黄龙钙华景观退化的人为和自然影响机理研究

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:czh1078
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黄龙自然风景区由于其独特的自然美景(钙华彩池、瀑布、滩流、雪山、峡谷和原始大森林),于1992年被联合国教科文组织列为世界自然遗产名录;近年来,随着交通等基础设施的改善,每年吸引数以百万计的国内外游客前来游览,旅游及相关产业收入在数十亿元人民币以上,成为国家和地方政府经济收入的重要来源;然而,由于过度旅游活动的影响,黄龙自然风景区钙华景观近年来出现了明显的退化现象,主要表现在以下三个方面:   (1)地表水量减少,使得某些钙华彩池干枯或季节性干枯,不但本身失去观赏价值,还影响总体观感;   (2)水生藻类加速繁殖,附于钙华表面,使得钙华表面由黄变黑,失去美感,黄龙总体美感大打折扣,有“黄龙”变“黑龙”之忧;   (3)钙华沉积速率变慢,自我修复能力减弱,加上人为的踩踏,钙华砂化加剧,使得某些钙华彩池被逐渐填平,失去观赏价值。   为了研究上述退化现象产生的原因,我们在2010年到2011年的丰水时段,采用野外采样、自动监测和室内分析相结合的方法,对上述退化现象进行了逐一研究。   针对地表水量减少,我们首先分析了近60年来大气降水量变化趋势,结果发现,降水量并没有明显的减少,说明黄龙风景区地表水量减少并不是大气降水变化的结果;于是我们进一步分析了黄龙风景区上游后沟地表水、黄龙泉以及下游龙眼泉流量变化趋势,结果发现,黄龙泉流量平稳,进一步说明大气降水补给基本稳定;后沟地表水流量和龙眼泉流量有逐年增大的趋势,且龙眼泉流量增大趋势更加明显,说明黄龙风景区中、下游地表水近年来垂直下渗量逐渐增加;而后沟地表水流量的增加则是近年来气温逐年上升,高山融雪水量增加的结果。因此,我们认为,近年来黄龙风景区地表水量减少的原因,不是大气降水补给减少所致,而是地表水垂直下渗加快,更多地表水转化为地下径流的结果。   针对水生藻类加速繁殖现象,我们在前人研究的基础上,首先分析了旅游活动对黄龙风景区地表溪流水水质的影响,结果发现,在过度旅游活动影响下,黄龙水质已受到污染,特别是旅游活动导致限制水藻生长的限制性营养盐一磷酸盐浓度在水中浓度增加;为此我们进一步分析了水中磷酸盐浓度与水藻叶绿素浓度两者间动态变化关系,结果表明,两者间保持非常一致的变化趋势,说明水中磷酸盐促进了水藻生长。因此,我们认为,近年来黄龙风景区水藻加速生长,是由于过度旅游活动影响了黄龙地表水水质,进而促进了水藻生长。   为了研究钙华沉积速率减缓的真正原因,我们首先对比了2010年9月和1991年9月黄龙风景区相同地点钙华沉积速率。结果发现,与1991年9月相比,2010年9月钙华沉积速率确实出现了不同程度的下降,其中下降最明显的是在迎宾池和五彩池1#采样点两处,分别下降了89.5%和65.9%;为了分析钙华沉积速率下降是否起因于水化学性质的变化,我们对比了控制碳酸钙沉积的碳酸钙饱和指数(SIc)、水温(WT)和钙离子浓度([Ca2+])在上述两时段的变化,结果表明,在2010年9月,上述三参数在各个地点均出现了不同程度的增加,说明钙华沉积速率下降不是因为天然水化学性质发生变化导致的结果,因此我们推测,钙华沉积速率下降可能与上述磷酸盐等阻滞剂阻滞了钙华沉积有关。为此,我们进一步对比分析了阻滞剂浓度与钙华沉积速率两者间的关系。结果表明,阻滞剂对迎宾池和五彩池1#采样点钙华沉积阻滞影响最为明显,这一结果和2010年9月比1991年9月钙华沉积速率下降所得结论一致。因此,我们认为,近年来黄龙风景区钙华沉积速率减缓是由于旅游活动污染了水体,增加了水中阻滞剂浓度,进而阻滞了钙华沉积。   在上述分析的基础上,我们对目前黄龙风景区钙华沉积速率主导控制因素进行了分类,它们分别是温度主导的钙华沉积(金砂铺地、五彩池3#采样点)、降雨稀释作用主导的钙华沉积(马蹄海、争艳池)、磷酸盐阻滞作用主导的钙华沉积(迎宾池、五彩池1#采样点)。   最后,为了实现黄龙风景区钙华景观的可持续利用,我们提出了黄龙钙华景观保护和修复建议。
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