文档介绍：广西师范大学
硕士学位论文
土地利用对岩溶水水质水量的影响——以广西刁江流域为例
姓名:黄晨晖
申请学位级别:硕士
专业:生态学
指导教师:时坚
20080401
土地利用对岩溶水水质水量的影响
——以广西刁江流域为例
专业:生态学方向:应用生态学年级:2005 级
导师:时坚研究员研究生:黄晨晖
摘要
近年来土地利用变化及其对环境的影响已成为全球变化研究的前沿和热点,因为土地
利用作为地球表层系统最突出的景观标志,能够集中地反映人类活动对生态环境的影响。
随着人类活动的日益加强,天然岩溶生态环境遭到极大破坏,其中关于岩溶地下水变
化的问题十分突出。人类通过对土地利用的改变从而对脆弱敏感的岩溶水文系统产生了重
大的影响。
国外 Mark Ellaway 等许多学者研究了土地利用对岩溶水质的影响,但多集中于单点或
地块尺度和某种土地类型导致的水质变化研究,缺乏对流域或更大区域尺度及土地利用组
合类型变化对水质影响的研究;而对水量受到的影响也仅仅是局限于森林或草场的变化对
岩溶地下水的补给量是增加还是减少以及修建排水系统等人类活动造成含水层补给量较
少、泉水枯竭的研究;国内袁道先院士、贾亚男、蒋勇军等科研工作者利用往年的土地利
用现状图、地下水资料和监测数据,以流域为研究对象,从时间和空间序列上分析了其研
究区内土地利用对岩溶水水质的影响规律,得出岩溶水水质的变化与土地利用的变化表现
出动态一致性,并且土地利用对岩溶水水质时空的改变既有有利的一面,也有不利的一面;
而对岩溶水水量的变化仅有农业土地利用的转变和过量开采地下水资源引起的水量明显
变化的研究。
本文在总结前人研究经验和成果的基础上,以广西刁江流域——西南地区典型岩溶流
域为研究对象,结合 2006 年广西地质调查研究院对刁江流域近二十年来水质状况和旱片
干旱缺水情况做的初步分析,运用遥感和 GIS 技术,解译和分析了研究区内土地利用情况,
并根据地表水单因子质量现状评价和岩溶水质量综合评价以及水量变化的结果,首次在刁
江流域内从时间和空间上研究了土地利用对岩溶水水质水量的影响关系,得出了以下结
论:
1. 从时间上看,研究区内岩溶地下水的水质变化与地表水的变化有很好的一致性,
上游众多采、选矿厂对地表水的影响是使上游岩溶水水质某些离子浓度偏高的主要原因,
而中下游地区出露的岩溶水点主要受到的是附近居民农田耕作和生产生活的影响。
2+ -
2. 同种离子不同浓度值在空间分布上受到土地利用类型的影响主要表现在:Ca 、HCO3
- 2-
以较高的浓度集中分布在灌木林、疏林地、裸岩和石砾地土地利用类型当中,Cl 、SO4 、
I
-
NO3 各自以相对高的浓度值集中于长老乡、下坳乡、板岭乡、拉仁乡一带具开阔连片耕地
分布的峰丛谷地中,而板磨小学附近的龙尾下降泉 Cl-浓度值较高,乡村公路边的九渡水
2-
厂地下河天窗 SO4 浓度值较高,说明农耕化肥的使用、密集的人口状况,易于对水质产生
影响,但对 Al3+、F-等离子浓度值在空间分布上受到土地利用影响的作用途径,还有待于
进一步探究。
3. 分析相关资料和重点对八个岩溶水点 2003 年与 2004 年同期出水流量的比较结果,
证实研究区内地下河流量有逐年减少的趋势,主要原因是:矿山开采改变了原有的土地利
用方式,使植被覆盖率降低,流入地下河系统的尾矿砂又使管道堵塞,降低了有效径流量,
导致岩溶出水点流量减少,此外,大量抽取地下水用于灌溉和生产生活也是造成岩溶水量
减少的原因之一。
4. 研究不同土地类型对同一离子浓度的作用程度的结果显示:居民和工矿等特殊用地
2-
大于耕地、而耕地又大于林地对离子浓度的影响程度(SO4 浓度现象不明显除外),这说明
了人类活动频繁的地区对岩溶水水质的重要影响。
(谷)地——三只羊地区又做了深入研究,进一步的证
明了工矿用地、居民定居点和耕地三种用地类型对岩溶水质质量的影响起主导作用,城乡
经济快速发展和人口增加导致建设用地的大幅度增长,为满足生产生活需要大量抽取地下
水,都使得岩溶水水量有明显的减少。
综上所述,本文找到了影响研究区内岩溶水水质水量变化的主要土地利用类型,对其
影响途径和影响程度进行了阐述,这将对改善研究区内人民生产生活用水质量和解决局部
区域的干旱缺水问题有着重要的实际意义,也将为实现刁江流域岩溶生态系统的良性循
环、资源和环境的保护以及当地经济的可持续发展提供一定的科学依据。
关键词:土地利用;单因子评价;岩溶水质量;水量变化