基于GIS的百花湖流域土地利用變化與水質(zhì)響應(yīng)
發(fā)布時間:2021-03-11 04:41
利用ArcGIS和ENVI軟件并結(jié)合Spearman分析法,探究百花湖流域1997年、2007年和2017年土地利用類型變化對5種水質(zhì)指標年均值的響應(yīng)。結(jié)果表明:1997—2017年流域內(nèi)林地和建筑用地面積遞增,耕地面積遞減,林地占整個流域面積的50%以上;在土地轉(zhuǎn)移中林地、建筑用地和耕地之間的轉(zhuǎn)移最大,林地和建筑用地的增加主要來自耕地;1997年水質(zhì)最好,2007年水質(zhì)最差,2017年對流域?qū)嵤┧廴局卫砉こ毯笏|(zhì)有所改善;相關(guān)分析得出建筑用地、耕地與TN、TP、NH3-N呈顯著正相關(guān),對TN、TP、NH3-N有"源"的作用,林地與TN、TP呈顯著負相關(guān),對TN、TP有"匯"的作用。
【文章來源】:環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù). 2020,32(03)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
百花湖水系和采樣點分布
由1997年、2007年和2017年百花湖流域土地利用類型分布[見圖2(a)(b)(c)]統(tǒng)計得出其面積和占比(見表1)。流域內(nèi)耕地、建筑用地和林地面積占主要部分;其中林地和建筑用地面積遞增,耕地面積遞減,這3年林地面積均占流域總面積的50%以上,且大部分林地主要分布在百花湖以西、以南及西北部。1997年耕地占比為22.53%, 2007年—2017年耕地占比從20.32%降到12.86%,這與當?shù)氐耐烁林政策有很大關(guān)系。1997年、2007年和2017年建筑用地占比分別為13.85%、15.22%和17.49%,逐年增加,且主要分布在流域的東南部,主要原因是百花湖流域東南部地勢平緩,有利于城鎮(zhèn)化建設(shè)。草地占地面積先增加后減少,總體呈下降趨勢。水域在這3年面積變化不大。表1 1997年、2007年和2017年百花湖流域各土地利用類型面積及其占比Table 1 Area and proportion of each land use type in Baihua Lake basin in 1997, 2007 and 2017 土地利用類型 1997年 2007年 2017年 面積A/km2 占比/% 面積A/km2 占比/% 面積A/ km2 占比/% 草地 7.76 5.27 8.00 5.44 7.11 4.83 耕地 33.15 22.53 29.90 20.32 18.92 12.86 建筑用地 20.38 13.85 22.40 15.22 25.74 17.49 林地 74.58 50.68 76.91 52.27 84.44 57.38 水域 11.28 7.67 9.94 6.75 10.94 7.44
依據(jù)地貌特征,分別以5個采樣點為圓心建立緩沖區(qū),緩沖半徑分別為500 m、1 000 m、1 500 m、2 000 m[13]?紤]到半徑為1 500 m的緩沖區(qū)互不干擾或干擾較小,且每個采樣點在此緩沖區(qū)相互接壤(見圖3),故選其為研究對象。緩沖區(qū)內(nèi)各土地利用類型面積見表5。由表5可知,這3年草地面積為1.65 km2~1.88 km2,面積變化不大,對水質(zhì)污染無影響;水域面積2007年最小,原因是該年建筑用地和耕地增加,加大了生活及農(nóng)業(yè)用水量。林地由1997年的13.07 km2減小到2007年的10.08 km2,林地面積減小水質(zhì)變差,2017年林地又增加到18.06 km2,水質(zhì)變好。原因可能是林地增加有利于土壤中TN、TP的吸收;反之,林地減少會增加水環(huán)境中TN、TP的含量,其對TN、TP有“匯”的作用。建筑用地和耕地面積之和呈先增加后減小趨勢,2007年面積最大,達到13.98 km2,這也造成了該年水質(zhì)指標中TN、TP和NH3-N嚴重超標,出現(xiàn)水質(zhì)惡化現(xiàn)象,建筑用地和耕地對TN、TP、NH3-N有“源”的作用[14]。表5 1997年、2007年和2017年半徑為1 500 m緩沖區(qū)內(nèi)各土地利用類型面積 Table 5 Land use area in the buffer zone with a radius of 1 500 m in 1997, 2007 and 2017 km2km2 年份 草地 耕地 建筑用地 林地 水域 1997年 1.65 6.21 4.03 13.07 10.35 2007年 1.88 8.06 5.92 10.08 9.37 2017年 1.82 2.85 2.56 18.06 10.03
