巖溶生態(tài)系統(tǒng)是一種像沙漠邊緣一樣脆弱的環(huán)境系統(tǒng)，其水土資源是巖溶區(qū)可持續(xù)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。但近年來由于人類活動(dòng)的強(qiáng)烈影響，我國西南巖溶地區(qū)的水土資源在質(zhì)和量方面都有很大的退化。因此積極開展和深化保護(hù)巖溶地區(qū)水土資源的研究無疑具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前國際和國內(nèi)“土地利用／土地覆被變化與環(huán)境的相互作用研究”是開展人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境影響研究的一個(gè)主要途徑。但國內(nèi)目前在這方面的研究主要集中在黃土地區(qū)和農(nóng)牧交錯(cuò)帶等北方地區(qū)，對(duì)西南巖溶地區(qū)的土地利用變化和環(huán)境影響研究卻較少涉略，因此開展巖溶地區(qū)土地利用／土地覆被變化對(duì)巖溶水土資源的影響研究同時(shí)也具有重要的實(shí)踐意義。國外關(guān)于巖溶區(qū)土地利用對(duì)巖溶水土資源影響的研究有一定理論基礎(chǔ)，但對(duì)土地利用時(shí)空演化對(duì)水土資源的時(shí)空變異和運(yùn)行機(jī)制有待拓展和深化。因此在我國西南典型巖溶地區(qū)開展土地利用變化對(duì)巖溶水土資源的時(shí)空演變和機(jī)制研究無疑對(duì)自然地理學(xué)與巖溶環(huán)境學(xué)的交叉拓展有重要的理論意義。 論文選擇了貴州水城盆地(裸露型高原巖溶區(qū))、桂林東區(qū)(覆蓋型峰林平原巖溶區(qū))和重慶涪陵(埋藏型壟脊槽谷巖溶區(qū))三個(gè)不同自然條件和人文環(huán)境的巖溶區(qū)，采用資料收集整理、野外調(diào)查采樣，室內(nèi)對(duì)比分析等方法，從地球系統(tǒng)科學(xué)的角度，結(jié)合前人的研究成果，初步研究了三個(gè)典型巖溶區(qū)土地利用變化對(duì)巖溶水質(zhì)的時(shí)空影響和機(jī)制分析，并把巖溶生態(tài)系統(tǒng)管理的科學(xué)理念和操作方法引入土地利用和管理系統(tǒng)中，為巖溶區(qū)合理利用水土資源提供了一定的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐模式。 不論是裸露型高原巖溶區(qū)、覆蓋型峰林平原巖溶區(qū)還是埋藏型壟脊槽谷巖溶區(qū)，由于我國西南巖溶區(qū)相當(dāng)發(fā)育的地上和地下雙層賦水空間結(jié)構(gòu)以及“土在樓上，水在樓下”的獨(dú)特國土資源格局，造成巖溶水土環(huán)境系統(tǒng)對(duì)人類不合理的活動(dòng)極其敏感。我國西南巖溶區(qū)不同土地利用類型和利用強(qiáng)度都深刻的影響了巖溶水質(zhì)的時(shí)空演變以及土壤資源的退化就是一些很好的例證。論文所研究的三個(gè)巖溶區(qū)巖溶地下水水化學(xué)的自然背景值都很低，本是人類利用的優(yōu)良水源。但20年來人類土地利用活動(dòng)在地域上的擴(kuò)大，類型上的增多，強(qiáng)度上的增大，造成巖溶水質(zhì)的逐漸惡化，這不僅與土地利用演變表現(xiàn)出時(shí)間上的高度一致性；而且在空間上，水質(zhì)惡化的中心往往與人類土地利用活動(dòng)的強(qiáng) 度中心一致，這種時(shí)空的一致性充分說明不合理的上地利用是巖溶水質(zhì)污染惡化的根 源。 土地利用類型和土地利用強(qiáng)度的差異也能從三個(gè)研究區(qū)水質(zhì)主要化學(xué)指標(biāo)的不同 得到體現(xiàn)。一般而言，森林覆蓋的地區(qū)，由于森林系統(tǒng)具有強(qiáng)大的吸收凈化污染物質(zhì)的 作用，使得巖溶水中大多數(shù)離子含量都較低(廣西弄拉白云巖林區(qū)例外)。在較偏遠(yuǎn)的 農(nóng)業(yè)區(qū)水質(zhì)惡化的主要特征是5042一和N03一含量的增高，這與農(nóng)業(yè)活動(dòng)中土壤施肥、農(nóng) 村生活廢水排放和農(nóng)村生活垃圾的隨意堆放和淋濾有關(guān)。在城郊農(nóng)業(yè)區(qū)，由于土地利用 變得相對(duì)復(fù)雜，不僅NO3一含t顯著增高，而且鹽污染(Ca2+、M擴(kuò)+、a一、5042一)成 為其另一個(gè)主要特征，這是農(nóng)村城郊化造成上地利用類型強(qiáng)烈轉(zhuǎn)化對(duì)巖溶水水質(zhì)惡化的 必然影響。在城市土地利用區(qū)K十、Na+、cl一、NO3一和N氏本等離子的高值成為城市與 農(nóng)村土地利用相比的獨(dú)特特點(diǎn)。此外城市是一個(gè)交通運(yùn)輸和工商業(yè)集中的地區(qū)，因此 Pb2+、cu，十、cd，+、Mnz+和有機(jī)污染物(coD)也相對(duì)較高.在工業(yè)區(qū)不僅巖溶水中的 常規(guī)離子都有增高，而且各種重金屬元素也顯著增高。從土地利用與巖溶水質(zhì)演化的過 程可以看出，隨著人類土地利用類型的逐漸增多和利用強(qiáng)度的逐漸增大，巖溶水中各類 離子含t相應(yīng)的增高，類型也相應(yīng)增多，從而不斷導(dǎo)致水質(zhì)的惡化污染。 土壤徽t重金屬元素(Cu、Pb、Zn、Cr、Mn)的空間分異與土地利用變化和巖溶 水質(zhì)的空間變化具有的良好一致性也可以說明，上地利用對(duì)巖溶水和土壤同時(shí)都具有強(qiáng) 烈的影響，土坡徽t元素的變化同樣可以敏感的反映人類土地利用活動(dòng)的環(huán)境影響。上 壤搜蓋于巖溶地下水的上部，土壤對(duì)各類重金屬元素所具有的吸附凈化能力，對(duì)保護(hù)巖 溶地下水具有非常積極的意義:但同時(shí)土壤結(jié)構(gòu)的改變，水土流失的加劇，土壤酸化等， 也能使得土壤成為巖溶地下水惡化污染的載體和傳輸途徑。 不合理的土地利用變化對(duì)巖溶水質(zhì)產(chǎn)生的重大影響，不僅是由于人類的不合理土地 利用活動(dòng)提供了惡化巖溶地下水的污染源泉，通過水土流失和環(huán)境酸化加速自然界原有 物質(zhì)的流失:而且還通過改變土層厚度和結(jié)構(gòu)，降低土層的吸附凈化能力，造成地表塌 陷等方式擴(kuò)大各種物質(zhì)的傳輸途徑，使得污染物質(zhì)更容易進(jìn)入地下水中。這種運(yùn)行機(jī)制 與敏感脆弱的巖溶動(dòng)力系統(tǒng)相疊加的協(xié)同禍合作用，無疑加速造成地下水的污染惡化。 此外，降水不僅具有稀釋凈化污染水源的作用，但它也具有把地表物質(zhì)沖入巖溶地下水 中的作用，因此，土地利用與降水的協(xié)同禍合作用在一定的時(shí)空流域內(nèi)能夠加大地下水 污染惡化的機(jī)率。 通過巖溶生態(tài)系統(tǒng)管理對(duì)巖溶環(huán)境實(shí)施保護(hù)和改善是一個(gè)新的思路。把巖溶生態(tài)系 統(tǒng)管理的科學(xué)理念和操作方法引入土地管理系統(tǒng)，?
【學(xué)位單位】：西南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2004
【中圖分類】：X14
【部分圖文】：

