的直接原因。因此，有效控制入湖污染削減湖體營養負荷，是保護撫仙湖，恢復湖泊生態健康的有效途徑。

建立流域優化的社會經濟發展模式，通過流域產業結構的優化和調整，從源頭上減少整個流域的污染物排放量，這是貧營養湖泊治理的重要思路。在湖泊水環境承載力計算和污染物排放量區域分配基礎上，以主要污染物排放量與入湖量總量分配為核心，開展流域產業結構調整規劃。主要包括流域人口與產業的總體布局，流域一、二、三產業的結構調整與布局等內容。

2.2 完善流域水土資源調控

以保障湖泊生態安全為基本出發點，優化區域水資源合理分配，建設城市備用水源地;開展生態工業園建設和節水農業建設等，推動企業清潔生產和循環經濟，降低資源和能源消耗、減少廢物排放;結合湖區生態蓄水，開展入湖干流樞紐工程優化調度研究，優化流域水資源配置，開展聯合調度。

2.3 認真落實“一退、二調、三保”工程措施

一退:對湖濱緩沖帶進行環境綜合整治，范圍內的村落、企業、酒店賓館等進行拆遷，并進行湖濱緩沖帶的建設，恢復清水產流機制;二調:對流域壩區內的產業結構進行優化，壓縮農業發展空間，為第三產業發展騰出余地，并在調整的部分農田內建設濕地，凈化流域的低污染水;三保:對流域的山區進行水源涵養林和綠色果木林的建設，增加流域森林覆蓋率，完善清水產流機制。

2.4 加強流域生態安全管理與能力建設

開展全流域環境監管與綜合管理，結合流域環境保護條例和法律法規管理、經濟政策及行政管理措施，通過污染源監控體系和流域生命觀測與預警體系的能力建設，形成綜合性的流域水環境管理與決策服務的信息系統平臺。

［1］牛文元．生態環境脆弱帶ECOTONE的基礎判定 ［J］．生態學報，1989，(2):97－105．