廣州市牛欄河近自然狀況研究

張金瑞, 劉炳鎮, 任 改, 韓潔春, 張 鵬, 劉慧博

(1.廣州市水務科學研究所, 廣東 廣州 510220; 2.北京圣海林生態環境科技股份有限公司, 北京 100035; 3.環境保護部華南環境科學研究所, 廣東 廣州 510220)

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廣州市牛欄河近自然狀況研究

張金瑞1, 劉炳鎮1, 任 改3, 韓潔春1, 張 鵬1, 劉慧博2

(1.廣州市水務科學研究所, 廣東 廣州 510220; 2.北京圣海林生態環境科技股份有限公司, 北京 100035; 3.環境保護部華南環境科學研究所, 廣東 廣州 510220)

[目的] 揭示牛欄河的生態現狀，為今后生態治理和修復工程提供依據。[方法] 通過對研究河段的水質狀況、河岸帶狀況和污染來源等進行實地調查，并采用綜合評價方法對調查數據進行評價。 [結果] 牛欄河整體近自然狀況較好，研究河段8—10號河段均處于自然狀態，3，5—7號河段均處于近自然狀態，1，2，3號河段均處于退化自然狀態；牛欄河總體水質較差，繼續進行河流的生態修復與治理，有由下游到上游逐漸變好的趨勢。 [結論] 研究河段的主要污染源為養殖糞便污染、生活垃圾污染以及生活污水污染，在今后牛欄河的治理中應著重考慮這些問題。

近自然評價; 牛欄河; 水質; 河岸帶

文獻參數： 張金瑞, 劉炳鎮, 任改, 等.廣州市牛欄河近自然狀況研究[J].水土保持通報，2016,36(4)：269-272.DOI:10.13961/j.cnki.stbctb.2016.04.047

河流是人類文明的發源地，對經濟社會發展有著巨大的推動作用，與此同時河流多樣的棲息環境能夠為很多物種提供棲息條件，這體現了保護和維持物種多樣性的生態功能[1]。但近年來隨著對河流的開發利用程度的增加，許多河流的生態狀況急劇惡化，加強對河流的生態修復和生態治理已經到了刻不容緩的地步。廣州市位于中國南方亞熱帶地區，降水相對較多，市內河流水量充沛，河流具有航運、發電、養殖和旅游等一系列功能。近年來，隨著人為干擾因素的增加，廣州市內多條河流的生態環境也遭到了不同程度的破壞，這也引起了相關部門的重視[2]。目前，廣州市相關的河道生態修復項目已經正式啟動，但在工程措施實施之前，需要對每條河流的生態狀況進行摸底調查，了解本相關河流目前的生態狀況、破壞原因以及治理需求等，以此來為今后廣州市的河道治理提供治理依據和借鑒。在這種背景下，本研究對廣州市流溪河支流牛欄河進行了調查研究，相關的調查結果對于今后針對牛欄河制定相應的治理措施具有重要的指導意義。

1　研究區概況

牛欄河又名安山河，長20.3 km，集雨面積118.4 km2。該河發源于良口錦村的牛角窿，在南向北流經溪頭、河背村，到呂田的古村后折向東，經火燒牛欄(地名)后再向北，在水口同呂田河匯合注入流溪河水庫尾。牛欄河有一條主流源于呂田小杉橫坑口，自東向西流經九曲水、馬鞍山腳，在鎮安附近加入干流。牛欄河流域有呂田的小杉、草埔、安山(鎮安)、旱田和良口的聯溪(溪頭)、三村等地，耕地面積466.67 hm2，人口約8 000人。牛欄河地處亞熱帶沿海，屬海洋性亞熱帶季風氣候，以溫暖多雨、光熱充足、夏季長、霜期短為特征。全年平均氣溫20～22 ℃。一年中最熱的月份是7月，月平均氣溫達28.7 ℃。最冷月為1月份，月平均氣溫為9～16 ℃。平均相對濕度77%，年降雨量約為1 720 mm。

