不同地貌条件下景观对河流水质的影响差异
发布时间：2021-04-08 10:03
景观对河流水质的影响在不同地区、不同空间尺度上存在差异。以赤水河流域为研究对象,根据地貌特征将研究区分为喀斯特地貌和非喀斯特地貌,在划分的29个子流域内采集测试水质数据,所选用的水质指标有溶解氧（DO）、电导率（EC）、总氮（TN）和总磷（TP）,运用空间分析及数理统计方法,分析流域内不同地貌区景观之间的差异,探究不同空间尺度上景观与水质指标之间的关系。结果表明:（1）流域内景观组成以林地和灌草为主,建设用地和耕地次之,景观组成在不同地貌区各空间尺度上存在差异。建设用地和耕地对水质具有负面影响,且在碳酸盐岩地区更显著;林地对水质具有正面影响;灌草对水质的影响相对复杂。（2）流域内水质表现为碳酸盐岩地区优于碎屑岩地区。景观破碎化指数与总氮（TN）、总磷（TP）呈正相关,是水质变化的重要影响因素;景观聚集度指数与溶解氧（DO）呈正相关;景观破碎化指数和景观聚集度指数与电导率（EC）的关系在两个地区呈相反的结果。（3）不同地貌区景观对河流水质具有不同程度的影响。在两个地区,景观组成对河流水质解释能力最大空间尺度均为河岸带尺度,解释率分别为53.4%和59.1%;景观格局对河流水质解释能力最大...
【文章来源】：生态学报. 2020,40(03)北大核心CSCD
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
不同地貌区景观组成与河流水质关系的冗余分析
赤水河是长江上游南岸较大的一级支流,源于云南省北部镇雄县,沿川黔边界流至贵州茅台镇后,纳桐梓河、古蔺河至赤水市,至四川省合江县与习水河相汇合后注入长江,以红军“四渡赤水”而闻名于世,又以出产“国酒茅台”而享誉中外。赤水河流域跨越云、贵、川三省,经纬度范围在104°44′—106°59′E,纬度在27°14′—28°50′N之间,研究区涉及7个主要县(市)行政区(图1),总面积为1.96×104 km2。气候类型属大陆性气候,冬干寒、夏热湿,最高气温39℃,最低-5℃,平均气温15—20℃,下游夏季炎热、冬季温和。中上游高原区年降雨900—1000 mm,下游丘陵区年降雨1000—1500 mm,雨季早,多集中在6—9月,占全年降雨量的70%左右。根据地质地貌特征(图1),将赤水河流域划分为喀斯特地貌区(主要以碳酸盐岩为主)和非喀斯特地貌区(主要以碎屑岩为主)。自云南省镇雄县至贵州省习水县为流域中上游地区,属于喀斯特地貌,占总面积的73.72%;习水县以下至四川省合江县为下游地区,属于非喀斯特地貌,占总面积的26.28%。中上游地区处于云贵高原及其斜坡地带,为高原、山地地区,岩石为三叠系石灰岩,红色砂岩、沙页岩,地势西南高东北低,高程在200—1890 m之间,河谷狭窄,峰丛、洼地、落水洞、暗河发育完整,部分地区岩溶发育。下游地区两岸丘陵起伏,沿江河谷平原十分宽阔,东南部有少量山地,岩石主要为碎屑岩、泥岩。流域内的景观组成以林地、灌草、水体、建设用地和耕地(包括水田和旱地)为主,未利用地相对较少。
选取2016年7月美国陆地卫星Landsat 8-OLI所获取的多波段扫描影像为实验数据,轨道号为127/40、127/41、128/40和128/41共四景影像。以Landsat 8-OLI的第2—7波段为实验数据,利用ENVI 5.4对研究区影像进行大气校正、辐射定标、几何校正、图像增强及裁剪等预处理;参照我国现有《土地利用现状分类标准》(GBT 21010—2007)的同时,结合研究区实际情况,将赤水河流域地表景观分为6类,即水体、林地、灌草、建设用地、耕地(包括水田和旱地)和未利用地。依据《中华人民共和国水土保持法》中规定,禁止在25度以上陡坡地开垦种植农作物,因为在25度以上陡坡地开垦会造成严重的水土流失。碳酸盐岩地区大于25度的陡坡地占该地区总面积的30.8%,碎屑岩地区陡坡地仅占该地区总面积的13.3%。因此将碳酸盐岩地区的林地、灌草和耕地分为坡林地(>25度林地)、坡灌草(>25度灌草)、坡耕坡(>25度耕地)以及非坡林地(0—25度林地)、非坡灌草(0—25度灌草)、非坡耕地(0—25度耕地),碎屑岩地区景观不区分,分类结果见图2。1.2.3 水质数据
【参考文献】：
期刊论文
[1]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)
[2]艾比湖区域水质空间分布特征及其与土地利用/覆被类型的关系[J]. 王娟,张飞,张月,任岩,于海洋. 生态学报. 2016(24)
[3]湖南水府庙水库流域景观格局与水质特征关系分析[J]. 王明浩,王文杰,冯宇,吴棣,吴坤. 环境工程技术学报. 2015(04)
[4]浑太河上游流域河岸缓冲区景观格局对水质的影响[J]. 李艳利,李艳粉,徐宗学,关中美. 生态与农村环境学报. 2015(01)
[5]沩水流域土地景观格局对河流水质的影响[J]. 焦胜,杨娜,彭楷,郭谌达,李振民,周怀宇. 地理研究. 2014(12)
[6]黄山市太平湖流域土地利用结构与河流水质相关性分析[J]. 陆君,刘亚风,黄洪辉,齐珂,李响,樊正球. 复旦学报(自然科学版). 2014(06)
