【摘要】：源匯景觀格局對流域內(nèi)水體氮磷元素遷移過程有重要影響,其中匯景觀的截留功能對調(diào)控流域水體富營養(yǎng)化問題十分重要。本文以哈尼梯田濕地景觀及其水體為研究對象,在2017年12月和2018年6月分別采集不同景觀類型下地表水水樣114個,分別從流域、小流域和景觀類型三個尺度入手,剖析水體總氮(TN)、總磷(TP)的時空分異特征,運用富營養(yǎng)化指數(shù)與截留率對梯田濕地水體富營養(yǎng)化水平及景觀截留功能進行評價,分析其盈虧狀態(tài);基于2017年Google earth高分辨率遙感影像數(shù)據(jù)與地理信息系統(tǒng)(GIS)及“源-匯”理論方法,獲得源匯景觀類型數(shù)據(jù),運用洛倫茲曲線與匯景觀空間負荷比指數(shù)(SLWLI)分析流域內(nèi)的景觀發(fā)揮的主要功能(擴散/截留功能),計算不同匯景觀對氮磷截留功能的貢獻率并識別出流域內(nèi)的關(guān)鍵匯景觀,基于濕地水體氮磷盈虧狀態(tài)及關(guān)鍵匯景觀識別結(jié)果,提出景觀格局優(yōu)化調(diào)控的措施。主要結(jié)論如下:(1)水體常規(guī)參數(shù)與TN、TP的時空分異特征(1)時間分異,哈尼梯田濕地水體pH值、溫度、電導(dǎo)率、TN和TP在時間上均呈現(xiàn)出雨季旱季的特征。(2)空間分異,各尺度水體均偏弱堿性,水溫差異不大,但電導(dǎo)率差異較大。流域尺度上,水體TN和TP濃度由高到低依次為:碧播河者那河麻栗寨河戈它河窯毖羅河碧勐河。小流域尺度上,水體TN和TP濃度由高到低依次為:阿勐控金竹寨大魚塘龍樹壩埡口黃草嶺,與流域尺度的結(jié)果次序大致相同。景觀類型上,TN、TP濃度平均值高低依次為:村寨區(qū)梯田區(qū)森林區(qū)河流。(2)水體氮磷盈虧分析(1)流域尺度上,富營養(yǎng)化指數(shù)(PI)與截留率分析表明,季節(jié)上水體TN、TP呈現(xiàn)雨季旱季特征。空間上PI值與截留率的結(jié)果表明碧播河水體的氮磷元素處于嚴(yán)重盈余狀態(tài),者那河、麻栗寨河水體的氮磷元素為輕度盈余狀態(tài),戈它河、窯毖羅河水體的氮磷元素為平衡狀態(tài)。(2)小流域尺度上,PI值與截留率在季節(jié)上均表現(xiàn)不規(guī)則�？臻g上PI值與截留率的結(jié)果表明阿勐控出水口水體的氮磷元素為嚴(yán)重盈余狀態(tài);黃草嶺水體的氮磷元素為平衡狀態(tài)。(3)景觀類型水平上,PI值與截留率在季節(jié)上均表現(xiàn)不規(guī)則�？臻g上PI值與截留率的結(jié)果表明村寨區(qū)水體的氮磷元素處于嚴(yán)重盈余狀態(tài)。(3)源匯景觀功能評價及關(guān)鍵匯景觀識別(1)源匯景觀面積特征:流域、小流域尺度上,源匯景觀面積百分比均表現(xiàn)出匯景觀面積比重大,源景觀面積比重小的特征。(2)源匯景觀空間分布特征:流域尺度上,源匯景觀在相對距離因子分布不合理;在相對高程、坡度因子上分布相對均勻;小流域尺度上,源匯景觀在相對距離、相對高程、坡度因子上的分布均比較合理。(3)源匯景觀功能評價:流域、小流域尺度上,SLWLI _(distance)、SLWLI _(elevation)、SLWLI _(slope)及SLWLI值均高于0.50,表明這幾個流域的景觀以匯景觀為主,景觀功能以匯功能(截留功能)為主;其次,TN的SLWLI _(distance)、SLWLI _(elevation)、SLWLI _(slope)及SLWLI值均高于TP,說明哈尼梯田濕地對TN的截留功能好于TP。(4)關(guān)鍵匯景觀識別:流域、小流域尺度上,林地、水田對TN、TP的截留貢獻率均高于28%,是關(guān)鍵匯景觀,而草地、水域?qū)N、TP的截留貢獻率則不到8%,為次要匯景觀,起輔助作用。(4)景觀格局優(yōu)化調(diào)控措施應(yīng)從控制源—調(diào)節(jié)過程—提升匯三個環(huán)節(jié)入手。流域尺度,針對哈尼梯田流域尺度上源匯景觀在距離因子上分布不合理的情況,第一,禁止水田旱化,保護與維持流域內(nèi)的關(guān)鍵匯景觀—林地與水田;第二,應(yīng)采用關(guān)鍵匯景觀林地進行替代。小流域尺度,應(yīng)減源增匯;其次,應(yīng)提高匯景觀自身的功能�？傊�,應(yīng)以保護、維持關(guān)鍵匯景觀為主,調(diào)控優(yōu)化次要匯景觀為輔�？刂聘哓摵稍淳坝^的源,提高匯景觀的截留功能,通過以上措施來治理研究區(qū)水體氮磷盈余問題。
【圖文】：

