大理西湖表层沉积物沉积特征与沉积环境
Sedimentary Characteristics and Environment of Surface Sediments in Lake Xihu, Dali
DOI: 10.12677/AEP.2020.102015, PDF,   
作者: 贺柳青, 田洋洋, 冯仡哲, 陈 杨, 刘柏妤：云南师范大学旅游与地理科学学院，高原湖泊生态与全球变化实验室，云南 昆明；常凤琴*：云南师范大学旅游与地理科学学院，高原湖泊生态与全球变化实验室，云南 昆明；云南大学生态学与环境学院，高原湖泊生态与治理研究院，云南 昆明；张虎才, 张晓楠, 吴 汉：云南大学生态学与环境学院，高原湖泊生态与治理研究院，云南 昆明
关键词: 大理西湖；表层沉积物；沉积特征；沉积环境；Xihu Lake； Surface Sediments； Sedimentary Characteristics； Sedimentary Environment
摘要: 大理西湖是洱海上游湖泊，不但对于维系当地生态环境具有重要的作用，对洱海生态环境保护和治理也具有一定的意义。本文以大理西湖为研究对象，对采取的42个湖泊表层沉积物样品进行粒度、烧失量和磁化率分析。根据湖泊形态并考虑水深和入湖河流分布，以湖心岛为分界，大理西湖可分为湖西部和湖东部两个湖区。粒度数据综合分析结果显示，大理西湖西部湖区大面积现代沉积以粉砂组分为主。由于湖区周围风化作用强烈、侵蚀较强，大量外源物质由流水、风力作用搬运进入湖泊，使湖区西部的沉积速率较高。另一方面，湖泊水动力受水生植物影响，使细粒物质沉积过程缩短，湖泊淤积加速。以粒度、磁化率为指标的外源物质输入显示，外源物质输入对东部湖区的贡献较小，较弱的水动力条件也影响了东部湖区沉积环境，致使有机质含量较高的细粒沉积物集中在东部湖区。此外，由于湖区东部水深较浅、形态狭窄，沉水植物、挺水植物生长面积较大，加快了湖泊沼泽化趋势，进而对湖泊发展产生影响，使得西湖整体生态功能降低。
Abstract: Lake Xihu is one of the upper-reaches of Lake Erhai. It not only possesses an important function on local ecological and environment protection and management, but also is crucial to the ecological and environment protection and management of Erhai. Based on the sampling of 42 surface sediments in Lake Xihu, the grain size, loss on ignition and magnetic susceptibility were analyzed. According to the distribution of inflowing rivers, water depth and lacustrine formation, Lake Xihu was divided into western part and eastern part with boundary of the mid-island. These results showed that the composition of grain size in western part was mainly silt with an obvious fasting sedimentary rate which indicated that exterior materials were mainly forced by the catchment erosion and regional transportation. Meanwhile, the results of grain size and magnetic susceptibility showed that the composition of grain size in eastern part were mainly fine grain with higher content of organic materials which indicated an weak hydrodynamic conditions and regional transportation in this area. Furthermore, the swamping process of Lake Xihu was expedited by shallow water depth, narrow shape and blossoming of water plants, which influenced the development and function of lake, thus reducing the overall ecological function of the west lake.
文章引用：贺柳青, 常凤琴, 张虎才, 张晓楠, 田洋洋, 吴汉, 冯仡哲, 陈杨, 刘柏妤. 大理西湖表层沉积物沉积特征与沉积环境[J]. 环境保护前沿, 2020, 10(2): 135-146. https://doi.org/10.12677/AEP.2020.102015

参考文献

[1] 沈吉, 张恩楼, 夏威岚. 青海湖近千年来气候环境变化的湖泊沉积记录[J]. 第四纪研究, 2001, 21(6): 508-513.
[2] 沈吉, 杨丽原, 羊向东, 等. 全新世以来云南洱海流域气候变化与人类活动的湖泊沉积记录[J]. 中国科学D辑: 地球科学, 2004, 34(2): 130-138.
[3] 刘恩峰, 沈吉, 杨丽原, 等. 南四湖及主要入湖河流表层沉积物重金属形态组成及污染研究[J]. 环境科学, 2007, 28(6): 1377-1383.
[4] 王心源, 吴立, 张广胜, 等. 安徽巢湖全新世湖泊沉积物磁化率与粒度组合的变化特征及其环境意义[J]. 地理科学, 2008, 28(4): 548-553.
[5] 刘杰, 冯秀丽, 刘潇, 等. 潍坊港临近海域WF01钻孔沉积物磁化率与粒度变化相关性及其物源意义[J]. 中国海洋大学学报(自然科学版), 2017, 47(6): 104-111.
