论文部分内容阅读
通过研究大沙河水库沉积柱中的孢粉组合和粒度变化特征,探讨了桉树种植、养殖业及土地利用等人类活动对该水库富营养化进程的影响,帮助人们认识自身活动对水库环境损益值的大小,并为大沙河水库水质保护及土地利用提出合理的建议。本研究采用静水湖泊沉积物研究的方法和原理,基于210Pb和137Cs测年建立了大沙河水库自建库以来近60年的年代框架,根据粒度和孢粉组合分析,并与历史资料比对,揭示了自建库以来流域内的植被演替和水体富营养化过程,探讨了环境变化的趋势及其主要驱动因子。主要研究结果如下:1.S4沉积柱的平均沉积速率为0.86 cm/a。2.大沙河水库沉积柱S4(共45个样品)中共鉴定出孢子花粉62个科128个属种,主要的优势属种为:乔木以松科(Pinaceae)植物占优势,草本植物以禾本科(Gramineae)植物比较常见,而蕨类植物则以芒箕属(Dicranopteris)和里白属(Hicriopteris)为主,藻类中栅藻(Scenedesmus)是指示水体富营养化的类群。3.通过对粒度数据的端元模型分析发现,自建库以来,沉积柱S4经历了三个时期:建库蓄水初期(1962~1983年)、过渡期(1984~2004年)、湖沼稳定时期(2005~2013年)。建库初期,库区水位迅速上升,大量陆地和山体被淹没,受侵蚀和冲刷作用较多粗颗粒沉积物被携带入库沉积,故沉积来源以端元3(21.9~196.7μm)为主;过渡时期森林植被覆盖度提高,侵蚀作用减弱,端元3比重减少,河流搬运和再沉积作用占主导,沉积以端元2(5.1~65.6μm)为主;随着水库环境的进一步稳定,端元1(2.4~15.2μm)逐渐占主导,逐渐演变为典型的湖心沉积环境。4.根据沉积柱S4的孢粉组合和粒度变化特征,通过聚类分析,将孢粉谱划分为3个孢粉组合带,与根据粒度划分的三个时期基本一致。ZONEⅠ(1962~1983年)孢粉丰度低,森林植被覆盖度低,地表植被稀疏,水土流失严重,沉积物粒度组分以端元3为主,这些环境特征可能与1958年大规模的毁林炼钢有直接关系;同时此时期的TN和TP含量均较低,栅藻丰度低仅在个别层位出现,指示水体处于贫—中营养状态。ZONEⅡ(1984~2004年)此时期人为的植树造林活动使孢粉丰度大幅度地提高,植被覆盖度上升,以松和蕨类的次生林迅速占主导,其中禾本科和桉树的增加以及栅藻和盘星藻的出现反映了此时期人们主要从事农田耕种活动,也揭示了过量氮磷的输入加速了水体富营养化进程。ZONEⅢ(2005~2013年)工业园区、养殖业及桉树种植等人类活动的干扰程度进一步加大,孢粉丰度下降,TN和TP含量急剧上升,C/N明显减小,一方面反映了水体初级生产力提高,蓝藻水华爆发,另一方面也说明了养殖业的粪便、饲料及残渣等的输入也是导致水库水体中有机质升高的主要原因。