引水式小水电对粤北山区河流大型底栖动物多样性的影响

陈毓灵+吴泽波+陈怡+范世杰+邓绍欣+张宇东+邓杰烽

【摘要】：引水式小水电的建设对河流生态产生了影响，而目前关于广东山区河流小水电对生态影响的研究较少，本文实地调查粤北山区典型河流大型底栖动物，分析小水电建设对其群落结构和多样性影响，为合理开发山区河流水资源提供参考依据。

【关键词】：小水电开发；粤北山区；底栖动物

广东省是小水电大省，据统计，全省共建成小水电站9000多座，装机数量和容量居全国第一，其中以引水式小水电站最多[1]。引水式小水电站运行时形成减脱水河段，造成河流生态环境退化和生物多样性降低，但目前关于引水式小水电的研究偏少。

本研究选择粤北地区典型的山区小河流为研究对象，研究引水式小水电对山区河流大型底栖动物群落结构和多样性的影响，以期为评价引水式小水电的生态环境效应和开发山区河流水电资源提供依据。

1 研究区域及采样点设置

罗坝河为墨江上游的二级支流，位于广东韶关市始兴县的车八岭自然保护区内，该流域多年平均降雨量1468mm，据调查河流两岸已建成12座梯级引水式小水电站。

大型底栖无脊椎动物采样点布置如下：

样点1：紧靠坝下的余水区，此处一般是一个由丰水期溢水冲刷而成的水坑生态系统，靠大坝渗水补给，缺少外源物质的输入。

样点2：电站出水口上游100～200 m处，虽上游的拦河坝将水拦截引走， 但经坝下两岸支流的汇水，该样点所处河段水量有所恢复，生境与自然条件下相类似。

样点3：电站出水口下游100 ～ 200m处，该采样点受电站尾水的间歇性水流冲刷影响。电站运行时河道流量和流速较大；而电站停运时河道流量和流速较小，但一般不出现河道断流现象。

2 数据处理及结果分析

用索伯网采集样点的底栖无脊椎动物，每个样点生境采集3网，放入75%的酒精中保存，带回室内镜检分类、计数、鉴定。本次采样共采集到7441头大型底栖动物。

2.1 底栖动物多样性分析

采用Shannon-Wiener香农-威纳多样性指数（ H'）、物种丰富度指数Margalef Index、Pielou均匀度指数Equitability Index （E）和Berger Parker Index优势度指数分析底栖动物群落多样性。

2.2 底栖动物多样性差异显著性分析

选用SPSS19. 0中的单因素方差分析检验底栖生物密度、生物量、多样性指标的差异显著性，显著性水平取0. 05[2]。

3 结论和建议

（1）生物密度、香农-威纳多样性指数、Pielou均匀度指数、优势度指数在3个样点之间的差异均不显著（ p > 0. 05）。生物密度、香农-威纳多样性指数和 Pielou均匀度指数在电站出水口上游最高，电站出水口下游次之，坝下样点3最低，而优势度指数在坝下样点最高，电站出水口次之，电站出水口上游最低。生物种类和物种丰富度在电站出水口上游和出水口下游的样点不存在明显的显著性（ p > 0. 05），而在电站出水口上游和坝下的样点之间存在明显的显著性（p≤0.05）。

（2）电站出水口上游样点2生物量较高的原因可能为该点位于电站之间的溪水汇集区，上游输入的外源有机物质在这里沉积，这些物质的输入支持了这里的生物量。而坝下样点1不仅外源物質输入少，且频繁被急流冲刷，故该点靠外源物质支持的生物量很小，导致总的生物量也最低。

（ 3）从分析结果看，小水电站的修建影响有限，不至于引起河流内大部分底栖动物的消失。虽然小水电的修建未导致大部分的底栖动物消失，但在水电站开发的时候要主要保护河流生态，确保河流生态流量的下泄，维持河流生态系统的稳定，避免物种灭绝。

【参考文献】：

[1] 王煌， 周买春， 刘远， 等. 水力学法估算广东省山区小水电站减脱水河段生态需水量的探讨[J]. 水力发电学报， 2014（02）：154-161.

[2] 傅小城， 吴乃成， 周淑婵， 等. 引水型电站对河流底栖动物栖息地的影响及生态需水量[J]. 生态学报， 2008（05）：1942-1948.