什么是岩溶湿地

作者&投稿:蓝宗 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
地貌与湿地景观~

一、地貌类型与分布
根据会仙岩溶湿地及周边地区地貌成因与形态特征,将会仙岩溶湿地的地貌类型划分为常态中低山、丘陵与垄岗、峰丛洼(谷)地、岛状峰丛、岩溶坡立谷、峰林(孤峰)平原和岩溶湿地(湖泊、沼泽等)等主要类型(图2-19)。
1.常态中低山和丘陵
常态中低山主要分布于会仙以南的驾桥岭山脉,由泥盆系信都组碎屑岩组成。山体地势高大、雄伟,山顶海拔高程多在600~1200m之间,最高点为凉伞尾,海拔高程1226m(也是会仙岩溶湿地区域最高峰)。驾桥岭山脉山体呈近南北向展布,南部高,北部低,地形高峻,沟谷密布并多呈东西向和南北向展布,切割相对深度为300~500m。区内地表水系发育,是会仙岩溶湿地南部的主要外源水补给区,也是湿地南部主要河流良丰江、会仙河和罗锦附近河流的发源地。

图2-19 会仙岩溶湿地核心区地貌类型分布图

在北部龙泉林场—畜牧场—张村—白岩嵅等地段,也有由中泥盆统信都组砂岩组成的小面积低山、丘陵,山顶海拔高程一般在700m以下,组成了会仙岩溶湿地汇水区北部地表分水岭。另外,在湿地东、西两侧,尤其是凤凰岭—界牌—四塘以西的湿地西部边缘,由泥盆系与石炭系砂岩、粉砂岩、硅质岩和泥岩等组成的低山、丘陵呈近南北向展布(以羊角山—猪练塘—凤凰岭最为典型,宽 1~3km),海拔高程为300~600m,相对高程 200~400m,山脊浑圆;东部马铵山—雁山大岭—鸟仔岭受断层影响,低山、丘陵呈断续分布,宽约1km;而石炭系砂页岩、泥灰岩和硅质岩等软性岩层多形成近南北向、起伏相对平缓、海拔高程170~250m不等的丘陵垄岗,典型的如四塘乡界牌-土桥、雁山区良丰农场-桂林园艺场等地的低丘缓坡。
2.岩溶峰丛洼(谷)地
主要分布于黄村-马面背斜核部和驾桥岭背斜北部倾伏端及邻近的两翼,即北部临桂县四塘乡西官庄(九头山)—会仙镇督龙—马面圩一线以北,以及永福县罗锦—矮山—会仙镇—山尾—六塘镇以南。
西官庄(九头山)—会仙镇督龙—马面圩一线以北,峰丛石山山顶海拔高程一般为250~500m,山峰陡立,其上发育多层溶洞和岩溶地下河,地表水系不发育,峰丛间分布有规模不等的洼地和谷地。大型的洼地或谷地底部最低洼处多分布有溶潭、地下河天窗,雨季多积水形成湖泊或沼泽。
罗锦—矮山—会仙镇—山尾—六塘镇以南的峰丛洼地(谷地)围绕驾桥岭山脉中部的常态中、低山,形成向北突出的弧形。弧形峰丛洼地(谷地)宽约5~8km。受驾桥岭背斜北部倾伏端以驾桥岭为中心、呈放射状展布的地质构造(断层、节理)的控制,区内地表水、地下水多呈NW向、N向、NE向展布。尤其在碎屑岩与碳酸盐岩接触带附近,受外源水强烈侵蚀、溶蚀作用影响,岩溶作用发育尤为强烈,地表水与地下水频繁转换,形成以峰丛谷地为主,河流明、暗相间穿梭其间的典型岩溶地貌。石峰顶部海拔一般为200~600m,并从驾桥岭山前向外围逐步降低。雨季时由于岩溶管道或伏流入口狭窄不能有效地排泄洪水而在大型洼地或坡立谷(如会仙镇东南部的九图洞)中积水成泽。
3.岛状峰丛
由平原面或水面(湖泊、沼泽)上耸立的2个或多个连座石峰组成。多分布于峰丛洼(谷)地与湿地(峰林平原)的过渡地带,水文地质上属于地下水向地表水转换带,生态区位上位于地表岩溶湿地与地下岩溶湿地过渡带(共存)。由于地表、地下水活动频繁,岛状峰丛分布区岩溶作用发育强烈。典型的岛状峰丛分布区如四塘乡西官庄附近的九头山、临桂县城附近甲山和会仙镇冯家附近的狮子山,分布面积多在1.0km2以下,石峰山顶高程一般为200~350m,相对高程均在50m以上;石峰间分布有洼地或水塘,并有规模不等、数量众多的溶洞、岩溶泉或地下河(如九头山福山地下河、狮子山地下河已探测长度900m以上)出露地表,成为会仙岩溶湿地的主要补给水源。九头山福山地下河、狮子山地下河(已探测长度900m以上)即是典型代表。
4.丘陵地貌
分布于研究区东、西两侧,包括从临桂县六塘沟河桥—马鞍山—雁山—雁山二塘一线断续分布的海拔400m以下、多呈南北走向、宽0.5~1km的窄长山地,以及西部罗锦大里面—四塘界牌—四塘乡—秧塘一线以西至西部分水岭、呈南北向展布、长约20km、宽1~2km、顶部高程为180~300m的山地。山地坡面和顶部平缓,多呈馒头状或条带状。
东、西部丘陵均由泥盆系—石炭系非碳酸盐岩或不纯碳酸盐岩组成,不仅组成会仙岩溶封闭储水地质体的东、西部边界,而且能够有效地保(蓄)水。在西部丘陵内修建的多个水库为湿地的补水和农业灌溉提供了良好的条件。
5.峰林平原(溶蚀平原)
分布于会仙岩溶湿地中央,为长期岩溶作用形成的地形低平的平原地面,其上分布有数量不等、规模不一的孤立石峰。其中,会仙、睦洞、督龙、马面、莲塘等地地势低平,其平原地面总体平坦或略有起伏,海拔多在146~150m之间,最低点位于西部大湾一带的相思江河谷,海拔145m。平原面上零星分布有孤立石峰、岛状峰丛、或低矮的土山缓丘或垄岗。孤立石峰多由性脆、产状平缓(多水平产状)的厚层块状石灰岩组成,其平地拔起,其四周陡峭,规模小(一般在0.05km2以内),峰顶高程为180~300m,相对高30~150m不等;缓丘或垄岗多由白云岩、泥质岩或薄层不纯灰岩组成,其坡面及顶部平缓,海拔多在200m以下,其上有较厚的土壤层,为区内主要旱地作物、种植林区。而平原面上大面积低洼地带多长期积水形成湖泊、塘池或水草地、沼泽地,地表河、湖交错,水系纵横,为区内主要水稻种植区,也是会仙岩溶湿地的核心区。
位于临桂县四塘乡西官庄、全洞、面村一线的清水江流域、烂桥堡岩溶河谷和会仙河与良丰江的上游河谷平坦谷地也称为岩溶坡立谷平原。河谷平原窄长,两岸地势低洼、平坦,谷地中偶有孤峰、缓丘分布,谷地河流源头或两侧(或一侧,如清水江)为峰丛洼地。河流主要由岩溶地下河、岩溶泉(多为小型渗流型岩溶泉)补给。由于地势低平,雨季时河谷下游出口地表、地下水排泄不畅,造成谷地洪水泛滥成泽(典型代表为清水江下游的西官庄、九头山和大湾一带)。
6.岩溶湿地
分布于峰丛洼地、峰丛谷地和峰林平原等的低洼地带,为土壤常年或季节性水淹或土壤长期处于饱水状态、水生或湿生植物生长茂盛的水域或类水域湿润景观区域,包括岩溶湖泊、岩溶沼泽、水草地、岩溶水库(池塘)等多种类型。会仙岩溶湿地内典型的岩溶湖泊景观(地貌)有睦洞湖、督龙湖、八仙湖、寺湖、莲塘和分水塘等,典型的岩溶沼泽有清水江沿岸岩溶河流沼泽、九头山沼泽与水草地、神龙沼泽、督龙沼泽等。
二、典型岩溶湿地景观
景观是指地球表面一个特定区域的总体特征。会仙岩溶湿地景观是岩溶湿地生态景观与岩溶地貌景观两者融合的结晶。
大自然的鬼斧神工造就了会仙湿地群山环抱、山水交融、风景秀丽、多姿多态的岩溶地貌与湿地生态景观。这里湖水清澈,山中有水,水中有山,山环水绕,水绕山行,水天一色;山前泉水潺潺,水草清绿,更有神奇的溶洞和地下河,属典型的南方亚热带喀斯特地貌景观,旅游资源丰富。
作为一个典型、完整的岩溶湿地生态系统,会仙岩溶湿地具有很高的景观价值。其宽广的水面、九曲十八湾的河谷湖泊、类型多样而丰富的湿地生物资源与湿地内及周边秀丽的岩溶地表及地下景观相互辉映、相互交融,形成山水一体的独特的岩溶湿地景观。唐代后修建的沟通柳江和漓江的“相思埭”更是给湿地增添了丰富的历史文化内涵和景观价值。因此,会仙岩溶湿地具有水上休闲、观光、娱乐、科普教育和科学研究的多重价值。
1.河湖湿地生物群落景观
会仙岩溶湿地包括睦洞湖、督龙湖、八仙湖、寺湖、莲塘和大马塘湖等主要湖泊及清水江等典型河流的宽河湾、河滩两岸。
会仙岩溶湿地有各类湿生、水生湿地植物100余种,组成了分布于各河流、湖泊中和滨岸类型多样、层次丰富、分带性明显(图2-20)和景色各异的沉水、浮水、挺水和湿生植物群落,一些特色观赏植物和濒临灭绝的珍贵植物更增添了湿地的观赏价值和文化内涵。目前保留的连片面积较大、观赏价值较高的湿地植物群落有睦洞湖及莲塘的莲群落(图2-21)、位于中央龙山周边睦洞湖和分水塘中的华克拉莎群落(图2-22)、位于寺湖及督龙—龙山之间睦洞湖中的长苞香蒲群落(图2-23)、睦洞湖和清水江沿岸的芦苇群落(图2-24),以及狮子潭的菰群落、睦洞湖石龙尾群落和竹叶眼子菜等浮水、沉水植物群落(图2-25)。尤其是每年荷花盛开季节,吸引众多游客前来观赏。目前睦洞湖周边村民已部分开发湿地景观休闲旅游,但尚处于初级开发阶段,生态旅游仍具有重要的开发潜力。

