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)會導(dǎo)致景觀結(jié)構(gòu)破壞、地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)等生態(tài)環(huán)境問題，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)量評價指標體系，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準則層中景觀效果和植生效益權(quán)重較高，指標層中景觀協(xié)調(diào)美感、植被蓋度、綠期、植被均勻度和技術(shù)可行性5項指標權(quán)重較高，是植被恢復(fù)需要考慮的重點；②結(jié)合研究區(qū)的優(yōu)勢物種，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、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

中圖分類號： S157" 文獻標識碼： 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］.中國水土保持，2025（2）：24-26.

收稿日期：2024-04-30

基金項目：國網(wǎng)新源科技項目（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)中山體開挖會形成大量裸露邊坡，破壞原有植被及其生長基質(zhì)，導(dǎo)致景觀結(jié)構(gòu)破壞、地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)等生態(tài)環(huán)境問題［1-2］。因此，水利水電工程邊坡生態(tài)修復(fù)工作對清潔能源開發(fā)的長遠發(fā)展和經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展十分重要。在當前水利水電工程邊坡生態(tài)修復(fù)過程中，經(jīng)常存在植被恢復(fù)生存率低或植被生長緩慢等問題，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)《國務(wù)院辦公廳關(guān)于科學綠化的指導(dǎo)意見》《關(guān)于加強新時代水土保持工作的意見》，為提高水利水電工程邊坡生態(tài)修復(fù)成效，應(yīng)堅持因地制宜、適地適綠的原則，以自然生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和演替機制為參考，以最小化的人為干預(yù)縮短自然恢復(fù)時間，引入不同類型的鄉(xiāng)土植物，在恢復(fù)植被覆蓋、修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的同時，通過植物根系作用加固和防護邊坡，遏制水土流失［4-6］，提升景觀效果。鄉(xiāng)土植物具有環(huán)境友好、適應(yīng)性強，可維護生態(tài)系統(tǒng)物種多樣性、降低資源消耗等優(yōu)勢［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)量評價指標體系，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，年均日照時數(shù)1 966.4 h，無霜期長達258 d，具有春早秋短夏冬長、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、雷雨大風等災(zāi)害天氣。地貌類型以河谷平原和丘陵為主，主要土壤類型為水稻土和紅壤，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、下兩個水庫區(qū)和示范區(qū)，其中：庫區(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°。上庫區(qū)以弱風化晶屑玻屑凝灰?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)的庫岸以巖質(zhì)邊坡為主，巖體破碎，無較大不利結(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10 m×10 m的灌草樣地，在每個樣地內(nèi)選取5個灌草小樣方（3 m×3 m）；布設(shè)25個20 m×20 m的喬木樣地，在每個樣地內(nèi)布設(shè)4個喬木小樣方（10 m×10 m）。在每一個喬灌草小樣方內(nèi)，調(diào)查得到植被種類、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)量評價指標體系。主要過程包括：①模型構(gòu)建。基于衢江抽水蓄能電站邊坡植被組成及物種特性，同時參考生態(tài)修復(fù)及林草業(yè)方面專家意見，確定由1個目標層、3個準則層、10個指標層構(gòu)建的綜合評價模型（見表1）。②建立判斷矩陣。基于專家意見與張龍等［8］的研究結(jié)果，采用“1～9”標度法，根據(jù)不同評價指標的重要程度，每兩個指標相比較，得到判斷矩陣。③計算權(quán)重。對判斷矩陣進行一致性檢驗并計算變量因子相對權(quán)重，先通過計算一致性比率CR值，驗證各層次指標是否通過一致性檢驗，當CRlt;0.1時，認為判斷矩陣具有較高的一致性；再計算得到每項指標相應(yīng)的權(quán)重值，以判斷各指標的相對重要性。經(jīng)計算，判斷矩陣的最大特征向量分別為3.029、4.047、2.000、4.185，對應(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 軟件進行層次分析，采用Matlab 2019軟件進行判斷矩陣計算。

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)勢度指標，可表征不同植物在群落中的功能地位。重要值計算公式為

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的相對高度、相對蓋度、相對密度。

3" 結(jié)果與分析

3.1" 指標體系權(quán)重確定

以植被恢復(fù)質(zhì)量評價為目標層，構(gòu)建起包含3個準則層和10個指標層的植被恢復(fù)質(zhì)量評價指標體系，其權(quán)重計算結(jié)果見表2。其中準則層中，景觀效果的權(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，最看重的是景觀效果的改善。景觀效果包括綠期和景觀協(xié)調(diào)美感2項指標，對準則層中的權(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，保障景觀效果的同時，還要考慮植物配置的豐富度，注重植被類型的選擇，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項指標，其權(quán)重排序為植被蓋度＞植被均勻度＞植物抗逆性＞植被高度。經(jīng)濟效益和可行性包括植物生長條件、施工難度、技術(shù)可行性、固碳效益4項指標，

權(quán)重排序為技術(shù)可行性＞固碳效益＞施工難度＞植物生長條件。值得注意的是，雖然經(jīng)濟效益和可行性權(quán)重最低，但技術(shù)可行性指標權(quán)重較高，表明復(fù)綠工程的成熟性和經(jīng)濟性還是十分重要的。綜合10項指標來看，景觀協(xié)調(diào)美感、植被蓋度、綠期、植被均勻度和技術(shù)可行性5項指標權(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個方面，而不同植被類型的科學合理搭配才能實現(xiàn)植被覆蓋度的提高和景觀效果的提升。

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：喬木植物9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)重要值計算結(jié)果，喬木中昆欄樹、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7.5以上，在進行生態(tài)修復(fù)時屬于優(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，維護生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和多樣性，同時四季景觀變化明顯，視覺效果豐富、層次分明，具有更好的景觀協(xié)調(diào)效果。基于植被恢復(fù)質(zhì)量評價指標體系及其權(quán)重，結(jié)合研究區(qū)的優(yōu)勢物種，綜合考慮物種豐富度以及植被間的協(xié)調(diào)美感，以營造多層次、高覆蓋度的景觀為抽水蓄能電站生態(tài)修復(fù)的目標，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、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

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、陡峭等問題，又有植被生長困難、適應(yīng)性差、綠化品種單一等問題，且植被恢復(fù)的景觀效果通常被忽略［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)性較強的鄉(xiāng)土草本植物，可充分發(fā)揮植物的固氮功能，對土壤進行改良，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間和觀賞特性，以實現(xiàn)季相景觀設(shè)計，進一步提高植被恢復(fù)的景觀效果［11］，同時不能忽視生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)作用，在適當?shù)臅r間引進適宜的植被，以達到植物與環(huán)境協(xié)同進化的目標［12］。在充分調(diào)查研究區(qū)優(yōu)勢物種的基礎(chǔ)上，基于植被恢復(fù)質(zhì)量評價指標體系及其權(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、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價指標的選擇方面具有一定的主觀性，這對植被恢復(fù)質(zhì)量評價結(jié)果有一定影響，但植生效益、景觀效果、經(jīng)濟效益和可行性3個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項指標權(quán)重較高，是抽水蓄能電站典型邊坡植被恢復(fù)需要重點考慮的5個方面。今后在植被恢復(fù)質(zhì)量評價指標體系構(gòu)建中，可采取更加科學客觀的評價指標選取方法，以進一步提高研究結(jié)果的科學指導(dǎo)性和實踐意義。

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（責任編輯" 李佳星）