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以會(huì )仙巖溶濕地為典型代表的西南巖溶濕地，由于人類(lèi)活動(dòng)的影響，其面臨著(zhù)水資源分配不均、生態(tài)環(huán)境惡化、濕地生態(tài)功能退化等一系列巖溶濕地共性問(wèn)題。本書(shū)從水循環(huán)和生態(tài)功能的角度，闡釋了會(huì )仙巖溶濕地地下河系統的水資源化利用與生態(tài)環(huán)境相互作用的機制，確定了地下河系統水資源合理開(kāi)發(fā)利用的臨界水位與生態(tài)需水量，研發(fā)了巖溶地下河探測、動(dòng)水封堵、儲備與應急利用和生態(tài)功能保護的關(guān)鍵技術(shù)，為石漠化區地下水資源的開(kāi)發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護提供理論技術(shù)支撐和示范樣板。

鄒勝章，二級研究員，中國地質(zhì)科學(xué)院碩士研究生導師，主要從事巖溶水資源調查評價(jià)及水土污染防控技術(shù)研究，主持并參與了多個(gè)高級別課題項目；發(fā)表論文30余篇；出版專(zhuān)著(zhù)4部。

樊連杰，巖溶地質(zhì)研究所副研究員，主要從事巖溶水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究工作，主持或參與了多個(gè)高級別課題項目，發(fā)表學(xué)術(shù)論文30余篇。

第1章 巖溶濕地地下水開(kāi)發(fā)及生態(tài)保護面臨的問(wèn)題與背景…………1

1.1 巖溶濕地類(lèi)型及其發(fā)育特征 ………………………………………1

1.2 中國巖溶濕地分布特征 ……………………………………………6

1.3 巖溶濕地功能與保護現狀…………………………………………16

1.4 巖溶濕地地下水資源開(kāi)發(fā)引發(fā)的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題…………………17

