对湿地水质进行监测,哪种昆虫只能在水里生活
本文目录索引
- 1,哪种昆虫只能在水里生活
- 2,支付宝里的蚂蚁庄园里养的小鸡有什么作用?
- 3,会仙岩溶湿地生态水资源评价
- 4,会仙岩溶湿地水文特征
- 5,会仙岩溶湿地沉积环境变化研究
- 6,湿地生态保护什么制度
- 7,湿地保护有关的法律法规
- 8,广州市城乡规划技术规定(试行)
1,哪种昆虫只能在水里生活
只能在水中生活的昆虫有蜉蝣、红娘华、田鳖、水螳螂、石蝇、水龟虫等。 一、蜉蝣 蜉蝣,具有古老而特殊的形状,是最原始的有翅昆虫。和蜻蜓目可同分为古翅次纲,他们的翅不能折叠。蜉蝣目昆虫体形细长柔软,体长通常为3-27mm。 蜉蝣触角短,复眼发达,中胸较大,前翅发达,后翅退化,腹部末端有一对很长的尾须,部分种类还有中央尾丝,稚虫水生,成虫不取食,寿命很短,最短仅一天。 二、红娘华 红娘华生活于水中,尾部有长而细的呼吸器官,前肢像螳螂的前臂,捕食水中的鱼虾、小昆虫等·。成虫体长37-40毫米,宽10-11毫米。体型扁平,深褐至灰褐色。头小;复眼球形,外突,黑色。前胸背板宽于头部。 三、田鳖 田鳖最大可长到12厘米,国内常见的个体为7至9厘米,较小的个体只有5厘米左右,它是中国广泛分布的昆虫。它头部小,身体扁阔,生活在水中,呼吸管在腹部的末端.以水中的小鱼小虫为食.性凶猛。 四、水螳螂 体长40~45mm。体色黄褐色。体型及各脚特别细长,镰刀状捕捉前脚非常发达。生活在水中,外型却像螳螂,故名。腹部末端有细长呼吸管。水螳螂和红娘华比较起来,身体显得非常细长,头部细小,复眼发达。 五、水龟虫 水龟虫属于鞘翅目,水龟虫科,又称为牙甲科,世界已知约2000种。水龟虫触角6-9节,端部3-4节略膨大,在触角的一侧有一条浅槽,由拒水性毛将其覆盖,从而形成一条管道,呼吸时游向水面,将头露出,空气从触角一例的管道进入,贮藏在腹面密集而不会被水沾湿的短毛上。 参考资料来源:百度百科-蜉蝣 参考资料来源:百度百科-红娘华 参考资料来源:百度百科-田鳖 参考资料来源:百度百科-水螳螂 参考资料来源:百度百科-水龟虫
2,支付宝里的蚂蚁庄园里养的小鸡有什么作用?
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3,会仙岩溶湿地生态水资源评价
一、水资源评价范围 会仙岩溶湿地水系统构成复杂,涉及范围广。本次选择会仙岩溶湿地核心区,开展湿地水资源的调查与评价。 会仙岩溶湿地核心区包括清水江流域、睦洞湖、分水塘、莲塘和秦塘湿地等,具体范围为:西部以太平河(相思江)、会仙河为界,北部以地表分水岭(也是地下水分水岭)为界,东部以良丰江为界,南部按地表分水岭圈定。由此圈定的水资源评价区总面积为186.06km2。 二、水资源调查与评价方法 本次湿地水资源的调查与评价是在湿地水文地质遥感解译与地面区域调查的基础上,依托湿地已有的主要水文站的长期水文观测资料,并在核心区内选择具有代表性地段(包括岩溶泉口、岩溶地下河出口、河流控制性断面),建立湿地生态水文与水资源观测站(网)(长期或短期)(见图3-12),开展定期的水位观测与测流,并由此厘定水资源评价的各项参数。 湿地水资源结构由水资源输入、输出和结构性蓄(持)水、生态需水等主要部分组成。湿地的水资源状态取决于湿地水的输入(补给)与输出两大因素之间的平衡。水文过程稳定、生态保持良好的湿地,其水的输入(补给)与输出应该保持相对平衡状态;水输入量大于输出量的湿地处于演进状态,水域面积逐年扩大,地表、地下水位逐步升高,湿地生态逐步改良;相反,湿地水域面积逐步缩小,生态环境将逐步退化,直至衰竭。 会仙岩溶湿地地表、地下水文结构极端复杂,加上湿地区内人口密集,人类活动(包括修建储(引)水工程、泄洪导流渠道、耕地和鱼塘占用湿地及作物耗水与人畜用水等)改变了地形、地貌和水文结构及水量的均衡关系,使其水资源的结构十分复杂。按照2006年至2008年对湿地的调查结果,其核心区水资源结构可以概括成如图3-34所示。湿地水资源量评价采用如下计算方法: 会仙岩溶湿地生态系统研究 式中:Wo为湿地水资源输出量,包括湿地输出的水径流总量(Wso,Wgo)和湿地水面蒸发量We等;Wi为湿地水资源输入量,包括大气降水Wp,会仙河等外源水补给Wi外,青狮潭补水Wi青等;Weq为湿地生态需水量(可利用水资源量),包括工农业用水W用和生态需水Weq等。 图3-34 会仙岩溶湿地水资源结构模式 1.水资源输入 会仙岩溶湿地核心区水资源输入主要是大气降水,其次是核心区外围外源水补给和青狮潭水库补水三大部分。 (1)大气降水 会仙岩溶湿地位于北回归线附近,属于典型的中亚热带季风气候。这里地处广西多雨地带的桂北暴雨中心南缘,降水量充沛,多年平均降雨量(1951~2008年)为1890.4mm,年平均最大降雨量为2452.7mm,年平均最少降雨量为1313.3mm。按照水资源评价区总面积186.06km2计算,大气降水总量Wp为351727824m3。 (2)青狮潭水库补水 青狮潭水库对会仙岩溶湿地的补水主要通过北部青狮潭水库西干渠马面支渠及其众多分支渠道实施补水。补水主要用于湿地分布区内的农田灌溉,部分成为鱼塘用水或湿地的生态需水。 马面支渠系青狮潭水库西干渠的主要支渠,次一级分支渠道可及整个湿地,包括四塘乡峨底—全洞—西官庄的清水江流域,会仙镇督龙—马面—莲塘、秦村、芬塘和会仙以西等地。但是,由于青狮潭水库西干渠马面支渠补水流量有限,尤其是农忙季节还需要与其他地区分享西干渠的水资源,因此,马面支渠属于管制性补水,农忙季节(每年4~10月)实际的补水天数平均每月不足15天,加上渠道上段沿线渗漏和分流,农忙季节补水实际只能到达督龙一带,在峨底-督龙渠段通过多个出口(或次一级渠道)排向湿地,但补水量并不稳定;而督龙以南、以西、以东的陡门、马面、会仙和莫家等地的渠道长期无水补给而处于废弃状态,部分渠段已遭受严重受破坏。 根据2006~2007年对区内青狮潭西干渠对湿地补水的调查和不定期测量结果(表3-15),选择渠道进入湿地核心区入口附近的四塘峨底隧道旁、赵家南部的流量测量结果,计算的渠道年平均补水流量为0.805m3/s,每年为湿地补水天数按照农忙季节平均107天、农闲季节平均151天,计算青狮潭水库对湿地的补水总量为: 会仙岩溶湿地生态系统研究 表3-15 青狮潭水库西干渠马面支渠流量实测 (3)南部驾桥岭碎屑岩山区外源水补给 会仙岩溶湿地外源水输入包括两部分,一部分为太平河通过清水江入相思江的过境洪水,另一部分为会仙河通过睦洞湖的过境洪水及枯季的引水。过境洪水在短期内会再次排出湿地。本次水资源评价中所指的外源水是指来源于西南面会仙河,通过拦河坝和引水渠道补给湿地的水资源量。 会仙河发源于驾桥岭背斜北部,临桂县六塘乡小江附近,源头建有小江车计岭水库、小江水库等。会仙河从临桂六塘乡广洞、会仙镇干上进入会仙岩溶湿地平坦的峰林平原区后,河流坡度小,河流呈九曲十八弯的形态穿越湿地西部边缘于四塘乡江头附近汇入相思江。由于地势平坦,洪水季节会仙河泛滥,大量洪水通过低洼沟谷排向会仙湿地的腹部,包括睦洞湖、分水塘、渣塘底和莲塘等,使会仙湿地成为会仙河实际的泄洪区;平、枯水季节,由于会仙河水位较低,河水不能自流到湿地,但当地群众在河道内建设有梯级的拦河堤坝,或提高水位并沿泄洪低洼沟溪修建渠道引水,或蓄水并修建提灌站(或临时抽水站)提水后通过渠道引水,主要灌溉会仙河右岸的湿地内耕地或补给鱼塘用水,部分盈余水通过渠道补给湿地。从会仙镇同助(下贝)至高桥的会仙河段,共建有13座拦河坝、4个提灌站和相关灌溉渠道、13条引水渠道(直接从会仙河拦河引水)和1条古运河(洪水季节洪水倒灌入湿地)(表3-16),还有更多的临时性抽水设施。因此,从某种意义上讲,会仙河也是会仙岩溶湿地的重要补给水源。 表3-16 会仙河拦河坝、提灌站和引水渠道 续表 以上众多的水利工程,大部分首先是用于农田灌溉、鱼塘用水和人畜饮水,农田灌溉季节即便有盈余的水间接补给湿地,补给水量也十分有限,但雨季洪水泛滥短时间补给湿地的泄洪水量比较大。