cuPbzn如crCdFHgAs在水城盆地內(nèi)，不同的土地利用類型及強(qiáng)度，都造成土壤微量元素含量的顯著不同，且在空間上具有一定的分異性(圖2一10)。從水城盆地土壤微量元素等值線圖可以看出:土壤中Cu和Cd含量在官廳西側(cè)工業(yè)區(qū)一帶形成了高值區(qū)，麻窩寨一頭塘農(nóng)業(yè)區(qū)一帶形成次高值區(qū)，在窯上水庫一帶形成低值區(qū)。土壤中Zn和Pb含量在金竹林工業(yè)倉儲(chǔ)區(qū)一帶形成高值區(qū).F在馬嘎一帶形成高值區(qū)，馬嘎區(qū)本身處于盆地的上游補(bǔ)給區(qū)，受到人類活動(dòng)影響較小，F(xiàn)在這里形成高值區(qū)，與土壤本身的高背景值有很大的關(guān)系。Cr含量在官廳西側(cè)和窯上一帶形成了高值區(qū)，與這里是城市和城郊區(qū)，發(fā)展很多電鍍企業(yè)有十分密切的關(guān)系。從土壤微量元素含量等值線圖中的高低值區(qū)域與土地利用的一致性可以看出，工業(yè)區(qū)、城市區(qū)和城郊農(nóng)業(yè)區(qū)是土壤微量元素含量變化以及分異的重要因素

