普者黑流域土地利用及“源-汇”景观的氮磷输出响应研究
发布时间：2020-12-14 17:55
以滇东南典型岩溶流域普者黑为研究对象,在将流域划分为26个子流域的基础上,以2018年3个水期各子流域的水质数据为依据,结合子流域内土地利用结构和景观格局特征,采用相关性分析、冗余分析和回归分析,探讨流域氮、磷输出与景观特征指数的定量关系。结果表明:丰水期氮、磷输出要高于枯水期和平水期,全流域从外围到中部呈"汇"景观逐渐减小,"源"景观逐渐增大趋势,耕地是流域氮、磷输出的主要"源"景观,水域具有改善水质的"汇"景观功能;耕地、水域面积比例和斑块密度、香农多样性指数与水质之间相互关系显著,说明农业活动是影响普者黑流域氮、磷输出的主要原因,景观的破碎化促使了这一生态过程的发展;3个水期景观空间负荷对比指数（LWLI）与TP、PO43--P和NH4+-N均呈正相关,枯水期和丰水期时LWLI与所有水质指标均集中于同一象限,LWLI与丰水期TP的回归系数最大,R2为0.856,表明LWLI对水质指标的解释能力远大于传统景观指数,对水质评价及预测有重要意义。
【文章来源】：农业环境科学学报. 2020年06期 北大核心
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
子流域划分及采样点分布
由普者黑流域3个水期地表水体氮、磷实测数据（表2）可知，水体污染风险相对较高，部分时期氮、磷超标现象严重。NH4+-N、PO43--P浓度均值在3个水期均满足《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）中的Ⅰ、Ⅱ类水标准。云南省地表水水环境功能区划中，普者黑全湖执行Ⅲ类水标准，以此作为评价基准。TP浓度均值在丰水期超标率为42.30%、平水期为38.50%。TN含量则相对偏高，最大值达3.69mg·L-1，丰水期和平水期超标率分别高达76.91%和61.50%。由此可见，在丰水期和平水期流域水体承载氮、磷输入相对较多，水环境容量达到临界值，形势不容乐观。2.3 景观空间负荷对比指数与水质的相关性
住宅用地是水质退化的主要贡献源[22-24]，森林能够有效控制水体污染物的浓度。本研究中住宅用地并未表现出显著的相关性，可能是居民点分散且所占面积比例小的缘故。植被过滤带的净化作用对附着在土壤颗粒物中的氮、磷有很好地截留和降解作用[25]。但本研究枯水期时林地与TP、NH4+-N呈正相关。究其原因是与水体污染源和景观格局特征有关，研究区高大乔木林地主要集中在西部高海拔山区，中部洼地多为灌木林地或草地，林灌草复合型林地较少，这种植被类型涵养水源能力差、水土流失严重[16]。此外，普者黑村附近集中式餐饮住宿和八道哨乡规模化畜禽养殖等污染源也存在一定程度的干扰，促使了这一现象的发生。耕地与水质的关系尚未有明确的定论[26]，本研究中耕地与水质指标间的相关性显著，与周文[27]研究结果相同：太湖流域下游河流水质与耕地面积呈正相关。而段少琼[28]则认为三岔河流域耕地与水质呈负相关关系。耕地与水质关系的不确定性与研究区域的地形地貌、灌溉耕作方式、化肥施用等有关[23]。普者黑流域坡耕地面积比例大、分布集中，且属于典型的岩溶地貌，土壤短距离丢失和地下漏失现象普遍存在[29]，故而耕地对氮、磷输出的贡献较高。水域面积比例与水质指标均为负相关，在所有土地利用类型中相关性最高，此现象与于松延等[30]在北洛河流域的研究结果一致。普者黑河流、湖泊、库塘周边大量水生植物遍布，可有效拦截氮、磷等污染物[31]，对消减污染负荷也有很大作用。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于碳氮同位素的澜沧江水库TOC来源差异性分析[J]. 王从锋,胡子龙,杨正健,丹勇,赵萍,郝文超,聂小芬,聂睿,徐刘得,刘德富. 环境科学. 2019(07)
[2]普者黑岩溶湖泊湿地湖滨带景观格局演变对水质的影响[J]. 郭玉静,王妍,刘云根,郑毅,张超,侯磊. 生态学报. 2018(05)
[3]普者黑湖流域景观格局及生态风险时空演变[J]. 闻国静,刘云根,王妍,侯磊,王艳霞,郭玉静. 浙江农林大学学报. 2017(06)
[4]滇东南典型岩溶湿地沉积物不同形态磷分布特征[J]. 詹乃才,刘云根,王妍,梁启斌,侯磊,王书锦,张慧娟. 浙江农业学报. 2016(10)
[5]三峡库区面源污染形成的景观阻/动力评价与“源/汇”格局识别（英文）[J]. 王金亮,邵景安,王丹,倪九派,谢德体. Journal of Geographical Sciences. 2016(10)
[6]城镇化流域“源-汇”景观格局对河流氮磷空间分异的影响——以天津于桥水库流域为例[J]. 张亚娟,李崇巍,胡蓓蓓,谢慧君,宋爱云. 生态学报. 2017(07)
[7]1977～2014年枯水期普者黑湖面积的变化[J]. 王妍,刘云根,梁启斌,侯磊. 湿地科学. 2016(04)
[8]云南分散畜禽养殖密集型农村污水特征及污染风险评价[J]. 梅涵一,刘云根,郑寒,梁启斌,王妍,侯磊. 环境工程. 2016(07)