2　調查內容與方法

2.1調查內容

牛欄河共長20.3 km，本次調查共設10個調查河段，每個河段長度為2 km。調查的主要內容為河流水質、河岸帶生態狀況以及河流污染源，調查時間為2015年7月。其中水質調查內容為pH值、溶解氧、氨氮、磷酸鹽等；河岸帶調查包括土地利用方式、岸坡狀況、岸坡結構、緩沖帶等等；污染源調查內容為污染物、污染物來源以及污染時間、程度等。

2.2調查方法

2.2.1河流水質調查每個調查河段內按照每100 m布設一個水質調查斷面，共計20個，具體操作為：用燒杯將河水取出，在燒杯底部放一張白紙，進行清澈程度的判定；將燒杯放在鼻子下方，嗅出其氣味；溶解氧、氨氮、磷酸鹽等采用便攜式試劑盒快速測定[3]，數值測定后，每個調查河段取均值。

2.2.2河岸帶調查河岸帶調查采用實地踏查的方式，主要分為以下6個方面[4-5]: (1) 兩岸土地利用方式。根據近自然等級劃分原則，將兩岸土地利用方式劃分為建筑用地、道路用地、農業用地、休憩用地4類。 (2) 岸坡結構。通過肉眼觀察的方式，并依據近自然等級劃分標準將河岸結構分為堆石護坡、漿砌石或干砌石護坡、天然植被護坡、長草堆石護坡4類。 (3) 緩沖帶植被寬。寬度測量一般采用皮尺進行，每100 m一次，但在測量條件不允許的情況下可選取目測較為準確的調查人員進行目測估算。 (4) 緩沖帶結構完整性。完整的緩沖帶應具備喬、灌、草3個空間植被層次，觀察有幾層植被并記錄下來。 (5) 岸坡植被覆蓋度。觀測岸坡地帶植物種類的數量，并觀測其蓋度。 (6) 侵蝕程度。觀察岸坡侵蝕溝和侵蝕點的數量，以及人為干擾活動痕跡的多少與顯著程度。

2.2.3污染源調查對10個調查河段內出現的污染源進行走訪調查，確定其是工業污染、農村生活垃圾污染、生活污水污染還是養殖糞便污染等。

3　結果與分析

3.1近自然狀況評價

3.1.1水質和河岸帶調查結果將牛蘭河水質和河岸帶狀況調查數據統計整理進行整理。結果詳見表1—2。

表1　牛欄河水質狀況調查結果

表2　牛欄河護岸狀況調查結果

3.1.2評價方法采用高甲榮、馮澤深等[6]關于河流近自然評價相關的評價方法，采用綜合評價指標體系，并通過構建判斷矩陣、層次單排序、層次總排序、一致性檢驗4個步驟來確定準則層和指標層各指標權重[6](表3)。指標采用定量和定性的方法，分為自然(4分)、近自然型(3分)、退化型(2分)、人工型(1分)4級，運用多目標線性加權函數法進行計算。

表3　河溪近自然評價指標體系

表4　牛欄河的河道生態狀況分段評價結果

式中：N——點河流生態系統自然性綜合評分值; Di——第i個準則層的權重； Dj——第j個指標在該準則層所占的權重； Fij——第i個準則層中選取的第j個指標的評分值； m——標層中指標的個數。

當N值處于3.25～4.00時，判定該河段處于自然狀態；當N值處于2.50～3.25時，判定該河段已經受到輕微侵擾，屬于第2等級近自然型；當N值處于1.75～2.50時，則判定該河段受到劇烈的人類活動的侵擾，屬于第3等級退化自然型；當N值處于1.00～1.75時，則判定該河段被認為是人工狀態的，屬于第4等級人工型。

3.1.3評價結果在2015年7月調查數據資料的基礎上，運用相關的評價方法[7-9]得出，研究河段有3個調查點處于自然狀態，4個調查點處于近自然狀態，3個調查點處于退化自然狀態，尚無人工狀態的調查點。因此，牛欄河河段總體上屬于近自然狀態，但個別河段生態情況不容樂觀。由表4可得，8—10號河段均處于自然狀態，3，5—7號河段均處于近自然狀態，1—3號河段均處于退化自然狀態，可以看出牛欄河的河道生態狀況整體較好，但個別河段受到人為干擾的程度較高，如不進行治理可以進一步退化為人工狀態；值得一提的是，河流上游8—10號河段處在自然狀態，生態系統保存完好，動植物種類繁多，具有很好的生態功能、景觀功能和社會功能。此外，在數據計算的過程中我們發現，牛欄河上下游河岸狀況差別不大，河流水質是造成評價結果不同的主要原因，而造成河流水質污染的主要原因在于牛欄河中下游存在不少的污染源。