[6] 罗兰, 武胜利, 刘强吉. 博斯腾湖湖岸沉积物磁化率和粒度特征分析[J]. 水土保持研究, 2016, 23(2): 346-351.
[7] Heiri, O., Lotter, A.F. and Lemcke, G. (2001) Loss on Ignition as a Method for Estimating Organic and Carbonate Content in Sediments: Reproducibility and Comparability of Results. Journal of Paleolimnology, 25, 101-110. [Google Scholar] [CrossRef] 
[8] 杨冰洁, 余凤玲, 郑卓, 等. 南澳岛青澳湾沉积物粒度与烧失量指示的全新世沉积环境变化[J]. 海洋地质与第四纪地质, 2015, 35(6): 41-51.
[9] 吴旭东, 刘国旭, 沈吉. 湛江湖光岩玛珥湖全新世粒度变化特征及古气候意义[J]. 湖泊科学, 2016, 28(5): 1115-1122.
[10] 蒋复初, 王书兵, 李朝柱, 等. 内蒙古托克托台地湖相地层及其初步意义[J]. 第四纪研究, 2012, 32(5): 931-937.
[11] 沈吉, 肖海丰, 王苏民, 等. 云南鹤庆深钻揭示的区域气候轨道尺度演化[J]. 科学通报, 2007, 52(10): 1168-1173.
[12] 张振克, 吴瑞金, 王苏民, 等. 全新世大暖期云南洱海环境演化的湖泊沉积记录[J]. 海洋与湖沼, 2000, 31(2): 210-214.
[13] 张振克, 沈吉, 羊向东, 等. 近8ka来云南洱海湖泊沉积记录的气候变化与夏季印度季风强弱变化的关系[J]. 亚热带资源与环境学报, 2008, 3(3): 1-6.
[14] 吴敬禄, 王苏民. 云南程海富营养化过程的碳氧稳定同位素示踪[J]. 第四纪研究, 2003, 23(5): 557-564.
[15] 李宇, 王倩, 羊向东. 30-10ka云南高山湖泊高分辨率生物记录与气候突变事件[J]. 第四纪研究, 2019, 39(4): 863-877.
[16] 张军莉, 赵磊, 聂菊芬. 云南高原小湖泊水质空间分布特征研究[J]. 环境科学导刊, 2015, 34(2): 26-34.
[17] 喻庆国, 卢双珍, 曹顺伟, 等. 滇西北4个高原湖泊演变特征及其驱动因子[J]. 西部林业科学, 2015, 44(1): 1-8.
[18] 李宁云, 田昆, 陈玉惠, 等. 近30年滇西北高原湖泊海菜花(Ottelia acuminata)群落变化[J]. 湖泊科学, 2015, 27(3): 401-406.
[19] 孔德平, 杨发昌, 范亦农, 等. 大理洱源西湖村水污染负荷分析及对策措施[J]. 环境科学与技术, 2012, 35(S2): 86-90.
[20] 阎雯雯, 毛志睿, 赵超, 等. 乡村景观与旅游规划设计探析——以大理市洱源西湖旅游区为例[J]. 江西科学, 2011, 29(2): 219-222.
[21] 康文刚, 陈光杰, 王教元, 等. 大理西湖流域开发历史与硅藻群落变化的模式识别[J]. 应用生态学报, 2017, 28(3): 1001-1012.
[22] 李华勇, 张虎才, 陈光杰, 等. 云南高原湖泊表层沉积物粒度特征及环境指示意义[J]. 沉积学报, 2017, 35(3): 499-507.
[23] 朱秀, 朱红涛, 曾洪流, 等. 云南洱海现代湖盆源——汇系统划分、特征及差异[J]. 地球科学, 2017, 42(11): 2010-2024.
[24] 毛志睿, 陆莹. 高原湖泊型湿地人居环境保护与发展对策研究——以大理洱源西湖国家湿地公园为例[J]. 西部人居环境学刊, 2013(4): 72-78.
[25] 武梦娟, 牛洁, 张虎才, 等. 云南抚仙湖沉积物粒度分维特征及环境意义[J]. 云南大学学报(自然科学版), 2019, 41(4): 738-745.
[26] 蒲佳, 马龙, 吉力力·阿不都外力, 等. 新疆博斯腾湖表层沉积物粒度空间分布特征[J]. 干旱区研究, 2018, 35(2): 477-485.
[27] 吴汉, 常凤琴, 张虎才, 等. 泸沽湖表层沉积物粒度空间分布特征及其影响因素[J]. 沉积学报, 2016, 34(4): 679-687.
[28] 雷国良. 额济纳盆地晚更新世以来湖相沉积记录与环境演变[D]: [博士学位论文]. 兰州: 兰州大学, 2009.
