邛海河口三角洲环境演变特征及其生态效应研究

作     者：冉蛟 

作者单位：中国环境科学研究院 

学位级别：硕士

导师姓名：郑丙辉

授予年度：2023年

学科分类：08[工学] 0815[工学-水利工程] 

主      题：邛海湖盆 河口三角洲 形态演变 水环境特征 生态效应 

摘      要：湖泊作为重要的内陆水资源,具有调节气候、记录环境变化、维持生态系统平衡和繁衍生物多样性等功能。然而,随着全球气候变化与人类活动加剧,湖泊出现了水质退化和水域萎缩危机。邛海是水域面积25 km的11个云贵高原天然湖泊之一,流域面积小、生境脆弱,对环境变化响应敏感且强烈。近年来,邛海泥沙淤积严重、水域面积萎缩明显,水环境退化显著、水体有富营养化风险。因此,本文基于邛海流域长时间序列的卫星遥感影像、水文水质监测资料,对邛海湖盆的形态演变及其驱动因素开展研究;对其河口三角洲的水质与污染负荷展开调查与核算;对其河口三角洲环境演变引起的生态效应进行识别分析,拟为缓解高原湖泊生境退化与湖泊衰亡等问题提供指南,为邛海流域水环境修复提供科学参考。研究所得主要结论如下:（1）1988-2021年,邛海水域面积演变过程分为3个阶段,呈先减少后增加趋势,总体增加0.21 km。在1988-1999年,邛海流域水土流失严重、“围湖造田等人为活动频繁,期间湖泊萎缩剧烈,水域面积减少0.96 km;2011-2021年,流域水土流失治理与植被修复减少了入湖泥沙量,加上“退田还湖等措施实施,邛海水域恢复到27.51 km。空间分布上,邛海水域面积变化的区域集中在4条入湖河流（官坝河、鹅掌河、小青河与高仓河）的河口处。34年间,受入湖河流与湖泊水动力相对强弱影响,邛海4个河口三角洲的成因类型与形态演变存在差异性,但均有向湖面推进趋势。（2）邛海河口三角洲水环境空间异质性显著,总氮（TN）是河口三角洲的主要污染因子。邛海流域,靠近西昌城区与流域湖盆农业种植区的高仓三角洲水质较差,污染物浓度高,而上游为山区林地的官坝河、鹅掌河与小青河三角洲水质优良。另外,2012-2021年,邛海流域平均每年向官坝河、鹅掌河、小青河与高仓河三角洲输入总氮污染负荷80.78、17.0、3.83、22.31 t,输入总磷污染负荷5.48、1.26、0.18、1.86 t。河口三角洲污染负荷组成上,汇入各河口三角洲的污染负荷以雨季负荷为主,且除高仓河三角洲以外,雨季污染负荷以面源负荷为主。（3）上世纪以来,随着邛海湖盆形态演变,其水域面积与蓄水量减少,导致湖泊调蓄与自净能力减弱、水质恶化风险增加、流域水资源保障与生态健康受到威胁。受河口三角洲水环境特征和湖区水容量差异影响,邛海不同入湖河流影响区的水质与营养状况不同。高仓河入湖影响区水深浅、水域封闭、上游输入的污染负荷量大,故水质较差,达轻度富营养状态。官坝河、鹅掌河与小青河入湖影响区水域宽阔、湖水深、流域输入的污染物少,水环境较好,营养状态指数低。另外,邛海河口三角洲的浮游藻类密度高于湖心区域,而官坝河与小青河河口水域的浮游动物密度与生物量低于其它区域。氨氮（NH-N）、水温（WT）、溶解氧（DO）、高锰酸盐指数(COD)、透明度（SD）等指标是影响邛海河口三角洲浮游生物群落特征的主要水环境因素,其中浮游藻类还是影响浮游动物群落组成与分布的主要生物因子。