洞庭湖湖泊環(huán)境系統(tǒng)的演變及驅動因子研究.pdf

1、洞庭湖是長江中游調節(jié)洪水與泥沙的重要樞紐，清代全盛時期湖面面積曾達近六千平方公里，其后，洞庭湖不斷萎縮。20世紀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)洪澇災害不斷加劇，生態(tài)環(huán)境全面惡化，災害損失不斷增大。因此，研究洞庭湖區(qū)的演變與發(fā)展趁勢，探索正確認識洞庭湖的方法和思路，已成為當務之急。 對洞庭湖區(qū)的問題前人進行過許多研究，涉及水文、歷史、地理、氣候、氣象等多個學科，得出了許多重要的結論。論文

2、在綜合以往研究成果的基礎上，力求在研究思路上有新的突破，進行多學科交叉滲透的綜合性研究分析。以洞庭湖為核心，避免將視野過分擴大；將洞庭湖水沙運動、現(xiàn)代地質活動和人類活動對其演變的影響作為一個有機整體，進行系統(tǒng)分析。以湖泊的現(xiàn)狀為分析的著眼點，同時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，探討各驅動因子與影響因素的作用及湖泊產生的反應。 本論文以系統(tǒng)工程理論為基礎，以湖泊為研究對象，完成了分析湖泊人工—自然

3、復合環(huán)境系統(tǒng)分析的理論框架構建，并以此理論框架為基礎，在工程應用的時間和空間尺度上，討論了洞庭湖演變的驅動因子、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影響后的系統(tǒng)結構、功能及其機制。應用了遙感、地理信息系統(tǒng)等多種方法進行分析、對比和驗證。以一些具體的區(qū)域及特殊的現(xiàn)象為例，從不同的驅動因子出發(fā)，分析了多種相關因素對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空分布特征受

4、多方面因素的影響，本研究將水沙運動和人為作用分別作為湖泊演變的內因和外因進行分析，對洞庭湖的地貌發(fā)育及其階段進行了探討，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。 植物的存在對湖泊的演變有重要影響，而此種影響應該從植物對水流運動的阻力影響出發(fā)開始研究。本文從邊壁和床面剪切力分割為基礎，首先分析了床面植物高度及其不均勻性對阻力的影響。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GIS分析，將植物作為湖泊系統(tǒng)中特殊的部分進行研究，定量對目平湖的沖淤分布特點進行了探討，并利用多時相遙感影像資料，探討了植物對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，泥沙的淤積特性決定著不同植被之間的相對變化。泥沙在不同高程的淤積特性決定了蘆葦、湖草、白泥洲、水體四者之間擴展的相對速率。泥沙空間分布的不均勻性會引起植被分布和變化的地域差異。不同的植物特性不同，其生長區(qū)的泥沙淤積情況也不一樣。采用