图2-20 寺湖中心岛植物沿岸分带


图2-21 睦洞莲


图2-22 华克拉莎


图2-23 香蒲


图2-24 寺湖出口与清水江交汇处芦苇


图2-25 色彩斑斓的浮水植物群落景观

2.岩溶地貌与洞穴景观
包括地表岩溶地貌景观和地下岩溶地貌景观两种类型。
地表岩溶地貌景观有典型峰丛洼地地貌景观(图2-26)、岩溶峰林平原(湿地)景观(图2-27)、岛状峰丛(图2-28)和各种形态的岩溶石峰(塔状石峰、锥状石峰等)和溶蚀形态(图2-29)。

图2-26 峰丛洼地


图2-27 峰林平原地貌(一)


图2-27 峰林平原地貌(二)


图2-28 岛状峰丛

地下岩溶地貌景观包括岩溶地下河和洞穴系统、岩溶天坑等。会仙湿地及周边的岩溶石山上发育有众多的岩溶洞穴与地下河。地下河洞穴系统中溶蚀作用形成的千姿百态的石笋、钟乳石、石柱等洞穴沉积景观,也是岩溶湿地景观的重要组成部分和重要的旅游景观资源,具有很高的保护和开发价值。其中,狮子山地下河(全长约1100m,已测量约800m)以及与其相关联的岩溶天坑(地下河天窗)、八音(仙)岩、古仙洞等洞穴系统;四塘乡西官庄福山地下河(长约200余米)及上层溶洞;四塘乡峨底地下河、全洞地下河及周边溶洞群、会仙马面地下河和永福县罗锦南部的神洞地下河群(已经开发有金钟山景区)等具有较好的开发前景(图2-30)。