其中一年大部分时间能直接补给湿地的引水渠道仅有17号、18号、21号、25号和26号等少数引水渠道。本次仅对位于睦洞七星码头(来源于蒋家、新村附近拦河坝附近的17号、18号和20号引水渠道)、山尾西部会锦公路与会仙引水渠道交汇点(来源于会仙、下堽贝拦河坝附近的21号、25号引水渠道)和潘家西会锦公路与九图-潘家(来源于干上附近的26号引水渠道)渠道断面进行了不定期水文观测。测流结果见表3-17。 表3-17 会仙河引水渠道流量测量结果 续表 由此计算出的各渠道对湿地的直接补给水量如下: 1)睦洞七星码头会仙河引水渠道:年平均流量0.035m3/s,年补给水资源总量为:0.035(m3/s)×365(d)×24(h/d)×60(min/h)×60(s/min)=1103760m3。 2)下堽贝-会仙-大源头引水渠道(图3-35)年补给水资源总量(采用分时段计算方法)为7147823m3。 图3-35 下堽贝-会仙-大源头引水渠道2007年流量曲线 3)会仙九图-潘家引水渠道(图3-36)年补给水资源总量(采用分时段计算方法)为15912346m3。 图3-36 会仙九图-潘家引水渠道2007年流量曲线 以上各引水渠道对湿地的直接水资源年补给总量(未包括其他引水渠农田灌溉水间接补给湿地和洪水泛滥补给湿地的水资源)Wi外为24163929m3。 2.水资源输出 主要包括湿地水输出(径流总量)和蒸发等。 湿地核心区的河流输出口众多,虽然在本次研究中对一些主要河流、水点进行了观测和测流(图3-37),但由于没有建立相应的水文监测站,缺乏系统的水文实测资料。因此,其水资源输出(即排出湿地核心区的水径流)总量W径依据位于湿地边缘的良丰水文站和凤凰水文站的流量测量资料推算为182008705m3。 图3-37 清水河睦洞河流量曲线 湿地核心区的水资源蒸发主要是指河流、湖泊、沼泽、鱼塘和水田的水面蒸发。本次水资源评价将土壤和植被的叶面水分蒸发作为湿地生态需水来考虑,不列入蒸发量的计算中。对岩溶地区,由于降水快速入渗补给地下,其蒸发量在本次研究中也不纳入评价中。因此,湿地核心区蒸发总量采用如下公式计算: 会仙岩溶湿地生态系统研究 式中:We为湿地核心区蒸发总量;Sw为湿地核心区水域总面积(包括河流、湖泊、沼泽、鱼塘和水田的总面积);Ve为单位年平均蒸发量(本次采用1569.7mm)。 2007~2008年采用了以遥感计算机分类为主、配合实地路线调查和点上验证的方法,对会仙湿地核心区内各类湿地现状与面积进行了调查和统计,调查结果表明,2006年11月湿地核心区水域总面积为58.2km2(表3-18)。 表3-18 2006年11月会仙湿地核心区各类湿地遥感调查统计 根据以上数据,采用公式(3-5)计算的会仙岩溶湿地核心区蒸发总量为91356540m3。 由此计算的湿地核心区水资源输出总量为273365245m3。 3.湿地工农业用水需求分析 会仙岩溶湿地工农业用水主要包括城乡生活用水、工业用水、农业用水等几个方面。根据桂林市社会统计资料[6]和前人对桂林市附近地区需(用)水现状的调查、统计和研究[7],对会仙岩溶湿地核心区的用水分析如下: 1)生活用水:会仙岩溶湿地核心区人口约5万,其中乡镇非农业人口约7000人。根据桂林市社会统计资料[6],2009年城镇人均生活用水量按照327.96L/d计算,农村人均生活用水按照124.5L/d计算,会仙岩溶湿地核心区内年生活用水总量为2791965.3m3。但是,区内广西师范大学、桂林旅游专科学校和桂林理工大学等大专院校在雁山的校区内学生、教职员工的生活用水未统计在内。校园生活用水需求及其对湿地的影响有待进一步评价。 2)城镇工业用水:会仙岩溶湿地核心区的工业主要有临桂县工业集中区,其余为位于各乡(镇)城区的乡镇企业。2008年区内工业总产值估计大约为8亿元左右。按照桂林市300m3/万元的城镇工业用水定额计算,区内的城镇工业用水总量约为24000000m3。 3)农业用水:临桂县是广西桂林主要的农产品生产区,会仙岩溶湿地又是临桂县主要的农业生产区。农产品类型主要有种植业、养殖业、果林产业等。涉及的土地利用类型主要有水田、旱地(水浇地,含菜地)、鱼塘与养殖场、林地、果园等。根据2006年对湿地核心区农业遥感土地利用调查的统计结果,结合对桂林市周边地区不同农业种植、养殖类型的农业用水指标的统计分析,对区内各类农业用水量及农业用水总量进行分析,计算结果见表3-19。 表3-19 2006年会仙岩溶湿地核心区农业遥感调查统计及用水需求分析 以上3项的湿地用水总量W用为90000533m3。 4.湿地生态需水和水资源评价 除上述湿地用水(包括部分为生态需水)外,湿地的生态需水还包括以下几个主要部分(可称为湿地的直接生态需水): 1)湿地植物,包括湿地内各类湿生植物、水生植物(挺水植物、沉水植物和浮水植物)群落,生长所需要的水资源量。此类需水包括植物生长所需要的生理需水(植物茎流量)、叶面蒸腾水分等。 2)湿地的畜、禽生活需水。 3)湿地土壤持水,尤其是沼泽地土壤维持饱水状态所需要的水资源量。 4)保持湿地当前水位、面积所需要的水资源输入。 鉴于会仙岩溶湿地植物和动物资源类型的多样性、分布的复杂性、土壤结构的复杂性,本次调查尚难以查清上述湿地直接生态需水的详细需求,因此,将会仙岩溶湿地核心区内上述直接生态需水量的计算进行简化,即将其多项需水指标作为一个整体——直接生态需水进行统一考虑,即假定当前湿地的生态现状为水资源供需基本平衡,以此来计算当前湿地核心区的当前直接生态需水量。 根据上述对湿地核心区水资源结构的分析,按公式(3-4)可以列出如下湿地核心区目前可直接用于生态用水的总量Weq计算公式: 会仙岩溶湿地生态系统研究 当湿地可利用水资源量少于湿地生态需水时,湿地处于退化状态,湿地的水域面积将逐步减小,湿地地表、地下水位逐步下降,湿地植物与动物的栖息地压缩,生态逐步退化;当湿地可利用水资源量大于湿地生态需水时,湿地处于演进状态,湿地水域面积稳步增加,生态环境逐步改善。 但是,事实上当前湿地是处于逐步退化,即水资源供需处于亏损状态。因此,湿地的生态补水是十分必要的。当前,湿地不同地区的水位(地表、地下水位)并不完全一致。在湿地核心区中央,如分水塘、睦洞湖,地表、地下水位比较高,一般枯水季节在海拔149.0m左右,水深0.3~0.7m,丰水季节水位在海拔150.0m左右,洪峰水位甚至可达151.0m左右;而在湿地的东、西相思江河谷和良丰江河谷,枯水季节地下水位通常在海拔147.0m以下,地表水位在海拔148.0左右,洪峰水位可达150.0m左右。但总体来看,湿地的枯水与丰水季节的水位平均存在1~2m的水位差。如果将现有湖泊(含沼泽地)常年水位提高1m,使湿地逐步恢复并保持良好的生态环境状态,则所需要再增加的湿地水资源量(湿地持水量)为: 会仙岩溶湿地生态系统研究 式中:H为湿地水位增加值,m;Wr为湿地需要增加的持水总量,m3;S为湿地水域面积,m2。 S采用2006年卫星资料,通过遥感调查分析获取的面积(不含水田)29180457m2。由于水深增加后水域面积相应增大,需乘以1.3的系数。由上述公式计算的Wr结果为37934594.1m3。如果再考虑湿地今后植物增加和畜禽总量增加的生态需水以及广西师范大学、桂林旅游专科学校和桂林理工大学等大专院校在雁山校区内的学生、教职员工的生活用水等,湿地缺水现象将更加明显。对湿地进行生态补水,恢复湿地生态是十分必要的。 针对会仙岩溶湿地的水文地质结构、湿地演化历史和水文时空变化特点,其生态补水措施以分段建坝蓄洪为主要手段,其次有引外源水(主要是青狮潭西干渠补水)、跨建渠道、跨河流引水(引太平水补清水江)等几种方案。此外,生态水系统修复措施还包括湿地外围汇水区的生态环境修复(重点是植被恢复及植被结构改良、上游建补水蓄水工程(水库))等。
4,会仙岩溶湿地水文特征
