林地景觀特征對流域面源污染負(fù)荷影響研究
發(fā)布時間:2021-08-30 10:48
林地作為影響面源污染的關(guān)鍵土地利用類型,對流域面源污染的時空分布特征研究具有重要意義,林地類型、林地覆蓋率、林地位置及林地景觀格局等林地景觀特征都會對污染負(fù)荷的發(fā)生和轉(zhuǎn)移產(chǎn)生重要影響。在此背景下,本研究選取巢湖入湖水系中河流流域面積最大、林地覆蓋率最高的杭埠河流域?yàn)檠芯繀^(qū),采用SWAT模型構(gòu)建流域面源污染模型,獲取流域面源污染的空間分布和負(fù)荷量。同時,定量化提取和研究林地關(guān)鍵景觀特征和林地景觀格局,通過相關(guān)性分析和冗余(RDA)分析篩選出對面源污染有著重要影響的關(guān)鍵林地景觀特征因子。并在此基礎(chǔ)上,針對關(guān)鍵林地景觀特征因子,利用回歸分析方法,從單個特征因子和多特征因子兩個角度進(jìn)行全面剖析,研究結(jié)果表明:(1)在模型模擬精度方面,利用SWAT模型構(gòu)建杭埠河流域面源污染模型具有較高的精度,在徑流模擬方面,R2高達(dá)0.93,說明模擬的徑流量與實(shí)際徑流量高度擬合;在總氮總磷輸出模擬方面,R2也達(dá)到了0.62,說明該模型對于模擬總氮總磷輸出有著較好的精度,基本可以反映實(shí)際情況。上述結(jié)果表明,SWAT模型可以很好的模擬流域面源污染輸出。(2)在總氮總磷輸出時空分布特征方面,總氮總磷在空間分布方面,受...
【文章來源】:南京林業(yè)大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
-1技術(shù)路線圖
9圖2.1-1研究區(qū)位圖Fig.2.1-1Locationsofstudyareaandsamples2.2數(shù)據(jù)來源本研究主要采用的數(shù)據(jù)主要包括數(shù)字高程模型(DEM),土地利用圖,土壤圖,氣象數(shù)據(jù),水文數(shù)據(jù)水質(zhì)數(shù)據(jù)。表2.2-1所需數(shù)據(jù)及來源Tab.2.2-1Overviewofdatasource序號數(shù)據(jù)類型來源分辨率用途1DEMSRTM,美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)http://earthexplorer.usge.gov90mx90m用于子流域劃分、河網(wǎng)數(shù)字化和坡度劃分2土地利用中國科學(xué)院湖泊-流域科學(xué)數(shù)據(jù)中心http://lake.geodata.cn30mx30m2015年用于構(gòu)建土地利用數(shù)據(jù)庫3土壤類型HWSD,國際糧農(nóng)組織http://westdc.westgis.ac.cn1kmx1km用于構(gòu)建土壤數(shù)據(jù)庫4氣象數(shù)據(jù)CMADS數(shù)據(jù)集,寒區(qū)旱區(qū)科學(xué)數(shù)據(jù)中心http://westdc.westgis.ac.cn/data1/4°2008~2016年用于構(gòu)建氣象數(shù)據(jù)庫
14圖3.1-1杭埠河流域土壤類型分布圖Fig.3.1-1DistributionmapofsoiltypesintheHangbuRiverBasin不同的土壤類型對面源污染產(chǎn)生影響不同,因此需要構(gòu)建涵蓋研究區(qū)各類土壤的數(shù)據(jù)庫。在SWAT模型中,土壤數(shù)據(jù)包括土壤物理屬性和土壤化學(xué)屬性。土壤的物理屬性影響土壤中液態(tài)水和氣態(tài)水的運(yùn)動狀況,是模型模擬壤中流計算的重要依據(jù)。土壤的化學(xué)屬性是選擇輸入的,主要包括氮、磷和鉀含量等參數(shù)。表3.1-1土壤屬性數(shù)據(jù)庫Tab.3.1-1Soilpropertydatabase土壤屬性名稱定義SNAME土壤名稱HYDGRP土壤水文學(xué)分組SOL_ZMX土壤剖面最大根系深度ANION_EXCL陰離子交換孔隙度SOL_CRK土壤最大可壓縮量TEXTURE土壤層結(jié)構(gòu)SOL_Z土壤表層到土壤底層的深度SOL_BD土壤濕密度SOL_AWC土壤可利用的有效水SOL_K飽和水力傳導(dǎo)系數(shù)SOL_CBN有機(jī)碳含量CLAY粘土(%),直徑<0.002mm的土壤顆粒組成SILT壤土(%),直徑在0.002~0.05mm之間的土壤顆粒組成SAND砂土(%),直徑在0.05mm~2.0mm之間的土壤顆粒組成ROCK礫石(%),直徑>2mm的土壤顆粒組成SOL_ALB地表反射率USLE_KUSLE方程中土壤侵蝕力因子SOL_EC電導(dǎo)率
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于SWAT模型的渭河咸陽-西安段非點(diǎn)源污染削減措施研究[J]. 胡德秀,李依江,李立,張聰. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020(10)
[2]人工銀杏林土壤優(yōu)先流多指標(biāo)定量分析與評價——以鎮(zhèn)江下蜀林場為例[J]. 程浩,初磊,燕超,王良杰,董良?xì)g. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2019(12)
[3]韓江流域面源污染及與景觀格局的關(guān)系[J]. 鄭宇,程香菊,王兆禮,賴成光. 水資源保護(hù). 2019(05)
[4]我國稻田氮磷流失現(xiàn)狀及影響因素研究進(jìn)展[J]. 張子璐,劉峰,侯庭鈺. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2019(10)