图2-29 岩溶地貌景观


图2-30 地下岩溶地貌景观

3.综合岩溶湿地景观
会仙岩溶湿地不同于一般的河流、湖泊(水库)或沼泽,也不同于我国分布广泛的一般岩溶地貌景观,其景观之美体现在其山(岩溶地貌景观)、水(湿地湖泊、河流、沼泽)、林(湿地生态系统)、田园(人为景观)的相互融合和交相辉映(图2-31)。可分成以下几种综合景观:

图2-31 会仙岩溶湿地全景

(1)湖滨森林湖泊沼泽湿地景观
分布在雁山莲塘—木树头之间的峰林平原上,在湖滨或缓丘、河谷之间地形低洼处多沼泽或水塘,生长各类湿生、水生植物;在缓丘成波状起伏的湖滨或高位沼泽(略高于最低水位)上生长有以湿地松等为主的乔木林地(图2-32),形成集岩溶孤峰、水域、沼泽和森林于一体,气候宜人的湿地生态景观。由于地形低洼,雨季时森林多季节性被洪水淹没。

图2-32 森林湖泊沼泽湿地

(2)河流湖泊综合山水景观
是河流、湖泊水域与岩溶地貌有机融合的综合景观。根据河流、湖泊与岩溶地貌的空间分布和景观构成,分成山环、水绕、山水交映等多种类型,形成一幅幅群山倒映“山中有水、水中有山、山水交映”多姿多态的山水景观或如景似画的田园风光。
山环型河流湖泊山水景观:又称为“石山明珠”,是指在会仙岩溶湿地周边以岩溶峰丛石山为主体的岩溶地区,由于地下水位常年处于较高的位置(通常在地面以下1~3m),在群峰环抱的洼地、谷地低洼处形成的常年积水的山涧湖泊、池塘或沼泽、大型溶潭,以及底部排水不畅、全年大部分时间或季节性被水淹没的大型洼地(谷地)。雨季时会仙岩溶湿地周边许多洼地或谷地(坡立谷)更是大面积积水成泽。这些山涧湖泊、池塘或溶潭就像一颗颗“明珠”镶嵌在群山之间,群山倒映,间有河流蜿蜒穿越,将一颗颗“明珠”串联在一起,形成一幅幅群山荟萃、山水交融的美丽景观。会仙岩溶湿地周边典型的“石山明珠”有全洞山间湖泊(积水洼地)、九图洞积水坡立谷、狮子潭和八仙湖等(图2-33,图2-34)。

图2-33“石山明珠”——狮子潭


图2-34“石山明珠”——群山环抱的八仙湖

水绕型河流湖泊山水景观:又称为“水上峰林”,是指在岩溶峰林平原上以水域(湖泊、沼泽与河流)为主体,地形平坦、低洼的峰林平原地区,分布有平地拔起的孤立石峰(多分布于峰林平原与湿地生态景观中央)或连体石峰(岛状峰丛,多分布于峰林平原与湿地生态景观边缘,即岩溶平原与山区过渡地带)所组成的典型“水上峰林”(或“水上峰丛”)山水生态景观(图2-35)。“水上峰林”的代表性景观有九头山洪泛峰林平原景观(雨季)、会仙龙山-睦洞湖景观、分水塘水上峰林景观等。
一些在平原或湖泊水域中平地拨地的石峰形态怪异,单峰成景,如凤凰山、狮子山、小象鼻山和麒麟山等,更增强了湿地的景观观赏性。尤其是狮子山岛状峰丛、孤峰石山与八仙湖、分水塘湖水交相辉映,组成的典型“水上峰林”景观,与湿地植物群落生态景观的结合,比越南下龙湾“水上桂林”更具生气,具有更大的观赏价值。
山水交映型河流湖泊山水景观:指河流、湖泊水域与相邻的周边岩溶山地景观相互辉映、群山倒映在清澈的水面所形成的映像山水景观。会仙岩溶湿地包括映像山水田园风光、映像山水湖泊景观、映像山水河流景观等多种景观类型。
会仙岩溶湿地目前有湖泊水域总面积约5km2,各主要湖泊平均水深多在2m以下,湖水清澈,湖泊湾汊众多,两岸柳树成荫,水稻、瓜果飘香,与连接各湖泊之间九曲十八湾的河流、沟溪组成了秀丽的江南水乡景观。他们与周边的岩溶石山和各种类型的湿地植物群落相互融合,群山倒映在清澈的湖水中,形成一幅幅集湖光山色和自然生态、田园风光于一体的湿地自然景观(图2-36至图2-42)。

图2-35 水上峰林


图2-36 会仙峰林平原山水田园风光(睦洞)


会仙岩溶湿地生态系统研究


会仙岩溶湿地生态系统研究

图2-37 会仙睦洞湖山水湖泊风光——青山倒影
图2-38 会仙睦洞湖山水湖泊风光——湖光山色

图2-39 会仙睦洞湖山水湖泊风光——群仙会聚


图2-40 湖光山色(一)


图2-41 湖光山色(二)


图2-42 青山碧水,蓝天白云

会仙岩溶湿地内河流众多,河岸景观秀丽。具有旅游开发价值的河流有清水江、古桂柳运河、睦洞河和良丰江等。其中,清水江发源于四塘乡面村峨底,河流蜿蜒于寺湖、全洞沼泽等湖泊沼泽中,河水清澈,景色秀丽(图2-43);睦洞河犹如一条彩带,先后穿越督龙塘、睦洞湖等湖泊沼泽和九头山洪泛平原湿地,河道纵横交错、弯曲多变,河水清澈,水下有类型多样的沉水植物和鱼虾,两岸有风景秀丽的田园风光和生态环境保持良好的芦苇、香蒲等湿生水生植被群落和广阔、平坦的河滩沼泽。两岸群山耸立的岩溶地貌倒映在清澈的河水中,构建了一幅“船在山上走,人在水中游”的美丽景色(图2-44)。具有悠久历史的人工河流相思埭,由东向西穿越整个会仙岩溶湿地,沟通了桂(漓)江和柳江水系,沿河的陡门、桥梁等古建筑遗迹,更为湿地景观增添了深厚的文化底蕴(图2-45)。良丰江发源于驾桥岭,中上游两岸的典型岩溶河流地貌景观让人流连忘返(图2-46)。
(3)岩溶沼泽湿地景观
岩溶沼泽在会仙岩溶湿地中分布面积最大,是湿地的主体,也是会仙岩溶湿地中普通野生水稻、中华水韭等许多国家级珍贵保护植物的主要生活区和白鹭(国家保护鸟类)等一些珍贵动物的重要栖息地。

