近代以来杞麓湖流域气候变化与人类活动的湖泊沉积记录研究
2015-12-02常凤琴
杨 磊 常凤琴.2
(1.云南师范大学旅游与地理科学学院,云南 昆明 600500;2.云南省高原地理过程与环境变化重点实验室,云南 昆明 600500)
1.研究区域概况
杞麓湖位于云南省玉溪市通海县境内,海拔1797m,积水面积水359km2,湖面东西长10.4km,南北平均宽3.5km,水域面积37.3km2,湖水容量1.68 亿m3,是云南省九大高淡湖泊之一。杞麓湖流域属亚热带季风气候,年平均气15.6℃,年平均降水881.0mm。主要入湖河流为红旗河、里山大沟及大新河,出湖口无明河,为封闭型高原湖泊。近年来,随着流域工农业发展及人口增加,通海县生活废污水和农业生产废污水大量排入杞麓湖,水体PH、高锰酸盐指数、总磷、总氮严重超标,属劣V 类水质。[1]
2.样品的采集与实验方法
在杞麓湖湖心(水深5.2m)上用重力采样器采得连续的柱状岩芯,长度53.5cm,在云南师范大学高原湖泊重点实验室按0.5cm 间隔分样,样品装入塑料样品袋后密封待测。
本文选用了粒度、磁化率和碳酸盐作为气候的代用指标,对杞麓湖沉积物进行相关研究。将在野外采集的1 根岩芯107个样品在室内自然风干,在高原湖泊生态与全球变化重点实验室对样品进行了各项实验分析。
3.实验结果
(1)阶段A:52~30cm 部分,碳酸盐含量是一个相对低值区,从整个剖面来看也是如此,平均含量为7.8%,而磁化率则为整个曲线的最高值,高频磁化率为150~300* 10-8m3kg-1。有机质含量偏小,在5%~30%,中值粒径为整个剖面的最低值,小于等于20μm。
(2)阶段B:30~11cm 部分,碳酸钙含量较前一段变化波动上升,平均值为18%,从图1-4-2 可以看出,磁化率迅速下降,小于等于200* 10-8m3kg-1。中值粒径减稍增大,粒度变粗。
(3)阶段C:11~0cm 部分,该阶段指标记录主要表现为碳酸钙含量逐步升高到了20%这样一个较低的水平,有机质波动上升,为8%~40%之间,中值粒径迅速增大,在20~280μm,磁化率继续持续变小,几乎为0。
4.分析
将杞麓湖湖泊沉积物从下往上分三个阶段作分析:
Ⅰ段(52~30cm):麓湖在这一阶段中值粒径较细,碳酸盐含量低,磁化率处在最高值区。杞麓湖为封闭型高原湖泊,陆源碎屑物是沉积物的主要物质来源,沉积物来源比较单一,因而湖水物理能量成为控制沉积物粒度分布的主要因素。在气候干旱期,湖泊的水位下降,湖面收缩,采样点(湖心)离岸边的距离较近,水动力条件较强,可以带动粗颗粒物质到此处;反之,深水弱动力条件有利于细颗粒物质沉降,因而在该位置沉积的颗粒较细,沉积物粒径减小。
Ⅱ段(11~0cm):杞麓湖中值粒径变粗,碳酸盐含量变高,磁化率降低。封闭湖泊沉积物的频率磁化率较低时,气候较干旱;高频率磁化率较高时气候则较湿润。降水强度弱,地表径流小,带入湖泊内的沉积物中的碎屑物质较少,以至沉积物的磁化率较低。第2 阶段杞麓湖湖泊水位下降(降雨量已经小于蒸发量,湖泊水位开始下降),人类活动开始影响湖泊沉积环境。
Ⅲ段(30~11cm):中值粒径迅速变粗,碳酸盐含量变高,高频磁化率几乎为0。一般来说,湖泊中心沉积物中碳酸盐的含量较高时期是湖水水位较低时期。第3 阶段人类活动的影响加剧,富营养化导致杞麓湖碳酸盐含量维持在高水平。
5.结论
本论文通过滇中南地区的异龙湖和杞麓湖湖心积物的粒度、磁化率、碳酸盐等多项环境代用指标的综合分析,分析杞麓湖胡鑫沉积物,得出了以下几点主要结论:
①第一阶段气候环境状况较为稳定,降雨量大于蒸发量,湖泊水位高,人类活动干扰较小;②第二阶段湖泊流域气候变干,湖泊水位逐渐下降,人类活动影响开始加剧,湖泊富营化开始出现并呈增加趋势;③第三阶段人类活动对湖泊沉积环境的影响大幅度增加,湖泊富营养化严重,湖泊水量有所减少,水位低气候变干旱。总体来看,近代以来,杞麓湖湖区变得越来越干旱,湖泊环境恶化,富营养化严重。
文献:
[1]师琼.杞麓湖水质变化分析及保护对策探究[J].云南省水文资源局玉溪分局.(2012)03-0044-03
[2]李志飞.巴里坤湖记录的新疆动补中早全新世以来的气候变化[D].甘肃.兰州兰州大学,2007.