（水文学及水资源专业论文）桂林会仙湿地特征与修复的初步研究.pdf

桂林工学院硕士学位论文 摘要 桂林会仙岩溶湿地作为漓江大生态系统中的重要组成部分，是漓江大水系建设 “六江四库四湖一湿地”的必要一环。然而，会仙湿地经过半个多世纪的掠夺性开发， 水面萎缩，陆面被疏干，环境恶化，生物资源枯竭，已经濒临消亡的边沿。广西水利厅 和桂林市人民政府提出将会仙湿地修复作为重点项目之一，目前还没有相关的研究成果。 本研究回顾了湿地及湿地修复的国内外研究现状及进展，讨论了湿地及湿地修复的 含义；在简要概述会仙湿地自然地理和社会经济状况的基础上，分别从水文特征、土壤 特征及生物特征三方面深入分析会仙湿地的现状特征：对湿地现状进行功能区划。分析 了现状存在的问题与退化的原因，并进一步对会仙湿地的可修复性进行了评估，归纳了 会仙湿地退化的影响因素；最后，针对会仙湿地的修复范围、目标与方法提出了修复策 略建议。 本文的研究结果指出：会仙湿地全年水资源量为0 5 1 9 亿m 3 ，远大于7 5 降雨频率的 全年用水量1 6 4 1 2 万l n 3 ，但枯期水资源为2 9 4 。8 9 2 万n 1 3 ，小于枯期用水量4 8 1 ，1 1 9 万m 3 ， 属于季节性缺水。地表水超标项目均为总氮，从计算的污染综合指数尸可看出上分水塘和睦 洞河水属尚清洁，龙山湖和分水塘属轻污染，狮子岩处属中污染，而运河新桥处河水属重污 染，灌塘南处属严重污染；会仙湿地退化湿地和垦后湿地的土壤退化指数( s d i ) 分别为 - 3 7 8 1 和- 2 7 5 6 ；现状湿地内植物仅有芦苇、拉草等几种优势种，野生动物已寥寥无几， 特别是一些大型的动物早已在会仙湿地绝迹。会仙湿地的退化是自然因素和人为活动迭加的 结果，虽然地质、气候水文和沉积物等自然因素为其反向演替刨造了条件，但人为活动的干 预才是会仙湿地退化的主要因素。 根据会仙湿地现状的水文、土壤及生物特征，并考虑到湿地修复的适宜性及可行性把会 仙湿地划分为核心区、缓冲区和外围保护性利用区。会仙湿地核心区相对来说人为破坏较少， 仍具备湿地的特有特征，因此把会仙湿地的核心区( 以龙山为中心，在古桂柳运河，狮子山， 大长山和凤凰山之间约6k r n 2 的区域) 作为近期会仙湿地修复的重点。会仙湿地修复的近期 目标是在湿地的核心区建立起一个可以自我维持的湿地生态系统，远期目标是配合大桂林的 生态旅游大局，逐步地把会仙湿地的缓冲区和外围保护性利用区纳入修复范围，将会仙湿地 建设成一个综合的多功能湿地，包括：建设成为一个南方岩溶湿地修复示范基地( 湿地生态 与农业示范基地) ，一个漓江景区重要组成的湿地公园和一个科学研究与教育基地。会仙湿 地的修复应采取主动的工程修复和生物修复相结合的原则，排除人为负面干扰，首先恢复湿 地的水位，逐步恢复会仙湿地土壤和生物考虑到会仙湿地的气候特点，对会仙湿地丰水季 节的洪水进行适当的拦蓄以增加洪水滞留的时间和湿地的水位。选择适宜的本地物种来恢复 会仙湿地的生态链条。 关键词：会仙湿地；湿地退化；湿地修复：湿地特征；水文；土壤；生物 桂林工学院硕士学位论文 a b s t r a c t h u i x i a nk a r s tw e t l a n di ng u i l i nw h i c hi sf i l li m p o r t a n tp a r to ft h el if i v e re c o s y s t e mi sa n e c e s s a r yp a r to ft h eb u i l d i n gi nl ir i v e r sw a t e rs y s t e m 一“s i xr i v e r sf o u rr e s e r v o i r sf o u rl a k e s o n ew e t l a n d ”h o w e v e r , h u i x i a nw e t l a n dh a sb e e nu n d e r g o n es p o l i a t o r ye x p l o i t a t i o nf o rm o r e h a l fac e n t u r y , t h ew a t e rs u r f a c er e d u c e d ，t h el a n ds u r f a c ed r i e d ，t h ee n v i r o n m e n tw o r s e n e d 。