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于RS和GIS的濟南市長清區(qū)土地利用時空變化分析[J]. 孫嘉欣,何杰,余國良,韓俊. 農(nóng)業(yè)科學研究. 2018(03)
[2]江蘇省太湖流域水生態(tài)健康評估的初步實踐及展望[J]. 李繼影,牛志春,陳橋,徐恒省,張詠,徐東炯. 環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù). 2018(05)
[3]貴州紅楓湖水質(zhì)時空變化特征研究[J]. 張耀,楊永瓊,李曉燕,王敬富,余萍萍,陳權(quán),金祖雪. 貴州師范大學學報(自然科學版). 2018(05)
[4]煙臺港港池水質(zhì)狀況調(diào)查及評價[J]. 戚瑋真,李金慶,朱董楠,王穎,孫超,段效輝,魯閩,王海濤,劉鵬. 環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù). 2018(04)
[5]貴州高原水庫富營養(yǎng)化特征及評價[J]. 李秋華. 貴州師范大學學報(自然科學版). 2018(02)
[6]百花湖水庫后生浮游動物群落結(jié)構(gòu)時空分布特征及水質(zhì)評價[J]. 夏品華,林陶. 貴州師范大學學報(自然科學版). 2018(01)
[7]基于秩相關(guān)系數(shù)法的環(huán)境空氣質(zhì)量情況及變化趨勢研究[J]. 方強. 青海環(huán)境. 2017(01)
[8]基于最小累積阻力模型的三峽庫區(qū)耕地面源污染源-匯風險識別[J]. 王金亮,謝德體,邵景安,倪九派,雷平. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2016(16)
[9]基于SWAT模型的昌江流域土地利用變化對水環(huán)境的影響研究[J]. 劉瑤,江輝,方玉杰,王靜嵐,閆喜鳳. 長江流域資源與環(huán)境. 2015(06)
[10]1976年以來北洛河流域土地利用變化對人類活動程度的響應(yīng)[J]. 吳琳娜,楊勝天,劉曉燕,羅婭,周旭,趙海根. 地理學報. 2014(01)
本文編號:3075875
【文章來源】:環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù). 2020,32(03)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
百花湖水系和采樣點分布
由1997年、2007年和2017年百花湖流域土地利用類型分布[見圖2(a)(b)(c)]統(tǒng)計得出其面積和占比(見表1)。流域內(nèi)耕地、建筑用地和林地面積占主要部分;其中林地和建筑用地面積遞增,耕地面積遞減,這3年林地面積均占流域總面積的50%以上,且大部分林地主要分布在百花湖以西、以南及西北部。1997年耕地占比為22.53%, 2007年—2017年耕地占比從20.32%降到12.86%,這與當?shù)氐耐烁林政策有很大關(guān)系。1997年、2007年和2017年建筑用地占比分別為13.85%、15.22%和17.49%,逐年增加,且主要分布在流域的東南部,主要原因是百花湖流域東南部地勢平緩,有利于城鎮(zhèn)化建設(shè)。草地占地面積先增加后減少,總體呈下降趨勢。水域在這3年面積變化不大。表1 1997年、2007年和2017年百花湖流域各土地利用類型面積及其占比Table 1 Area and proportion of each land use type in Baihua Lake basin in 1997, 2007 and 2017 土地利用類型 1997年 2007年 2017年 面積A/km2 占比/% 面積A/km2 占比/% 面積A/ km2 占比/% 草地 7.76 5.27 8.00 5.44 7.11 4.83 耕地 33.15 22.53 29.90 20.32 18.92 12.86 建筑用地 20.38 13.85 22.40 15.22 25.74 17.49 林地 74.58 50.68 76.91 52.27 84.44 57.38 水域 11.28 7.67 9.94 6.75 10.94 7.44
