大柴旦盆地地下水生态环境效应与生态环境质量评价

发布时间：2016-06-15 06:00

  本文关键词：鱼卡—大柴旦盆地地下水生态环境效应与生态环境质量评价，由笔耕文化传播整理发布。

《中国地质科学院》 2015年

鱼卡—大柴旦盆地地下水生态环境效应与生态环境质量评价

王战  

【摘要】：干旱半干旱地区地下水是重要的生态环境因子,地下水对生态环境的控制作用一直是生态水文地质学的重要研究内容。由于内陆盆地地形闭塞、降水稀少、蒸发强烈,水资源短缺是制约干旱半干旱地区经济社会协调发展的主要问题。在特殊的地理背景下,地下水作为水资源的重要组成部分,是维持植被生长的主要水分补给源,是地貌单元和植被种属演变的主导因素,控制着植被的生长状态。同时,不适宜的水位埋深范围容易诱发土地盐渍化和荒漠化等环境地质问题,威胁生态系统稳定和人类经济社会利益。所以,研究地下水位埋深与植被生态系统的耦合关系是合理开发地下水资源和生态保护与重建的理论基础。植被是生态环境质量的指示剂,植被的生存和演化与地下水、包气带的性质密切相关。综合区域地下水、包气带和植被对生态环境质量进行评价,以及地下水位埋深与生态环境质量的关系,可以为人类对土地资源开发利用提供指导。遥感与GIS是现代水文地质学研究的重要工具,可以获得并分析大尺度地下水与植被及生态环境质量的相关关系,数据量大、时间序列性强、空间范围广,是廉价、易得、有效的方法。 鱼卡-大柴旦盆地地处柴达木盆地北缘,生态环境脆弱,地下水是维持绿洲植被生长和人类活动的主要水源,同时又是国家大型煤炭基地的所在地,区域地下水资源受人类活动影响很大。研究地下水与植被种属演化及生长状态的关系,并对不同地下水位埋深区间的生态环境质量进行评价是十分必要的。本文搜集了遥感资料,地形图等图件,开展了包括水位统测、地下水取样、土壤取样等工作,研究以地下水位主导的生态环境因子及其与植被和地貌类型的关系,得出地下水生态环境指标,并通过空间分析评价地下水生态环境质量,提出生态环境治理与保护的建议。 本文的主要研究成果为： 1、利用1987年、1994年、2000年、2006年的TM5影像和2013年的TM8遥感影像,基于遥感信息获取与GIS空间分析技术,研究了区域生态环境和地下水动态变化特征,近25年来,地下水呈现年际较为稳定而年内呈有规律的周期变化的特征,山前盆地生态呈良性发展,绿洲面积扩大,中高植被覆盖度面积增加超过150%。 2、不同地貌单元植被指数差异显著。沼泽地植被指数近似呈正态分布,NDVI0.4-0.8出现的频率最高,植被生长最为旺盛。盐渍地植被指数0.3出现的频率最高,植被指数小于沼泽地。沙化地植被指数普遍0.1,植被生长稀疏。 3、地下水位埋深决定沙漠与绿洲的分布,而绿洲内部土壤盐分含量决定沼泽草甸与盐生草甸的分布,植被指数差异除了受到海拔高度和地下水位埋深为主导的水分因子的制约,还受到了土壤盐分的影响。地下水位埋深1m,以芦苇、苔草为优势物种的沼泽区植被指数0.3；地下水位埋深位于1-2m,以芨芨草、盐角草为优势物种的盐生草甸区植被指数随地下水位埋深和土壤含盐量增高而降低；地下水位埋深位于2-3m,以棱棱为优势物种的高大灌木区植被指数随土壤含盐量的降低而升高；地下水位埋深3m,以驼绒藜为优势物种的矮小灌木区植被指数不随地下水位埋深而变化。 4、根据野外调查数据的统计性描述分析,获得了不同地貌单元的生态环境指标体系。 (1)沼泽区地下水位埋深0-1米,土壤含水量28%-50%、均值33%,土壤含盐量0.1%-1.21%、均值0.60%,土壤有机质1.96%-8.19%、均值4.92%,土壤类型为粉质粘土,海拔3174-3210米,均值3154米,坡度2.13。-11.04°,均值5。,坡向以南坡为主。 (2)盐生草甸区地下水位埋深1-2米,土壤含水量12.7%-21.15%、均值20.68%,土壤含盐量0.16%-3.94%、均值1.01%,土壤有机质0.59%-3.18%、均值1.58%,土壤类型为粉砂,海拔3169-3225米,均值3199米,坡度2.57°-11.78°,均值4.84°,坡向以南坡为主。 (3)高大灌木区地下水位埋深2-3米,土壤含水量11.7%-15.9%、均值13.8%,土壤含盐量0.12%-0.89%、均值0.53%,土壤有机质0.96%-5.69%、均值2.6%,土壤类型为粉砂,海拔3153-3217米,均值3184米,坡度3.01。-12.3。,均值5.6。,坡向以南坡为主。 (4)低矮灌木区地下水位埋深大于3米,土壤含水量0.96%-9.2%、均值5.52%,土壤含盐量0.02%-2.86%、均值0.55%,土壤有机质0.41%-5.81%、均值1.66%,土壤类型为砾砂,海拔3175-3304米,均值3229米,坡度1.43°-13.87°,均值8.44°,坡向以南坡为主。 5、地下水位埋深控制生态环境质量。地下水位埋深2m时,生态环境质量以较好和一般为主,地下水矿化度和土壤盐分是影响该水位埋深区间生态环境质量的主要因素,同时对地下水位波动敏感,生态环境脆弱；水位埋深为2-3m时,生态环境质量以一般和较好为主,此水位埋深区间地表土壤的水盐组合能满足植被生长,土地适宜人类利用；水位埋深为3～4m时,地表生态环境质量显著下降；当水位埋深4m时,此水位埋深区间地表总面积的80%以上地表生态环境质量较差,生态环境恶化。

【关键词】：
【学位授予单位】：中国地质科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X826;P641
【目录】：

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