5.2.1 水文观测点布置 由于本研究区内没有设专门水文观测站,本次研究所用到的水文观测数据,是通过临时设置的站点获取的。这些观测站点主要有地表水观测点、地下水观测点、泉水观测点、地表水水质观测点、地下水水质观测点。各观测点类型、数目及分布见图5.8;表5.4。 图5.8 会仙湿地水文观测点布置图 表5.4 会仙岩溶湿地水文观测点统计表 5.2.2 水位特征 5.2.2.1 地表水水位特征 (1)多峰多谷特征明显 总体上看,会仙岩溶湿地地表水水位在观测期内多峰多谷特征明显。从图5.10~图5.13可以看出,每个观测点在水文观测期水位波动都比较频繁,每次较大的集中降雨后一两天,就会出现一次水位峰值,之后便迅速回落。每个观测点的水位峰值均出现在2007年6月中旬,最低值出现在2007年的10月下旬。原因是2007年6月份是2007年内降雨的集中发生期,而10~12月份为2007年的干旱期,其中,10月份将近一个月都未降雨(图5.9),导致观测点水位连续下降。观测点C1(斗门总闸)、C2(古运河东支出口)、C3(莫家古运河)、C4(睦洞河出口)的最高水位分别为147.76m、147.52m、149.30m、147.60m;最低水位分别为146.44m、146.20m、148.10m、144.6m。 (2)水位变幅较大 地表水水位变幅较大,且不同观测点水位变幅相差也较大。观测点C1(陡门总闸)、C2(古运河东支出口)水位变幅相近,约为1.30m;观测点C3(莫家古运河)位于古运河西支,水位变幅约1.20m;观测点C4(睦洞河出口)水位变幅最大,为3.21m。 观测点C3(莫家古运河)下游出口与会仙河相通,会仙河上游筑有多座水坝,水位动态变化受人为控制影响很大,加上古运河淤堵现象严重,故水位变幅较小;观测点C4(睦洞河出口)为湿地水体主要排泄口,加上与相思江连通,受其汛期洪水顶托作用影响,水位变幅较大。 (3)对降雨响应时间较短 通过图5.9~图5.13比较可以看出,湿地水位对降雨响应时间较短。一次大的集中性降雨后24h左右,地表水水位即可达到最大值。降雨停止后,水位即下降,降幅可达0.20m/d。 图5.9 会仙湿地降雨量过程线 图5.10 C1观测点(陡门总闸)水位变化特征图 图5.11 C2观测点(古运河东支出口)水位变化特征图 图5.12 C3观测点(莫家古运河)水位变化特征图 图5.13 C4观测点(睦洞河出口)水位变化特征图 5.2.2.2 地下水水位特征 (1)多峰多谷特征较明显 会仙岩溶湿地松散层地下水水位多峰多谷特征较明显。总体来看,1~3月份为平水期,地下水水位相对稳定;4~8月份进入雨季,地下水水位达到最高,受降雨频率及强度影响波动较大;9~12月份地下水水位不断降低,波动有所减少。从图5.14可以看出,莫家民井2006年最低水位为150.55m,2007年最低水位为150.26m,均出现在每年的11月份。莫家地下水9~11月份水位一般保持在150.5~150.75m,2006年12月~2007年3月中旬水位则略有升高且动态变化较小,一般为150.7~151.10m;2007年3月中旬至8月份,地下水水位抬升及波动增大。从图5.15可以看出,斗门民井地下水水位波动较莫家民井要大,这是因为斗门民井地下水与岩溶地下水有较密切联系。据居民反映,斗门民井井底处有一近南北走向岩溶裂隙,岩溶地下水水量的频繁变化直接影响到上覆松散层地下水水位变化。因此,研究区松散层地下水水位波动与下伏岩溶地下水有着紧密的联系。丰水期降雨频繁,岩溶地下水水量变化较大,导致松散层地下水水位的波动频繁。 (2)地下水水位变幅不均 从表5.5及当地村民介绍分析得出,会仙岩溶湿地内年内地下水水位变幅在0.76~2.20m。其中,松散层地下水水位较低,水位变幅较小,在1.00~1.50m左右,如D1、D2、D4、D6、D9、D14、D15;裸露岩溶区或受岩溶地下水影响较大的覆盖岩溶区的地下水位变幅一般较大,约为2.00m,如D3、D7、D8、D12、D13;另外,D5、D10、D11处地下水与岩溶地下水联系也较密切,水位变幅较小,约为1.00m,原因可能是因为该区位于地下水集中径流或排泄带,地下水补给较充足。 图5.14 观测点D2(莫家民井)地下水水位动态特征图 图5.15 观测点D1(斗门民井)地下水水位动态特征图 表5.5 会仙岩溶湿地地下水水位年内变化统计表(单位:m) 续表 图5.16和图5.17为松散层地下水在洪水期及枯水期地下水等值线及三维图,由该图可以看出地下水的流向,也可以看出其流场受季节影响并不大。部分观测点地下水与岩溶地下水联系密切。因此,该图反映的松散层地下水水位及流场的变化也受到了岩溶地下水的影响。 图5.16 2007年洪水期松散层地下水位等值线及三维图 图中数据单位为m 图5.17 2007年枯季松散层地下水位等值线图及三维图 图中数据单位为m (3)对降雨响应时间较短 会仙岩溶湿地内,与岩溶地下水联系较为密切的地区,地下水位对降雨响应时间也较短。如2007年4月24日凌晨一点左右降雨58mm,10h 后观测七星村民井水位上涨0.44m,由0.58m上升为0.14m,水质浑浊;12h后观测斗门村民井水位上涨0.40m,由1.55m上升到1.15m,涨幅0.40m。据当地村民反映,七星民井及斗门民井地下水位一般在降雨后10~20 h后即达到峰值。这两个观测点地下水水位上升速度较快,主要是因为该井与岩溶裂隙连通,即孔隙水与岩溶水连通所致。由此可以看出,研究区在丰水期或有集中性的较强降雨时,岩溶地下水对松散层地下水的贡献和影响还是比较大的。 5.2.2.3 水域分布 会仙岩溶湿地内水位的动态变化,直接影响其水域分布。研究区水位动态变化较大,导致湿地水域分布变化较大。图5.18所示为2007年洪水期最高水位及枯水期最低水位时的会仙岩溶湿地水域分布图。2007年,会仙岩溶湿地最大水域面积达到29.5km2,最小水域面积仅为3.8km2。另外,图5.19~图5.23为湿地洪水期与枯水期水情对比照片,更直观地反映了研究区实际情况。从这些资料可以看出,会仙岩溶湿地对洪水的调蓄功能已经变得较弱。影响会仙岩溶湿地调蓄洪水能力的因素主要有: 图5.18 会仙湿地洪水期、枯水期水域分布图 图5.19 睦洞七星村水情变化 (a)洪水期(2007年6月14日);(b)枯水期(2007年10月14日) 图5.20 睦洞河源头水情变化 (a)洪水期(2007年6月14日);(b)枯水期(2007年10月14日) 图5.21 分水塘水情变化 (a)洪水期(2007年6月14日);(b)枯水期(2007年10月14日) 图5.22 睦洞河出口水情变化 (a)洪水期(2007年6月14日);(b)枯水期(2007年10月14日) 图5.23 渣塘底沼泽区水情变化 (a)洪水期(2007年6月14日);(b)枯水期(2007年10月14日) (1)下垫面因素 研究区处于平原分水岭上,中部略高于东、西部,导致水体沿东、西两个方向分流,不易于水体的大量及长时间汇集,降低了湿地调蓄洪水的功能。 (2)河流发育 研究区内发育睦洞河,为湿地水体的主要排泄带。此外,区内还筑有相思埭古运河。古运河沿东西向贯穿整个湿地南部及。近代以来,运河西支由于日久失修,多被淤堵,其排水作用不大,但东支水力坡度较大,其排水能力依旧较强。除干旱月份断流外,常年有水从由古运河东支流出。 (3)人为破坏 多年来,当地居民为促进农业、养殖业发展,处处开荒,筑堤围塘,修建沟渠。湿地原有的具有较强蓄水能力的草根层、腐殖层被破坏,不仅调蓄功能进一步降低,其水文循环也遭到了破坏。 (4)岩溶发育 岩溶发育主要影响了湿地对地下水调蓄能力。岩溶发育可以使地下水在较短时间内迅速汇集,转化成地下径流排泄至地表或河道。 会仙岩溶湿地调蓄功能的破坏会导致湿地的衰退,保护湿地就必须要加强湿地的调蓄功能。建议从两方面入手:首先要改变人为活动对其的影响,减少和控制人们对湿地进一步的破坏,并逐步修复以前对湿地所造成的破坏,例如退耕还草等;其次是通过修建水利工程来控制湿地水位及水域淹没范围。 5.2.3 流量特征 5.2.3.1 地表水流量特征 (1)水源补给以雨水补给为主 观测点C2(古运河东支出口)、C4(睦洞河出口)分别为会仙岩溶湿地东、西两向的总出口,其流量变化反映了其内部水量的变化。