流域“源—汇”景观格局对河流氮磷影响的研究

发布时间：2017-12-10 10:02

本文关键词：流域“源—汇”景观格局对河流氮磷影响的研究

【摘要】：流域景观的组成和空间格局的变化影响着河流污染物的产生和迁移过程,流域景观格局的演变对流域水环境带来显著影响。随着城镇化进程的逐渐加快,人为活动不断增加,导致河流氮磷污染物显著增加,水质不断恶化。本文以城镇化趋势明显的于桥水库流域为例,基于流域"源-汇"景观特征指数,结合于桥水库流域2013-2015年33个子流域的水质数据,采用空间分析、相关分析和冗余分析等分析方法,探讨在城镇化背景下,流域"源汇"景观格局特征与河流氮、磷负荷之间的定量关系。并以于桥水库流域1984年、1994年、2004年和2013年4期土地利用数据为基础,利用SWAT模型模拟了近30年来流域氮磷负荷的变化。运用CLUE-S模型模拟流域2020年土地利用变化,结合SWAT型,模拟于桥水库流域未来景观格局变化对氮磷负荷的影响,研究结果表明:(1)在2013年影像中,整个流域从上游到下游呈现"汇"景观面积减小,"源"景观面积增大的趋势,居民建设用地面积比在中下游子流域达34.6%,"汇"型景观中林地面积为33.5%。(2)景观空间负荷对比指数(LWLI)全局Moran's I的值为0.637,P0.01,在空间上趋于集群的现象,LWLI高-高聚集区与城镇化集中区域具有一致性。LWZI与氮、磷负荷空间分布存在极显著的相关性,平水期TN与LWLI的复相关系数R2为0.811,丰水期LWLI与TP的复相关系数R2为0.741。(3)子流域所有水质参数NH4+-N、TN、NO3--N、TP及LWLI均集中在同一象限,与其它景观特征指数相比,LWLI对河流中氮、磷的影响最大,城镇居民用地与水质指标氮磷负荷存在极显著的相关性,是流域水质污染重要的贡献源。(4)1984到2013年从上游到下游"源"景观不断增加,"汇"景观不断减少。城镇建设用地从1984年的11.66%增加到2013年的18.10%,流域城镇化趋势明显。(5)在天津于桥水库上游流域,SWAT模型的模拟期和验证期NS均大于0.7,PBLAS均小于18。说明该模型能有效地模拟流域径流和氮、磷负荷。(6)从1984-2013年"源"景观释放的TN、TP负荷不断增加,其中耕地释放的TN和TP减少,而城镇释放的TN和TP增加。城镇化过程中,耕地对总磷、总氮的影响趋势降低,而城镇对总氮、总磷的影响趋势增加。
【学位授予单位】：天津师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X52;P901

【参考文献】

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1 耿润哲;李明涛;王晓燕;庞树江;;基于SWAT模型的流域土地利用格局变化对面源污染的影响[J];农业工程学报;2015年16期

2 李昆;王玲;李兆华;王祥荣;陈红兵;吴忠;朱鹏;;丰水期洪湖水质空间变异特征及驱动力分析[J];环境科学;2015年04期

3 王琼;姜德娟;于靖;张华;;小清河流域氮磷时空特征及影响因素的空间与多元统计分析[J];生态与农村环境学报;2015年02期

4 王欢;袁旭音;陈海龙;许海燕;李正阳;;太湖流域上游西苕溪支流的营养状态特征及成因分析[J];湖泊科学;2015年02期

5 李艳利;李艳粉;徐宗学;关中美;;浑太河上游流域河岸缓冲区景观格局对水质的影响[J];生态与农村环境学报;2015年01期

6 陈萍;李崇巍;王中良;孟伟庆;包姗姗;谢慧君;;天津于桥水库流域典型景观类型时空演变分析[J];生态学杂志;2015年01期

7 焦胜;杨娜;彭楷;郭谌达;李振民;周怀宇;;沩水流域土地景观格局对河流水质的影响[J];地理研究;2014年12期

8 冯源嵩;林陶;杨庆媛;;百花湖周边城市近郊小流域氮、磷输出时空特征[J];环境科学;2014年12期

9 李晶;周自翔;;延河流域景观格局与生态水文过程分析[J];地理学报;2014年07期

10 李如忠;刘科峰;钱靖;杨继伟;张翩翩;;合肥市区典型景观水体氮磷污染特征及富营养化评价[J];环境科学;2014年05期