三峡库区河岸带复合生态系统研究

摘要

本研究通过对库区水环境状况及对河岸带土壤环境影响，河岸带土壤对水环境的影响及河岸带水、陆生态系统复合特征及功能潜势等问题的系统的研究，取得以下研究成果： 1.消落区形成、分布与河岸带构成及其功能。对消落区的形成、面积分布作了系统的调查研究，摸清消落区在不同高程、不同行政辖区、不同流域及不同洪水位间的面积分布。利用1∶1万地形图，经过数字化量算，消落区总面积为293.872km2，其中最大的是开县，占14﹪，从流域来看，小江流域消落区面积最大，占33﹪，从不同高程分布情况来看，各高程面积分布比较均匀。对河岸带的进行了新的定义，提出河岸带是上至农业活动区域的边界，下止于河岸岸趾包括动物、植物及微生物组成的完整生态系统区域。由于以前的定义大多是一种模糊的范围划分，至于河岸带向岸上延伸多宽以及在河岸顶部的距离为多大等都没有给出明确的数据范围，具有一定的模糊性，很难把握其度，而且这些定义是从定性的角度进行概括的，仅注重了其影响区域及河岸植物，没有考虑河岸带是一个包括动物、植物及微生物的完整生态系统，也没有认识到它与相邻系统间发生着能量和物质交换，忽略了其动态性。通过本次研究结果对河岸带范围及构成有了一个明确的界定，为以后的研究奠定了一定的基础。 2.库水对河岸带土壤环境的影响。由于受到库水反复、周期性的淹没浸泡以及水位涨落所产生的淤积和冲刷作用，使河岸带产生强烈的土壤侵蚀，同时周期性淹水，导致水中污染物被土壤吸收，从而对河岸带土壤产生影响。 库水对河岸带土壤影响主要是库水中的污染物质通过土壤机械吸收、阻留、胶体的理化吸附、沉淀、生物吸收等过程不断地在土壤中富集，进而对土壤的物理、化学以及生物性能产生影响。当各种污染物在土壤中的积累达到一定数量时，便引起土壤成分、结构、性质和功能的变化，造成土壤污染。 3.河岸带土壤对水环境的影响。水库蓄水，被淹没的土壤中有毒有害物质被水溶出，可能引起水库的水质下降。通过对农用地和城区表土的浸泡实验对比，农田土壤溶出元素对库区水质的影响相对较小，而城区污染土壤溶出元素对库区水质影响较大。在淹没区水流缓慢的库湾，这种影响将更为突出，尤其是N，P等营养元素浓度增加将会刺激藻类生长，出现局部的富营养化现象；另外三峡大坝改变了库区河流的水文水利条件，将引起水质的改变，库区水流流速减缓，扩散能力减弱，会加大岸边污染物的浓度；由于库区水滞留时间延长会降低水体的自净能力，可能会加剧污染物在沿岸一定范围内的滞留时间，造成水体的恶化；同时由于工业和生活用水污染以及水体自净能力下降，库区富营养化相关物质如N、P污染会进一步加剧，引起三峡库区局部水域出现富营养化，从而导致蓝绿藻水华暴发，进而可能出现微囊藻毒素的污染。 4.河岸带水土复合生态系统功能。 1)河岸带水、土复合生态系统变化特征。对河岸带的光热条件、水体生境变化、土壤生境变化、河岸带生物群落变化、河岸带生态环境变化等进行了系统分析。 2)河岸带水、土复合生态系统功能。水、土复合生态系统功能主要表现在以下几个方面：保持物种多样性；拦截和过滤经过它的物质流和能量流；是鱼类繁育的场所；稳定相邻的两个生态系统，是陆地生态系统和水体生态系统相互连接的纽带；净化水体，减少污染；保持水土，涵养水源，调节小气候、防止水土流失、减轻洪涝灾害等。河岸带中有较充足的水分、营养元素、阳光和食物，非均一环境为生物提供了更充分的繁殖、生长和隐蔽场所。 5.河岸带生态系统调控模式。 1)以功能分区为基础的河岸带生态系统调控途径由于水与土的相互作用的影响，一方面使土壤中营养物质、有毒化合物、病原体等转移到水体，造成水体污染，破坏水生生态系统，同时水周期性的作用对土壤产生侵蚀，使泥沙大量向水体转移，造成水库淤塞，河床抬高，导致洪水泛滥。另一方面，库水下降时，水中的一些漂浮物、生活垃圾、生物死亡体等大量污染物会沉积在河岸带，对环境造成不良影响。因此，水、陆生态系统相互作用，加速了污染物质在对水、陆生态系统之间的转移，为了保护河岸带及水域生态环境，除了减少污染物来源外，还需要在陆地和水体之间建立一道生态屏障来降低或消除污染物质的运移过程，因此，提出了利用功能分区的生态调控途径，即应用生态调控理论和景观生态规划理论，从生态环境质量、经济发展水平、社会发展水平三方面，提出对库区流域生态系统进行分区调控方法。根据流域的特点，划分了开发利用区、草地径流控制区、生态控制区、水陆交错带保护区四个功能区，从而提出各个区的不同治理模式，明确各个分区的主要功能：开发利用区主要是进行各种开发利用，草地径流控制区主要是控制地表径流将N、P等营养物质及其它可溶性污染物质带入水体，生态控制区主要是通过建立各种生态保护措施如缓冲带技术、坡地农业技术等来实现生态保护功能；水陆交错带保护区主要是以湿地、生态河堤技术来对该区的保护。 2).生态文化意识建设。解决生态环境问题文化行为在很大程度上影响着观念、意识形态的变化，对人类行为具有指导意义。生态危机的本质是文化危机，在实质上表现为文化观念的失误。文化起源于生产和物质活动，反过来文化又影响、限制、引导、推动生产和物质活动，不同的文化产生不同的价值取向，引导不同的生产方式，而生产方式的差异将直接影响生态环境问题，因此，解决生态环境问题，除了必要的生物、工程措施外，还必须从文化上着手，通过生态文化建设来影响人们的价值取向，树立可持续发展观念和环保意识，从而从根本上解决库区生态危机问题。 3).生物及工程措施。除了以上措施外，还从更大的尺度范围来调控河岸带复合生态系统，提出实施水体生态工程、建设山地生态屏障工程，生态产业工程、生物多样性保护工程、生态农业工程、生态村镇工程等。

目录

文摘

英文文摘

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第1章文献综述

第2章立题依据和研究方案

第3章消落区形成、分布与河岸带构成及其功能

第4章库区水环境状况及对河岸带土壤环境影响

第5章河岸带土壤对水环境的影响

第6章河岸带水、陆生态系统复合特征及功能潜势

第7章河岸带复合生态系统调控研究

第8章结论、建议与展望

致谢

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主要参考文献