珠江河口水环境的时空变异及对生态系统的影响

摘要

本文以珠江河口湿地为研究基地，通过理论分析、现场调查以及数学模拟等方法，研究了近20年来珠江河口水环境变异的特征，揭示了珠江河口水环境与水生物相互联系和相互作用的关系。本文的主要结论如下： (1)珠江河口三角洲的发展演变历程分析表明，“沙田”淤积发展加快，而且三角洲的形成发展具有鲜明即发展具有显著的阶段性、形式的多样性以及淤积的不平衡性等特点。 (2)水污染、土地利用、植被破坏以及自然资源过度或不合理利用等人为活动，对珠江河口湿地资源和湿地生态环境造成了生态系统结构破坏、功能衰退、生物多样性减少、生物生产力下降、赤潮频繁等。 (3)由于大规模的整治围垦工程的开展，改变了珠江河口岸线的原有结构，而且各个岸段推进距离与开发利用阶段均不平衡，从而对水环境也产生了重要的影响，主要表现于降低了纳污容量和污染物降解空间以及间接影响了污染物稀释扩散的位置和速率等。 (4)1957～2000的44年间珠江流域实测径流变化分析结果表明，珠江流域各主要河流的径流量有增有减，但幅度都很小，总体上基本持平略有减少；而且实测径流量没有因为用水量的增加而引起明显的变化。 (5)珠江流域水质污染已经较为严重。水质污染以有机污染、氨氮、亚硝酸盐氮、挥发酚、溶解氧等为主。近20年来珠江流域水质总体呈恶化趋势，最严重的指标是CODMn，90﹪的站点年均浓度呈上升趋势，年均浓度平均递增率高达0.153 mg(L-a)-1，其次是氨氮、溶解氧和BOD5，呈恶化趋势的站点比例分别为68﹪、63﹪和60﹪，年均浓度平均变化率分别为0.044、0.027、0.126 mg(L-a)-1。 (6)珠江河口的主要河流以及东四口门的CODMn、3N、pO43--p入海通量自1985年以来多数呈明显上升趋势；石油类污染物入海通量变化趋势不明显；而重金属污染则呈下降趋势。 (7)珠江流域的污染物排放对伶仃洋影响的模拟计算结果表明，其主要影响因素是径流与潮流的作用。制定口门发生污染事故的水质预报系统时，不但要考虑口门发生污染事故的位置和污染源强因素，还需重点分析径流来量情况，应针对丰水期和枯水期的不同情况分别进行，这样才能可靠地预测最高污染物浓度发生的位置的位置与延续时间，恢复安全水质浓度所需的时间等。 (8)随着珠江河口湿地及水环境的时空变异，珠江河口的水生态系统结构也发生了显著变化。浮游植物、浮游动物、底栖生物以及鱼类的种类和生物量均呈明显减少趋势。九十年代的各种生物多样性指数与八十年代相比呈明显的下降趋势。