图2-43 清水江风光


图2-44 景色秀丽的睦洞河


图2-45 南四塘桥古运河东


图2-46 美丽的良丰江(上游段)

会仙岩溶湿地中沼泽类型多样,有分布于岩溶河谷或河口或河间地块的滩涂沼泽地、有分布于岩溶峰林平原低洼地带的湖滨沼泽,也有分布于地下河口、岩溶泉口或分散排泄的岩溶小泉群前的水草地(图2-47)。沼泽多常年积水,土质疏松、肥沃。雨季大面积水淹、大部分时间地面泥泞而难以通行。植物以铺地黍、柳叶箬和莲子草等湿生植物为主,适合进行野外生物多样性与生态、土壤与沉积物及水文地质的科学考察、生态休闲与探险等。建议在秋冬季节进行,以路线穿越探险科考方式为佳。

图2-47 沼泽地

5.2.1 水文观测点布置
由于本研究区内没有设专门水文观测站,本次研究所用到的水文观测数据,是通过临时设置的站点获取的。这些观测站点主要有地表水观测点、地下水观测点、泉水观测点、地表水水质观测点、地下水水质观测点。各观测点类型、数目及分布见图5.8;表5.4。

图5.8 会仙湿地水文观测点布置图


表5.4 会仙岩溶湿地水文观测点统计表

5.2.2 水位特征
5.2.2.1 地表水水位特征
(1)多峰多谷特征明显
总体上看,会仙岩溶湿地地表水水位在观测期内多峰多谷特征明显。从图5.10~图5.13可以看出,每个观测点在水文观测期水位波动都比较频繁,每次较大的集中降雨后一两天,就会出现一次水位峰值,之后便迅速回落。每个观测点的水位峰值均出现在2007年6月中旬,最低值出现在2007年的10月下旬。原因是2007年6月份是2007年内降雨的集中发生期,而10~12月份为2007年的干旱期,其中,10月份将近一个月都未降雨(图5.9),导致观测点水位连续下降。观测点C1(斗门总闸)、C2(古运河东支出口)、C3(莫家古运河)、C4(睦洞河出口)的最高水位分别为147.76m、147.52m、149.30m、147.60m;最低水位分别为146.44m、146.20m、148.10m、144.6m。
(2)水位变幅较大
地表水水位变幅较大,且不同观测点水位变幅相差也较大。观测点C1(陡门总闸)、C2(古运河东支出口)水位变幅相近,约为1.30m;观测点C3(莫家古运河)位于古运河西支,水位变幅约1.20m;观测点C4(睦洞河出口)水位变幅最大,为3.21m。
观测点C3(莫家古运河)下游出口与会仙河相通,会仙河上游筑有多座水坝,水位动态变化受人为控制影响很大,加上古运河淤堵现象严重,故水位变幅较小;观测点C4(睦洞河出口)为湿地水体主要排泄口,加上与相思江连通,受其汛期洪水顶托作用影响,水位变幅较大。
(3)对降雨响应时间较短
通过图5.9~图5.13比较可以看出,湿地水位对降雨响应时间较短。一次大的集中性降雨后24h左右,地表水水位即可达到最大值。降雨停止后,水位即下降,降幅可达0.20m/d。

图5.9 会仙湿地降雨量过程线


图5.10 C1观测点(陡门总闸)水位变化特征图


图5.11 C2观测点(古运河东支出口)水位变化特征图


图5.12 C3观测点(莫家古运河)水位变化特征图


图5.13 C4观测点(睦洞河出口)水位变化特征图

5.2.2.2 地下水水位特征
(1)多峰多谷特征较明显
会仙岩溶湿地松散层地下水水位多峰多谷特征较明显。总体来看,1~3月份为平水期,地下水水位相对稳定;4~8月份进入雨季,地下水水位达到最高,受降雨频率及强度影响波动较大;9~12月份地下水水位不断降低,波动有所减少。从图5.14可以看出,莫家民井2006年最低水位为150.55m,2007年最低水位为150.26m,均出现在每年的11月份。莫家地下水9~11月份水位一般保持在150.5~150.75m,2006年12月~2007年3月中旬水位则略有升高且动态变化较小,一般为150.7~151.10m;2007年3月中旬至8月份,地下水水位抬升及波动增大。从图5.15可以看出,斗门民井地下水水位波动较莫家民井要大,这是因为斗门民井地下水与岩溶地下水有较密切联系。据居民反映,斗门民井井底处有一近南北走向岩溶裂隙,岩溶地下水水量的频繁变化直接影响到上覆松散层地下水水位变化。因此,研究区松散层地下水水位波动与下伏岩溶地下水有着紧密的联系。丰水期降雨频繁,岩溶地下水水量变化较大,导致松散层地下水水位的波动频繁。
(2)地下水水位变幅不均
从表5.5及当地村民介绍分析得出,会仙岩溶湿地内年内地下水水位变幅在0.76~2.20m。其中,松散层地下水水位较低,水位变幅较小,在1.00~1.50m左右,如D1、D2、D4、D6、D9、D14、D15;裸露岩溶区或受岩溶地下水影响较大的覆盖岩溶区的地下水位变幅一般较大,约为2.00m,如D3、D7、D8、D12、D13;另外,D5、D10、D11处地下水与岩溶地下水联系也较密切,水位变幅较小,约为1.00m,原因可能是因为该区位于地下水集中径流或排泄带,地下水补给较充足。

图5.14 观测点D2(莫家民井)地下水水位动态特征图


图5.15 观测点D1(斗门民井)地下水水位动态特征图


表5.5 会仙岩溶湿地地下水水位年内变化统计表(单位:m)


续表

图5.16和图5.17为松散层地下水在洪水期及枯水期地下水等值线及三维图,由该图可以看出地下水的流向,也可以看出其流场受季节影响并不大。部分观测点地下水与岩溶地下水联系密切。因此,该图反映的松散层地下水水位及流场的变化也受到了岩溶地下水的影响。

