消落带生态环境问题研究概述

发表时间:2019/8/8   来源:《知识-力量》2019年9月37期   作者:梁丽萍 高苑苑
[导读] 本文介绍了消落带的概念,分类以及功能。随着水库的建设,水库消落带的生态环境收到了广大科研人员的关注,通过阅读相关文献,总结了国内外对消落带的研究现状。同时叙述了消落带出现的生态环境问题,其中包括消落带是各种病源的滋生地,破坏了水质土质,同时也破坏了生物的多样性。

(成都理工大学,610059

摘要:本文介绍了消落带的概念,分类以及功能。随着水库的建设,水库消落带的生态环境收到了广大科研人员的关注,通过阅读相关文献,总结了国内外对消落带的研究现状。同时叙述了消落带出现的生态环境问题,其中包括消落带是各种病源的滋生地,破坏了水质土质,同时也破坏了生物的多样性。

关键词:消落带;分类;功能;生态环境

 


一、消落带概念

消落带的含义在早期是与河流的“河岸带”相通的,但是随着各种大型水利工程的兴建,水库消落带生态系统与河流的河岸带生态系统差异越来越大,这一问题逐步得到了人们的关注。由于消落带涉及到土地利用、水力特性、水土保持、等各个方面,不同学者会从不同角度对其进行理解,因此有了“消落区”、“涨落带”、“消涨带”、“消落带”等名称的出现。目前得到较广泛认同的消落带定义是指江河、湖泊、水库等水体因季节性涨落使土地被周期性淹没和出露成陆而形成的干湿交替的水陆衔接地带。

水库消落带(reservoir water level fluctuating zone)是指水库因发电、供水、防洪等需要而调节水位,在水库最高水位线与最低水位线之间形成的干湿交替区,该区既是水体和陆地间的过滤带和缓冲带,也是生态系统脆弱的敏感带和易污染地带。

二、消落带分类及功能

2.1消落带分类

1)形成原因:自然消落带 :水位季节性变化造成水体岸边土地相应地呈现节律性受淹和出露的区域,一般在丰水期被水淹没,枯水期离水成陆,完全是自然因素影响所形成;人为消落带:人为过度干扰使水位出现不定期的涨落波动,导致消落带生态系统结构和功能出现紊乱,形成了一种区别于自然消落带的退化生态类型。

2)地质地貌:主要以遥感、3S 技术为依托结合实地野外立地条件调查来划分。如张虹等(2005)依据各类型消落区生态特点,分为库尾消落区、松软堆积缓坡平坝型消落区及硬岩陡坡型消落区。

3)人类影响方式和开发利用的时间段:城镇消落区、农村消落区、库中岛屿消落区、受人类活动影响的消落区

2.2消落带功能

Naiman等人指出生态交错群落区与其相邻的生态系统相比,具有很大的差异性。由于水库消落带就是一个典型的生态交错群落区,与相邻的生态系统相比,在水库消落带生态系统中生物物种更加丰富,即具有很强的生物多样性,水库消落带生态系统的这种生物多样性对水文、地貌、生态、社会经济发展均具有较大的影响。它可以保持良好的水质环境,为野生动物提供良好的栖息地,同时还可以防止洪水灾害。根据谢红勇等人的概括,水库消落带主要包括以下几方面的功能。   