1.5 小結…………………………………………………………………17

第2章 典型巖溶濕地成因與演變驅動(dòng)機制 ……………………………19

2.1 巖溶濕地成因………………………………………………………19

2.2 會(huì )仙巖溶濕地成因與演化…………………………………………22

2.3 會(huì )仙巖溶濕地演化動(dòng)力機制………………………………………36

2.4 小結…………………………………………………………………52

第3章 巖溶濕地水循環(huán)過(guò)程及其生態(tài)水文效應 ………………………53

3.1 中國巖溶濕地生態(tài)水文過(guò)程研究進(jìn)展……………………………53

3.2 巖溶濕地系統水循環(huán)轉化規律……………………………………57

3.3 會(huì )仙巖溶濕地水文過(guò)程與生態(tài)效應………………………………59

3.4 普者黑巖溶濕地水文過(guò)程與生態(tài)效應……………………………73

3.5 小結…………………………………………………………………81

第4章 巖溶濕地地下水功能評價(jià)與區劃理論方法及應用 …………82

4.1 巖溶濕地地下水功能理念…………………………………………82

4.2 巖溶濕地地下水功能退化成因機制………………………………83

4.3 巖溶濕地退化評價(jià)指標體系與預警模型構建……………………85

4.4 會(huì )仙巖溶濕地生態(tài)系統健康評價(jià)…………………………………97

4.5 小結 ………………………………………………………………103

第5章 巖溶濕地生態(tài)功能保護與調控技術(shù)體系………………………104

5.1 巖溶水資源探測技術(shù) ……………………………………………104

5.2 巖溶濕地水位-水量雙控技術(shù) ……………………………………127

5.3 表層巖溶帶調蓄技術(shù) ……………………………………………144

5.4 巖溶水資源分級調控技術(shù) ………………………………………151

5.5 小結 ………………………………………………………………160

第6章 會(huì )仙巖溶濕地地下水合理開(kāi)發(fā)與生態(tài)保護對策 ……………161

6.1 巖溶濕地地下水開(kāi)發(fā)利用模式 …………………………………161

6.2 會(huì )仙巖溶濕地地下水開(kāi)發(fā)利用現狀 ……………………………165

6.3 會(huì )仙巖溶濕地地下水合理開(kāi)發(fā)利用示范與效益分析 …………166

6.4 會(huì )仙巖溶濕地地下水合理開(kāi)發(fā)與生態(tài)保護對策 ………………201

6.5 小結 ………………………………………………………………205

結論與建議 ………………………………………………………………………206

參考文獻 …………………………………………………………………………211

我國南方巖溶地區分布于云南、貴州、廣西、廣東、湖南、湖北、重慶和四川等?。▍^、市），面積約為78萬(wàn)km2。我國南方巖溶區別于北方巖溶的最主要特點(diǎn)是南方巖溶區發(fā)育大量的地下河，在地下河排泄區，由于特殊的水文地質(zhì)條件、水土結構和生物特性等，形成了一種區別于其他濕地的濕地類(lèi)型，稱(chēng)之為“巖溶濕地”。我國巖溶濕地廣泛分布于南方巖溶區，主要分布在云貴高原和廣西平原地區，其中著(zhù)名的有云南丘北普者黑濕地、云南納帕海濕地、貴州威寧草海濕地、貴州紅楓湖濕地、貴州織金八步湖濕地和廣西會(huì )仙濕地等。

巖溶濕地的功能主要體現在調節局部氣候、調蓄水資源、凈化環(huán)境、保護生物多樣性、保護自然資源、旅游、科研和科普等方面。健康的巖溶濕地在保障濕地內居民生活、農業(yè)生產(chǎn)用水方面發(fā)揮著(zhù)重要作用，但水資源的不合理開(kāi)發(fā)導致巖溶濕地地下水水位下降嚴重，引發(fā)巖溶塌陷、濕地沼澤萎縮及生物群落減少等一系列生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，嚴重威脅到濕地的健康與可持續發(fā)展。

巖溶濕地作為巖溶水系統的一部分，不但擁有獨特的生態(tài)環(huán)境，而且在石漠化地區水資源開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中具有特殊的意義；石漠化與巖溶濕地的發(fā)展、演化及地下水的循環(huán)三者間相互制約、相互影響。加強石漠化區地下河流域水賦存規律研究，闡明巖溶地下河的水資源化利用與生態(tài)環(huán)境相互作用機制，結合巖溶水文地質(zhì)、地球化學(xué)、生態(tài)學(xué)、氣象水文學(xué)及調查統計學(xué)等原理，揭示巖溶濕地形成演化理論及其退化演替規律，是實(shí)現石漠化區水資源開(kāi)發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境功能保護的有效途徑。

2017年，國家重點(diǎn)研發(fā)計劃重點(diǎn)項目“我國西部特殊地貌區地下水開(kāi)發(fā)利用與生態(tài)功能保護”（2017YFC0406100，2017~2021年） 啟動(dòng)，其中第四課題“巖溶石漠化區地下河水資源化及生態(tài)保護研究與示范”（2017YFC0406104） 選取南方巖溶區具代表性的會(huì )仙巖溶濕地，采用調查-探測-監測-試驗-分析相結合的技術(shù)方法，建立了會(huì )仙巖溶濕地系統地下水-地表水動(dòng)態(tài)監測網(wǎng)絡(luò )，查明了巖溶地下水循環(huán)及賦存

規律，初步闡明了地下河系統的水資源化利用與生態(tài)環(huán)境相互作用機制，確定了地下河系統水資源合理開(kāi)發(fā)利用的臨界水位與生態(tài)需水量，研發(fā)了巖溶地下河探測、動(dòng)水封堵、儲蓄與應急利用、生態(tài)功能保護的關(guān)鍵技術(shù)，編制了巖溶地下水資源化與生態(tài)功能保護技術(shù)方案，并在廣西會(huì )仙濕地典型區開(kāi)展了關(guān)鍵技術(shù)的應用示范。該研究成果對西南巖溶石漠化區地下河流域的水質(zhì)管理與生態(tài)保護具有重要意義。

本書(shū)主要集成了國家重點(diǎn)研發(fā)計劃課題“巖溶石漠化區地下河水資源化及生態(tài)保護研究與示范”（2017YFC0406104）、中國地質(zhì)調查局地質(zhì)調查項目“珠江流域水文地質(zhì)與水資源調查評價(jià)”（DD20221785）、廣西重點(diǎn)研發(fā)計劃項目“廣西典型水環(huán)境污染物監測技術(shù)開(kāi)發(fā)及示范研究”（桂科AB18050026）、“桂中連片干旱區水資源調控與生態(tài)綜合治理關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與示范”（桂科AB21220044） 和“桂林城區水土