图5.16 2007年洪水期松散层地下水位等值线及三维图

图中数据单位为m

图5.17 2007年枯季松散层地下水位等值线图及三维图

图中数据单位为m
(3)对降雨响应时间较短
会仙岩溶湿地内,与岩溶地下水联系较为密切的地区,地下水位对降雨响应时间也较短。如2007年4月24日凌晨一点左右降雨58mm,10h 后观测七星村民井水位上涨0.44m,由0.58m上升为0.14m,水质浑浊;12h后观测斗门村民井水位上涨0.40m,由1.55m上升到1.15m,涨幅0.40m。据当地村民反映,七星民井及斗门民井地下水位一般在降雨后10~20 h后即达到峰值。这两个观测点地下水水位上升速度较快,主要是因为该井与岩溶裂隙连通,即孔隙水与岩溶水连通所致。由此可以看出,研究区在丰水期或有集中性的较强降雨时,岩溶地下水对松散层地下水的贡献和影响还是比较大的。
5.2.2.3 水域分布
会仙岩溶湿地内水位的动态变化,直接影响其水域分布。研究区水位动态变化较大,导致湿地水域分布变化较大。图5.18所示为2007年洪水期最高水位及枯水期最低水位时的会仙岩溶湿地水域分布图。2007年,会仙岩溶湿地最大水域面积达到29.5km2,最小水域面积仅为3.8km2。另外,图5.19~图5.23为湿地洪水期与枯水期水情对比照片,更直观地反映了研究区实际情况。从这些资料可以看出,会仙岩溶湿地对洪水的调蓄功能已经变得较弱。影响会仙岩溶湿地调蓄洪水能力的因素主要有:

图5.18 会仙湿地洪水期、枯水期水域分布图


图5.19 睦洞七星村水情变化

(a)洪水期(2007年6月14日);(b)枯水期(2007年10月14日)

图5.20 睦洞河源头水情变化

(a)洪水期(2007年6月14日);(b)枯水期(2007年10月14日)

图5.21 分水塘水情变化

(a)洪水期(2007年6月14日);(b)枯水期(2007年10月14日)

图5.22 睦洞河出口水情变化

(a)洪水期(2007年6月14日);(b)枯水期(2007年10月14日)

图5.23 渣塘底沼泽区水情变化

(a)洪水期(2007年6月14日);(b)枯水期(2007年10月14日)
(1)下垫面因素
研究区处于平原分水岭上,中部略高于东、西部,导致水体沿东、西两个方向分流,不易于水体的大量及长时间汇集,降低了湿地调蓄洪水的功能。
(2)河流发育
研究区内发育睦洞河,为湿地水体的主要排泄带。此外,区内还筑有相思埭古运河。古运河沿东西向贯穿整个湿地南部及。近代以来,运河西支由于日久失修,多被淤堵,其排水作用不大,但东支水力坡度较大,其排水能力依旧较强。除干旱月份断流外,常年有水从由古运河东支流出。
(3)人为破坏
多年来,当地居民为促进农业、养殖业发展,处处开荒,筑堤围塘,修建沟渠。湿地原有的具有较强蓄水能力的草根层、腐殖层被破坏,不仅调蓄功能进一步降低,其水文循环也遭到了破坏。
(4)岩溶发育
岩溶发育主要影响了湿地对地下水调蓄能力。岩溶发育可以使地下水在较短时间内迅速汇集,转化成地下径流排泄至地表或河道。
会仙岩溶湿地调蓄功能的破坏会导致湿地的衰退,保护湿地就必须要加强湿地的调蓄功能。建议从两方面入手:首先要改变人为活动对其的影响,减少和控制人们对湿地进一步的破坏,并逐步修复以前对湿地所造成的破坏,例如退耕还草等;其次是通过修建水利工程来控制湿地水位及水域淹没范围。
5.2.3 流量特征
5.2.3.1 地表水流量特征
(1)水源补给以雨水补给为主
观测点C2(古运河东支出口)、C4(睦洞河出口)分别为会仙岩溶湿地东、西两向的总出口,其流量变化反映了其内部水量的变化。由图5.24,图5.25可以看出,研究区水源补给以雨水补给为主,在时程上雨水与流量有较好的对应关系,不同强度的降水都会引起河水流量不同程度的增大。

图5.24 观测点C2(古运河东支出口)流量与降雨过程


图5.25 观测点C4(睦洞河出口)流量与降雨过程

湿地水量尽管在平水和枯水期仍以地下水补给为主,但这部分水源占次要地位,雨水补给为其水量的主要补给来源。
(2)对降雨响应时间较短
以雨水补给的河流水量对降雨响应时间都普遍较短。由图5.24和图5.25可以看出,会仙岩溶湿地河流对降雨响应时间范围是1~3d。其中,观测点C2流量与降雨对应关系最紧密,流量达到峰值的滞后时间仅为1d,观测点C3则为2~3d。
观测点C2为古运河东支出口,运河东支的集水区(狮子岩、冯家、黄毛一带)面积较小且地势相对较高,蓄洪能力较差,降雨后水量会很快集中排泄于古运河内,所以古运河流量往往在降雨24 h内会急剧增大;睦洞河发源于睦洞湖,为湿地主要蓄水区,由于蓄水作用影响,睦洞河流量变化往往相对滞后。
(3)径流年内分配不均
径流年内分配主要取决于补给水源。会仙岩溶湿地水源补给主要为雨水补给,导致其径流年内分配不均。研究区径流主要集中在5~7月份,占全年径流量70%。湿地降水主要集中在4~8月,占全年降水量的80%。年内径流分配与降水关系密切。
5.2.3.2 地下水流量特征
(1)泉流量动态变化特征
会仙岩溶湿地内的泉点可以分为三种类型:非岩溶泉、岩溶泉。其中,非岩溶泉出露于覆盖岩溶区,岩溶泉出露于裸露岩溶区。研究区内泉点类型及枯水期流量见表5.6。由于研究区的泉点均位于湿地低洼沼泽区或水渠河流河床上,无法测得洪水期的流量。另外,泉点Q5、Q6及Q10作为补给水源,被当地居民圈围起来用作养殖水塘,泉水流量也已无法测得。

