土地利用對(duì)巖溶水水質(zhì)水量的影響——以廣西刁江流域?yàn)槔?pdf

1、近年來土地利用變化及其對(duì)環(huán)境的影響已成為全球變化研究的前沿和熱點(diǎn)，因?yàn)橥恋乩米鳛榈厍虮韺酉到y(tǒng)最突出的景觀標(biāo)志，能夠集中地反映人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。 隨著人類活動(dòng)的日益加強(qiáng),天然巖溶生態(tài)環(huán)境遭到極大破壞,其中關(guān)于巖溶地下水變化的問題十分突出。人類通過對(duì)土地利用的改變從而對(duì)脆弱敏感的巖溶水文系統(tǒng)產(chǎn)生了重大的影響。 國外Mark Ellaway等許多學(xué)者研究了土地利用對(duì)巖溶水質(zhì)的影響，但多集中于單點(diǎn)或地塊尺度和某種土地類

2、型導(dǎo)致的水質(zhì)變化研究，缺乏對(duì)流域或更大區(qū)域尺度及土地利用組合類型變化對(duì)水質(zhì)影響的研究；而對(duì)水量受到的影響也僅僅是局限于森林或草場的變化對(duì)巖溶地下水的補(bǔ)給量是增加還是減少以及修建排水系統(tǒng)等人類活動(dòng)造成含水層補(bǔ)給量較少、泉水枯竭的研究；國內(nèi)袁道先院士、賈亞男、蔣勇軍等科研工作者利用往年的土地利用現(xiàn)狀圖、地下水資料和監(jiān)測數(shù)據(jù)，以流域?yàn)檠芯繉?duì)象，從時(shí)間和空間序列上分析了其研究區(qū)內(nèi)土地利用對(duì)巖溶水水質(zhì)的影響規(guī)律，得出巖溶水水質(zhì)的變化與土地利用的變

3、化表現(xiàn)出動(dòng)態(tài)一致性，并且土地利用對(duì)巖溶水水質(zhì)時(shí)空的改變既有有利的一面，也有不利的一面；而對(duì)巖溶水水量的變化僅有農(nóng)業(yè)土地利用的轉(zhuǎn)變和過量開采地下水資源引起的水量明顯變化的研究。 本文在總結(jié)前人研究經(jīng)驗(yàn)和成果的基礎(chǔ)上，以廣西刁江流域——西南地區(qū)典型巖溶流域?yàn)檠芯繉?duì)象，結(jié)合2006年廣西地質(zhì)調(diào)查研究院對(duì)刁江流域近二十年來水質(zhì)狀況和旱片干旱缺水情況做的初步分析，運(yùn)用遙感和GIS技術(shù)，解譯和分析了研究區(qū)內(nèi)土地利用情況，并根據(jù)地表水單因子質(zhì)

4、量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)和巖溶水質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)以及水量變化的結(jié)果，首次在刁江流域內(nèi)從時(shí)間和空間上研究了土地利用對(duì)巖溶水水質(zhì)水量的影響關(guān)系，得出了以下結(jié)論： 1. 從時(shí)間上看，研究區(qū)內(nèi)巖溶地下水的水質(zhì)變化與地表水的變化有很好的一致性，上游眾多采、選礦廠對(duì)地表水的影響是使上游巖溶水水質(zhì)某些離子濃度偏高的主要原因，而中下游地區(qū)出露的巖溶水點(diǎn)主要受到的是附近居民農(nóng)田耕作和生產(chǎn)生活的影響。 2. 同種離子不同濃度值在空間分布上受到土地利用類型的影

5、響主要表現(xiàn)在：Ca2+、HCO3-以較高的濃度集中分布在灌木林、疏林地、裸巖和石礫地土地利用類型當(dāng)中，Cl-、SO42-、 NO3- 各自以相對(duì)高的濃度值集中于長老鄉(xiāng)、下坳鄉(xiāng)、板嶺鄉(xiāng)、拉仁鄉(xiāng)一帶具開闊連片耕地分布的峰叢谷地中，而板磨小學(xué)附近的龍尾下降泉Cl-濃度值較高，鄉(xiāng)村公路邊的九渡水廠地下河天窗SO42-濃度值較高，說明農(nóng)耕化肥的使用、密集的人口狀況，易于對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生影響，但對(duì)Al3+、F-等離子濃度值在空間分布上受到土地利用

6、影響的作用途徑，還有待于進(jìn)一步探究。 3. 分析相關(guān)資料和重點(diǎn)對(duì)八個(gè)巖溶水點(diǎn)2003年與2004年同期出水流量的比較結(jié)果，證實(shí)研究區(qū)內(nèi)地下河流量有逐年減少的趨勢，主要原因是：礦山開采改變了原有的土地利用方式，使植被覆蓋率降低，流入地下河系統(tǒng)的尾礦砂又使管道堵塞，降低了有效徑流量，導(dǎo)致巖溶出水點(diǎn)流量減少，此外，大量抽取地下水用于灌溉和生產(chǎn)生活也是造成巖溶水量減少的原因之一。 4. 研究不同土地類型對(duì)同一離子濃度的作用程度的

7、結(jié)果顯示：居民和工礦等特殊用地大于耕地、而耕地又大于林地對(duì)離子濃度的影響程度（SO42-濃度現(xiàn)象不明顯除外），這說明了人類活動(dòng)頻繁的地區(qū)對(duì)巖溶水水質(zhì)的重要影響。 5．選取研究區(qū)內(nèi)一小塊峰叢洼（谷）地——三只羊地區(qū)又做了深入研究，進(jìn)一步的證明了工礦用地、居民定居點(diǎn)和耕地三種用地類型對(duì)巖溶水質(zhì)質(zhì)量的影響起主導(dǎo)作用，城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和人口增加導(dǎo)致建設(shè)用地的大幅度增長，為滿足生產(chǎn)生活需要大量抽取地下水，都使得巖溶水水量有明顯的減少。