t h e b i o - r e s o u r c ed r i e du pa n dh a sa l r e a d yg o tc l o s et ot h ee d g eo fp e r d i t i o n g u a n g x iw a t e r c o n s e r v a n c ya n dt h ep e o p l e sg o v e m m e n to f g u i l i np u tf o r w a r dt h a tt h er e s t o r a t i o no f h u i x i a n w e t l a n dw a so n eo ft h ei m p o r t a n tc o n s t r u c t i o n s , t h ep r o d u c t i o na b o u tt h er e s t o r a t i o no f h n i x i a nh a sn o ta p p e a r e d5 0f a r t h i ss t u d yl o o k e db a c kt ot h ep r e s e n tc o n d i t i o na n dp r o g r e s si nd o m e s t i ca n di n t e m a t i o n a l r e s e a r c ho fw e t l a n da n dw e t l a n d - r e s t o r a t i u n ，d i s c u s s e dt ot h em e a n i n go fw e t l a n da n d w e t l a n d r e s t o r a t i o n ；a c e o d i n gt ot h es i m p l es u m m a r i z a t i o no fn a t u r a lg e o g r a p h ya n ds o c i a l e c o n o m i cc o n d i t i o n si nh u i x i a nw e t l a n d ，w h i c ha n a l y z e dt h o r o u g h l yt h ec h a r a c t e r i s t i co f h u i x i a nw e t l a n d sp r e s e n tc o n d i t i o nf r o mh y d r o l o g y , s o i la n db i o l o g y ；c o m p a r t m e n t a l i z e dt h e h u i x i a nw e t l a n d a n a l y z e dm a t t e r so fh u i x i a nw e t l a n d sp r e s e n tc o n d i t i o na n dr e a s o n so nt h e d e g r a d a t i o no fh u i x i a nw e t l a n da n de v a l u a t e dt h ef e a s i b i l i t yo ft h er e s t o r a t i o ni nh u i x i a n w e t l a n d ；f i n a l l y , p o i n t i n go u tt h er e s t o r a t i o ns c o p e ，t a r g e ta n dm e t h o di nh u i x i a nw e t l a n d n 坨s t u d yf i n d i n g sa ：t h ew a t e rr e s o u r c eq u a n t i t yp e ry e a ri nh u i x i a nw e t l a n di s5 1 9 m i l l i o nm ，t h i sq u a n t i t yi sf a rl a r g e rt h a nt h eq u a n t i t yo f u s i n gw a t e rp e ry e a 卜1 6 ，4 1 2m i l l i o n m 3 ， h o w e v e r , i nt h el o ww a t e rs e a s o nt h ew a t e rr e s o u r c eq u a n t i t y - - 2 9 4 8 9 2m i l l i o nm 3l e s st h a nt h e q u a n t i t yo fu s i n gw a t e 卜_ 4 8 1 1 1 9m i l l i o nm 3 ，w h i c hb e l o n g st oas e a s o n a lw a t e rs h o r t a g e t o t a l n i t r o g e ne x c e e d st h en a t i o n a ls t a n d a r do fs u r f a c ew a t e r , f r o mt h es y n t h e t i c a li n d e xo fp o l l u t i o np s h a n g f e n s h u i t a n ga n dm u d o n gf i v e rb e l o n gt os t i l lc l e a n , l o n g s h a nl a k ea n df e u s h u i t a n gb e l o n g t ol i g h tp o l l u t i o n , t h el i o n - r o c kb e l o n g st om e d i u mp o l l