宁夏沙湖水体透明度时空变化特征与影响因素研究
发布时间：2020-04-28 04:40
【摘要】：宁夏地处中国西北,降雨少,蒸发量大,气候干旱,生态环境脆弱。宁夏平原湖泊湿地犹如镶嵌于干旱区的明珠,发挥着巨大的水生态、水安全功能,生态地位十分重要。沙湖是宁夏最大湖泊,面临着严峻的水质下降和生态退化问题。因此,研究沙湖水质演化及其影响因素,对湖泊保护与可持续利用具有重大理论意义和实践意义。国内外已有研究表明,水体透明度在水生态学上具有非常重要的意义。一方面水体透明度本身即为重要水质监测指标;另一方面,它直接影响水下光场分布,进而影响水体的初级生产力,影响其他水质监测指标。此外,遥感技术具有快速、宏观、低成本和周期性等优点,通过研究水体反射光谱特征与水质监测指标浓度之间的关系,建立水质指标反演算法,可以大范围、动态监测水体污染及其变化特征,为湖泊生态管理提供技术支持。本研究应用3个时段、多点位水质监测、水体光谱实测数据和同时段高分一号遥感数据(GF-1),对沙湖水质现状、富营养化状态进行评价,分析了沙湖水体透明度的时空分布特征及其与其它水质参数的关系。基于敏感波段构建新的经验模型以及引入半分析模型,利用GF-1遥感影像数据对沙湖水体透明度进行遥感估算,得到了沙湖水体透明度时空分布,分析了影响沙湖水体透明度的主要因素。主要研究内容和结论如下:(1)以沙湖3次实测水质数据为基础,运用内梅罗综合污染指数评价方法对沙湖的水质进行评价,结果为沙湖综合污染指数均大于1.2,水体呈轻污染状态。时间分布上,6月、8月和10月综合污染指数分别为1.52、2.20和2.09,呈先增高、后下降的变化特征。空间分布上,湖区水质评价内梅罗综合污染指数较高的是鸟岛、码头区和养殖区。富营养化评价结果,监测期间宁夏沙湖各监测点位TLI值均大于50,沙湖水质处于轻度富营养化状态。时间分布上,沙湖8月份富营养状态最严重,其次是10月份,6月份最低。(2)影响沙湖水体透明度的主要驱动因子有pH值、溶氧、叶绿素a浓度和悬浮物浓度,其Pearson相关系数呈极显著负相关。进而通过相关分析,其中悬浮物、叶绿素是影响水体透明度的主要驱动因子,其相关系数R2分别为0.4053和0.3978。通过分析透明度、悬浮物、叶绿素和综合富营养状态指数的空间分布发现,悬浮物与透明度的时空分布表现出一致性,水体悬浮物直接影响水体透明度;叶绿素和综合富营养状态指数与透明度的时空分布吻合度不高,影响因素较为复杂。(3)运用波段比值法构建经验模型,同时引入半分析模型,验证其精度,比较两种方法的决定系数、均方根误差和相对误差的大小,结果表明,经验模型更适用于估算沙湖水体透明度。最终选择沙湖水体透明度估算的最佳模型为:SD=0.3336×(1/B4)+27.94。(4)根据沙湖水体透明度模型估算数值进行时空分析,与实测数值特征基本一致。即:时间分布上,夏季沙湖水体透明度最低,秋季其次,春季最大;空间分布上,透明度在湖心、进水口等区域数值较高,在第三排水口、鸟岛、码头等区域数值较低。模型估算值与实测数值存在误差,主要是因为采样点位和重复次数不足,影响了经验模型精度。(5)影响沙湖水体透明度的因素主要为:水质指标、旅游活动、外源生态补水、芦苇及其分布等。
【图文】：
北纬３８°邋４５＇邋１７〃邋一３８°邋４９＇邋４２〃，海拔１０９３－１１０２ｍ，西至东干渠，南与贺兰县洪广镇接壤，东逡逑南至八一渠，东至西一支渠一第三排水沟，北至沙湖景观大道一世纪大道一东干渠，总面积逡逑４２４７．７ｈｍ，沙湖地理位置见图２－１。逡逑：＾：邋ａ：；邋＾邋－ｍ逡逑？＿邋ｌＣ５，ｍ逦１０５＊邋３３＇０＂Ｅ逦＇．Ｉ－ｅ５邋Ｄ＇０＊Ｅ逦ｖ逦１０６°邋２０，３（ＴＥ逦１０６°邋２１，３０＂Ｅ逦１０６°邋２２，，３０＂Ｅ逡逑Ｋ逦ｒ．逡逑图２－１宁夏沙湖地理位置逡逑２．１．２自然地理概况逡逑（１）地质地貌逡逑沙湖自然保护区坐落于银川平原的中北部地区，西部依傍贺兰山，东部与黄河相邻，地势由逡逑南向北倾斜。研[偳谕寥赖牡湫吞卣髦饕钦釉蠡⑶庇约把卫；４拥孛蔡卣骺矗澈义现饕怯扇峦吵寤锞鸦饔眯纬桑艿叫鹿乖煸硕挠跋於鸾ハ鲁粒罅康牡谒腻义舷邓缮⑽镏省⒎缁镏鹉甓鸦纬闪松城鸬孛病Ｆ渲蟹缁车刂饕植加谏澈哪喜啵婊保埃叮罚担插义希瑁幔甲苊婊谋壤玻担保冲澹ァ８萆城鸬幕疃榭鲆约靶翁城鸱治韵录钢郑毫鞫城
本文编号：2643074
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北纬３８°邋４５＇邋１７〃邋一３８°邋４９＇邋４２〃，海拔１０９３－１１０２ｍ，西至东干渠，南与贺兰县洪广镇接壤，东逡逑南至八一渠，东至西一支渠一第三排水沟，北至沙湖景观大道一世纪大道一东干渠，总面积逡逑４２４７．７ｈｍ，沙湖地理位置见图２－１。逡逑：＾：邋ａ：；邋＾邋－ｍ逡逑？＿邋ｌＣ５，ｍ逦１０５＊邋３３＇０＂Ｅ逦＇．Ｉ－ｅ５邋Ｄ＇０＊Ｅ逦ｖ逦１０６°邋２０，３（ＴＥ逦１０６°邋２１，３０＂Ｅ逦１０６°邋２２，，３０＂Ｅ逡逑Ｋ逦ｒ．逡逑图２－１宁夏沙湖地理位置逡逑２．１．２自然地理概况逡逑（１）地质地貌逡逑沙湖自然保护区坐落于银川平原的中北部地区，西部依傍贺兰山，东部与黄河相邻，地势由逡逑南向北倾斜。研[偳谕寥赖牡湫吞卣髦饕钦釉蠡⑶庇约把卫；４拥孛蔡卣骺矗澈义现饕怯扇峦吵寤锞鸦饔眯纬桑艿叫鹿乖煸硕挠跋於鸾ハ鲁粒罅康牡谒腻义舷邓缮⑽镏省⒎缁镏鹉甓鸦纬闪松城鸬孛病Ｆ渲蟹缁车刂饕植加谏澈哪喜啵婊保埃叮罚担插义希瑁幔甲苊婊谋壤玻担保冲澹ァ８萆城鸬幕疃榭鲆约靶翁城鸱治韵录钢郑毫鞫城
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