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纳帕海生态环境需水量及生态保育措施研究

邓淋  
【摘要】:生态环境需水量的研究对维持湿地生态系统的生态平衡和正常发展、保障湿地系统水文功能和相关环境功能具有积极意义。本论文通过对纳帕海湿地生态环境需水量计算,分析生态环境需水量不足的原因及调控策略。再通过植被恢复(保育流域良好生态系统、增加土壤水分/水库和减少水土流失)的研究,提出保障纳帕海湿地的生态环境需水量、保护和恢复湿地生态系统健康的措施,为高原湿地的健康发展决策提供了理论依据。 本文基于层次分析理论,将3S技术和功能法相结合,研究了纳帕海湿地的生态环境需水量及其影响因素。结果表明:纳帕海湿地理想的生态环境需水量对应的水面面积为2315.2hm2,最低生态环境需水量对应的水面面积为1315.2hm2,适宜生态环境需水量对应的水面面积介于两者之间。而1974年、1994年、2000年和2006年纳帕海湿地水面面积分别为1024.39hm2、1305.32hm2、1220.74hm2和847hm2,均处于缺水状态。从当时当地的社会经济发展分析中发现,排水垦殖、城市化、不合理的旅游开发和流域植被破坏等是造成了纳帕海湿地生态环境缺水的主要原因。而植被恢复,可以提高土壤水分/水库和减少水土流失,促进纳帕海湿地生态环境需水量的保障。 以纳帕海地区裸地、响叶杨修复区、云南山梅花修复区、荒草地和松树林地五种典型植被类型为研究对象,测定其土壤水分、容重、有机碳含量等,研究不同植被类型土壤水分含量差异及其影响因素,对当地脆弱生态水文环境保护和区域可持续发展的实现具有积极意义。结果表明:不同植被类型土壤水分含量相差较大,荒草地最高(45.3%),云南山梅花修复区和松树林地分别为32.8%和30.1%,而裸地和响叶杨修复区分别为19.9%和19.8%。不同植被类型表层土壤水库库容差别较大,大小依次为:荒草地云南山梅花修复区松树林地裸地响叶杨修复区。分析测定发现不同植被类型土壤的理化特性没有明显规律性。除容重外,土壤水分与其他理化性质和产流产沙相关性均不显著,说明土壤水分含量是诸多环境因素及人为扰动综合作用的结果。采用先种草迅速增加地表覆盖度的植被恢复方式,可较快的改善表层土壤性质,增强土壤保水能力。 选取纳帕海地区裸地(Barren land)、响叶杨修复区(Populus adenopoda revegetated plot)、云南山梅花修复区(Philadolphus delavayi revegetated plot)、荒草地(Grassland)和松树林地(Pine forest land)五种典型植被类型作为实验样地,通过建立微径流小区,野外实测地表径流和泥沙产量,研究了不同植被类型水土流失特征及其影响因素,对该区域的水土流失防治、湿地生态保育和区域的可持续发展具有积极意义。结果表明:不同植被类型水土流失差异明显,且随着植被覆盖的增加水土流失减少。地表径流量大小为:裸地云南山梅花修复区松树林地响叶杨修复区荒草地;土壤侵蚀量大小依次为:裸地响叶杨修复区云南山梅花修复区松树林地荒草地。降雨是水土流失的原动力,而植被改善地表性状,对降雨进行再分配,减少水土流失。另外,坡度、土壤水分含量、砾石、容重和有机碳等也与水土流失关系密切。荒草地具有较好的蓄水减沙的水土保持功效,因此在以后的水土流失防治中可以优先考虑。 综上所述,种草的植被恢复方式可以加快改善土壤理化性质、增加土壤水分/水库和减少水土流失,从而保育湿地生态环境需水量,保护和恢复区域的生态系统健康。


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