u t i o n , t h en e w - b r i d g eb e l o n g st oh e a v y p o l l u t i o na n dt h en o r t ho f g u a n t a n gb e l o n g st os e r i o u sp o l l u t i o n ；n l es o i ld e g r a d a t i o ni n d e xo f t h e d e g r a d a t i v ew e t l a n da n dt h ea s s a r t e dw e t l a n di nh l l i x i a nw j t l a n di sr e s p e c t i v e 3 7 8 l a n d 2 7 5 6 ；a tp r e s e n tc o n d i t i o no fh u i x i a nw e t l a n dt h e r ea r eaf e wp r e p o n d e r a n tp l a n t s f e wo rn o w i l da n i m a l s ，a n de s p e c i a l l ys o m el a r g ea n i m a l sh a v ea l r e a d yd i s a p p e a r e dc o m p l e t e l y t h en a t u r a l f a c t o r sa n da r t i f i c i a la c t i v i t i e sh a dr e s u l t e d i nt h ed e g r a d a t i o no fh u i x i a nw e t l a n d ，t h en a t u r a l f a c t o r ss u c ha sg e o l o g y , w e a t h e rh y d r o l o g ya n dd e p o s i t i o nt h i n ge t c h a dc r e a t e dac o n d i t i o nf o r a n t i - p r o g r e s so f h u i x i a nw e t l a n d ，b u tt h ei n t e r v e n t i o no f a r t i f i c i a la c t i v i t y j u s tw a st h em a i nf a c t o r o f h u i x i a nw e t l a n d sd e g r a d a t i o n a c c o r d i n gt ot h ep r e s e n tc o n d i t i o no fh y d r o l o g y , s o i la n db i o l o g yi nh u i x i a nw e t l a n da n di n c o n s i d e r a t i o no f t h ep o s s i b i l i t ya n df e a s i b i l i t yo f h u i x i a nw e t l a n dr e s t o r a t i o ni tc a l lb ep a r t i t i o nt o c o r ea r e a , b u f f e ra r e aa n dp r o t e c t i v eu s i n ga r e aa r o u n db u f f e ra r e a t h ec o r e 撇h a dl e s sb r e a k a g e t h a nb u f f e ra r e aa n dp r o t e c t i v eu s i n ga r e aa r o u n db u f f e ra r e a , i ts t i l lh a st h ec h a r a c t e r i s t i co f w e t l a n d ，t h u st h ec o r ea r e ao fh u i x i a nw e t l a n d ( t a k i n gl o n g - m o u n t a i na sc e n t e r , i nt h em i d d l eo f g u i l i uc a n a l ，l i o n - m o u n t a i n , d a c h a n g - m o u n t a i na n df e n g h u a n g - m o u n t a i n , a b o u t6k m 2 ) c a nb e 桂林工学院硕士学位论文 t h ee m p h a s e so fr e s t o r a t i o ni nt h en e a rf u t u r e t h ea i mo fh u i x i a nw e t l a n dr e s t o r a t i o ni nt h en e a r f