[9]草海湿地小流域土地利用与景观格局对氮、磷输出的影响[J]. 夏品华,孔祥量,喻理飞. 环境科学学报. 2016(08)
[10]岩溶峰丛洼地水土漏失及防治研究[J]. 蒋忠诚,罗为群,邓艳,曹建华,覃星铭,李衍青,杨奇勇. 地球学报. 2014(05)
硕士论文
[1]三岔河流域土地利用景观格局对水质的影响研究[D]. 段少琼.贵州大学 2016
[2]太湖流域河流水质状况及其对景观背景的响应分析[D]. 周文.南京大学 2012
本文编号：2916770
【文章来源】：农业环境科学学报. 2020年06期 北大核心
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
子流域划分及采样点分布
由普者黑流域3个水期地表水体氮、磷实测数据（表2）可知，水体污染风险相对较高，部分时期氮、磷超标现象严重。NH4+-N、PO43--P浓度均值在3个水期均满足《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）中的Ⅰ、Ⅱ类水标准。云南省地表水水环境功能区划中，普者黑全湖执行Ⅲ类水标准，以此作为评价基准。TP浓度均值在丰水期超标率为42.30%、平水期为38.50%。TN含量则相对偏高，最大值达3.69mg·L-1，丰水期和平水期超标率分别高达76.91%和61.50%。由此可见，在丰水期和平水期流域水体承载氮、磷输入相对较多，水环境容量达到临界值，形势不容乐观。2.3 景观空间负荷对比指数与水质的相关性
住宅用地是水质退化的主要贡献源[22-24]，森林能够有效控制水体污染物的浓度。本研究中住宅用地并未表现出显著的相关性，可能是居民点分散且所占面积比例小的缘故。植被过滤带的净化作用对附着在土壤颗粒物中的氮、磷有很好地截留和降解作用[25]。但本研究枯水期时林地与TP、NH4+-N呈正相关。究其原因是与水体污染源和景观格局特征有关，研究区高大乔木林地主要集中在西部高海拔山区，中部洼地多为灌木林地或草地，林灌草复合型林地较少，这种植被类型涵养水源能力差、水土流失严重[16]。此外，普者黑村附近集中式餐饮住宿和八道哨乡规模化畜禽养殖等污染源也存在一定程度的干扰，促使了这一现象的发生。耕地与水质的关系尚未有明确的定论[26]，本研究中耕地与水质指标间的相关性显著，与周文[27]研究结果相同：太湖流域下游河流水质与耕地面积呈正相关。而段少琼[28]则认为三岔河流域耕地与水质呈负相关关系。耕地与水质关系的不确定性与研究区域的地形地貌、灌溉耕作方式、化肥施用等有关[23]。普者黑流域坡耕地面积比例大、分布集中，且属于典型的岩溶地貌，土壤短距离丢失和地下漏失现象普遍存在[29]，故而耕地对氮、磷输出的贡献较高。水域面积比例与水质指标均为负相关，在所有土地利用类型中相关性最高，此现象与于松延等[30]在北洛河流域的研究结果一致。普者黑河流、湖泊、库塘周边大量水生植物遍布，可有效拦截氮、磷等污染物[31]，对消减污染负荷也有很大作用。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于碳氮同位素的澜沧江水库TOC来源差异性分析[J]. 王从锋,胡子龙,杨正健,丹勇,赵萍,郝文超,聂小芬,聂睿,徐刘得,刘德富. 环境科学. 2019(07)
[2]普者黑岩溶湖泊湿地湖滨带景观格局演变对水质的影响[J]. 郭玉静,王妍,刘云根,郑毅,张超,侯磊. 生态学报. 2018(05)
[3]普者黑湖流域景观格局及生态风险时空演变[J]. 闻国静,刘云根,王妍,侯磊,王艳霞,郭玉静. 浙江农林大学学报. 2017(06)
[4]滇东南典型岩溶湿地沉积物不同形态磷分布特征[J]. 詹乃才,刘云根,王妍,梁启斌,侯磊,王书锦,张慧娟. 浙江农业学报. 2016(10)
[5]三峡库区面源污染形成的景观阻/动力评价与“源/汇”格局识别（英文）[J]. 王金亮,邵景安,王丹,倪九派,谢德体. Journal of Geographical Sciences. 2016(10)
[6]城镇化流域“源-汇”景观格局对河流氮磷空间分异的影响——以天津于桥水库流域为例[J]. 张亚娟,李崇巍,胡蓓蓓,谢慧君,宋爱云. 生态学报. 2017(07)
[7]1977～2014年枯水期普者黑湖面积的变化[J]. 王妍,刘云根,梁启斌,侯磊. 湿地科学. 2016(04)
[8]云南分散畜禽养殖密集型农村污水特征及污染风险评价[J]. 梅涵一,刘云根,郑寒,梁启斌,王妍,侯磊. 环境工程. 2016(07)
[9]草海湿地小流域土地利用与景观格局对氮、磷输出的影响[J]. 夏品华,孔祥量,喻理飞. 环境科学学报. 2016(08)
[10]岩溶峰丛洼地水土漏失及防治研究[J]. 蒋忠诚,罗为群,邓艳,曹建华,覃星铭,李衍青,杨奇勇. 地球学报. 2014(05)
硕士论文
[1]三岔河流域土地利用景观格局对水质的影响研究[D]. 段少琼.贵州大学 2016
[2]太湖流域河流水质状况及其对景观背景的响应分析[D]. 周文.南京大学 2012
本文编号：2916770
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