2 水电站工程对自然体系稳定状况的影响

自然生态体系的稳定状况包括两个特征,即恢复稳定性和阻抗稳定性。恢复稳定性与高亚稳定元素(如植被)的数量和生产能力较为密切,阻抗稳定性与景观异质性关系紧密。

2.1 对恢复稳定性的影响分析

(1)从植被生物量度量角度分析。工程建成后,各种土地类型发生变化,林地和耕地减少,水域面积和建筑面积增加,水库建成后水域面积增加以及水文条件的改善使水库水域生态系统的生物量将会增加,但由于陆地生物量的减少量大于水域生物量的增加量,从而使区域自然体系的生物量减少了246.03t,平均生产力降低了2.28g/(m2·a),平均净生产力为972.06g/(m2·a),仍维持在北方针叶林[800g/(m2·a)]的生产力水平。因此对自然体系恢复稳定性影响不大,在区域自然系统可以承受的范围之内。

(2)从区域生态系统演替规律角度分析。由于该工程地处亚热带,雨量丰富,光照充足,较适合于次生植物物种的侵入,这种侵入对位于森林附近的草地最为显著,最初侵入的可能不是一个或两个种,而是许多种。然而只有那些生长迅速、生命力较强的物种,如粟草、点叶苔草、一年蓬等和一些木本植物先后入侵,在最初几年内,草本植物占主要的地位。但经2~3年后,草本植物受灌木的压制得不到发展,而灌木中以华中山渣等发展最快,形成以它们占优势的群落。这样的群落是不稳定的,经4~5年后,一些新的乔木种类开始出现,并逐渐形成较稳定的植物群落。由于该地区植物的生物恢复力较强,一般在10~20年可以形成较稳定的次生群落,因此,各项工程设施建成后,建筑物和水域拼块的数目和面积基本稳定后,只要人类干扰的程度不再增加,绿地仍可以维护模地地位。

2.2 对阻抗稳定性的影响分析

双溪水电站工程建成后,区域土地利用格局将发生变化,各种拼块类型的数量和面积也随之发生改变,见表3。

表3 工程建设前后主要拼块类型数量和面积的比较

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由表3可知,该工程建成后,景观自然体系多样性指数由建设前的0.56下降至0.32,说明该地区的拼块数目和类型有所下降。工程建成后景观内非控制性组分人工建筑物与水域拼块都有所增多,这种干扰拼块的增加不利于自然系统生态平衡的维护。建筑物和水域的增加使局部区域林地和草地等建群种减少,使其生物组分异质化程度比工程建设前略有下降,林草地面积由1290hm2下降到1286.79hm2,这种变化不利于该区域吸收内外干扰,提供抗御干扰的可塑性,影响了局部景观的稳定性,阻抗稳定性有所降低[2]。但从整个区域来看,林草地的面积只减少了0.22%,控制性组分林草地的拼块数减少了19.6%,变化不大,林草地在该区域仍占绝对优势,说明景观的多样性、异质性变化不大。因此该水电站工程建成后对景观自然体系的生产能力和稳定状况及组分异质化程度影响不大,区域自然体系抗干扰能力仍较强,阻抗稳定性仍较好。