4桂林東區(qū)土地利用與巖溶水質(zhì)變化關(guān)系4.1桂林東區(qū)土地利用變化概況桂林東區(qū)20年來土地利用變化顯著(圖3一13)。研究區(qū)在80年代初土地利用總體可以劃分為五個(gè)地帶:①漓江至彭家?guī)X一七星巖一穿山一帶是城市旅游帶，②彭家?guī)X一七星巖一穿山至三里店是城郊帶，③三里店以東至航校一皎霞一丫吉村一帶是農(nóng)村帶，④航校一皎靛一丫吉村一帶以東的山體是次生林帶和經(jīng)濟(jì)林帶。⑤丫吉村南部農(nóng)耕區(qū)為主，但還分布一些制藥廠和輪胎廠等工礦企業(yè)，屬于桂林東區(qū)主要的工業(yè)用地區(qū).從90年代初期至今(表3一16)，這里土地利用總體上表現(xiàn)出，①東部靠近山體的部分，原先主要為林地一灌木一草場一園地，由于人口的增長，中西部的耕地向東延伸，目前這里主要的土地利用類型是早地和荒草地。②西部漓江城市帶以交通線路為依托，向東擴(kuò)張。蠶食農(nóng)村土地

圖3一14桂林東區(qū)常規(guī)離子水化學(xué)等值線系列圖Fig3一14AhydrochemicalisolinesoncommonionsofGuilin�！眛.distriet從圖3一13可以看出:在80年代初期，人類活動(dòng)對(duì)巖溶水影響最大的地區(qū)是城市區(qū)，其次是工業(yè)區(qū).因此K+、cl一、5042一和No3一土要在城市區(qū)形成了高值中心區(qū)，在工業(yè)區(qū)形成了次級(jí)中心.在西部灌木林帶區(qū)，則形成了低值中心.到90年代，隨著城市化進(jìn)程的加快，城市和工礦土地利用向西和北部農(nóng)村地帶大幅度擴(kuò)展，K+、a一、s認(rèn)2一和N03一等值線的密集度也體現(xiàn)出從西向東，從南向北擴(kuò)展的趨勢，且離子含量逐步增高。尤其是在城市地區(qū)和工礦企業(yè)區(qū)形成了兩個(gè)明顯的高值中心。到2003年，高值中心仍明顯的處于城市和工業(yè)區(qū)

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 苗海通;現(xiàn)代巖溶槽谷地質(zhì)構(gòu)造與水化學(xué)特征及巖溶水源地的保護(hù)研究[D];西南大學(xué);2011年

2 王李云;農(nóng)業(yè)土地利用對(duì)巖溶地下水質(zhì)的影響研究[D];西南大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2821949