u t u r ei se s t a b l i s h i n gas e l f - m a i n t a i n a b l ee c o s y s t e m ，t h el o n g t e r ma i mi sm a t c h i n gw i t ht h eb i g c o n d i t i o no fg u i l i ne c o t o u ra n dg r a d u a lb r i n g i n gb u f f e ra r e aa n dp r o t e c t i v eu s i n ga r e aa r o u n d b u f i e fa r e ai n t ot h er e s t o r a t i o ns c o p e ，f i n a l l y w ew i l lc o n s t r u c th u i x i a nw e t l a n di n t oas y n t h e t i c a n dm u l t i f u n e t i o nw e t l a n d , i n c l u d i n g ： ad e m o n s t r a t i o no fs o u t h e r nk a r s tw e t l a n d r e s t o r a t i o n ( c o o - w e t l a n da n de c o - a g r i c u l t u r e ) aw e t l a n dp a r ki nl if i v e r ss c e n e r ya n dab a s eo f r e s e a r c h i n ga n de d u c a t i n g t h er e s t o r a t i o no fh u i x i a nw e t l a n ds h o u l da d o p tt h ep r i n c i p l et h a t a c t i v e e n 西n e e r i n gr e s t o r a t i o nc o m b i n e dw i t l lb i o - r e s t o r a t i o n , e x p e la r t i f i c i a l a n dn e g a t i v e i n t e r f e r e n c e ，f n s tr e c o v e rt h ew a t e rl e v e lo f w e t l a n d ，g r a d u a l l yr e c o v e rs o i la n db i o l o g yi nh u i x i a n w e t l a n d i nc o n s i d e r a t i o no f t h ew e a t h e rc h a r a e t e r i s t i c si nh u i x i a nw e t l a n d , w es h o u l di n c r e a s et h e t i m eo f f l o o dt h a td e t a i n si nw e t l a n da n dt h ew a t e rl e v e lo f w e t l a n db ya p p r o p r i a t eb l o c k i n gf l o o d a tp l e n t i f u lw a t e rs e a s o n , a n dr e c o v g te c o s y s t e mc h a i no fh u i x i a nw e t l a n db yc h o o s i n gf i t t i n g n a t i v es p e c i e s k e yw o r d s ：h u i x i a nw e t l a n d ；t h ed e g r a d a t i o no f w e t l a n d ；t h er e s t o r a t i o no f w e t l a n d ； t h ec h a r a c t e r i s t i c so f w e t l a n d ；h y d r o l o g y ；s o i l ；b i o l o g y i 桂林工学院硕士学位论文 研究生学位论文独创性声明和版权使用授权说明 独创性声明 本人声明：所星交的论文是我个人在陈余道教授指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含他人已经发表或撰写 过的研究成果，也不包含为获得桂林工学院或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。 对论文的完成提供过帮助的有关人员已在论文中作了明确的说明并致以了谢意。 