依據(jù)地貌特征,分別以5個采樣點為圓心建立緩沖區(qū),緩沖半徑分別為500 m、1 000 m、1 500 m、2 000 m[13]?紤]到半徑為1 500 m的緩沖區(qū)互不干擾或干擾較小,且每個采樣點在此緩沖區(qū)相互接壤(見圖3),故選其為研究對象。緩沖區(qū)內(nèi)各土地利用類型面積見表5。由表5可知,這3年草地面積為1.65 km2~1.88 km2,面積變化不大,對水質(zhì)污染無影響;水域面積2007年最小,原因是該年建筑用地和耕地增加,加大了生活及農(nóng)業(yè)用水量。林地由1997年的13.07 km2減小到2007年的10.08 km2,林地面積減小水質(zhì)變差,2017年林地又增加到18.06 km2,水質(zhì)變好。原因可能是林地增加有利于土壤中TN、TP的吸收;反之,林地減少會增加水環(huán)境中TN、TP的含量,其對TN、TP有“匯”的作用。建筑用地和耕地面積之和呈先增加后減小趨勢,2007年面積最大,達到13.98 km2,這也造成了該年水質(zhì)指標中TN、TP和NH3-N嚴重超標,出現(xiàn)水質(zhì)惡化現(xiàn)象,建筑用地和耕地對TN、TP、NH3-N有“源”的作用[14]。表5 1997年、2007年和2017年半徑為1 500 m緩沖區(qū)內(nèi)各土地利用類型面積 Table 5 Land use area in the buffer zone with a radius of 1 500 m in 1997, 2007 and 2017 km2km2 年份 草地 耕地 建筑用地 林地 水域 1997年 1.65 6.21 4.03 13.07 10.35 2007年 1.88 8.06 5.92 10.08 9.37 2017年 1.82 2.85 2.56 18.06 10.03
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于RS和GIS的濟南市長清區(qū)土地利用時空變化分析[J]. 孫嘉欣,何杰,余國良,韓俊. 農(nóng)業(yè)科學研究. 2018(03)
[2]江蘇省太湖流域水生態(tài)健康評估的初步實踐及展望[J]. 李繼影,牛志春,陳橋,徐恒省,張詠,徐東炯. 環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù). 2018(05)
[3]貴州紅楓湖水質(zhì)時空變化特征研究[J]. 張耀,楊永瓊,李曉燕,王敬富,余萍萍,陳權(quán),金祖雪. 貴州師范大學學報(自然科學版). 2018(05)
[4]煙臺港港池水質(zhì)狀況調(diào)查及評價[J]. 戚瑋真,李金慶,朱董楠,王穎,孫超,段效輝,魯閩,王海濤,劉鵬. 環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù). 2018(04)
[5]貴州高原水庫富營養(yǎng)化特征及評價[J]. 李秋華. 貴州師范大學學報(自然科學版). 2018(02)
[6]百花湖水庫后生浮游動物群落結(jié)構(gòu)時空分布特征及水質(zhì)評價[J]. 夏品華,林陶. 貴州師范大學學報(自然科學版). 2018(01)
[7]基于秩相關(guān)系數(shù)法的環(huán)境空氣質(zhì)量情況及變化趨勢研究[J]. 方強. 青海環(huán)境. 2017(01)
[8]基于最小累積阻力模型的三峽庫區(qū)耕地面源污染源-匯風險識別[J]. 王金亮,謝德體,邵景安,倪九派,雷平. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2016(16)
[9]基于SWAT模型的昌江流域土地利用變化對水環(huán)境的影響研究[J]. 劉瑤,江輝,方玉杰,王靜嵐,閆喜鳳. 長江流域資源與環(huán)境. 2015(06)
[10]1976年以來北洛河流域土地利用變化對人類活動程度的響應(yīng)[J]. 吳琳娜,楊勝天,劉曉燕,羅婭,周旭,趙海根. 地理學報. 2014(01)
本文編號:3075875
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