由图5.24,图5.25可以看出,研究区水源补给以雨水补给为主,在时程上雨水与流量有较好的对应关系,不同强度的降水都会引起河水流量不同程度的增大。 图5.24 观测点C2(古运河东支出口)流量与降雨过程 图5.25 观测点C4(睦洞河出口)流量与降雨过程 湿地水量尽管在平水和枯水期仍以地下水补给为主,但这部分水源占次要地位,雨水补给为其水量的主要补给来源。 (2)对降雨响应时间较短 以雨水补给的河流水量对降雨响应时间都普遍较短。由图5.24和图5.25可以看出,会仙岩溶湿地河流对降雨响应时间范围是1~3d。其中,观测点C2流量与降雨对应关系最紧密,流量达到峰值的滞后时间仅为1d,观测点C3则为2~3d。 观测点C2为古运河东支出口,运河东支的集水区(狮子岩、冯家、黄毛一带)面积较小且地势相对较高,蓄洪能力较差,降雨后水量会很快集中排泄于古运河内,所以古运河流量往往在降雨24 h内会急剧增大;睦洞河发源于睦洞湖,为湿地主要蓄水区,由于蓄水作用影响,睦洞河流量变化往往相对滞后。 (3)径流年内分配不均 径流年内分配主要取决于补给水源。会仙岩溶湿地水源补给主要为雨水补给,导致其径流年内分配不均。研究区径流主要集中在5~7月份,占全年径流量70%。湿地降水主要集中在4~8月,占全年降水量的80%。年内径流分配与降水关系密切。 5.2.3.2 地下水流量特征 (1)泉流量动态变化特征 会仙岩溶湿地内的泉点可以分为三种类型:非岩溶泉、岩溶泉。其中,非岩溶泉出露于覆盖岩溶区,岩溶泉出露于裸露岩溶区。研究区内泉点类型及枯水期流量见表5.6。由于研究区的泉点均位于湿地低洼沼泽区或水渠河流河床上,无法测得洪水期的流量。另外,泉点Q5、Q6及Q10作为补给水源,被当地居民圈围起来用作养殖水塘,泉水流量也已无法测得。 表5.6 会仙岩溶湿地泉点流量统计表 由表5.6可以看出,在平水期及枯水期,研究区岩溶泉的流量均为零;非岩溶泉的流量较小且差别不大,均小于5.0L/s,且常年不干,逢特干旱年份,成为附近居民的主要水源。虽然对会仙岩溶湿地泉点流量未能进行全面和长期观测,但通过对冯家东沼泽岩溶泉(Q4)进行观测得出,枯水期其流量为零,丰水期其流量可达111.0 L/s。这说明研究区内岩溶泉点流量与大气降雨关系密切,年内流量动态变化较大。 (2)伏流流量动态变化特征 伏流发育于狮子岩一带,流量动态变化较大,与大气降雨关系密切。雨季时伏流出水流量较大,最高水位可高于洞底1.50~2.00m;平水期、枯水期流量一般较小,若连续数月不下雨,则会出现断流,一年内断流时间可达1~2月。2007年6月28日测得该伏流最大出水流量1500L/s,2006年10月27日与2007年12月5日两次观测到地下河断流。 5.2.4 水质特征 5.2.4.1 地表水水质特征 (1)评价方法 本次地表水环境质量评价标准按《地表水环境质量标准》GB3838—2002对会仙岩溶湿地内地表水水质进行评价,依据地表水水域环境功能和保护目标,按功能高低依次划分为五类: Ⅰ类 主要适用于源头水、国家自然保护区。 Ⅱ类 主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等。 Ⅲ类 主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、徊游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区。 Ⅳ类 主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区。 Ⅴ类 主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。 地表水水质评价方法采用综合污染指数法,公式如下: 岩溶地区地下水与环境的特殊性研究 式中:P为地表水综合污染指数;Ci为某污染物的实测浓度,mg/L;Si为某污染物的地表水环境标准浓度,mg/L;n为水质评价因子的数量。 地表水综合污染指数分级标准见表5.7。 表5.7 综合污染指数分级标准表 根据地表水环境质量标准基本项目标准限值表1,评价因子选有pH值、COD、氨氮、总磷、铜、锌、氟化物、砷、汞、镉、铬、铅共12个。鉴于保护会仙岩溶湿地环境的目的,计算时地表水标准浓度按《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)的Ⅲ类水体标准取值。 (2)评价结果 地表水取样点共9个,评价结果见表5.8,取样点分布及评价结果分区见图5.26。 图5.26 会仙岩溶湿地地表水水质分区图 评价结果表明:该区9个观测点,均未达到《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)的Ⅲ类水体标准,属轻度污染。水质超标因子主要是为总磷。大部分观测点水质污染指数为0.5左右,略高于标准值0.4,属轻污染范围;督龙养殖场、睦洞河源头个别月份水质综合污染指数分别为0.84、0.97,属中度污染;仅分水塘及七星码头个别月份地表水水质综合污染指数大于1,属重污染。从污染分区来看,研究区中度污染及重污染区多为受人为影响严重的地区。七星码头位于睦洞七星村居民区内,此处地表水受生活污水及生活垃圾污染严重;督龙养殖场为养殖塘,污染也较严重。 表5.8 会仙湿地地表水水质综合污染指数表 综合分析来看,会仙岩溶湿地内地表水不符合生活用水的标准,七星码头及督龙养殖场的水体不适合发展水产养殖业,只符合农业用水、一般工业用水、人体非直接接触的娱乐用水及一般景观的要求。 湿地地表水质与湿地生态系统密切相关,水质恶化会导致湿地水生生物种类及数量的较少。改善会仙岩溶湿地地表水水质可以从以下两个方面进行:首先,禁止当地居民向水体内排放生活污水及农药残留物,倾倒生活垃圾;其次,控制人们大面积围塘养鱼,拆除围塘堤堰,提高保护区居民及周边地区居民保护水资源的环保意识。 5.2.4.2 地下水水质特征 (1)评价方法 根据《地下水质量标准》GB/T14848—93将地下水质分为五级,依次为: Ⅰ级(优良水)适用于各种用途。 Ⅱ级(良好水)适用于各种用途。 Ⅲ级(较好水)是以人体健康基准为依据,主要适用于集中式生活饮用水及工、农业用水。 Ⅳ级(较差水)以工、农业用水要求为依据,除适用于农业和部分工业用水外,适当处理后可作为生活饮用水。 Ⅴ级(极差水)不适用于饮用水,其他用水可根据使用目的选用。 地下水质量评价以地下水水质调查分析资料或水质监测资料为基础,可分为单项组分评价和综合评价两种。 本次评价按《地下水质量标准》GB/T14848—93对会仙岩溶湿地地下水水质分别进行单项组分评价和综合评价。评价方法系采用各监测点的评价因子对应“标准”中规定的五个类型水赋值范围,以“从优不从劣原则”进行单项组分评分(Fi)(表5.9),从而对水质进行单项组分评价;在此基础上综合各因子单项评价分值,利用公式3.2、3.3得出综合评价指数(F),按照地下水质量划分标准(表5.10)对水质进行综合评价。 表5.9 单项组分各类别对应分值表 表5.10 地下水质量划分标准 根据资料内容及实际情况,参加评价的水化学项目有pH值、总硬度、Cl-、 、F-、NO3-、 、Cu、Pb、Zn、Cd、Co、Ni、Mn、Hg、Cr6+、As,共17项。 其中综合评价指数F按下式计算: 岩溶地区地下水与环境的特殊性研究 式中:F为参评因子单项分值Fi的平均值;Fmax为参评因子单项分值中的最大值。 (2)评价结果 按照上述地下水水质评价方法,首先对会仙岩溶湿地4个地下水监测取样点水质状况进行了单项组分评价,在此基础上,进一步进行了综合指数评价(表5.11;图5.27)。 表5.11 会仙湿地地下水水质单项评价与综合评价指数表 图5.27 会仙岩溶湿地地下水水质分区图 研究区地下水水质观测点较少,调查的地下水类型包括岩溶地下水及松散层地下水。评价结果表明:会仙岩溶湿地地下水质评价分值在0.74~7.20 范围内,水质有好有差。其中,文全东北溶潭位于湿地北部裸露岩溶区,综合评价指数为0.74,水质优良,符合Ⅰ类标准;其余各点均位于覆盖岩溶区,综合评价指数均小于4.25,符合Ⅲ类标准,适合作为集中式生活饮用水及工、农业用水,只有七星民井位于覆盖岩溶区,综合评价指数达到了7.17,水质较差,接近Ⅴ类水质标准,已不适用于当地居民饮用。 地下水水质问题就是当地居民生活用水安全问题,因为研究区内居民的饮用水源均为地下水。综合来看,除睦洞七星村附近地区外,研究区绝大部分地区居民的饮水安全是有保障的。当地有关部门应引起重视,并采取相应措施为当地居民寻求符合饮用标准的水源。