[7]流溪河流域景观空间特征与河流水质的关联分析[J]. 吉冬青,文雅,魏建兵,吴志峰,刘庆,程炯. 生态学报. 2015(02)
[8]北京市土地利用分布与水质响应空间关系研究[J]. 王瑶,石爱军. 中国环境监测. 2012(03)
[9]黄土丘陵沟壑区不同地貌类型土地利用景观格局[J]. 钟德燕,常庆瑞. 水土保持通报. 2012(03)
[10]流域景观格局与河流水质的多变量相关分析[J]. 赵鹏,夏北成,秦建桥,赵华荣. 生态学报. 2012(08)
本文编号：3125349
【文章来源】：生态学报. 2020,40(03)北大核心CSCD
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
不同地貌区景观组成与河流水质关系的冗余分析
赤水河是长江上游南岸较大的一级支流,源于云南省北部镇雄县,沿川黔边界流至贵州茅台镇后,纳桐梓河、古蔺河至赤水市,至四川省合江县与习水河相汇合后注入长江,以红军“四渡赤水”而闻名于世,又以出产“国酒茅台”而享誉中外。赤水河流域跨越云、贵、川三省,经纬度范围在104°44′—106°59′E,纬度在27°14′—28°50′N之间,研究区涉及7个主要县(市)行政区(图1),总面积为1.96×104 km2。气候类型属大陆性气候,冬干寒、夏热湿,最高气温39℃,最低-5℃,平均气温15—20℃,下游夏季炎热、冬季温和。中上游高原区年降雨900—1000 mm,下游丘陵区年降雨1000—1500 mm,雨季早,多集中在6—9月,占全年降雨量的70%左右。根据地质地貌特征(图1),将赤水河流域划分为喀斯特地貌区(主要以碳酸盐岩为主)和非喀斯特地貌区(主要以碎屑岩为主)。自云南省镇雄县至贵州省习水县为流域中上游地区,属于喀斯特地貌,占总面积的73.72%;习水县以下至四川省合江县为下游地区,属于非喀斯特地貌,占总面积的26.28%。中上游地区处于云贵高原及其斜坡地带,为高原、山地地区,岩石为三叠系石灰岩,红色砂岩、沙页岩,地势西南高东北低,高程在200—1890 m之间,河谷狭窄,峰丛、洼地、落水洞、暗河发育完整,部分地区岩溶发育。下游地区两岸丘陵起伏,沿江河谷平原十分宽阔,东南部有少量山地,岩石主要为碎屑岩、泥岩。流域内的景观组成以林地、灌草、水体、建设用地和耕地(包括水田和旱地)为主,未利用地相对较少。
选取2016年7月美国陆地卫星Landsat 8-OLI所获取的多波段扫描影像为实验数据,轨道号为127/40、127/41、128/40和128/41共四景影像。以Landsat 8-OLI的第2—7波段为实验数据,利用ENVI 5.4对研究区影像进行大气校正、辐射定标、几何校正、图像增强及裁剪等预处理;参照我国现有《土地利用现状分类标准》(GBT 21010—2007)的同时,结合研究区实际情况,将赤水河流域地表景观分为6类,即水体、林地、灌草、建设用地、耕地(包括水田和旱地)和未利用地。依据《中华人民共和国水土保持法》中规定,禁止在25度以上陡坡地开垦种植农作物,因为在25度以上陡坡地开垦会造成严重的水土流失。碳酸盐岩地区大于25度的陡坡地占该地区总面积的30.8%,碎屑岩地区陡坡地仅占该地区总面积的13.3%。因此将碳酸盐岩地区的林地、灌草和耕地分为坡林地(>25度林地)、坡灌草(>25度灌草)、坡耕坡(>25度耕地)以及非坡林地(0—25度林地)、非坡灌草(0—25度灌草)、非坡耕地(0—25度耕地),碎屑岩地区景观不区分,分类结果见图2。1.2.3 水质数据
【参考文献】：
期刊论文
[1]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)
[2]艾比湖区域水质空间分布特征及其与土地利用/覆被类型的关系[J]. 王娟,张飞,张月,任岩,于海洋. 生态学报. 2016(24)
[3]湖南水府庙水库流域景观格局与水质特征关系分析[J]. 王明浩,王文杰,冯宇,吴棣,吴坤. 环境工程技术学报. 2015(04)
[4]浑太河上游流域河岸缓冲区景观格局对水质的影响[J]. 李艳利,李艳粉,徐宗学,关中美. 生态与农村环境学报. 2015(01)
[5]沩水流域土地景观格局对河流水质的影响[J]. 焦胜,杨娜,彭楷,郭谌达,李振民,周怀宇. 地理研究. 2014(12)
[6]黄山市太平湖流域土地利用结构与河流水质相关性分析[J]. 陆君,刘亚风,黄洪辉,齐珂,李响,樊正球. 复旦学报(自然科学版). 2014(06)
[7]流溪河流域景观空间特征与河流水质的关联分析[J]. 吉冬青,文雅,魏建兵,吴志峰,刘庆,程炯. 生态学报. 2015(02)
[8]北京市土地利用分布与水质响应空间关系研究[J]. 王瑶,石爱军. 中国环境监测. 2012(03)
[9]黄土丘陵沟壑区不同地貌类型土地利用景观格局[J]. 钟德燕,常庆瑞. 水土保持通报. 2012(03)
[10]流域景观格局与河流水质的多变量相关分析[J]. 赵鹏,夏北成,秦建桥,赵华荣. 生态学报. 2012(08)
本文编号：3125349
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