浑河上游流域多尺度景观空间格局特征与水质响应关系研究

发布时间：2017-12-09 06:29

  本文关键词：浑河上游流域多尺度景观空间格局特征与水质响应关系研究

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【摘要】：浑河属于高度受控河流,是该流域上游区域大伙房水库的重要入库河流之一。大伙房是全国九大饮用水源地之一,浑河水质不但直接影响周围地区人类的生产生活,而且更是事关辽宁省约2,200万人口的饮用水安全保障大计。本研究以浑河上游流域为对象,从不同尺度的采样点缓冲区土地利用类型及景观空间格局的特征角度出发,分析其与河流水质指标之间的关系,研究结果对分析驱动流域水环境变化的原因及过程,因地制宜地制定流域水环境污染控制与防治方案以及生态建设提供科学依据。本研究基于浑河上游遥感影像和数字高程(DEM)数据,结合流域野外水生态调查与水质监测结果,利用ArcGIS、Fragstats、CANOCO及Spss等软件,选取景观格局指数来表征流域景观分布特征,对浑河流域上游的景观格局特征进行分析。对38个采样点分别建立50 m、100 m、00 m、500 m及800 m不同距离的5种尺度缓冲区,采用冗余分析和相关分析对浑河上游土地利用方式与流域水质之间的关系进行研究,并对各尺度空间内的景观指数与水质指标之间的相关性进行分析。结果表明：(1)浑河上游流域林地为优势景观类型,面积为4003 km2旱地斑块类型百分比(PLAND)为14.35%,居于第二位,且破碎化程度较高,这与该流域上游较多的农业用地在人为作用下导致其斑块形状比较规则有关；水域斑块个数最少,且具有很高的连通性,其最大斑块指数(LPI)仅次于林地,表明水域在该区域内具有—定的优势；水田和草地斑块个数(NP)值较高,趋于破碎化且自然稳定性低；居民建设用地斑块形状规则,并且与其他景观类型的临近程度很高。(2)对浑河上游流域土地利用类型和水质指标的相关性分析表明,在较小的空间尺度上农业用地和居民建设用地对水质的影响较为显著：林地和草地与TN(总氮)、NH4+-N(氨氮)、TP(总磷)、DO(溶解氧)、TDS(总溶解性固体)及BOD5(生化需氧量)负相关,旱地和水田与TDS、TN、NH4+-N、BOD5及TP正相关。在300 m尺度范围内土地利用方式是影响浑河上游流域水质的重要区域。当缓冲尺度超过300 m时,各土地利用类型对水质的影响逐渐减弱,在该流域上游通过合理规划与优化河岸附近的土地利用类型可有效控制与防治水体的非点源污染。(3)对浑河上游流域水质与景观格局指数之间的相关性分析表明,景观格局在不同尺度上对水质的影响存在明显异质性特征。斑块密度(PD)和LPI在100 m范围内对水质有显著影响；而NP、LSI、SHDI、CONTAG和AI在300 m作用区内均对水质有明显影响,建议对浑河生态功能退化的河岸带可因地制宜地采取人工生态修复工程措施。
【学位授予单位】：辽宁大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X52;TU984.18

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本文编号：1269433