学位论文作者( 签字) ： 签字日期： 版权使用授权说明 本人完全了解桂林工学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：按照学校要求提 交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并提供目录检 索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为 目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。( 保密论文在解密后遵守此规定) 学位论文作者( 签字) ： 指导教师签字： 签字日期； 桂林工学院硕士学位论文 1 1 选题背景 第1 章绪论 桂林市是国家级历史文化名城和世界著名的风景旅游城市，而漓江是桂林的母亲河， 孕育了桂林的美丽山水，形成了漓江“水绕青山山绕水，山浮绿水水浮山”的世间仙境。 随着桂林市工农业、旅游业和城市建设的不断发展，人民对生活质量的要求也不断 提高。然而，漓江水生态系统面临着河道断流、湖泊萎缩、湿地干涸、水质恶化和物种 蜕化的风险，桂林市社会经济的可持续健康发展也受到了前所未有的挑战，“人类与自然 和谐”成为当前环境健康发展的焦点。2 0 0 5 年，水利部以水资源 2 0 0 5 1 3 6 2 号文水利部 关于同意在桂林市开展生态系统保护与修复试点工作的批复，将桂林市水生态系统保护 与修复建设列为全国第一批试点。试点工作的核心内容为漓江大水系建设“六江四 库四湖湿地”，具体指漓江及其支流川江、小溶江、甘棠江、桃花江和小东江，青狮潭 水库以及规划中的斧子口、川1 江和小溶江水库，杉湖、榕湖、桂湖和木龙湖，和会仙湿 地。“六江四库四湖一湿地”相互纵横交错，共同构成了漓江大水系的生态网络。 会仙湿地( 图1 1 ) 作为漓江大生态系统中的重要组成部分，是本文研究的主要对象。 该湿地位于桂林市临桂县的会仙镇，经过半个多世纪的掠夺性开发，水面萎缩，陆面被 疏干，环境恶化，生物资源枯竭，已经濒临消亡的边沿。上世纪5 0 年代尚有2 0 余个湖 塘，其后湖塘逐渐缩减，湿地逐渐于涸，目前湿地面积已由2 5 k i n 2 萎缩到约6 k m 2 因此， 修复和保护“桂林之肾”会仙湿地已刻不容缓。 1 2 国内外研究现状 美国陆军工程兵军团( u l l i t es t a t e sa r m yc o r p so fe n g i n e e r s ) 和e p a ( e n v i r o n m e n t a l p r o t e c t i o na g e n c y ) 联合把湿地定义为：湿地是指那些频繁或持续被地表水或地下水淹没或 饱和的地区，尤其适合并足以维持饱和土壤条件下植被的生长i l j 。 湿地科学起源于湖沼学和沼泽学。公元4 6 年，德国日尔曼人开采泥炭，初步认识沼泽 湿地。1 6 世纪中期，欧洲泥炭开采盛行，对沼泽湿地认识进一步加深。湿地研究最早可以 追溯到1 7 世纪，最早的著作可以认为是j 莱兰德( l e l a n d ) 的旅行游记( 1 5 3 5 1 5 4 3 年) ，他认为 沼泽是从森林演变而来的。1 6 5 2 年g b o a t e 在他所著书中最早阐述了沼泽的分类。1 7 世 纪末以前是湿地科学的孕育期，1 8 世纪末到1 9 世纪末为湿地科学仓q 立期。欧洲最早对沼泽 物质来源、形成因素、沼泽类型、沼泽演变与分布规律及开发利用都进行了较为系统的探讨， 创立了湿地科学基本理论的雏形。代表作为爱丁堡大学j w a l k e r 教授编写的地质学讲义 1 9 世纪，j a d a l u s 论述了湖泊沼泽化过程及沼泽植物带状分布规律。1 8 1 0 年，r r c n i e 在 桂林工学院硕士学位论文 其所著泥炭沼泽的自然历史和起源概论中提出了沼泽形成及演变过程的假说”。 图1 - 1会仙湿地地理位置图 2 0 世纪初，湿地科学进入发展期，学术著作开始出现“湿地( w e t l a n d ) ”一词。受 益于新技术和新方法的应用，大量湿地研究成果问世，对湿地的认识开始从感性上升到 理性，并开始走向系统与综合研究，从而确定湿地科学较为系统的科学理论与方法论， 基本形成一门独立的学科。德国沼泽学家韦t t l ( c a w e b e r ) 等学者共同建立了沼泽统一发 育过程学说理论，为湿地科学的主要理论之一。此后一大批湿地著作相继问世，丰富了 2 桂林工学院硕士学位论文 湿地科学理论。1 9 8 2 年开始为湿地科学的蓬勃发展期，其标志是在印度召开的第一届国 际湿地会议，迄今为止已召开了六届会议。特别是2 0 0 0 年在加拿大举办的魁北克2 0 0 0 世纪湿地大事件活动( q u e b e c2 0 0 0 - m i l e n i u mw e t l a n de v e n 0 在世界湿地科学发展历 史上具有里程碑的意义。各国政府与组织和科研机构都对湿地研究予以高度重视，短短 十余年内，国际上就出版了数十部湿地科学著作p 。1 ”。在上述著作中，由w j m i t s c h 锄d 和 j g g o s e l i n k 合作撰写的 w e t l a n d s ) 3 1 和由r c t e r t h x a d l e 撰写的 t r e a t m e n t w e t l l m d s ) 【4 】代表了当代国际湿地理论综合研究的最高水平，其中 w e t l d s 已经再版两次，为目 前世界上理论体系完整，数据翔实，内容丰富的湿地理论专著。 