目录

文摘

英文文摘

前言

学位论文独创性声明及使用授权说明

1.引言

1.1选题背景及意义

1.2河口湿地的生态特征及生态功能

1.2.1河口湿地的生态特征

1.2.2河口湿地的生态功能

1.3我国河口湿地面临的主要环境问题概述

1.4珠江流域自然环境与社会经济概况

1.4.1珠江流域的概况

1.4.2珠江流域的自然资源

1.4.3珠江流域的自然特征

1.4.4珠江流域的生态特点

1.4.5珠江河口湿地生态存在的问题

1.5国内外研究进展概述

1.5.1有关河口湿地与盐沼演变及生态系统的研究

1.5.2河口湿地生态系统干扰研究

1.5.3有关河口生态模型的研究

1.6本文研究的内容、方法及技术路线

1.6.1本文的研究内容

1.6.2研究方法及技术路线

1.6.3技术路线

2.珠江河口湿地的时空变异及对生态环境的影响研究

2.1珠江河口湿地的时空变异分析

2.1.1珠江河口湿地的自然演变分析

2.1.2近30年珠江口岸线与湿地变化分析

2.1.3近30多年珠江河口湿地开发利用分析

2.2珠江河口环境变异对生态环境的影响分析

2.2.1工农业生产、生活污水对河口湿地生态环境的影响

2.2.2滩涂围垦与水产养殖对珠江流域湿地生态环境的影响

2.2.3河口海岸城市化进程对河口湿地生态环境的影响

2.2.4珠江河口湿地生态环境趋于退化

2.2.5珠江河口岸线变化对水质环境影响分析

2.3珠江河口湿地生态环境的发展趋势分析

2.3.1滩涂开发利用规划趋于全面化、整体化和产业化

2.3.2珠江三角洲基塘生态系统的集约化和高效化

2.3.3水产养殖业的集约化和高效化

2.3.4滩涂围垦土地资源的高效化和城市化

2.4本章小结

3.珠江河口水环境的变异趋势研究

3.1珠江流域主要河流的河川径流变化分析

3.1.1珠江流域水资源的概况

3.1.2珠江流域的河川径流变化趋势分析

3.2珠江流域水环境现状分析

3.2.1评价范围及项目

3.2.2评价标准和方法

3.2.3评价结果

3.3珠江流域水环境变化趋势分析

3.3.1资料来源及研究范围

3.3.2分析的指标

3.3.4分析方法

3.3.5珠江流域水环境变化趋势分析

3.4本章小结

4.珠江河口污染源分布、入海通量及对近海水域水质的影响研究

4.1珠江河口污染物质来源及污染现状分析

4.1.1珠江河口水域污染物质的主要来源及特点分析

4.1.2珠江河口及流域污染源现况调查分析

4.2珠江河口陆源污染入海通量的研究

4.2.1珠江河口陆源污染入海通量研究概述

4.2.2陆源污染物入海通量变化分析

4.2.3陆源污染入海通量趋势分析

4.3陆源污染对伶仃洋及近海水域水质影响的研究

4.3.1珠江河口伶仃洋概况

4.3.2伶仃洋水量水质数学模型

4.5.3陆源污染对河口及近海水域水质的影响

4.4本章小结

5.珠江河口水生态结构变异趋势及生态评价研究

5.1概述

5.2监测站点及监测时间

5.3珠江流域水生生物现状分布特点与变化趋势

5.3.1浮游植物

5.3.2浮游动物

5.3.3底栖动物

5.3.4红树林

5.3.5鱼类种类组成分布及变化趋势

5.4珠江河口水环境时空变异对河口生态系统的影响分析

5.4.1河口水环境变异对水生物栖息条件的影响

5.4.2河口水环境变异对生态系统自动调节和控制功能的影响

5.4.3河口水环境变异对生态系统物质循环和能量流动的影响

5.4.4河口水环境变异对生态系统演变的影响

5.5珠江河口流域水生生态系统综合评价

5.5.1评价水域范围选择

5.5.2评价方法选择

5.5.3水生态评价

5.6本章小结

6.珠江河口生态环境的生态修复理论及技术研究

6.1生态修复的概念、原则及技术

6.1.1有关生态修复的几个概念

6.1.2生态修复遵循的原则

6.1.3生态修复的条件

6.1.4河口生态环境生态修复的研究方法

6.2珠江河口生态环境存在的问题及生态修复目标

6.2.1珠江口海域环境保护存在的主要问题

6.2.2生态修复目标

6.3珠江河口生态环境生态修复的内部条件

6.4生态保护及修复的措施

6.4.1推进沿岸城市水污染综合治理

6.4.2河口湿地生态环境保护与修复

6.4.3红树林保护措施与建议

6.4.4滩涂湿地生物多样性的保护措施与建议

6.5珠江河口生态环境保护的综合对策与建议

7.结论与展望

7.1本文的主要结论

7.2本文的主要创新点

7.3有待进一步研究的问题

参考文献

致谢

附 录