洞庭湖湖泊環(huán)境系統(tǒng)的演變及驅(qū)動(dòng)因子研究.pdf

1、洞庭湖是長(zhǎng)江中游調(diào)節(jié)洪水與泥沙的重要樞紐，清代全盛時(shí)期湖面面積曾達(dá)近六千平方公里，其后，洞庭湖不斷萎縮。20世紀(jì)80年代，洞庭湖水面范圍縮減為兩千六百余平方公里。隨著洞庭湖迅速萎縮，湖區(qū)洪澇災(zāi)害不斷加劇，生態(tài)環(huán)境全面惡化，災(zāi)害損失不斷增大。因此，研究洞庭湖區(qū)的演變與發(fā)展趁勢(shì)，探索正確認(rèn)識(shí)洞庭湖的方法和思路，已成為當(dāng)務(wù)之急。 對(duì)洞庭湖區(qū)的問(wèn)題前人進(jìn)行過(guò)許多研究，涉及水文、歷史、地理、氣候、氣象等多個(gè)學(xué)科，得出了許多重要的結(jié)論。論文

2、在綜合以往研究成果的基礎(chǔ)上，力求在研究思路上有新的突破，進(jìn)行多學(xué)科交叉滲透的綜合性研究分析。以洞庭湖為核心，避免將視野過(guò)分?jǐn)U大；將洞庭湖水沙運(yùn)動(dòng)、現(xiàn)代地質(zhì)活動(dòng)和人類活動(dòng)對(duì)其演變的影響作為一個(gè)有機(jī)整體，進(jìn)行系統(tǒng)分析。以湖泊的現(xiàn)狀為分析的著眼點(diǎn)，同時(shí)視洞庭湖為一不斷發(fā)展演化的環(huán)境系統(tǒng)，主要分析其近、現(xiàn)代的演變規(guī)律，探討各驅(qū)動(dòng)因子與影響因素的作用及湖泊產(chǎn)生的反應(yīng)。 本論文以系統(tǒng)工程理論為基礎(chǔ)，以湖泊為研究對(duì)象，完成了分析湖泊人工—自然

3、復(fù)合環(huán)境系統(tǒng)分析的理論框架構(gòu)建，并以此理論框架為基礎(chǔ)，在工程應(yīng)用的時(shí)間和空間尺度上，討論了洞庭湖演變的驅(qū)動(dòng)因子、影響因素及演變特征。闡述自然條件下系統(tǒng)固有的演變規(guī)律，分析了增加人為活動(dòng)影響后的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能及其機(jī)制。應(yīng)用了遙感、地理信息系統(tǒng)等多種方法進(jìn)行分析、對(duì)比和驗(yàn)證。以一些具體的區(qū)域及特殊的現(xiàn)象為例，從不同的驅(qū)動(dòng)因子出發(fā)，分析了多種相關(guān)因素對(duì)演變的影響及各因子的作用。 現(xiàn)代洞庭湖水沙的組成、泥沙淤積和湖床演變的時(shí)空分布特征受

4、多方面因素的影響，本研究將水沙運(yùn)動(dòng)和人為作用分別作為湖泊演變的內(nèi)因和外因進(jìn)行分析，對(duì)洞庭湖的地貌發(fā)育及其階段進(jìn)行了探討，論述了洞庭湖現(xiàn)代演變的地貌發(fā)育階段及其臨界閾值特點(diǎn)。 植物的存在對(duì)湖泊的演變有重要影響，而此種影響應(yīng)該從植物對(duì)水流運(yùn)動(dòng)的阻力影響出發(fā)開始研究。本文從邊壁和床面剪切力分割為基礎(chǔ)，首先分析了床面植物高度及其不均勻性對(duì)阻力的影響。然后以目平湖為例，采用1∶10000的大比例地形圖，建立了1975年和1995年的數(shù)字地

5、形模型，通過(guò)GIS分析，將植物作為湖泊系統(tǒng)中特殊的部分進(jìn)行研究，定量對(duì)目平湖的沖淤分布特點(diǎn)進(jìn)行了探討，并利用多時(shí)相遙感影像資料，探討了植物對(duì)湖泊的沖淤分布和演變發(fā)展的影響。研究表明泥沙淤積和植被分布密切相關(guān)，泥沙的淤積特性決定著不同植被之間的相對(duì)變化。泥沙在不同高程的淤積特性決定了蘆葦、湖草、白泥洲、水體四者之間擴(kuò)展的相對(duì)速率。泥沙空間分布的不均勻性會(huì)引起植被分布和變化的地域差異。不同的植物特性不同，其生長(zhǎng)區(qū)的泥沙淤積情況也不一樣。采用