t r e a t m f n t w e t l a n d s ) 一 书除对主要湿地理论进行阐述外，它更侧重湿地生态工程设计与净化污水等湿地功能实 用技术论述，为湿地功能与应用技术最权威的湿地著作。这些著作基本建立了湿地科学 理论体系的主要框架。 一 近年来，湿地退化及其恢复与重建研究已成为世界各国科学家普遍关注的热点【3 4 ，1 2 l 。 国际湿地学界对人类活动干扰下的湿地退化研究极为重视【i 孓17 1 。所谓湿地恢复，是指通 过生态技术或生态工程对退化或消失的湿地进行修复或重建，再现干扰前的结构和功能， 以及相关的物理、化学和生物学特性，使其发挥应有的作用。1 9 9 6 年在澳大利亚佩斯召 开了以“湿地的未来”为主题的第五届国际湿她会议，大会讨论了如何增强湿地效益， 防止和解决湿地丧失、功能衰退、生物多样性减少等问题及保护与重建湿地的策略和措 施i l ”。2 0 0 0 年在加拿大魁北克举行的第六届国际湿地大会、第十一届国际泥炭大会、第 二十一届湿地科学家大会和第十一届国际沼泽湿地保护协会学术会议等世纪大事件活动 都把湿地退化与恢复作为大会的重要议程和议题【1 9 2 。 退化湿地的研究作为国际湿地学界学科前沿领域的关键问题【2 0 ，2 1 1 ，各国学者进行了 大量研究，目前特别注重湿地退化机制，退化湿地生态恢复与重建和人工构建理论的研 究；并利用恢复生态学理论在考虑湿地生态系统的特点和功能的基础上，按照恢复生态 学理论和方法进行湿地生境恢复技术的研烈2 2 ，2 3 1 。美国是世界上最早的生态恢复研究与 实践的国家之一，早在3 0 年代就开始了明尼苏达州北部地区的湿地恢复重建【l l 】，9 0 年代 加强了湿地恢复研究，实施了庞大的2 0 年湿地生态恢复计划1 2 4 l ，如世界著名的佛罗里达 大沼泽( e v e 唱l a d e s ) 的生态修复研究与试验【2 5 2 6 l ；密西西比河流域的生态恢复研究；佛罗 里达夏莱特的沼泽重建研究等【2 7 1 。欧洲共同体国家，如德国开展了莱茵河流域湿地的恢 复研究伫8 】；瑞典进行了浅水湖泊的恢复研究试验【2 9 】；英国进行了富营养化浅湖群( n o r f o l k b m a d s ) 退化生态系统的重建恢复研究【3 0 ，3 i i ；澳大利亚进行了采矿地带的湿地生态恢复研 究及人工湿地构建【3 甜。印度、越南、哥斯达黎加等亚洲国家则在河岸、三角洲湿地开展 了湿地生态恢复研究试验【3 3 椰j 。这些研究均探讨了湿地破坏及干扰后系统生态学过程的 变化及其机制，取得了许多重要进展。 我国是世界上湿地生态系统退化最为严重的国家之一，但系统地进行生态重建实践 桂林工学院硕士学位论文 和研究却起步较晚。对湿地的认识，可以上溯至商周时期，曾在礼记王制篇、禹贡、 水经注、徐霞客游记等地理古籍中有湿地的记载，并赋予不同的名称，反映其特 征的差异1 3 6 1 。国外学者研究也证实中国是世界上研究湿地最早的国家i l ”。5 0 年代以来， 我国出版了中国沼泽志、中国湖泊志和中国湿地植被等湿地著作，湿地研究 也取得了许多进展【1 2 2 2 3 ，研究范围包括人工湿地及各类天然湿地，如沼泽湿地，湖 泊湿地。海滨湿地等，既有湿地资源的系统调查和典型分析，又有湿地生态系统的结构、 功能与生物生产力的定位研究，还有湿地的环境效应及人类活动对湿地系统的影响研究、 湿地的保护与合理利用模式研究等【5 2 ，蜘。在研究过程中基础研究与应用研究相结合，重 视新技术在湿地研究中的应用1 5 4 5 3 】，取得了许多研究成果然而，大多数研究侧重于湿 地资源、环境、生物多样性及其保护与利用等，对受损湿地的生态过程研究较少近年 来，我国湿地学术界也已开始重视湿地退化研究1 5 9 - 6 2 1 ，已有一些科研项目初步涉及退化 成因研究【6 3 1 ，但对湿地生态系统退化机理的研究深入不够，如退化湿地生态系统恢复力、 演替规律研究，不同干扰条件下湿地生态系统的受损过程及其响应机制研究等；另外， 也缺乏对湿地生态系统退化过程的动态监测、模拟及预报研究即j 。 2 0 0 4 年，水利部的领导和专家连续两次专题考察了漓江，并紧急研究了漓江的生态 系统保护与修复建设问题。在水利部水资源司的指导下，广西水利厅和桂林市人民政府 组织编制了桂林市全国生态节水型社会建设试点规划报告书；2 0 0 4 年6 月广西水利厅 和桂林市人民政府向水利部水资源司进行了专题汇报；2 0 0 4 年8 月水利部部长专题会议 审议了该规划报告，并给出了专家意见。根据部长专题会议意见，广西水利厅和桂林市 人民政府在桂林市生态节水型社会建设试点规划报告书的基础上，编制了桂林市 水生态系统保护与修复建设试点规划报告书。水利部水资源司于2 0 0 5 年5 月听取了广 西水利厅关于该规划报告书的汇报，提出对规划期、评价体系标准、规划实施的保障等 内容的修改意见，据此，广西水利厅和桂林市人民政府组织进行规划的修改补充工作， 编制了桂林市水生态系统保护与修复规划，并予2 0 0 5 年7 月通过了水利部组织的审 查。