普者黑流域土地利用及“源-匯”景觀的氮磷輸出響應(yīng)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-14 17:55
以滇東南典型巖溶流域普者黑為研究對(duì)象,在將流域劃分為26個(gè)子流域的基礎(chǔ)上,以2018年3個(gè)水期各子流域的水質(zhì)數(shù)據(jù)為依據(jù),結(jié)合子流域內(nèi)土地利用結(jié)構(gòu)和景觀格局特征,采用相關(guān)性分析、冗余分析和回歸分析,探討流域氮、磷輸出與景觀特征指數(shù)的定量關(guān)系。結(jié)果表明:豐水期氮、磷輸出要高于枯水期和平水期,全流域從外圍到中部呈"匯"景觀逐漸減小,"源"景觀逐漸增大趨勢(shì),耕地是流域氮、磷輸出的主要"源"景觀,水域具有改善水質(zhì)的"匯"景觀功能;耕地、水域面積比例和斑塊密度、香農(nóng)多樣性指數(shù)與水質(zhì)之間相互關(guān)系顯著,說(shuō)明農(nóng)業(yè)活動(dòng)是影響普者黑流域氮、磷輸出的主要原因,景觀的破碎化促使了這一生態(tài)過(guò)程的發(fā)展;3個(gè)水期景觀空間負(fù)荷對(duì)比指數(shù)(LWLI)與TP、PO43--P和NH4+-N均呈正相關(guān),枯水期和豐水期時(shí)LWLI與所有水質(zhì)指標(biāo)均集中于同一象限,LWLI與豐水期TP的回歸系數(shù)最大,R2為0.856,表明LWLI對(duì)水質(zhì)指標(biāo)的解釋能力遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)景觀指數(shù),對(duì)水質(zhì)評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè)有重要意義。
【文章來(lái)源】:農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2020年06期 北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:10 頁(yè)
【部分圖文】:
子流域劃分及采樣點(diǎn)分布
由普者黑流域3個(gè)水期地表水體氮、磷實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)(表2)可知,水體污染風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較高,部分時(shí)期氮、磷超標(biāo)現(xiàn)象嚴(yán)重。NH4+-N、PO43--P濃度均值在3個(gè)水期均滿足《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)中的Ⅰ、Ⅱ類水標(biāo)準(zhǔn)。云南省地表水水環(huán)境功能區(qū)劃中,普者黑全湖執(zhí)行Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn),以此作為評(píng)價(jià)基準(zhǔn)。TP濃度均值在豐水期超標(biāo)率為42.30%、平水期為38.50%。TN含量則相對(duì)偏高,最大值達(dá)3.69mg·L-1,豐水期和平水期超標(biāo)率分別高達(dá)76.91%和61.50%。由此可見,在豐水期和平水期流域水體承載氮、磷輸入相對(duì)較多,水環(huán)境容量達(dá)到臨界值,形勢(shì)不容樂觀。2.3 景觀空間負(fù)荷對(duì)比指數(shù)與水質(zhì)的相關(guān)性
住宅用地是水質(zhì)退化的主要貢獻(xiàn)源[22-24],森林能夠有效控制水體污染物的濃度。本研究中住宅用地并未表現(xiàn)出顯著的相關(guān)性,可能是居民點(diǎn)分散且所占面積比例小的緣故。植被過(guò)濾帶的凈化作用對(duì)附著在土壤顆粒物中的氮、磷有很好地截留和降解作用[25]。但本研究枯水期時(shí)林地與TP、NH4+-N呈正相關(guān)。究其原因是與水體污染源和景觀格局特征有關(guān),研究區(qū)高大喬木林地主要集中在西部高海拔山區(qū),中部洼地多為灌木林地或草地,林灌草復(fù)合型林地較少,這種植被類型涵養(yǎng)水源能力差、水土流失嚴(yán)重[16]。此外,普者黑村附近集中式餐飲住宿和八道哨鄉(xiāng)規(guī);笄蒺B(yǎng)殖等污染源也存在一定程度的干擾,促使了這一現(xiàn)象的發(fā)生。耕地與水質(zhì)的關(guān)系尚未有明確的定論[26],本研究中耕地與水質(zhì)指標(biāo)間的相關(guān)性顯著,與周文[27]研究結(jié)果相同:太湖流域下游河流水質(zhì)與耕地面積呈正相關(guān)。而段少瓊[28]則認(rèn)為三岔河流域耕地與水質(zhì)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。耕地與水質(zhì)關(guān)系的不確定性與研究區(qū)域的地形地貌、灌溉耕作方式、化肥施用等有關(guān)[23]。普者黑流域坡耕地面積比例大、分布集中,且屬于典型的巖溶地貌,土壤短距離丟失和地下漏失現(xiàn)象普遍存在[29],故而耕地對(duì)氮、磷輸出的貢獻(xiàn)較高。水域面積比例與水質(zhì)指標(biāo)均為負(fù)相關(guān),在所有土地利用類型中相關(guān)性最高,此現(xiàn)象與于松延等[30]在北洛河流域的研究結(jié)果一致。普者黑河流、湖泊、庫(kù)塘周邊大量水生植物遍布,可有效攔截氮、磷等污染物[31],對(duì)消減污染負(fù)荷也有很大作用。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于碳氮同位素的瀾滄江水庫(kù)TOC來(lái)源差異性分析[J]. 王從鋒,胡子龍,楊正健,丹勇,趙萍,郝文超,聶小芬,聶睿,徐劉得,劉德富. 環(huán)境科學(xué). 2019(07)