5,会仙岩溶湿地沉积环境变化研究
一、沉积物样品采集 我国碳酸盐岩分布广泛,在岩溶地区的碳酸盐岩成土、土地资源利用、岩溶动力系统、喀斯特生态系统、河流水文特征与水化学及相关影响因素的研究,以及利用洞穴次生化学沉积物重建古环境及古气候等方面都取得了显著成果[1—19];但对作为岩溶地区一种独特生态系统的岩溶湿地的生态环境及其形成与演化方面的研究[20—22]并不多见。为研究会仙岩溶湿地在自然与人类相互作用下的生态环境演化过程,重建湿地古气候,2008年3月在会仙岩溶湿地内选择两个典型地点:临桂县会仙镇分水塘北狮子潭和临桂县四塘镇寺湖(图5-9),采用重力采样器分别采集了56cm和77cm的连续柱状沉积物岩心。 在会仙岩溶湿地核心区睦洞湖以东,会仙镇冯家村西的狮子岩,发育有狮子山岩溶地下河,该地下河发源于马面以北的岩溶山地中,地下河出口位于分水塘北端狮子山南部山脚,并将八仙湖、分水塘相互连接成一个统一的岩溶水文系统。狮子山地下河岩溶水直接注入分水塘,不仅是会仙岩溶湿地的重要补给水源,而且也是古代相思埭(古运河)的主要水源。狮子潭采样点即位于狮子岩地下河主通道上,地下河出口上游约100m的山间积水洼地——狮子潭(山间湖泊)内。狮子潭面积约10亩,枯水季节最深处水深约1m。沉积岩心的采样点位于潭中部偏西水深60cm处(地理坐标为:N25°06′06″,E110°12′35″),所采集湖底柱状沉积岩心长56cm(见图2-18)。 图5-9 湖泊沉积物采样点 寺湖位于四塘镇附近,会仙岩溶湿地清水江河湖湿地的核心区。寺湖主要由地表沟溪(包括清水江河水及太平河水)补给。湖泊下游有多个出口,均与清水江连通,湖水排向清水江。近年来,由于湖泊周边湿地不断被开发、蚕食,湖泊水域面积在逐年减少。至2006年,湖泊水域面积仅12hm2。由于周边受农田农药、化肥污染的灌溉水和农村生活废水污染,以及湖泊周边及湖内养殖(尤其是2006年以来湖内养鸭数万只、养殖珍珠几十亩)等造成湖水水质不断恶化,湖水长期处于富营养化状态,湖泊下游湖面几乎完全被疯长的凤眼蓝(水葫芦)所覆盖。2008年调查、取样期间该湖仍处于富营养化状态。沉积物岩心采样点位于湖泊下游出口的湖泊内(图5-9),地理坐标为N25°09′54″,E110°08′37″,采样点水深约1.3m,采集沉积岩心77cm。 二、样品的处理与实验室分析 将寺湖沉积岩心的上部20cm按0.5cm间隔连续取样,20cm以下则按照1cm间隔连续取样。狮子潭沉积岩心上部30cm按0.5cm间隔连续取样,30cm以下则按照1cm间隔连续取样。 将经过上述采样、制作、处理后的样品送至中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊沉积与环境国家重点实验室,对其进行了高精度、高分辨率的沉积年代学、营养盐元素(沉积物TOC(总有机碳)、TN(总氮)、TP(总磷)含量)、地球化学元素等各种环境代用指标的样品测试分析。其中,沉积物年代测定用放射性核素137Cs和210Pb方法,采用美国EG&G Ortec公司生产的由高纯锗井型探测器与Ortec 919型谱控制器以及IBM微机构成的16k多道分析器组成的γ谱分析系统进行核素测定。137Cs标准样品由中国原子能研究院提供。TOC,TN,TP测定方法:TOC用重铬酸钾-硫酸(油浴)氧化-硫酸亚铁滴定法测定;TN用重铬酸钾-硫酸消化-凯氏定氮法测定;TP用重铬酸钾-硫酸酸溶-钼锑钪比色法测定。元素化学分析采用HCl-HNO3-HF微波消化法和ICP-AES测定法,共测得Al,Fe,Ca,Na,K,Mg,Ti,Co,V,Cr,Be,Ba,Sr,Cu,Pb,Zn,Mn,Ni,P等19种元素,平行分析误差小于±5%。 三、会仙岩溶湿地环境变化沉积记录的初步研究 通过对上述样品的测试、分析,获得了寺湖近450年来和狮子潭近200多年来的环境演化记录。结果表明:狮子潭经历了公元1810年以前的沼泽化过程而后又演化成湖泊沉积环境;寺湖在近450年来一直为湖相沉积,但经历了小冰期中的多次冷暖和干湿的气候波动[22];湿地沉积环境变化在过去主要受气候条件变化的制约,在气候的冷湿期有利于湿地的发育,而暖干时期则不利于湿地的发育。最近几十年以来在气候持续变暖的背景下,人类对湿地的过度开发加快了会仙湿地生态环境的退化。 1.沉积岩心年代学分析 137Cs是核爆炸的裂变产物,半衰期为30.2年,其计年是基于该放射性核素在沉积物记录中的层位对比[23]。大量研究证实并公认全球地表大气沉降的137Cs有两个最主要峰值年,一个是初始沉降峰值1952年,另一个是主要峰值年1963年[23—27],可作为近代沉积地层的对比与时间标尺。由寺湖岩心137Cs测年结果(图5-10)可以看出,其有明显的峰值,1952年峰值出现在岩心10.25cm深度,1963年峰值出现在岩心6.75cm深度处。这与210Pb实验数据根据衰变规律计算的整个岩心平均沉积速率1.7mm/a所得到的层位时间基本吻合,由137Cs峰值计算出岩心0~6.75cm段的平均沉积速率为1.5 mm/a,而 6.75~10.25cm段(1952~1963年)的平均沉积速率为3.1 mm/a,0~10.25cm段的平均沉积速率为1.8 mm/a,与由210Pb实验数据获得的整个岩心平均沉积速率1.7mm/a基本相似。由此推算至岩心底部77cm深处的年代为1562年,整个沉积岩心代表的时间为446年。 图5-10 寺湖沉积岩心137Cs 和210Pb垂直分布 狮子潭沉积岩心的137Cs测年结果显示(图5-11):1952年峰值出现在岩心8.75cm深度处,1963年峰值出现在岩心6.25cm深度处。按此推算沉积速率,1963年以来(0~6.25cm段)平均沉积速率约为1.4mm/a,1952年以来(0~8.75cm段)平均沉积速率约为1.6mm/a,而由210Pb测定数据根据衰变规律计算的整个岩心平均沉积速率为1.6mm/a,两者也基本吻合。 图5-11 狮子潭沉积岩心137Cs 和210Pb垂直分布 值得指出的是,寺湖沉积物岩心和狮子潭沉积物岩心137Cs测年结果都显示出上部有一个高值峰,狮子潭岩心位于3cm左右深度处,寺湖岩心位于1~2cm左右深度处,比1963年的主峰还要高,其原因和机制有待进一步探讨。 2.沉积岩心的TOC,TN,TP的垂直变化研究 流域基岩、土壤在经历风化、侵蚀和搬运等作用后进入湖区沉积,沉积物元素特征一般受控于母岩类型、气候和沉积环境,以及人类活动等诸多因素的影响,即沉积物元素变化特征为自然过程叠加人类活动影响的结果。因此湖泊沉积物中元素可分为两种来源:一是来源于流域侵蚀,其变化主要由自然因素控制,与流域降水和径流以及水土流失程度有关,如钙元素含量在南方岩溶湿地非常丰富,然而降水量增加使钙浓度降低,沉积少;二是既来源于流域母质,又受到人为活动的影响,如磷元素在沉积岩心上部的快速增加与人类农业活动关系密切。 湖泊沉积物总有机碳(TOC)由内源和外源有机碳两部分组成。内源有机碳主要是湖泊自身水生生物的贡献,外源有机碳主要是流域内陆生植物的贡献。湖泊沉积物中TOC的高低在一定程度上反映了区域气候条件以及湖泊沉积物的保存条件[28]。