岩溶潜流带生态系统健康评价研究——以泗水县泉林泉域为例

摘要

岩溶潜流带? Zone?Karst Hyporheic是指岩溶裂隙发育区岩溶地下水与河溪地表水混合的区域，常以泉眼、溪流、河滩缓冲带、湿地等形态出现。作为水生生态系统的一个重要组成部分，潜流带与河流、湖泊、湿地等其它生境相似，都会因某些自然因素和人为因素的干预受到不同程度的影响。因此，开展岩溶潜流带生态系统健康评价对于有效保护和管理岩溶地下水生境具有重要的现实意义。
　　本文在总结国内外相关研究的基础上，总结概括了岩溶潜流带生态系统的概念及其特征，通过系统分析生态系统结构与特征、识别生态系统胁迫因子，构建了岩溶潜流带生态系统健康评价指标体系及数学评价模型。以济宁市泗水县泉林泉域为例，通过野外调查、水质取样及水生生物的采集与鉴定，对典型岩溶潜流带生态系统评价指标现状进行数据挖掘分析；运用ArcGIS软件将各指标参数图层文件进行叠加处理，将评价区域空间叠加得到265个分区；采用主成分分析法筛选出7个评价指标：含水层特性、物种丰富度、化肥施用强度、地形坡度、休闲娱乐功能、环境缓冲作用及水质；运用层次分析法（Analytic Hierarchy Process，简称AHP）和改进的熵值法(Improved Entropy Method，简称IEM)耦合模型（AHP-IEM），利用最小相对信息熵原理计算评价指标的权重；应用Fisher最优分割数学模型，对评价分区的属性数据进行聚类分析，将泉林泉域岩溶潜流带生态系统划分为四大类：健康区、相对健康区、相对不健康区及不健康区。
　　泉林泉域岩溶潜流带生态系统健康评价结果表明：岩溶潜流带生态系统健康程度大体呈现由东南向西北逐渐降低的空间分布趋势，健康区、相对健康区、相对不健康区、不健康区分别占泉域面积的13.56％、47.45%、11.09%、27.9%。健康区、相对健康区主要分布在风景区境内或周边，泉眼分布较多、耕地较少、面源污染较轻；相对不健康区主要分布在泉域东部，土地类型主要为耕地，村民大量的开采地下水及施用农药化肥，泉水多次回用高密度养鱼，部分泉眼周边面源污染较严重；不健康区主要分布在泉林泉域的北部，该区大部分泉眼已干涸，周边面源污染较严重，且含水层介质类型主要为污染潜势较大的砂岩、砾岩、砂砾石等。上述评价结果与现状调查情况较为一致，因此，本次构建的岩溶潜流带生态系统健康评价模型对于该研究区有较好的适用性。
　　结合研究区域岩溶潜流带生态系统健康评价结果，提出了相关保护对策。本研究对于泗水县泉林泉域水生态系统保护与修复具有重要的参考价值。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 选题依据

1.2 研究进展

1.3 研究内容

1.4 技术路线

第二章 岩溶潜流带生态系统健康评价指标体系与模型构建

2.1 岩溶潜流带生态系统的概念及特征

2.2 岩溶潜流带生态系统胁迫因子分析识别

2.3 岩溶潜流带生态系统评价指标体系的构建

2.4评价模型的构建

第三章 泗水县泉林泉域岩溶潜流带生态系统健康综合评价

3.1 研究区域概况

3.2 生态系统现状调查

3.3 评价区域的空间划分

3.4 评价指标的筛选及权重的确定

3.5 评价模型计算

3.6 评价结果及分析

第四章 泗水县泉林泉域岩溶潜流带生态系统保护对策

（1）生态系统的保护与修复

（2）限制大规模人类活动的胁迫影响

（3）建立水生态补偿机制

（4）完善融资机制，拓宽环保投资渠道

（5）建立完善的法律体系，加大执法力度

（6）做好宣传工作，提升全民生态保护意识

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢

附录