表5.6 会仙岩溶湿地泉点流量统计表

由表5.6可以看出,在平水期及枯水期,研究区岩溶泉的流量均为零;非岩溶泉的流量较小且差别不大,均小于5.0L/s,且常年不干,逢特干旱年份,成为附近居民的主要水源。虽然对会仙岩溶湿地泉点流量未能进行全面和长期观测,但通过对冯家东沼泽岩溶泉(Q4)进行观测得出,枯水期其流量为零,丰水期其流量可达111.0 L/s。这说明研究区内岩溶泉点流量与大气降雨关系密切,年内流量动态变化较大。
(2)伏流流量动态变化特征
伏流发育于狮子岩一带,流量动态变化较大,与大气降雨关系密切。雨季时伏流出水流量较大,最高水位可高于洞底1.50~2.00m;平水期、枯水期流量一般较小,若连续数月不下雨,则会出现断流,一年内断流时间可达1~2月。2007年6月28日测得该伏流最大出水流量1500L/s,2006年10月27日与2007年12月5日两次观测到地下河断流。
5.2.4 水质特征
5.2.4.1 地表水水质特征
(1)评价方法
本次地表水环境质量评价标准按《地表水环境质量标准》GB3838—2002对会仙岩溶湿地内地表水水质进行评价,依据地表水水域环境功能和保护目标,按功能高低依次划分为五类:
Ⅰ类 主要适用于源头水、国家自然保护区。
Ⅱ类 主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等。
Ⅲ类 主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、徊游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区。
Ⅳ类 主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区。
Ⅴ类 主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。
地表水水质评价方法采用综合污染指数法,公式如下:

岩溶地区地下水与环境的特殊性研究

式中:P为地表水综合污染指数;Ci为某污染物的实测浓度,mg/L;Si为某污染物的地表水环境标准浓度,mg/L;n为水质评价因子的数量。
地表水综合污染指数分级标准见表5.7。

表5.7 综合污染指数分级标准表

根据地表水环境质量标准基本项目标准限值表1,评价因子选有pH值、COD、氨氮、总磷、铜、锌、氟化物、砷、汞、镉、铬、铅共12个。鉴于保护会仙岩溶湿地环境的目的,计算时地表水标准浓度按《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)的Ⅲ类水体标准取值。
(2)评价结果
地表水取样点共9个,评价结果见表5.8,取样点分布及评价结果分区见图5.26。

图5.26 会仙岩溶湿地地表水水质分区图

评价结果表明:该区9个观测点,均未达到《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)的Ⅲ类水体标准,属轻度污染。水质超标因子主要是为总磷。大部分观测点水质污染指数为0.5左右,略高于标准值0.4,属轻污染范围;督龙养殖场、睦洞河源头个别月份水质综合污染指数分别为0.84、0.97,属中度污染;仅分水塘及七星码头个别月份地表水水质综合污染指数大于1,属重污染。从污染分区来看,研究区中度污染及重污染区多为受人为影响严重的地区。七星码头位于睦洞七星村居民区内,此处地表水受生活污水及生活垃圾污染严重;督龙养殖场为养殖塘,污染也较严重。

表5.8 会仙湿地地表水水质综合污染指数表

综合分析来看,会仙岩溶湿地内地表水不符合生活用水的标准,七星码头及督龙养殖场的水体不适合发展水产养殖业,只符合农业用水、一般工业用水、人体非直接接触的娱乐用水及一般景观的要求。
湿地地表水质与湿地生态系统密切相关,水质恶化会导致湿地水生生物种类及数量的较少。改善会仙岩溶湿地地表水水质可以从以下两个方面进行:首先,禁止当地居民向水体内排放生活污水及农药残留物,倾倒生活垃圾;其次,控制人们大面积围塘养鱼,拆除围塘堤堰,提高保护区居民及周边地区居民保护水资源的环保意识。
5.2.4.2 地下水水质特征
(1)评价方法
根据《地下水质量标准》GB/T14848—93将地下水质分为五级,依次为:
Ⅰ级(优良水)适用于各种用途。
Ⅱ级(良好水)适用于各种用途。
Ⅲ级(较好水)是以人体健康基准为依据,主要适用于集中式生活饮用水及工、农业用水。
Ⅳ级(较差水)以工、农业用水要求为依据,除适用于农业和部分工业用水外,适当处理后可作为生活饮用水。
Ⅴ级(极差水)不适用于饮用水,其他用水可根据使用目的选用。
地下水质量评价以地下水水质调查分析资料或水质监测资料为基础,可分为单项组分评价和综合评价两种。
本次评价按《地下水质量标准》GB/T14848—93对会仙岩溶湿地地下水水质分别进行单项组分评价和综合评价。评价方法系采用各监测点的评价因子对应“标准”中规定的五个类型水赋值范围,以“从优不从劣原则”进行单项组分评分(Fi)(表5.9),从而对水质进行单项组分评价;在此基础上综合各因子单项评价分值,利用公式3.2、3.3得出综合评价指数(F),按照地下水质量划分标准(表5.10)对水质进行综合评价。

表5.9 单项组分各类别对应分值表


表5.10 地下水质量划分标准

根据资料内容及实际情况,参加评价的水化学项目有pH值、总硬度、Cl-、 、F-、NO3-、 、Cu、Pb、Zn、Cd、Co、Ni、Mn、Hg、Cr6+、As,共17项。
其中综合评价指数F按下式计算:

岩溶地区地下水与环境的特殊性研究

式中:F为参评因子单项分值Fi的平均值;Fmax为参评因子单项分值中的最大值。
(2)评价结果
按照上述地下水水质评价方法,首先对会仙岩溶湿地4个地下水监测取样点水质状况进行了单项组分评价,在此基础上,进一步进行了综合指数评价(表5.11;图5.27)。

表5.11 会仙湿地地下水水质单项评价与综合评价指数表


图5.27 会仙岩溶湿地地下水水质分区图

研究区地下水水质观测点较少,调查的地下水类型包括岩溶地下水及松散层地下水。评价结果表明:会仙岩溶湿地地下水质评价分值在0.74~7.20 范围内,水质有好有差。其中,文全东北溶潭位于湿地北部裸露岩溶区,综合评价指数为0.74,水质优良,符合Ⅰ类标准;其余各点均位于覆盖岩溶区,综合评价指数均小于4.25,符合Ⅲ类标准,适合作为集中式生活饮用水及工、农业用水,只有七星民井位于覆盖岩溶区,综合评价指数达到了7.17,水质较差,接近Ⅴ类水质标准,已不适用于当地居民饮用。
地下水水质问题就是当地居民生活用水安全问题,因为研究区内居民的饮用水源均为地下水。综合来看,除睦洞七星村附近地区外,研究区绝大部分地区居民的饮水安全是有保障的。当地有关部门应引起重视,并采取相应措施为当地居民寻求符合饮用标准的水源。