[2]普者黑巖溶湖泊濕地湖濱帶景觀格局演變對(duì)水質(zhì)的影響[J]. 郭玉靜,王妍,劉云根,鄭毅,張超,侯磊. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2018(05)
[3]普者黑湖流域景觀格局及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)空演變[J]. 聞國(guó)靜,劉云根,王妍,侯磊,王艷霞,郭玉靜. 浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(06)
[4]滇東南典型巖溶濕地沉積物不同形態(tài)磷分布特征[J]. 詹乃才,劉云根,王妍,梁?jiǎn)⒈?侯磊,王書錦,張慧娟. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2016(10)
[5]三峽庫(kù)區(qū)面源污染形成的景觀阻/動(dòng)力評(píng)價(jià)與“源/匯”格局識(shí)別(英文)[J]. 王金亮,邵景安,王丹,倪九派,謝德體. Journal of Geographical Sciences. 2016(10)
[6]城鎮(zhèn)化流域“源-匯”景觀格局對(duì)河流氮磷空間分異的影響——以天津于橋水庫(kù)流域?yàn)槔齕J]. 張亞娟,李崇巍,胡蓓蓓,謝慧君,宋愛云. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2017(07)
[7]1977~2014年枯水期普者黑湖面積的變化[J]. 王妍,劉云根,梁?jiǎn)⒈?侯磊. 濕地科學(xué). 2016(04)
[8]云南分散畜禽養(yǎng)殖密集型農(nóng)村污水特征及污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J]. 梅涵一,劉云根,鄭寒,梁?jiǎn)⒈?王妍,侯磊. 環(huán)境工程. 2016(07)
[9]草海濕地小流域土地利用與景觀格局對(duì)氮、磷輸出的影響[J]. 夏品華,孔祥量,喻理飛. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(08)
[10]巖溶峰叢洼地水土漏失及防治研究[J]. 蔣忠誠(chéng),羅為群,鄧艷,曹建華,覃星銘,李衍青,楊奇勇. 地球?qū)W報(bào). 2014(05)
碩士論文
[1]三岔河流域土地利用景觀格局對(duì)水質(zhì)的影響研究[D]. 段少瓊.貴州大學(xué) 2016
[2]太湖流域河流水質(zhì)狀況及其對(duì)景觀背景的響應(yīng)分析[D]. 周文.南京大學(xué) 2012
本文編號(hào):2916770
【文章來(lái)源】:農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2020年06期 北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:10 頁(yè)
【部分圖文】:
子流域劃分及采樣點(diǎn)分布
由普者黑流域3個(gè)水期地表水體氮、磷實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)(表2)可知,水體污染風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較高,部分時(shí)期氮、磷超標(biāo)現(xiàn)象嚴(yán)重。NH4+-N、PO43--P濃度均值在3個(gè)水期均滿足《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)中的Ⅰ、Ⅱ類水標(biāo)準(zhǔn)。云南省地表水水環(huán)境功能區(qū)劃中,普者黑全湖執(zhí)行Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn),以此作為評(píng)價(jià)基準(zhǔn)。TP濃度均值在豐水期超標(biāo)率為42.30%、平水期為38.50%。TN含量則相對(duì)偏高,最大值達(dá)3.69mg·L-1,豐水期和平水期超標(biāo)率分別高達(dá)76.91%和61.50%。由此可見,在豐水期和平水期流域水體承載氮、磷輸入相對(duì)較多,水環(huán)境容量達(dá)到臨界值,形勢(shì)不容樂觀。2.3 景觀空間負(fù)荷對(duì)比指數(shù)與水質(zhì)的相關(guān)性