1)保护自然库岸廊道以及与之相联系的地表和地下水径流

2)拦截径流中的泥沙

3)稳定岸坡,减少侵蚀拦截

4)吸附氮、磷、杀虫剂等污染物

5)减缓水流,降低其破坏性

6)维持生物物种多样性,调节水流温度等微气候环境

7)提供生物栖息地,保护野生动植物生境以及其它特殊地和旅行廊道,保持生态系统的动态稳定性

8)美化水库廊道景观其中对水库消落带的廊道,缓冲带和植物护岸功能研究较多。

其中对水库消落带的廊道、缓冲带和植物护岸功能研究较多。

三、消落带的生态环境问题

3.1水位涨落对消落带生态影响

反复周期性的裸露和浸泡以及水位涨落冲刷和淤积,使消落带的地形、土壤和水分状况会发生一系列的变化(Battaglia et al.2006)。同时,人类频繁活动加剧消落带的脆弱程度,会引发严重的环境危害。人为破坏地表植被甚至清除,导致表层土质疏松、植被覆盖率低、土壤稳定性较差、地表径流增加。另外,消落带岸边长期浸泡和水浪不断冲刷,导致岸坡稳定性下降,加速滑波进程。而消落带水位周期性涨落更是推动了滑坡、崩塌和泥石流等自然灾害的频繁发生,原因是水位的涨落使得许多岩体经常处于干湿交替状态,岩体的整体稳定性降低,地质灾害会变得愈加活跃,形成不稳定和脆弱的生态系统。

3.2水位周期性涨落使消落带容易成为各种病源的滋生地

消落带作为生态系统中物质、能量传输和转化的活跃地带,受到来自水陆2个界面的交叉污染(苏维词,2004; 苏维词等,2003)。当低水位运行时,库周边土壤侵蚀产生的泥沙及其携带的化肥、农药残留物、岸边污染带、库区两岸城乡排放的垃圾及废水,以及消落带土地季节性利用产生的面源污染物都将会在此淤积沉淀; 当高水位运行时,水流变为缓流、滞流,水体自净化能力和稀释能力降低,更多污染物存留在此,这样年复一年积累使得消落带的污染情况越来越严重,并且2种环境都易滋生各种相关的病原体、致病菌,容易发生流行性疫情(苏维词,2004)。三峡水库消落带作为最大的人工消落带,居住人口数量较大,气候高温湿润,反季节的水位调度运行,更容易成为各种疾病的滋生地。在1.5米到2.0米之间是最佳的变动水平,在这个变动范围下,消落带达到最大的植物生物多样性。

3.3消落带水流变化会污染水质和土质

消落带内水质和土质的变化与消落带的规模、水文特征、地理状况等因素有着很重要的关系。众所周知,消落带处于水陆交错带,通过调节两者之间生物和非生物过程,进而影响水陆生态系统内营养元素的含量及时空分布。许多学者通过试验模拟水土元素含量变化趋势、水中动植物体群体变化、水体富营养化特征等来研究消落带水位涨落对水质的影响,比如,杨钢(2004)发现水浸泡使得土壤中的污染物溶出很明显。Geralds (2005) 通过分析浮游动植物研究季节性水位涨落对水质的影响,发现水位最低时,水中的全磷、可溶性磷和硝酸盐等含量均是最大,中低水位时,浮游植物处于半富营养化状态,浮游动物生态系统也受损。

3.4消落带内生物多样性受到严重破坏

消落带独特的自然环境,具有丰富的生物多样性,人为改变水文变化规律、自然流量以及生态系统发展的原动力,打乱了自然生态系统的发展规律,使消落带结构和功能都发生变化。许多原为陆生生态系统的区域转变为湿地生态系统,水位变化、频率、干湿交替的时间等都会对消落带植被组成和丰富度产生重要影响,尤其水位变化将是对植被影响最大的因素。大幅度水位涨落使原有物种因不适应新环境难以继续存活或者迁移,造成消落带内植被稀少,生态系统的结构和功能简单化。

参考文献

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[2]杨好星,邴永鑫,陈思莉,.国内水库消落带植被恢复影响因素研究进展[J].贵州农业科学,2016,(8).

[3]艾丽皎,吴志能,张银龙.水体消落带国内外研究综述[J].生态科学,2013,(2).

[4]黄华,王洁,明庆忠,.水库消落带对旅游业的影响及对策研究——以三峡水库为例[J].水土保持通报,2010,(4).

[5]黄川,谢红勇,龙良碧.三峡湖岸消落带生态系统重建模式的研究[J].重庆教育学院学报,2003,(3).

 

作者简介:梁丽萍(1994.05-,女,山西省阳泉市人,硕士在读,第四纪地质学;

高苑苑(1995.01-),女,四川省成都市人,硕士在读,自然地理学。




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