寺湖沉积岩心的TOC,TN,TP的垂直分布(图5-12)显示:TOC总体呈增长趋势,但存在几个大的阶段:在53cm以下,TOC和TN处于低值阶段,存在缓慢上升的趋势;在20~53cm段,TOC和TN处于较高值阶段;在53cm附近产生了大的变化,其TOC含量由平均35g/kg增加到40g/kg,并保持缓慢上升;在4~20cm段,TOC和TN含量又降低为一低值阶段;20cm处TOC和TN含量由45g/kg快速降低到40g/kg左右;而0~4cm段,TOC和TN含量快速上升,短短4cm,其含量由40g/kg升高到80g/kg。TN与TOC的变化极为相似,二者呈同步变化。TP含量的变化也存在着明显的变化阶段,在20cm以下TP含量基本保持稳定,20cm处开始有一明显的增加。在4cm向上,则出现快速增加。整体来看,寺湖沉积岩心的TOC,TN,TP可分为4个阶段:第一阶段为53~77cm,对应的时间约在1562~1703年;第二阶段是20~53cm,对应时间约在1703~1894年;第三阶段在4~20cm,对应时间约为1894~1987年;第四阶段为0~4cm,对应时间约为1987~2007年。 图5-12 寺湖沉积岩心的碳、氮、磷含量的垂直变化 碳氮比值(C/N)能够较好地指示沉积物中内源和外源有机成分的比例[29]。一般来说,低等水生植物蛋白质含量较高,C/N比值一般小于7;陆生植物大多含维管束,C/N比值一般大于20。因此,湖泊沉积物中有机质的C/N比值反映了有机质的物源状况。寺湖C/N 比值在10左右,且变幅不大。这说明内、外源有机物在湖泊有机物中各占有一定比例,而且有机物源变化不大,情况较稳定。 狮子潭沉积岩心的TOC,TN,TP的垂直分布(图5-13)也显示出几个变化阶段:最大的一个变化是在33cm深度处,在其以下,TOC,TN,TP都处于特别的高值阶段,表现出沼泽相的沉积特征;从岩心底部57cm到33cm,是一个逐步自然富营养化即沼泽化的过程;33cm以上又演变为湖泊的环境,因狮子潭是一个地下水补给的小水潭,TOC和TN含量一直较稳定,没有突然的变化,向上缓慢降低。而TP的含量在14cm深度向上出现缓慢增加的趋势,而在表层2cm增加明显。由于33cm以下为沼泽沉积,其沉积速率无法和上部湖泊沉积相对比,因此在按照上部湖泊沉积速率推算年代时,仅推算到32cm为止,其时代大致为1810年。其底部的年代尚有待于用14C年代测定法确定。 3.元素地球化学特征与特征元素Mg/Ca和Sr/Ca比值垂直变化的环境意义 湖泊沉积是记录湖泊及其流域气候环境信息的有效载体,它记录了气候变化、湖泊生态演化等丰富的信息。元素是湖泊沉积物的重要组成部分,其含量变化真实记录了湖泊水体环境的变化过程。很多学者对湖相沉积物中元素地球化学与古气候环境的关系进行探讨时,把湖相沉积元素地球化学作为恢复和重建古气候环境演化的重要手段之一。对于我国南方岩溶区域,利用洞穴次生化学沉积物反演和重建古环境及古气候等方面已取得了许多成果,但通过岩溶湿地沉积的地球化学元素分析进行环境演变的研究尚还薄弱。因此,在桂林岩溶湿地的寺湖采集沉积岩心,研究其地球化学元素在沉积物中的含量水平、分布与变化规律及元素之间的相互关系等特征,揭示会仙岩溶湿地的环境变化历史与过程,对湿地的水资源保护与开发利用、区域环境质量评价及区域经济发展等具有重要意义。[30] 图5-13 狮子潭沉积岩心的碳、氮、磷含量的垂直变化 按照对象的定性或定量特征将其分组归类的一种现代统计方法——聚类分析法,在研究沉积物物源、湖泊重金属沉积等方面都得到了成功应用。对寺湖沉积岩心元素的地球化学分析所获得的19 种元素含量结果(图5-14)进行聚类分析(图5-15),可以看出,19种元素的变化可首先分为两种类型。第一类型有16种元素,包括Ba,K,Cu,Zn,Al,Pb,P,Mg,Ni,Co,Ti,V,Be,Fe,Mn等,这些元素含量在沉积柱4~53cm段从下到上呈增长趋势。将其细分又可分为稳步上升型和波动上升型。稳步上升的元素(Ba,K,Cu,Zn,Al,Pb,P)含量在沉积柱状剖面上变化有较好的一致性,元素含量在整个岩心中均呈稳步的增长;波动上升的元素(Mg,Ni,Co,Ti,V,Be,Fe,Mn)含量却呈现出一定的波动,在沉积柱4~53cm段中,这些元素含量波动上升,而在53cm以下及4cm以上段,元素含量自下而上表现为降低。第二类型的元素(Ca,Sr,Na)在湖心垂直剖面的变化与第一类型元素不同,这类元素含量大部分时间(湖心柱在0~53cm之间)处于下降或维持稳定。在湖心53~77cm段中,钙元素含量总体呈上升状态。 图5-14 寺湖湖心沉积物元素含量变化 寺湖沉积岩心19种元素的变化具有明显的阶段性特征,其界线分别位于4cm,20cm,53cm处。在53~77cm段中,第一类型16种元素含量自下而上大部分呈降低趋势,而第二类型元素含量却在稳定增加;在 20~53cm段中,第一类型元素含量稳步增加,而第二类型元素含量却在逐步减小;在4~20cm段中,第一类型元素含量呈波动增加态势,第二类型元素含量仍表现为减小;在0~4cm段中,第一类型有7种元素(Ba,K,Cu,Zn,Al,Pb,P)含量仍呈稳定增加,而另外9种元素与第二类型元素表现相似,含量呈减小趋势。此外,与人类活动关系密切的磷元素含量在20cm以下极为稳定,维持在250mg/kg左右,20cm以上含量开始增加,含量在 450~650mg/kg之间波动,到4cm左右含量迅速增加,达近2000mg/kg。 图5-15 寺湖元素聚类分析 通常岩溶地区的土层和基岩中的微量元素相对稳定,在沉积物中的Mg/Sr 比值可作为古气温的替代指标,即温度升高,Mg/Sr比值增加;Mg/Ca 比值的变化不仅取决于温度,同时也取决于岩溶水的滞留时间。有关研究曾指出,Mg/Ca比值与温度呈正比,与降水呈负相关[31,32];Sr/Ca比值和Mg/Ca比值呈现同步的变化。图5-16显示出寺湖和狮子潭沉积岩心中Mg/Ca和 Sr/Ca 比值的变化。在寺湖沉积岩心中,77~53cm段的下部,Mg/Ca,Sr/Ca比值处于高位,可能意味着降水少、向上含量快速降低;在4~53cm段,Mg/Ca,Sr/Ca比值下降并保持基本稳定,则有降水增多的可能;但在20~30cm间,Mg/Ca,Sr/Ca比值又有所增高;4cm以上段Mg/Ca和Sr/Ca比值又升高,与现有气温升高、降水减少的气象记录是吻合的。狮子潭沉积岩心中仅在33~50cm的沼泽沉积段中Mg/Ca和Sr/Ca比值为高值,反映出降水减少、地下水补给少的特点,在上部湖相沉积中其比值均处于低值。 4.湿地环境变化的讨论 桂林会仙岩溶湿地近几十年来萎缩退化迅速,其中有人为活动的明显影响,也有自然环境变化的制约。从寺湖和狮子潭典型柱状沉积岩心的高精度、高分辨率分析结果来看,寺湖77cm沉积岩心记录了近450年来的沉积环境变化。 从沉积环境变化的记录来看,狮子潭57cm沉积岩心上部记录了近200年的沉积环境变化(下部的年代还有待进一步测定),可分为两个阶段。 第一阶段:57~33cm段沉积岩心(1810年以前)为沼泽相沉积,反映一个沼泽化和逐步再变成湖泊相沉积的过程,指示补给狮子潭的地下水在此阶段可能中断过或者大幅度减少而使其变成沼泽,Mg/Ca和Sr/Ca比值的变化也指示此阶段为较干的环境。 第二阶段:33cm以上沉积岩心(1810年以后),为湖泊相沉积,反映地下水补给增加形成湖泊而开始湖泊沉积。湖相沉积中的TOC和TN含量总体呈逐渐稳定减少的趋势,可能指示了气候逐渐变暖,有利于有机质的分解而不利于湖泊中C和N的积累,这和气候总体呈变暖的趋势是一致的。 图5-16 寺湖和狮子潭沉积岩心的Mg/Ca和Sr/Ca比值变化 与狮子潭沉积环境不同,寺湖由地表水河流补给,450年以来一直处于湖泊沉积环境,尽管其中沉积环境也有多次波动。根据寺湖沉积岩心的地球化学元素含量的变化特征,结合Mg/Sr和Mg/Ca指标与其他资料分析,将寺湖沉积物岩心所代表的近450年来环境变化划分为如下4个阶段: 1)岩心深度53~77cm段(时间约在1562~1703年):TOC,TN,TP的含量较低,C/N比值维持在10左右,尤其是这期间磷元素的含量处于最低且稳定状态,反映出当时的湖泊大体是处于自然演化阶段,人类活动干扰不明显。