住宅用地是水質(zhì)退化的主要貢獻(xiàn)源[22-24],森林能夠有效控制水體污染物的濃度。本研究中住宅用地并未表現(xiàn)出顯著的相關(guān)性,可能是居民點(diǎn)分散且所占面積比例小的緣故。植被過(guò)濾帶的凈化作用對(duì)附著在土壤顆粒物中的氮、磷有很好地截留和降解作用[25]。但本研究枯水期時(shí)林地與TP、NH4+-N呈正相關(guān)。究其原因是與水體污染源和景觀格局特征有關(guān),研究區(qū)高大喬木林地主要集中在西部高海拔山區(qū),中部洼地多為灌木林地或草地,林灌草復(fù)合型林地較少,這種植被類型涵養(yǎng)水源能力差、水土流失嚴(yán)重[16]。此外,普者黑村附近集中式餐飲住宿和八道哨鄉(xiāng)規(guī);笄蒺B(yǎng)殖等污染源也存在一定程度的干擾,促使了這一現(xiàn)象的發(fā)生。耕地與水質(zhì)的關(guān)系尚未有明確的定論[26],本研究中耕地與水質(zhì)指標(biāo)間的相關(guān)性顯著,與周文[27]研究結(jié)果相同:太湖流域下游河流水質(zhì)與耕地面積呈正相關(guān)。而段少瓊[28]則認(rèn)為三岔河流域耕地與水質(zhì)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。耕地與水質(zhì)關(guān)系的不確定性與研究區(qū)域的地形地貌、灌溉耕作方式、化肥施用等有關(guān)[23]。普者黑流域坡耕地面積比例大、分布集中,且屬于典型的巖溶地貌,土壤短距離丟失和地下漏失現(xiàn)象普遍存在[29],故而耕地對(duì)氮、磷輸出的貢獻(xiàn)較高。水域面積比例與水質(zhì)指標(biāo)均為負(fù)相關(guān),在所有土地利用類型中相關(guān)性最高,此現(xiàn)象與于松延等[30]在北洛河流域的研究結(jié)果一致。普者黑河流、湖泊、庫(kù)塘周邊大量水生植物遍布,可有效攔截氮、磷等污染物[31],對(duì)消減污染負(fù)荷也有很大作用。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于碳氮同位素的瀾滄江水庫(kù)TOC來(lái)源差異性分析[J]. 王從鋒,胡子龍,楊正健,丹勇,趙萍,郝文超,聶小芬,聶睿,徐劉得,劉德富. 環(huán)境科學(xué). 2019(07)
[2]普者黑巖溶湖泊濕地湖濱帶景觀格局演變對(duì)水質(zhì)的影響[J]. 郭玉靜,王妍,劉云根,鄭毅,張超,侯磊. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2018(05)
[3]普者黑湖流域景觀格局及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)空演變[J]. 聞國(guó)靜,劉云根,王妍,侯磊,王艷霞,郭玉靜. 浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(06)
[4]滇東南典型巖溶濕地沉積物不同形態(tài)磷分布特征[J]. 詹乃才,劉云根,王妍,梁?jiǎn)⒈?侯磊,王書錦,張慧娟. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2016(10)
[5]三峽庫(kù)區(qū)面源污染形成的景觀阻/動(dòng)力評(píng)價(jià)與“源/匯”格局識(shí)別(英文)[J]. 王金亮,邵景安,王丹,倪九派,謝德體. Journal of Geographical Sciences. 2016(10)
[6]城鎮(zhèn)化流域“源-匯”景觀格局對(duì)河流氮磷空間分異的影響——以天津于橋水庫(kù)流域?yàn)槔齕J]. 張亞娟,李崇巍,胡蓓蓓,謝慧君,宋愛云. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2017(07)
[7]1977~2014年枯水期普者黑湖面積的變化[J]. 王妍,劉云根,梁?jiǎn)⒈?侯磊. 濕地科學(xué). 2016(04)
[8]云南分散畜禽養(yǎng)殖密集型農(nóng)村污水特征及污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J]. 梅涵一,劉云根,鄭寒,梁?jiǎn)⒈?王妍,侯磊. 環(huán)境工程. 2016(07)
[9]草海濕地小流域土地利用與景觀格局對(duì)氮、磷輸出的影響[J]. 夏品華,孔祥量,喻理飛. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(08)
[10]巖溶峰叢洼地水土漏失及防治研究[J]. 蔣忠誠(chéng),羅為群,鄧艷,曹建華,覃星銘,李衍青,楊奇勇. 地球?qū)W報(bào). 2014(05)
碩士論文
[1]三岔河流域土地利用景觀格局對(duì)水質(zhì)的影響研究[D]. 段少瓊.貴州大學(xué) 2016
[2]太湖流域河流水質(zhì)狀況及其對(duì)景觀背景的響應(yīng)分析[D]. 周文.南京大學(xué) 2012
本文編號(hào):2916770
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