岩溶 岩溶
karst
亦译喀斯特。
岩溶指可溶性岩石,特别是碳酸盐类岩石(如石灰岩、石膏等),受含有二氧化碳的流水溶蚀,有时并加以沉积作用而形成的地貌。往往呈奇特形状,有洞穴、石芽、石沟、石林、溶洞、地下河也有峭壁。此种地貌地区,往往奇峰林立。
通常指岩石裸露、草木不生、具有洞穴、落水洞、地下河而缺乏地表河流和湖泊的地区。是地下水对可溶性块状石灰岩溶蚀的结果。这个术语原先用於亚得里亚海达尔马提亚(Dalmatia)沿岸的石灰岩区喀斯特,但经过推广,现已用於有类似现象的一切地区。喀斯特现象分布在世界上极为零散的地区∶法国的科斯(Causses)、中国的广西地区、墨西哥的犹加敦半岛以及美国的中西部、肯塔基州和佛罗里达州等地。促使喀斯特发育的条件是∶1.地表附近有节理发育的致密石灰岩;2.中等到较大的降雨量;3.地下水循环通畅。石灰岩在略有酸性的水中更易於溶解,而这种水在自然界中广泛存在。雨水沿水平的和垂直的裂缝渗透,将石灰岩溶解,并以溶液形式带走。沿节理发育的垂直裂隙逐渐加宽、加深,形成石骨嶙峋的地形。当雨水沿地下裂缝流动时,就不断使裂缝加宽、加深,直到终於形成洞穴系统或地下河道。
世界上的大洞穴区,大多数都是喀斯特区。岩沟、天生桥、石灰岩孤峰之类都是喀斯特区的特有地形。落水洞也是一种最有代表性的地形,常常合并成更大的凹陷,叫做波立谷(polje,灰岩盆地)。这大概是唯一能够进行耕种的地区。不过,石灰岩在溶解度方面和所含不溶性组分的比例上差别很大,因此,有些喀斯特区的一般地表是可以耕种的。有些地方,可能在很大范围内完全没有地表河流,另一些地方,地表则可能出现大泉,以河流形式流过地表,然后再次消失到地底下。在乾旱地区,渗流的地下水常常将细小土粒冲刷掉,而形成无数小管道,而后注入冲沟的源头。当这些管道崩塌时,就位於怀俄明州坎布里亚石灰岩区的落水洞形成了假喀斯特地形,其中甚至出现一些落水洞,不过并不像许多真正的落水洞那样延伸到潜水面以下。
我国广西、云南、贵州等地有这种地貌。著名的桂林山水所呈现的奇峰异洞就是这样形成的。
旧称喀斯特,源于前南斯拉夫的一个地名。
地表水在运动过程中对所经过的沉积物或岩石有着重要的侵蚀作用,既包括水动力作用下的碎屑物搬运,又包括水对岩石或沉积物的化学溶蚀作用,还包括碎屑物在搬运过程中的磨蚀作用。喀斯特地貌就是地下水对碳酸盐岩侵蚀作用的结果。在水流作用下,形成陡峭的海岸、弯曲的沟壑、高高的冰蚀悬谷、气势磅礴的大峡谷。“滴水穿石”也是水的化学侵蚀作用的写照。
溶洞的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果。石灰岩的主要成分是碳酸钙(CaCO3),在有水和二氧化碳时发生化学反应生成碳酸氢钙[Ca(HCO3)2],后者可溶于水,于是有空洞形成并逐步扩大。这种现象在南斯拉夫亚德利亚海岸的喀斯特高原上最为典型,所以常把石灰岩地区的这种地形笼统地称之喀斯特地形。
按其发育演化,岩溶可分出以下6种。
1)地表水沿灰岩内的节理面或裂隙面等发生溶蚀,形成溶沟(或溶槽),原先成层分布的石灰岩被溶沟分开成石柱或石笋.
2)地表水沿灰岩裂缝向下渗流和溶蚀,超过100m深后形成落水洞。
3)从落水洞下落的地下水到含水层后发生横向流动,形成溶洞。
4)随地下洞穴的形成地表发生塌陷,塌陷的深度大面积小,称坍陷漏斗,深度小面积大则称陷塘。
5)地下水的溶蚀与塌陷作用长期相结合地作用,形成坡立谷和天生桥。
6)地面上升,原溶洞和地下河等被抬出地表成干谷和石林,地下水的溶蚀作用在旧日的溶洞和地下河之下继续进行。云南路南的石林是上述第一阶段(溶沟阶段)的产物,这里的自然风光因阿诗玛姑娘的动人传说而变得格外旖旎。桂林的象鼻山,则是原地下河道出露地表形成的。在广西境内,经常可看到这种抬升到地表以上的溶洞,俗称“神女镜”或“仙女镜”。
世界上最大的溶洞是北美阿巴拉契亚山脉的犸猛洞,位于肯塔基州境内,洞深64km,所有的岔洞连起来的总长度达250km。洞里宽的地方象广场,窄的地方象长廊,高的地方有30m高,整个洞平面上迂回曲折,垂向上可分出三层。雨季,整个洞内都有流水,成为地下河流在坡折处河水跌落,形成瀑布;旱季,局部地区有水,成地下湖泊,可能还有积水很深的潭,不妨称无底潭。
中国是个多溶洞的国家,尤以广西境内的溶洞著称,如桂林的七星岩、芦迪岩等。北京西南郊周口店附近的上方山云水洞,深612m,有七个“大厅”被一条窄长的“走廊”相连,洞的尽头是一个硕大的石笋,美名十八罗汉,石笋背后即是深不可及的落水洞,也有一定规模。周口店的龙骨洞,洞虽不大,却是我们老祖宗的栖身地

