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鄂尔多斯湖盆高原地下水与植被生态关系研究

李瑛  
【摘要】: 鄂尔多斯盆地矿产资源丰富,生态环境脆弱,地下水资源开发利用潜力巨大。苏贝淖流域地处鄂尔多斯盆地湖盆高原区,属于鄂尔多斯白垩系自流水盆地的一部分,研究表明该地区承压水的补给并不充沛,开采时需动用一部分弹性储存量,持续开采承压地下水能否造成严重的生态环境问题,地下水与植被生态有什么关系,这些都是该地区地下水资源开发必须回答的问题。 本文针对地下水与植被生态关系问题,重点对以下内容进行了分析研究: 1、对典型包气带岩性结构剖面进行水分运移数值模拟,建立典型植被的根系吸水模型; 2、多方法多角度探讨地下水与生态植被之间的关系; 3、利用层次分析法和综合指数法对研究区植被生态脆弱性进行评价并预测植被演替规律; 本文在收集、分析已有资料的基础上,以地下水科学、生态学和环境科学理论为指导,通过野外调查以及室内试验分析,采用表观判断、统计分析及数值模拟的方法对研究区植被生态与地下水关系进行了研究,确定了影响植被生态的地下水位阈值,并对植被生态脆弱性进行评价和植被演替规律预测,得到以下几点结论与认识: 1、研究区植被盖度总体较好,沙蒿、沙柳和苔草种群分布广泛,沙蒿、沙柳、羊柴、芨芨草和苔草为优势物种;植被种群分布随地下水位埋深变化分带明显,表现为以苏贝淖为中心呈环状地下水位埋由浅到深、植被种群由草本向旱生过渡的规律,植被总盖度与地下水埋深的相关关系不明显;植被生长与土壤包气带含水量关系非常密切。 2、采用hydrus-1D软件对风积沙一风化砂岩型包气带结构剖面进行水分数值模拟和沙蒿根系吸水研究,揭示包气带水分运移规律和沙蒿根系吸水规律,确定研究区沙蒿的根系吸水深度为1.2m。 3、研究区地下水对风积沙含水率的影响高度为1-1.2m,对含有机质的淤积沙影响范围为1.5-2.0m;如果地下水位埋深超过某一深度,则包气带含水量主要受降雨和包气带岩性结构共同影响。旱生植被对地下水位的最小埋深适宜范围为1.5-2.0m,水生植被对地下水位埋深的最大适宜范围为1.0-1.5m; 4、通过研究植被根系特征、根系吸水深度和地下水对包气带含水率影响范围的研究结果以及地下水埋深分布规律,对研究区的主要植被与地下水的关系进行判断表明,沙蒿、柠条、羊柴与地下水相关性不明显,沙柳、芨芨草与地下水关系较为密切,苔草则十分密切。 5、建立了苏贝淖流域植被生态脆弱性评价指标体系,按照植被生态脆弱度综合指数把研究区划分为极度脆弱区、高度脆弱区、中度脆弱区和低度脆弱区四个脆弱性等级,建立植被演替规律模型,预测植被演替规律。 论文最后对水资源开发利用与生态环境保护相互协调、实现可持续发展提出一些合理建议。


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