Mg/Sr 和Mg/Ca比值由最高值0.48和0.13(岩心深度65~76cm)降低到最低值0.03和0.07(岩芯深度53cm),意味着前期(岩心深度65~76cm)温度较高,气候温暖、干燥,降水较少,这和青藏高原冰心高分辨率记录[33]以及高原湖泊沉积记录[34]的小冰期中的暖阶段相对应。一方面可使从流域携带来的有机质减少,另一方面暖干的气候条件也有利于湖泊中有机质的分解而不利于沉积。降水量减少也使流域侵蚀因素降低,造成造岩元素在湖泊沉积中的含量减少。而Na,Sr,Ca等元素含量在该阶段却在上升,这与本地岩溶地质和元素的迁移度有关,尽管降水减少,但水体Ca离子浓度高,带给湖泊丰富的Ca元素等的沉积。这与小冰期中的暖波动相对应,在本区表现为暖干的气候特征。但后期(53~65cm沉积岩心段,相应于约1630~1710年)气候转冷变湿,与小冰期的冷期相对应。 2)岩心深度20~53cm段(时间范围约在1703~1895年):沉积岩心中TOC和TN的含量较前一阶段明显增加,TOC的含量由35g/kg上升到42g/kg,TN也从3.6g/kg上升至4.2g/kg左右,但C/N比值维持在10左右,TP含量略有增加但仍然较低,反映出人类活动仍较弱,没有对湖泊沉积环境产生大的影响,湖泊环境仍处于自然演化状态。Mg/Sr 比值缓慢而略有升高且保持稳定,表示气温变化不大,Mg/Ca比值也呈现缓慢而略有升高之势,意味着降水较多。该时间段又恰好与青藏高原冰心高分辨率记录以及高原湖泊沉积记录[34]的小冰期中的第三冷阶段相对应,这也和南方在较冷的时期不利于有机质分解而有利于有机质的堆积过程相符。该段的Mg/Ca值整体较低,仅在上部20~30cm处升高,反映出小冰期中第三冷阶段的冷干气候波动过程。这种变化也使Fe和Be等元素的含量上升,而降水量较多使水体Ca离子浓度降低,其在沉积物中的含量也在缓慢减少。与小冰期末期气温逐渐回升一致。 3)岩心深度4~20cm段(时间范围约在1895~1987年):在4~20cm段,TOC和TN的含量再次降低,这和19世纪末小冰期结束后20世纪气候变暖相对应,再次反映出暖的气候条件有利于有机质的分解而不利于有机质堆积的事实。但值得指出的是在岩心顶部4cm(20世纪90年代以来)的TOC,TN,TP含量都快速上升,指示了区域内人类活动的加剧,湖泊富营养化的快速发展过程,反映出强烈的人类活动已干扰了湿地自然生态环境演变的过程,这和近20年的该湿地区域内发展过程(围湿造地,增施有机肥料、养殖粪便、人类经济活动加剧了对水体的污染)是吻合的。Mg/Sr 和Mg/Ca比值处于较小波动和基本稳定状态,这与小冰期过后20世纪升温和较多降水相一致。稳定、丰富的降水也使得Ca等元素的沉积较稳定或略有降低。 4)岩心深度0~4cm段(时间在1987~2007年):Mg/Ca比值快速升高,指示降水的减少;Mg/Sr比值增加,与现有气象记录资料气温升高、降水减少的变化是吻合的。此阶段磷元素含量迅速增多,由原来的700mg/kg增加到近2000mg/kg,反映出近20多年人类生产活动更加频繁,农田肥料使用量逐步增大,生活污水和工业废水对地区环境影响加大,湖泊的富营养化程度加重,这与之前400多年沉积含量低而稳定所指示的区域磷元素的自然背景有明显不同。
6,湿地生态保护什么制度
【法律分析】《湿地保护管理规定》已经国家林业局局务会议审议通过,现予公布,自2013年5月1日起施行。国家林业局负责全国湿地保护工作的组织、协调、指导和监督,并组织、协调有关国际湿地公约的履约工作。县级以上地方人民政府林业主管部门按照有关规定负责本行政区域内的湿地保护管理工作。县级以上人民政府林业主管部门及有关湿地保护管理机构应当加强湿地保护宣传教育和培训,结合世界湿地日、爱鸟周和保护野生动物宣传月等开展宣传教育活动,提高公众湿地保护意识。县级以上人民政府林业主管部门应当组织开展湿地保护管理的科学研究,应用推广研究成果,提高湿地保护管理水平。【法律依据】《湿地保护管理规定》第一条 为了加强湿地保护管理,履行国际湿地公约,根据法律法规和国务院有关规定,制定本规定。第二条 本规定所称湿地,是指常年或者季节性积水地带、水域和低潮时水深不超过6米的海域,包括沼泽湿地、湖泊湿地、河流湿地、滨海湿地等自然湿地,以及重点保护野生动物栖息地或者重点保护野生植物的原生地等人工湿地。第三条 国家对湿地实行保护优先、科学恢复、合理利用、持续发展的方针。第四条 国家林业局负责全国湿地保护工作的组织、协调、指导和监督,并组织、协调有关国际湿地公约的履约工作。 县级以上地方人民政府林业主管部门按照有关规定负责本行政区域内的湿地保护管理工作。
7,湿地保护有关的法律法规
湿地公约
湿地公约(The Convention on Wetlands)1971年在伊朗小城拉姆萨尔(Ramsar)签订的,故该公约又称拉姆萨尔公约。公约的全名是:“关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约”。它是一个政府间公约,是湿地保护及其资源合理利用国家行动和国际合作框架。现在有130个缔约方,共有1140个湿地列入国际重要湿地名录,总面积9170万公顷。
1971年2月2日订于拉姆萨,经1982年3月 12日议定书修正)各缔约国, 承认人类同其环境的 相互依存关系;考虑到湿地的调节水份循环和维持湿地特有的动植物特别是水禽栖息地的基 本生态功能。相信湿地为具有巨大经济、文化、科学及娱乐价值的资源,其损失将不可弥补;期望现在及将来阻止湿地的被逐步侵蚀及丧失;承认季节性迁徒中的水禽可能超越国界,因此应被视为国际性资源;确信远见卓识的国内政策与协调一致的国际行动相结合能够确保对湿地及其动植物的保护;
兹协议如下:
第一条
1.为本公约的目的,湿地系指不问其为天然或人工、常久或暂时之沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带,带有或静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体者,包括低潮时水深不超过六米的水域。
2.为本公约的目的,水禽系指生态学上依赖于湿地的鸟类。
第二条
1.各缔约国应指定其领域内的适当湿地列入由依第八条所设管理局保管的国际重要湿地名册,下称“名册”。每一湿地的界线应精确记述并标记在地图上,并可包括邻接湿地的河湖沿岸、沿海区域以及湿地范围的岛域或低潮时水深不超过六米的水域,特别是当其具有水禽栖息地意义时。
2.选入名册的湿地应根据其在生态学上、植物学上、湖沼学上和水文学上的国际意义。首先应选入在所有季节对水禽具有国际重要性的湿地;
3.选入名册的湿地不妨碍湿地所在地缔约国的专属主权权利。
4.各缔约国按第九条规定签署本公约或交存批准书或加入书时,应至少指定一处湿地列入名册。
5.任何缔约国应有权将其境内的湿地增列入名册,扩大已列名册的湿地的界线或由于紧急的国家利益将已列入名册的湿地销或缩小其范围,并应尽早将任何上述变更通知第八条规定的负责执行局职责的有关组织或政府。
6. 各缔约国在指定列入名册的湿地时或行使变更名册中与其领土内湿地有关的记录时,应考虑其对水禽迁移种群的养护、管理和合理利用的国际责任。
第三条
1.缔约国应制定并实施其计划以促进已列入名册的湿地的养护并尽可能地促进其境内湿地的合理利用。
2.如其境内的及列入名册的任何湿地的生态特征由于技术发展、污染和其他人类干扰而已经改变,正在改变或将可能改变,各缔约国应尽早相互通报。有关这些变化的情况,应不延迟地转告按第八条所规定的负责执行局职责的组织或政府。
第四条
1. 缔约国应设置湿地自然保护区,无论该湿地是否已列入名册,以促进湿地和水禽的养护并应对其进行充分的监护。
2.缔约国因其紧急的国家利益需对已列入名册的湿地撤销或缩小其范围时,应尽可能地补偿湿地资源的任何丧失,特别是应为水禽及保护原栖息地适当部分而在同一地区或在其他地方设立另外的自然保护区。
3. 缔约国应鼓励关于混地及其动植物的研究及数据资料和出版物的交换。
4.缔约国应努力通过管理增加适当湿地上水禽的数量。