水利部以水资源 2 0 0 5 1 3 6 2 号文水利部关于同意在桂林市开展生态系统保护与修复 试点工作的批复，同意将桂林市水生态系统保护与修复建设列为全国第一个试点。 桂林市水生态系统保护与修复规划建设的目标是保证“漓江不断流，堤防不决口， 湖泊不萎缩，湿地不干涸，水质不超标；生物多样性得保育，生物栖息地得恢复”，达到 “漓江水系托起循环经济，生态导向打造世界名城”的规划且标。 根据水利部批复文件的要求，为了吏好地实施桂林市水生态系统保护与修复建设项 目，广西水利厅和桂林市人民政府提出将会仙湿地修复作为重点项目之一，在2 0 0 6 年开 始实施目前还没有相关成果发表。 4 桂林工学院硕士学位论文 1 3 本文研究内容、方法和技术路线 1 3 1 研究内容 通过会仙湿地独特的水文、土壤与生物等特征的调查与研究，确定合理的特征指标，评 价湿地的功能与可修复性，为确定湿地修复的目标与修复方法提供科学依据。 主要研究内容包括： ( 1 ) 回顾湿地及湿地修复的国内外研究现状及进展，讨论了湿地及湿地修复的含义： ( 2 ) 在简要概述会仙湿地自然地理和社会经济状况的基础上，分别从水文特征、土壤 特征及生物特征三方面深入分析会仙湿地的现状特征； ( 3 ) 在深入分析了会仙湿地现状特征的基础上对其进行功能区划，提出现状存在的问 题，分析了湿地退化的原因，并进一步对会仙湿地的可修复性进行了评估； ( 4 ) 在以上分析研究的基础上，归纳了会仙湿地退化的影响因素，并对会仙湿地的修 复提出了建议，包括会仙湿地的修复范围，修复目标和修复方法。 1 3 2 研究方法 一、研究场地的选取及确定 根据临桂县地方志与2 0 0 6 年5 月份的现场踏勘，会仙湿地在宋代的面积约6 5 k i n 2 ，上 世纪5 0 年代面积约为2 5 k m 2 ，现存湿地面积约6 k i n 2 ( 如图1 2 ) 。本次工作场地以2 5 k m 2 范 围为主，位于会仙镇以北的睦洞村一带，北至西官庄一督龙一黄插塘一线，南至上高桥一睦 洞一黄毛一线，东至冯家，西至相思江一清水河东岸。 根据的现场踏勘、走访，并对照会仙镇l ：1 0 0 0 0 的地形图( 1 9 7 9 年) ，根据湿地内水 面及植被类型的不同，研究场地大致划分出四个条带，即： 保存较完好带区，人为活动较少湿地带区，可以看作原生湿地，但也已经被人为干扰； 退化湿地带区，湿地在一定程度上被排水疏干，不能再生长大型喜水植被的区域； 垦殖带区，已经被人为开垦为耕地的湿地： 非湿地带区，主要是在l ：1 0 0 0 0 地形图上高程大于1 5 0 m 的区域，是村屯驻扎带区。 二、野外调查 野外调查以路线穿插法为主，辅以特征物追踪、调查走访、洪痕调查。调查中采集 水样和土样，并开展少量的坑探、测量水深、估测流量、收集湿地内的生物信息。 三、样品的采集及测定 根据研究场地划分的不同带区，在研究场地内拉出五条剖面( 如图1 3 ) ，其中四条 剖面呈南北向，原则上每条剖面都能通过研究场地内的四个带区；另一条剖面较长，呈 北北西方向，与南北向五条剖面交叉，并通过湿地典型区域。 样品类型分为士样、水样和生物照片三种。 桂林工学院硕士学位论文 按照室内拟定的取样方案，现场沿各剖面采集水、土样，可根据现场情况适当调整 采样点。每个带区上至少应有3 5 个土样点，采集深度为地表以下3 0 c m 处；对于些 在原生湿地内的土样点进行分层取样，即在2 0 e r a 处取样一个，再在3 5 c m 处取样一个。 土壤样品在中国地质科学院岩溶地质研究所土壤实验室测定。 水样采集地点包括村中的民井、湿地的排泄点( 主要是研究场地内的几条小河如会 仙河、睦洞河、相思江及古桂柳运河) 、湿地内的水面和地下河的露头等，除现场测定水 位埋深( 地表水进行水深测定) 、盐度( s a l i n i t y ) 、溶解氧( d o ) 、总溶解固体( t d s ) 、 电导率( e c ) 、p h 值、温度指标外，总氮( t n ) 、总磷( t p ) 和高锰酸盐指数( c o d m 。) 3 项指标在广西重点实验室桂林工学院环境工程中心实验室进行水样测定。 生物信息样品的采集，一方面通过整理已有资料，另一方面通过现场调查，了解会 仙湿地的植物群落和动物群落，包括采集照片、标本，询问当地村民等。 1 3 3 技术路线 1 、会仙湿地资料的收集与整理。对国内外的相关参考文献进行查阅和整理；收集会仙湿地 的一般信息( 自然地理和社会经济状况) ：收集并分析会仙湿地的特征信息( 湿地水文特 征、土壤特征和生物特征) 。 2 、会仙湿地的功能区划与评价。在分析会仙湿地现状特征的基础上对其进行功能区划，提 出现状存在的问题，分析了湿地退化的原因，并进一步对会仙湿地的可修复性进行了评 估。 3 、会仙湿地的修复建议与策略。归纳了会仙湿地退化的影响因素，并对会仙湿地的修复提 出了建议，包括会仙湿地的修复范围，修复目标和修复方法。 6 桂林工学院硕士学位论文 技术路线框图如图1 - 4 。 