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        近代以來杞麓湖流域氣候變化與人類活動的湖泊沉積記錄研究

        2015-12-02 01:04:34常鳳琴
        城市地理 2015年18期
        關(guān)鍵詞:磁化率碳酸鹽湖泊

        楊 磊 常鳳琴.2

        (1.云南師范大學(xué)旅游與地理科學(xué)學(xué)院,云南 昆明 600500;2.云南省高原地理過程與環(huán)境變化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,云南 昆明 600500)

        1.研究區(qū)域概況

        杞麓湖位于云南省玉溪市通海縣境內(nèi),海拔1797m,積水面積水359km2,湖面東西長10.4km,南北平均寬3.5km,水域面積37.3km2,湖水容量1.68 億m3,是云南省九大高淡湖泊之一。杞麓湖流域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候,年平均氣15.6℃,年平均降水881.0mm。主要入湖河流為紅旗河、里山大溝及大新河,出湖口無明河,為封閉型高原湖泊。近年來,隨著流域工農(nóng)業(yè)發(fā)展及人口增加,通??h生活廢污水和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢污水大量排入杞麓湖,水體PH、高錳酸鹽指數(shù)、總磷、總氮嚴(yán)重超標(biāo),屬劣V 類水質(zhì)。[1]

        2.樣品的采集與實(shí)驗(yàn)方法

        在杞麓湖湖心(水深5.2m)上用重力采樣器采得連續(xù)的柱狀巖芯,長度53.5cm,在云南師范大學(xué)高原湖泊重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室按0.5cm 間隔分樣,樣品裝入塑料樣品袋后密封待測。

        本文選用了粒度、磁化率和碳酸鹽作為氣候的代用指標(biāo),對杞麓湖沉積物進(jìn)行相關(guān)研究。將在野外采集的1 根巖芯107個(gè)樣品在室內(nèi)自然風(fēng)干,在高原湖泊生態(tài)與全球變化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室對樣品進(jìn)行了各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)分析。

        3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果

        (1)階段A:52~30cm 部分,碳酸鹽含量是一個(gè)相對低值區(qū),從整個(gè)剖面來看也是如此,平均含量為7.8%,而磁化率則為整個(gè)曲線的最高值,高頻磁化率為150~300* 10-8m3kg-1。有機(jī)質(zhì)含量偏小,在5%~30%,中值粒徑為整個(gè)剖面的最低值,小于等于20μm。

        (2)階段B:30~11cm 部分,碳酸鈣含量較前一段變化波動上升,平均值為18%,從圖1-4-2 可以看出,磁化率迅速下降,小于等于200* 10-8m3kg-1。中值粒徑減稍增大,粒度變粗。

        (3)階段C:11~0cm 部分,該階段指標(biāo)記錄主要表現(xiàn)為碳酸鈣含量逐步升高到了20%這樣一個(gè)較低的水平,有機(jī)質(zhì)波動上升,為8%~40%之間,中值粒徑迅速增大,在20~280μm,磁化率繼續(xù)持續(xù)變小,幾乎為0。

        4.分析

        將杞麓湖湖泊沉積物從下往上分三個(gè)階段作分析:

        Ⅰ段(52~30cm):麓湖在這一階段中值粒徑較細(xì),碳酸鹽含量低,磁化率處在最高值區(qū)。杞麓湖為封閉型高原湖泊,陸源碎屑物是沉積物的主要物質(zhì)來源,沉積物來源比較單一,因而湖水物理能量成為控制沉積物粒度分布的主要因素。在氣候干旱期,湖泊的水位下降,湖面收縮,采樣點(diǎn)(湖心)離岸邊的距離較近,水動力條件較強(qiáng),可以帶動粗顆粒物質(zhì)到此處;反之,深水弱動力條件有利于細(xì)顆粒物質(zhì)沉降,因而在該位置沉積的顆粒較細(xì),沉積物粒徑減小。

        Ⅱ段(11~0cm):杞麓湖中值粒徑變粗,碳酸鹽含量變高,磁化率降低。封閉湖泊沉積物的頻率磁化率較低時(shí),氣候較干旱;高頻率磁化率較高時(shí)氣候則較濕潤。降水強(qiáng)度弱,地表徑流小,帶入湖泊內(nèi)的沉積物中的碎屑物質(zhì)較少,以至沉積物的磁化率較低。第2 階段杞麓湖湖泊水位下降(降雨量已經(jīng)小于蒸發(fā)量,湖泊水位開始下降),人類活動開始影響湖泊沉積環(huán)境。

        Ⅲ段(30~11cm):中值粒徑迅速變粗,碳酸鹽含量變高,高頻磁化率幾乎為0。一般來說,湖泊中心沉積物中碳酸鹽的含量較高時(shí)期是湖水水位較低時(shí)期。第3 階段人類活動的影響加劇,富營養(yǎng)化導(dǎo)致杞麓湖碳酸鹽含量維持在高水平。

        5.結(jié)論

        本論文通過滇中南地區(qū)的異龍湖和杞麓湖湖心積物的粒度、磁化率、碳酸鹽等多項(xiàng)環(huán)境代用指標(biāo)的綜合分析,分析杞麓湖胡鑫沉積物,得出了以下幾點(diǎn)主要結(jié)論:

        ①第一階段氣候環(huán)境狀況較為穩(wěn)定,降雨量大于蒸發(fā)量,湖泊水位高,人類活動干擾較小;②第二階段湖泊流域氣候變干,湖泊水位逐漸下降,人類活動影響開始加劇,湖泊富營化開始出現(xiàn)并呈增加趨勢;③第三階段人類活動對湖泊沉積環(huán)境的影響大幅度增加,湖泊富營養(yǎng)化嚴(yán)重,湖泊水量有所減少,水位低氣候變干旱。總體來看,近代以來,杞麓湖湖區(qū)變得越來越干旱,湖泊環(huán)境惡化,富營養(yǎng)化嚴(yán)重。

        文獻(xiàn):

        [1]師瓊.杞麓湖水質(zhì)變化分析及保護(hù)對策探究[J].云南省水文資源局玉溪分局.(2012)03-0044-03

        [2]李志飛.巴里坤湖記錄的新疆動補(bǔ)中早全新世以來的氣候變化[D].甘肅.蘭州蘭州大學(xué),2007.

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