環(huán)境新型污染物防治關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”（桂科AB22080070） 等項目取得的成果與認識，系統闡述了“五水”轉化動(dòng)力學(xué)模型、巖溶濕地水循環(huán)與“五水”轉化規律、石漠化區地下水合理利用與生態(tài)環(huán)境功能保護“三位一體”的技術(shù)方法體系，重點(diǎn)解決了石漠化區巖溶地下水循環(huán)演變過(guò)程及其生態(tài)功能危機形成機制等關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。

本書(shū)對地下河型巖溶濕地水資源開(kāi)發(fā)、水環(huán)境生態(tài)功能保護技術(shù)方法及應用示范方面的成果進(jìn)行了總結。全書(shū)共分為6章：第1章主要介紹巖溶濕地的定義和分類(lèi)，分析巖溶濕地水資源開(kāi)發(fā)及濕地水環(huán)境生態(tài)保護方面存在的主要問(wèn)題；第2章以會(huì )仙巖溶濕地為例，闡述巖溶濕地的成因和演化動(dòng)力機制；第3章從巖溶濕地水循環(huán)角度出發(fā)，分別論述典型巖溶濕地水文過(guò)程與生態(tài)效應；第4章重點(diǎn)闡述巖溶濕地生態(tài)與環(huán)境功能退化機制，通過(guò)構建的巖溶濕地健康評價(jià)模型，對典型巖溶濕地水功能進(jìn)行了評價(jià)與區劃；第5章介紹巖溶濕地生態(tài)功能保護與調控的4個(gè)關(guān)鍵技術(shù)方法；第6章介紹巖溶濕地水資源的開(kāi)發(fā)利用模式，及相關(guān)理論與技術(shù)方法在會(huì )仙巖溶濕地的應用示范所取得的成果與認識。

本書(shū)相關(guān)內容在研究過(guò)程中，得到了中華人民共和國科技部、中國地質(zhì)調查局、廣西科技廳的資助和項目專(zhuān)家組的有力支持。本書(shū)相關(guān)研究工作主要由中國地質(zhì)科學(xué)院巖溶地質(zhì)研究所承擔，同時(shí)得到了包括中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）、河北工程大學(xué)、中國地質(zhì)大學(xué)（北京）、桂林市氣象局等眾多單位相關(guān)科研人員的大力支持，為本書(shū)的研究資料翔實(shí)和高質(zhì)量完成奠定了堅實(shí)基礎。值此成果出版之際，對支持和幫助本書(shū)出版的各位專(zhuān)家、各級領(lǐng)導以及參加本成果相關(guān)項目研究的各位同仁表示衷心感謝。

本書(shū)以巖溶濕地為研究點(diǎn)，從關(guān)乎濕地健康的地下水和濕地生態(tài)功能角度闡述了巖溶濕地的水循環(huán)規律及特征，同時(shí)結合濕地生態(tài)系統和生態(tài)功能，研究了地下水開(kāi)發(fā)利用對濕地生態(tài)系統造成的影響，具有較高的學(xué)術(shù)參考價(jià)值和廣泛的實(shí)用價(jià)值。

濕地是珍貴的自然資源，也是重要的生態(tài)系統。濕地僅覆蓋地球表面6%的面積，卻為地球上20%的已知物種提供生存環(huán)境，具有不可替代的生態(tài)功能，因而被稱(chēng)為“地球之腎”（趙魁義，2002）。目前，國際學(xué)界并沒(méi)有統一的濕地定義，較常用的是《關(guān)于特別是作為水禽棲息地的國際重要濕地公約》（以下稱(chēng)《濕地公約》）給出的定義（國家林業(yè)局《濕地公約》履約辦公室，2001）：“濕地系指不論其為天然或人工、長(cháng)久或暫時(shí)之沼澤地、濕原、泥炭地或水域地帶，帶有靜止或流動(dòng)，或為淡水、半咸水或咸水水體者，包括低潮時(shí)水深不超過(guò)6 m的水域?！蔽覈鴿竦刭Y源總量大、分布遼闊、區域差異明顯、生物多樣性豐富、濕地類(lèi)型齊全，包括《濕地公約》定義的所有濕地類(lèi)型，并擁有世界獨特的高原濕地類(lèi)型——被譽(yù)為“水塔”的青藏高原濕地。第二次全國濕地資源調查結果顯示，全國濕地總面積5360.26 hm2①，濕地面

積占國土面積的比率（即濕地率）為5.58%。