[29] Kelts, K. (1988) Environments of Deposition of Lacustrine Petroleum Source Rocks: An Introduction. Geological Society, London, Special Publications, 40, 3-26. [Google Scholar] [CrossRef] 
[30] 刘子亭, 余俊清, 张保华, 等. 烧失量分析在湖泊沉积与环境变化研究中的应用[J]. 盐湖研究, 2006, 14(2): 67-72.
[31] 袁旭音, 陈骏, 季峻峰, 等. 太湖现代沉积物的物质组成和形成条件分析[J]. 南京大学学报(自然科学版), 2002, 38(6): 756-765.
[32] 李自超. 湖光岩玛珥湖表层沉积特征及其环境意义[D]: [硕士学位论文]. 湛江: 广东海洋大学, 2017.
[33] 张来甲, 叶春, 李春华, 等. 沉水植物腐解对水体水质的影响[J]. 环境科学研究, 2013, 26(2): 145-151.
[34] 亓鹏玉, 刘金明. 挺水植物芦苇的腐解对水体水质的影响[J]. 环境工程技术学报, 2016, 6(6): 591-599.
[35] 吴金甲, 陈诗越, 姚敏, 等. 黄河下游历史时期环境变化的烧失量记录[J]. 安徽师范大学学报(自然科学版), 2014, 37(3): 270-273.
[36] 谭红兵, 马海州, 张西营. 碳酸盐研究与其记录的环境变化[J]. 盐湖研究, 2003, 11(4): 20-27.
[37] 杨伦庆, 张虎才, 类延斌, 等. 内蒙古西部额济纳古湖小狐山剖面有机质与碳酸盐组成及其古环境意义[J]. 第四纪研究, 2009, 29(2): 256-267.
[38] 叶远达, 徐海, 蓝江湖, 等. 云南程海沉积物粒度对水深的指示意义[J]. 第四纪研究, 2018, 38(4): 1007-1016.
[39] 朱正杰, 陈敬安. 云南程海沉积物碳酸盐来源辨识[J]. 湖泊科学, 2009, 21(3): 382-386.
[40] Dean, W.E. (1999) The Carbon Cycle and Biogeochemical Dynamics in Lake Sediments. Journal of Paleolimnology, 21, 375-393. [Google Scholar] [CrossRef] 
[41] Collinson, D.W. (1983) Methods in Rock Magnetism and Palaeomagnetism. Chapman and Hall, London, New York, 21-33. [Google Scholar] [CrossRef] 
[42] Oldfield, F. and Scoullos, M. (1984) Particulate Pollution Monitoring ín Elefsis Gulf: The Role of Mineral Magnetic Studies. Marine Pollution Bulletin, 15, 229-231. [Google Scholar] [CrossRef] 
[43] 吴瑞金. 湖泊沉积物的磁化率、频率磁化率及其古气候意义——以青海湖、岱海近代沉积为例[J]. 湖泊科学, 1993, 5(2): 128-135.
[44] Oldfield, F. (1991) Environmental Magnetism: A Personal Perspective. Quaternary Science Reviews, 10, 73-85. [Google Scholar] [CrossRef] 
[45] 马学志, 王永波, 赵辰辰, 等. 青藏高原东南部巴松措现代沉积过程及其对气候变化的响应[J]. 湖泊科学, 2019, 31(4): 1169-1181.
[46] 王建, 刘泽纯, 姜文英, 等. 磁化率与粒度、矿物的关系及其古环境意义[J]. 地理学报, 1996, 51(2): 155-163.
[47] Digerefldt, G. (1986) Studies on Past Lake Level Fluctuations. In: Berglund, B.E., Ed., Handbook of Holocene Palaeoecology and Palaeohydrology, John Wiley, Chichester, 127-143.
[48] 张俊辉, 杨太保, 李永国, 等. 柴达木盆地察尔汗盐湖CH0310钻孔沉积物磁化率及其影响因素分析[J]. 沉积学报, 2010, 28(4): 790-797.
[49] 田庆春. 青藏高原腹地湖泊沉积物记录的中更新世以来的气候变化[D]: [博士学位论文]. 兰州: 兰州大学, 2012.
[50] 杨建强, 崔之久, 易朝露, 等. 云南点苍山冰川湖泊沉积物磁化率的影响因素及其环境意义[J]. 第四纪研究, 2004, 24(5): 591-597.
[51] 殷勇, 方念乔, 王倩, 等. 云南中甸纳帕海湖泊沉积物的磁化率及环境意义[J]. 地理科学, 2002, 22(4): 413-419.
[52] 胡守云, 邓成龙, E. Appel, 等. 湖泊沉积物磁学性质的环境意义[J]. 科学通报, 2001, 46(17): 1491-1494.