自北向南匯入藤條江，北部地勢由南向北傾斜，發(fā)育的水系自南向北匯入紅河，地貌猶如駝峰，中間高，兩邊低，全境為地貌以山地為主，相對高差大，南北兩側(cè)動植物資源豐富。2.1.3 氣候水文區(qū)域內(nèi)氣候多屬亞熱帶季風(fēng)類型，具有冬季溫暖夏季炎熱、干濕季分明的氣候特點，因地形復(fù)雜差懸殊，立體氣候特征顯著[101]。全年縣城南沙總降水為 956.2毫米，比歷年多 110.4 毫米（13.1%），比上年偏多 346.4 毫米（56.8%）。全年平均氣溫為 24.7℃，比歷年平均偏高 0.3℃，比上年偏低 0.4℃；5～6 月是全縣氣溫最高的月份，研究區(qū)內(nèi)多次出現(xiàn)連續(xù)高溫天氣，其中 6 月平均氣溫突破歷史最高值；年極端最高氣溫為 42℃，出現(xiàn)在夏季（5 月份），比上年最高氣溫 44.5℃降低 2.5℃，年極端最低氣溫 7.9℃，出現(xiàn)在冬季（1 月份），，比上年最低氣溫5.7℃上升 2.2℃，全年總?cè)照諘r數(shù) 2009.8 小時，比歷年偏多 169.7 小時，比上年偏多 106.1 小時[104]。

于“源-匯”理論的景觀空間負荷比指數(shù)（Location weighted landscape）來量化研究區(qū)的源匯景觀格局，其實質(zhì)就是借鑒洛倫茲曲線來刻生態(tài)過程的關(guān)系[26]。根據(jù)某一生態(tài)過程及景觀對該過程的功能，行分類；其次從相對距離、相對高程和坡度 3 個因子來評價源匯景觀，源景觀相對于流域出水口的距離越近、高度越小、坡度越大，那流域出水口的貢獻越大 ，產(chǎn)生較多污染物，反之越�。粚τ趨R景觀水口所起的作用恰恰與源景觀相反。用 10 m 精度數(shù)字高程圖（DEM），在 ArcGIS 水文模塊支持下，個流域的邊界；遙感影像采用國家信息中心提供的影像，空間分對遙感影像進行目視解譯，并結(jié)合野外實地調(diào)查結(jié)果，分別對匯水結(jié)果進行修正。參照土地利用分類標(biāo)準(zhǔn)( GB/T 21010—2007)[111]，將的土地利用類型分為林地、建設(shè)用地、水田、旱地、裸地、水塘等類型，如圖 2.3 所示，利用 ArcGIS 中的空間分析工具，統(tǒng)計源匯的面積百分比。
【學(xué)位授予單位】：云南師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X52;P901

【參考文獻】

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本文編號：2605862