图1 4会仙湿地特征与修复初步研究技术路线图 田埘耕嚣幅蓄鳟 n i 田 器旧粤酣晕邻g张嚣誉口 器陋件群署列罩讯 器恒舞赠罩稚鬈廿on瓣掣qh 账似目印躲巾般器嚣犯” 寰蟛晕堪忸 臻霹n 趟# h 蟮吣_ 【 桂林工学院硕士学位论文 皿蚪悖球磲畦站 c - 一田 桂林工学院硕士学位论文 第2 章研究区自然条件及社会经济概况 2 1 自然条件概况 2 1 1 地理位置 会仙湿地位于广西桂林市临桂县及雁山区，地跨东经1 1 0 0 0 8 3 8 ”1 1 0 0 1 6 7 5 7 ”，北纬 2 5 0 0 5 0 8 ”2 5 0 0 8 3 4 ”，主要分布在临挂县会仙镇的睦洞、四益、新民，山尾，文全，马 面村及四塘乡的大湾村和桂林市雁山区的竹园村，会仙湿地研究区具体位置见图1 - 1 。 2 1 2 气候 会仙湿地主要分布于桂林市临桂县会仙镇，该地区地处低纬度，气候温暖湿润，属 中亚热带季风气候区，因受太阳强热辐射和季风环流影响，四季分明，热量丰富，雨量 充沛。这里夏日长而湿润，盛行偏南风，多雨；冬日短而干燥，盛行偏北风，低温少雨； 春秋两季气温相当，秋季温度略高于春季，冬夏季风交替规律明显。 根据会仙湿地临近的临桂气象站资料，该区位于广西多雨地带的桂北暴雨中心，降 雨量十分丰富，多年平均降雨量约为1 8 6 3 2 m m ；多年平均蒸发量约为1 5 8 9 9 舢；多年 平均日照时数为1 5 8 8 5 h ；多年平均气温在1 9 2 ，历年极端最高气温3 8 8 ，极端最低 气温一3 3 ；多年平均水汽压1 8 4 h p a ，多年平均相对湿度为7 6 ，最小相对湿度为7 ；多年平均风速为2 0 r r d s ，最大风速可达1 8 m s ，最多风向为北风和东北风。临桂县气 象站各气象参数如附表1 。 2 1 3 水系 会仙湿地地势低洼、平坦，大部分地面高程在1 4 7 1 5 0 m 之间，湿地中部的狮子岩 一带地势最高，是柳江与桂江的分水岭。湿地核心地带的睦洞湖也是发源于狮子岩一带， 东，西两边地势稍低，青狮潭水库灌溉渠西于渠马面支渠从分水岭附近由北向南穿过， 把湿地分成东西两片，相思埭运河东西走向贯穿湿地，目前剩下的湿地大部分在运河北 边。会仙湿地核心地带的水主要从三个方向流出，其中分水塘的水经过分水陡，由运河 分别流向东( 良丰河) 、西( 相思江) 两个方向；睦洞湖水经过睦洞河流出，汇入相思江。 分水塘设分水陡、东陡、西陡3 座分水闸，水量经过分水陡进入运河东渠、西渠，运河 东段在雁山区良丰村蒋家坝附近汇入良丰河，在拓木附近注入漓江：运河西段在会仙镇 睦洞村莫家附近汇入会仙河，在大湾附近注入相思江。会仙湿地水系如图2 1 。 会仙湿地主要河流分述如下： 1 、相思江 相思江发源于临桂县庙头乡附近，上游段称为太平河，婉蜒南流到四塘乡步塘村与 ， 桂林工学院硕士学位论文 四塘河汇合后称为相思江，沿河纳入相思江的河流，东有清水河、睦洞河、会仙河，南 有陂鸡寨河、神弯河、罗锦河，至永福县罗锦镇的老鱼船村折向西流，在永福县苏桥镇 附近注入大溪河。主河流长4 5 k i n ，集雨面积5 7 4 6 k m 2 ，凤凰水文站控制面积5 6 2k m 2 。 相思江上游太平河长2 3 6 k m ，集雨面积8 3 k i n 2 ，一般河宽1 0 2 0 m ，正常水深 o 5 2 m ，枯水面距河岸仅1 2 m ，枯水水面比降o 3 5 ，洪水比降o 2 3 ，河道较为曲 折，河上阻水建筑物较多。相思江流域内地势为一凹形区域，四周较高，中间低，中间 是大片洼地和坡地，相思江切开西部丘陵向西流入大溪河，流域内山岭最高为9 0 0 m ，流 域中问地面高程在1 4 0 m 1 6 0 m 。相思江多年平均流量1 7 8 m 3 s ，历史最大洪水流量1 1 3 0 m ，枯水流量1 2 8m 3 s 。 2 、良丰江 良丰江发源于阳朔、永福、临桂三县交界的香草岩，由南向北流经临桂县的南边山、 六塘两乡( 镇) ，到桂林市郊良丰后转向东北穿过奇峰镇，在拓木处汇入漓江，全长5 8 k m ， 控制集雨面积5 0 4k m 2 。流域形状狭长，中下游系灰岩地区，多荒地与丘陵。河床为砂予、 碎石、淤泥等组成，冲淤甚微，上游为土山区，植被较好，沿河有4 片低洼土地，均属 桂林市郊区。 3 、睦洞河 会仙睦洞湖是睦洞河的发源地，睦洞河发源于冯家狮子岩一带。经睦洞流经九头山 汇入相思江，总集雨面积约2 2 4 k m 2 ，它是相思江洪水的滞洪区，也是湿地的地表径流排 泄区。 4 、会仙河 会仙河发源于临桂县六塘镇石头厂村，全长3 2 k m ，集雨面积1 0 4 k i n 2 ，中下游河面宽 2 0 m 左右，水深1 2 m ，水面比降o 3 3 ，洪水比降下游为o 1 5 ，中游为0 4 5 ，沿 河堰坝有1 2 座，均可灌溉农田，其中小江，大破口等水库控制面积2 7k m 2 ，由于河较 深较陡，虽有堰坝阻水，但出槽淹田的情况并不严重。 5 、古桂柳运河 古桂柳运河即相思埭运河东段在桂林南部良丰附近的蒋家坝流进良丰河，在拓木附 近注入漓江，西段在l 临桂县睦洞村委莫家附近注入会仙河后，在大湾附近与相思江汇合。 古桂柳运河沟通了漓江与柳江之间的航运，通过柳江又与红水河水系相联接，由柳 江可上达贵州之东南，由红水河可直抵云贵高原，通过邕江又可把越南北部和滇东联成 一气。因此，相思埭运河是古代桂林联系外部的纽带。相思埭运河枢纽工程分为：运河 东、西两渠：分水塘、陡门、桥梁等。 运河全线总长1 4 5 4 k m ，东渠由分水塘经新民、竹园村委入良丰江