岩溶地貌是水对可溶性岩石以溶蚀作用为主所塑造的各种地表和地下的地貌。山东省是中国北方重要的岩溶地区之一,可溶性岩出露面积约为16200平方公里,广泛分布于鲁中南山地丘陵区,在鲁东有少量分布。鲁中南地区的可溶性岩主要为古生界的石灰岩、白云质灰岩、泥灰岩及白云岩。鲁东的可溶性岩主要是胶东群与粉子山群中的大理岩,以及蓬莱群香夼组石灰岩等,见于掖县、蓬莱、福山、牟平、栖霞一带。 山东的岩溶地貌是以溶蚀-侵蚀为主的温带岩溶地貌类型,以岩溶-侵蚀山地和丘陵为其总的地貌特征,山区中的河流表现为旱谷特征,在一定的地貌部位和高度部位发育和存留着石芽、溶沟、岩溶泉、溶蚀洼地与溶洞等岩溶形态。在可溶岩分布的海岸段,则形成海蚀-溶蚀为主的滨海岩溶地貌景观。

岩溶指可溶性岩石,特别是碳酸盐类岩石(如石灰岩、石膏等),受含有二氧化碳的流水溶蚀,有时并加以沉积作用而形成的地貌。往往呈奇特形状,有洞穴、石芽、石沟、石林、溶洞、地下河也有峭壁。此种地貌地区,往往奇峰林立。

什么是岩溶湿地

------是岩溶洞穴水系!

本章小结
答:桂林会仙岩溶湿地是全国为数不多的大型岩溶湿地之一,近年来研究发现,会仙岩溶湿地正在逐年衰退,其面积已经由20世纪70年代的120km2(原始规模更大)减小至现在24km2,且常年有水面积不足6km2。湿地水文作为其最重要的特征,控制着湿地的形成、发展、演变及消亡,在生物多样性保护、流域水资源管理以及气候...

会仙岩溶湿地水文特征
答:因此,研究区松散层地下水水位波动与下伏岩溶地下水有着紧密的联系。丰水期降雨频繁,岩溶地下水水量变化较大,导致松散层地下水水位的波动频繁。 (2)地下水水位变幅不均 从表5.5及当地村民介绍分析得出,会仙岩溶湿地内年内地下水水位变幅在0.76~2.20m。其中,松散层地下水水位较低,水位变幅较小,在1.00~1.50m左右,...

湿地的类型有哪些
答:Y --- 地热湿地:温泉。Zg --- 内陆岩溶洞穴水系:地下溶洞水系。注:“漫滩”是一个宽泛的术语指一种或多种湿地类型,可能包括R、Ss、Ts、W、Xf、Xp或其他湿地类型的范例。漫滩的一些范例为季节性淹没草地(包括天然湿草地)、灌丛林地、林地和森林。漫滩湿地在此作为一种具体的湿地类型。人工湿地1 --- 水产...

桂林会仙岩溶湿地沉积物中摇蚊种群特征与环境变化
答:通过会仙岩溶湿地沉积物以及其中摇蚊种群特征的研究,可以得出以下几点重要的环境变化认识: 1)2004年之前,桂林会仙湿地的狮子潭经历了自贫营养水平变化到富营养水平的过程,但是富营养水平相对较低,水生态系统相对稳定,水生植物比较繁茂,水质较好,并未达到水质明显恶化的阈值。1970年是营养水平发生变化的重要转折点,这和人...

丘北彝族旅游景点介绍大全 丘北风景区主要景点
答:景区总面积388平方公里,核心景区165平方公里,属于滇东南岩溶区,是发育典型的喀斯特岩溶地貌,以“水上田园、湖泊峰林、彝家水乡、岩溶湿地、荷花世界、候鸟天堂”六大景观而著称。景区内有265个景点各具千秋,312座孤峰星罗棋布,83个溶洞千姿百态,54个湖泊相连贯通,2万亩水面清澈透明,13公里大峡谷雄伟壮观,3公里茶马...

湿地的种类有哪些?
答:Y --- 地热湿地:温泉。Zg --- 内陆岩溶洞穴水系:地下溶洞水系。注:“漫滩”是一个宽泛的术语指一种或多种湿地类型,可能包括R、Ss、Ts、W、Xf、Xp或其他湿地类型的范例。漫滩的一些范例为季节性淹没草地(包括天然湿草地)、灌丛林地、林地和森林。漫滩湿地在此作为一种具体的湿地类型。人工湿地1 --- 水产...

湿地的分类
答:Vt - 苔原湿地;包括高山苔原、融雪形成的暂时性水域。W - 灌丛湿地;灌丛沼泽、灌丛为主的淡水沼泽,无泥炭积累。Xf - 淡水森林沼泽:包括淡水森林沼泽、季节泛滥森林沼泽、无泥炭积累的森林沼泽。Xp - 森林泥炭地;泥炭森林沼泽。Y - 淡水泉及绿洲。Zg - 地热湿地。温泉。Zk(b) - 内陆岩溶...

湿地是什么
答:Vt - 苔原湿地:包括高山苔原、融雪形成的暂时性水域。 W - 灌丛湿地:灌丛沼泽、灌丛为主的淡水沼泽,无泥炭积累。 Xf - 淡水森林沼泽:包括淡水森林沼泽、季节泛滥森林沼泽、无泥炭积累的森林沼泽。 Xp - 森林泥炭地:泥炭森林沼泽。 Y - 淡水泉及绿洲。 Zg - 地热湿地。温泉。 Zk(b) - 内陆岩溶洞穴水系。地...

桂林市,临桂县,会仙湿地公园具体在哪?
答:会仙湿地是中国最大岩溶湿地,2012.4月份提交林业局.日前已被国家林业局正式列入国家湿地公园试点,会仙湿地公园命名为“广西桂林会仙喀斯特国家湿地公园”。会仙湿地主要分布在临桂县会仙镇的睦洞、四益、新民、山尾、文全、马面等6个村委以及该县四塘乡的大湾村委、雁山区的竹园村委,涉及47个自然村和2...

会仙岩溶湿地水系统修复工程
答:根据水利部水资源[2005]362号文《水利部关于同意在桂林市开展水生态系统保护与修复试点工作的批复》和广西水利厅对漓江大水系“六江四库四湖一湿地”建设的总体思路,以及2005年以来对会仙岩溶湿地水文观测、水文地质调查成果的分析,参照广西水利电力勘测设计研究院于2005~2006年提出的会仙湿地修复水工程规划和初步设计报告...