3.2污染狀況調查與分析

3.2.1水質分級判定根據地表水分級標準和表1水質調查數據，對10個調查河段進行標準判定得出編號1，2，4為地表水Ⅳ類；編號3，5，6，7為地表水Ⅲ類；編號7，8，9為地表水Ⅱ類；編號10為地表水Ⅱ類。調查河段的編號由小到大依次按照從河流下游至上游排列，結合表1可以看出，河流上游的水質狀況明顯好于河流下游，這也與表4中河流近自然狀況分級標準相通，分析原因認為上游總體上受到的人為干擾因素較小，受破壞和污染的程度相對于下游較低，表明牛欄河總體的水質狀況較差，應該采取相應的治理措施對河流水質進行生態修復。

3.2.2污染源調查根據調查數據可知，生活垃圾污染源個數為3個，生活污水污染源個數為6個，養殖污水污染源為3個，旅游垃圾污染源為3個，調查河段內無工業污水污染源。從中可以看出，生活污水和養殖污水是牛欄河的主要污染源，其次是生活垃圾污染和旅游垃圾污染，無工業污染源，造成這種情況的主要原因主要是跟牛欄河附近的經濟社會發展相關，牛欄河流域居民收入主要以農業、養殖業和旅游業為主，因此在今后牛欄河流域的治理過程中要著重對生活污水、生活垃圾、養殖污水和旅游垃圾進行規范化處理。

4　結 論

(1) 研究河段8—10號河段均處于自然狀態，3，5—7號河段均處于近自然狀態，1，2，3號河段均處于退化自然狀態，牛欄河的河道生態狀況整體較好，呈現上游優于下游河段的趨勢，但個別河段較差，出于退化自然的邊緣，應該及時進行生態治理和修復。

(2) 牛欄河總體的水質狀況較差，水質污染較為嚴重，應該采取相應的治理措施對河流水質進行生態修復。此外，牛欄河水質有由下游到上游逐漸變好的趨勢，說明該研究河段上游地區相對于下游地區受人為干擾因素的影響較小。

(3) 研究河段的主要污染源為養殖糞便污染、生活垃圾污染以及生活污水污染，因此，在今后牛欄河的治理中應著重考慮這3個方面。

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A Study on Natural Conditions of Niulan River of Guangzhou City

ZHANG Jinrui1, LIU Bingzhen1, REN Gai3, HAN Jiechun1, ZHANG Peng1, LIU Huibo2

(1.GuangzhouWaterResearchInstitute,Guangzhou,Guangdong510220,China;2.Beijing’sEcologicalEnvironmentofHailinPolytronTechnologiesCo.,Ltd,Beijing100035,China; 3.SouthChinaInstituteofEnvironmentalSciences,MEP,Guangzhou,Guangdong510220,China)

[Objective] The ecological condition in the Niulan River was investigated to provide bases for ecological management and restoration project. [Methods] Based on the investigation of water quality, riparian zone and pollution sources of the study reach, a comprehensive evaluation method was used to evaluate the survey data. [Results] The natural condition of Kraal River is good. Of which, reaches of 8—10 are in the state of nature, 3, 5—7 reaches are in near natural state, 1, 2, 3 reaches are in a degraded natural condition. The water quality of Kraal River is general poor. If river harnessing being continued, the water quality would improve from downstream to upstream gradually. [Conclusion] The main pollution sources of the study reach are manure, garbage pollution and sewage pollution. Therefore, in the future governance, these pollution should be focused.

near natural； Kraal River; water quality evaluation; riparian zone

2015-03-09

2015-03-28

2015年廣東省水利科技創新項目“水源地生態退化機理與生態修復技術研究”(2015-21)

張金瑞(1983—),男(漢族),山東省單縣人,博士,工程師,主要從事水土保持、林業生態工程和生態河道治理等研究工作。E-mail:zhangjinrui_0_0@163.com。

A

1000-288X(2016)04-0269-04

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