5. 缔约国应促进能胜任湿地研究、管理及监护人员的训练。
第五条
缔约国应就履行本公约的义务相互协商,特别是当一片湿地跨越一个以上缔约国领土或多个缔约国共处同一水系时。同时,他们应尽力协调和支持有关养护湿地及其动植物的现行和未来政策与规定。
第六条
1.缔约国应在必要时召集关于养护湿地和水禽的会议。
2. 这种会议应是咨询性的,并除其他外,有权:
A.讨论本公约的实施情况;
B. 讨论名册之增加和变更事项;
C. 审议关于依第三条第2款所规定的列入名册湿地生态学特征变化的情况;
D. 向缔约国提出关于湿地及其动植物的养护、管理和合理利用的一般性或具体建议;
E.要求有关国际机构就影响湿地、本质上属于国际性的事项编制报告和统计资料。
3. 缔约国应确保对湿地管理负有责任的各级机构知晓并考虑上述会议关于湿地及其动植物的养护、管理和合理利用的建议。
第七条
1.缔约国出席这种会议的代表,应包括以其科学、行政或其他适当职务所获得知识和经验而成为湿地或水禽方面专家的人士。
2.出席会议的每一缔约国均应有一票表决权,建议以所投票数的简单多数通过,但须不少于半数的缔约国参加投票。
第八条
1.保护自然和自然资源国际联盟应履行本公约执行局的职责,直至全体缔约国三分之二多数委派其他组织或政府时止。
2.执行局职责除其他外,应为:
A.协助召集和组织第六条规定的会议;
B.保管国际重要湿地名册并接受缔约国根据第二条第五款的规定对已列入名册的湿地增加、扩大、撤销或缩小的通知;
C.接受缔约国根据第三条第二款规定对已列入名册的湿地的生态特征发生任何变化的通知;
D.将名册的任何改变或名册内湿地特征的变化通知所有的缔约国,并安排这些事宜在下次会议上讨论;
E.将会议关于名册变更或名册内湿地特征变化的建议告知各有关缔约国。
第九条
1. 本公约将无限期开放供签署。
2.联合国或某一专门机构、国际原子能机构的任一成员国或国际法院的规约当事国均可以下述方式成为本公约的缔约方:
A.签署无须批准;
B.签署有待批准,随后再予批准;
C.加入。
3.批准或加入应以向联合国教育科学及文化组织的总干事(以下简称“保存机关”)交存批准或加入文书为生效。
第十条
1.本公约应自七个国家根据第九条第2款成为本公约缔约国四个月后生效。
2.此后,本公约应在其签署无须批准或交存批准书或加入书之日后四个月对各缔约国生效。
第十条之二
1.公约可按照本条在为此目的召开的缔约国会议上予以修正。
2.修正建议可以由任何缔约国提出。
3.所提修正案文及其理由应提交给履行执行局职责的组织或政府(以下称为执行局)并立即由执行局转送所有缔约国。缔约国对案文的任何评论应在执行局将修正案转交缔约国之日三个月内交给执行局。执行局应于提交评论最后一日后立即将至该日所提交的所有评论转交各缔约国。
4. 审议按照第3款所转交的修正案的缔约国会议应由执行局根据三分之一缔约国的书面请求召集。执行局应就会议的时间和地点同缔约国协商。
5.修正案以出席并参加投票的缔约国三分之二多数通过。
6.通过的修正案应于三分之二缔约国向保存机关交存接受书之日后第四个月第一天对接受的缔约国生效。对在三分之二的缔约国交存接受书之后交存接受书的缔约国,修正案应于其交存接受书之日后第四个月第一天生效。
第十一条
1.本公约将无限期有效。
2.任何缔约国可以于公约对其生效之日起五年后以书面通知保存机关退出本公约。退出应于保存机关收到退出通知之日后四个月生效。
第十二条
1.保存机关应尽快将以下事项通知签署和加入本公约的所有国家:
A.公约的签署;
B.公约批准书的交存;
C.公约加入书的交存;
D.公约的生效日期;
E. 退出公约的通知。
2.一候本公约开始生效,保存人应按照联合国宪章第一百零二条将本公约向联合国秘书处登记。
下列签字者经正式授权,谨签字于本公约,以资证明。
一九七一年二月二日订于拉姆萨,正本一份,以英文、法文、德文和俄文写成,所有文本具有同等效力,保存于保存机关,保存机关应将核证无误副本分送所有的缔约国。
8,广州市城乡规划技术规定(试行)
第一章 总则第一条 为加强城乡规划管理,实现城乡规划编制和规划管理的标准化、规范化和法制化,保障城乡规划实施,根据《中华人民共和国城乡规划法》、《广东省城市控制性详细规划管理条例》等法律、法规,结合本市实际,制定本规定。第二条 本市行政区域内城乡规划的制定、修改和实施,应当遵守本规定。
本市的规划区可以划分为城市规划区、镇规划区和村庄规划区。第三条 各项建设工程的规划管理和建设,应当按照经批准的详细规划、村庄规划和历史文化名城保护的相关规划执行;尚未编制上述规划的,应当按照上层次城乡规划和本规定执行。第四条 本市按照规划的城市区位和功能定位要求,对各项建设实施规划密度分区管制。规划密度分区在城市总体规划中划定,具体控制指标和要求在控制性详细规划和村庄规划中规定。第五条 城乡规划的制定和实施,应当以科学发展观为指导,以强化国家中心城市地位、建设宜居城乡和现代产业体系的“首善之区”、建设面向世界、服务全国的国际化大都市、走新型城市化发展道路为目标,保持历史文化名城和“山、水、城、田、海”的城市格局,发挥城乡规划引领城乡建设、改善生态环境、维护社会公平、保障公共安全和公众利益的公共政策作用,坚持以人为本,实现经济社会全面、协调、可持续发展。
制定和修改城乡规划应当注重和加强对土地使用现状及已经作出的规划审批和许可行为的调查,遵循前瞻性、科学性、可实施性、节约集约用地、提高城市综合承载力以及有利于发挥规划的引导、统筹、调控等公共政策作用的规划编制原则。其中,有关工业、农业、畜牧业、林业、能源、水利、交通、城市建设、旅游、自然资源开发等的专项规划,应当进行环境影响评价。第六条 本市编制城乡规划和实施规划管理采用的广州市平面坐标系统和高程系统应当与国家坐标系统和高程系统相联系,两套坐标系统应当逐步实现统一。第七条 编制城乡规划应当划定紫线、红线、绿线、蓝线、黄线、黑线等“六线”,并提出相关规划控制要求。规划区内的土地利用和各项建设应当遵守“六线”规划控制要求。
(一)紫线:指城乡规划中用于界定历史文化街区(或者历史文化保护区)和历史建筑的保护范围界线。
(二)红线:指城乡规划中用于界定道路、广场用地和对外交通用地(管道运输用地除外)、交通设施用地范围的控制线。
(三)绿线:指城乡规划中用于界定公共绿地、防护绿地、生产绿地、居住区绿地、单位附属绿地、道路绿地、生态风景林地等城市各类绿地范围的控制线。
(四)蓝线:指城乡规划中用于界定江、河、湖、库、渠和湿地等城市地表水体保护范围的控制线。
(五)黄线:指城乡规划中用于界定市政公用设施用地范围的控制线。
(六)黑线:指城乡规划中用于界定建设用地范围的控制线。第八条 城市设计贯穿城乡规划各阶段。重要地块宜遵循自然环境与人工景观、历史文化与现代文明、地方特色与时代特点相和谐的原则开展城市设计。经审定的城市设计应当纳入城乡规划。第九条 地下空间规划是城市规划的重要组成部分。编制城市总体规划时,应当同步编制城市地下空间开发利用规划。编制城市详细规划时,应当依据城市地下空间开发利用规划编制城市地下空间建设规划。城市地下空间的开发和利用,应当与经济和技术发展水平相适应,遵循统筹安排、综合开发、合理利用的原则,充分考虑防灾减灾、人民防空和通信等需要。第十条 城乡规划编制和管理应当贯彻严格保护和科学利用历史文化资源的基本原则,应当以建设世界文化名城为目标,以历史文化名城保护规划为依据,保护历史城区、历史文化名镇名村、历史文化街区和历史风貌区、文物保护单位和优秀历史建筑、非物质文化遗产等各类历史文化资源。
加强文物保护,按照相关法律、法规将各级文物保护单位、登记文物保护单位、文物线索、古树名木和地下文物埋藏区的保护控制要求依法纳入城乡规划进行保护和管理。第十一条 为促进绿色建筑发展,节约能源,保护和改善环境,建设低碳型经济社会,城乡规划编制和管理中贯彻鼓励修建绿色建筑的基本原则。对因实施绿色建筑技术而必须增加的建筑面积,经建设主管部门认定后,可不纳入计算容积率。具体认定办法由建设主管部门另行制订,报市政府批准后执行。