岩溶地区人类活动的水文效应研究现状及展望

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1、第33卷第8期地理科学进展Vol.33,No.82014年8月ProgressinGeographyAug.2014岩溶地区人类活动的水文效应研究现状及展望1,213,41张军以，王腊春，苏维词，曾春芬(1.南京大学地理与海洋科学学院，南京210093；2.贵州师范学院地理与旅游学院，贵阳550018；3.重庆师范大学地理科学学院，重庆400047；4.贵州科学院山地资源研究所，贵阳550001)摘要：在全球气候变化背景下，加之岩溶生态系统的脆弱性及敏感性，地表水与地下水交换迅速，岩溶水动力系统对人类活动

2、及其造成的生态环境变化反馈敏感。岩溶地区人类活动导致的植被退化、石漠化等环境问题已对岩溶地区的水文水循环过程造成了严重影响，水资源问题已成为岩溶地区发展的重要限制因素。本文在对岩溶生态系统及水文环境特性分析的基础上，从土地利用变化的水文效应，人类活动对降水—径流的影响、岩溶水资源的开发利用、岩溶地下水污染及水文模型在岩溶地区的应用等方面，概述了岩溶地区人类活动水文效应的相关研究现状与不足，总结了未来岩溶地区人类活动水文效应的5个研究趋势，并探讨了研究中的重点及难点问题。关键词：岩溶地区；人类活动；水文效应

3、；岩溶水资源；展望doi:10.11820/dlkxjz.2014.08.013中图分类号：P339文献标识码：A1引言区相比存在显著差异。岩溶水动力系统对外界环境变化反馈敏感，剧烈人类活动干扰已不同程度地水循环是联系地球系统中地圈—生物圈—大改变了岩溶地区的水文水循环过程，导致岩溶生态气圈的纽带，将地球表层、大气及地下作为整体进环境问题日趋突出，如石漠化、工程性缺水、岩溶地行关联研究是陆地水文循环研究的发展趋势(Oki下水污染等。而且，人类活动对岩溶含水体产生的etal,2006)。人类活动作为环境变化

4、的主要驱动力消极影响往往是不可逆的(Leόnetal,2009)，因此正之一，其造成的水文效应问题已成为国内外学者关确认识岩溶地区脆弱生态背景下人类活动的水文注的焦点(Livermanetal,2008;Paola,2011)，并被政效应，探讨人类活动对岩溶水文水循环过程及水资府间气候变化专门委员会(IPCC)、国际水文科学协源演变的驱动机理，岩溶水循环的响应变化，对岩溶地区水资源开发利用、生态修复、防灾减灾和保会(IAHS)、国际水文计划(IHP)、国际全球环境变化障社会经济可持续发展具有重要的理论及现

5、实意人文因素计划(IHDP)等国际组织及计划所重视。义。本文在对国内外岩溶地区人类活动水文效应陆地水循环是人类社会经济发展的基础，正确认识研究相关成果总结梳理的基础上，提出了未来岩溶人类活动对陆地水循环及水资源演变过程的影响地区人类活动水文效应研究的主要方向、存在的难及其耦合关系，可为实现水资源的可持续利用提供点，旨在为今后研究发展提供借鉴和参考。有效保障。岩溶系统及其岩溶作用是地球表层系统和全球碳—水—钙循环过程的重要组成部分，岩溶水循2岩溶生态系统及水文环境特性环与岩溶碳汇研究已成为应对全球环境变化框

6、架下的重要研究内容。岩溶地区作为典型的生态脆岩溶生态系统生产力低，恢复能力差，敏感性弱区，水文地质环境和水文水循环过程与非岩溶地强，易受外界干扰且受破坏后极难恢复。岩溶地收稿日期：2013-08；修订日期：2014-02。基金项目：国家自然科学基金项目(41371045，41261038)；国家科技支撑计划项目(2014BAB03B001)；贵州省重大科技专项项目(黔科合重大专项字[2012]6015)。作者简介：张军以(1985-)，男，山东沂南人，博士研究生，主要研究方向为水文水资源、生态环境与区域可

7、持续发展，E-mail:hellojunyi@yeah.net。通讯作者：王腊春(1963-)，男，江苏金坛人，教授，主要从事水文水资源方面的研究，E-mail:wang6312@263.net.cn。1125-1135页1126地理科学进展第33卷区由于成土母质的特殊性，成土速率极低，1cm厚3人类活动的水文效应研究现状土壤成土时间是其他类型母岩成土时间的10倍，达2000~3000年以上(彭晚霞等,2008)，因此从人3.1土地利用的水文效应类活动的时间尺度看，岩溶土壤具有不可再生短时间内人类活动导致

8、的土地利用变化是陆性。另外岩溶土壤稳定性差，易受侵蚀而发生地地水文变化的主要驱动因素之一(李昌峰等,表地下双重流失，造成土壤贫瘠化，甚至石漠化。2002)。土地利用主要通过改变地表覆被影响区域岩溶土壤的贫瘠、富钙、偏碱特性决定了植被的嗜环境，地表覆被影响流域的蒸散发、截留、下渗等特钙性和低生物量。中国茂兰的岩溶顶级森林群落性，改变了流域产汇流过程。岩溶生态系统的开放2总生物量为168.62t/hm，与亚热带半干旱地区旱性和脆弱