[5]多元自適應(yīng)回歸樣條算法模擬川中丘陵區(qū)參考作物蒸散量[J]. 陳宣全,崔寧博,李繼平,徐浩若,劉雙美,麻澤龍,樂進(jìn)華,王軍. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2019(16)
[6]基于SWAT模型的涪江流域下墊面對面源污染負(fù)荷的影響分析[J]. 柳強(qiáng),王康,羅彬,陳鵬,楊淵,陳玲玲. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報. 2019(06)
[7]巢湖流域非點(diǎn)源顆粒態(tài)磷負(fù)荷的空間差異及關(guān)鍵影響因子研究[J]. 王趙飛,林晨,許金朵,金平華,熊俊峰,閔敏,馬榮華. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2019(03)
[8]基于DEM和GIS的流域水文信息提取——以巴中市為例[J]. 楊華容,文路軍,彭文甫,徐新良,王懷英. 人民長江. 2016(08)
[9]渾太河上游流域河岸緩沖區(qū)景觀格局對水質(zhì)的影響[J]. 李艷利,李艷粉,徐宗學(xué),關(guān)中美. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報. 2015(01)
[10]基于SWAT模型的華北土石山區(qū)流域不同水源涵養(yǎng)林類型的水文響應(yīng)模擬[J]. 朱麗,秦富倉,姚云峰,張麗娟,余新曉,蘇江. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(05)
博士論文
[1]丹江口庫區(qū)流域面源污染輸出規(guī)律與養(yǎng)分收支研究[D]. 周穎.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[2]流溪河流域景觀特征對河流水質(zhì)的影響及河岸帶對氮的削減效應(yīng)[D]. 劉慶.中國科學(xué)院研究生院(廣州地球化學(xué)研究所) 2016
[3]晉江防護(hù)林動態(tài)變化與恢復(fù)研究[D]. 洪元程.福建農(nóng)林大學(xué) 2010
[4]龍棲山國家級自然保護(hù)區(qū)森林景觀格局分析及其生態(tài)評價[D]. 胡欣欣.福建農(nóng)林大學(xué) 2009
[5]帽兒山地區(qū)森林景觀動態(tài)過程及景觀生態(tài)評價[D]. 李淑娟.東北林業(yè)大學(xué) 2004
碩士論文
[1]中田河流域多尺度景觀對水體氮素輸出影響研究[D]. 王晶萍.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]應(yīng)用SWAT模型解析山區(qū)型流域氮磷流失特性[D]. 朱春燕.浙江大學(xué) 2014
[3]SWAT模型徑流模擬的不確定性研究[D]. 楊祎.浙江大學(xué) 2014
[4]基于SWAT模型的黃河流域?qū)幭亩螐搅髂M研究[D]. 張榮飛.西南大學(xué) 2014
[5]安吉賦石水庫集水區(qū)不同林地面源污染特征研究[D]. 李澤波.中國林業(yè)科學(xué)研究院 2013
[6]丹江口水庫流域(河南部分)農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染研究[D]. 喬衛(wèi)芳.河南理工大學(xué) 2011
[7]基于遙感與GIS的區(qū)域景觀格局變化分析[D]. 易俊柱.青海師范大學(xué) 2011
[8]基于遙感和GIS方法的千島湖區(qū)景觀格局與植被指數(shù)的研究[D]. 王春葉.華東師范大學(xué) 2010
[9]城市景觀格局與城市熱島效應(yīng)的多尺度分析[D]. 王鵬.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
本文編號:3372638
【文章來源】:南京林業(yè)大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
-1技術(shù)路線圖
9圖2.1-1研究區(qū)位圖Fig.2.1-1Locationsofstudyareaandsamples2.2數(shù)據(jù)來源本研究主要采用的數(shù)據(jù)主要包括數(shù)字高程模型(DEM),土地利用圖,土壤圖,氣象數(shù)據(jù),水文數(shù)據(jù)水質(zhì)數(shù)據(jù)。表2.2-1所需數(shù)據(jù)及來源Tab.2.2-1Overviewofdatasource序號數(shù)據(jù)類型來源分辨率用途1DEMSRTM,美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)http://earthexplorer.usge.gov90mx90m用于子流域劃分、河網(wǎng)數(shù)字化和坡度劃分2土地利用中國科學(xué)院湖泊-流域科學(xué)數(shù)據(jù)中心http://lake.geodata.cn30mx30m2015年用于構(gòu)建土地利用數(shù)據(jù)庫3土壤類型HWSD,國際糧農(nóng)組織http://westdc.westgis.ac.cn1kmx1km用于構(gòu)建土壤數(shù)據(jù)庫4氣象數(shù)據(jù)CMADS數(shù)據(jù)集,寒區(qū)旱區(qū)科學(xué)數(shù)據(jù)中心http://westdc.westgis.ac.cn/data1/4°2008~2016年用于構(gòu)建氣象數(shù)據(jù)庫
14圖3.1-1杭埠河流域土壤類型分布圖Fig.3.1-1DistributionmapofsoiltypesintheHangbuRiverBasin不同的土壤類型對面源污染產(chǎn)生影響不同,因此需要構(gòu)建涵蓋研究區(qū)各類土壤的數(shù)據(jù)庫。在SWAT模型中,土壤數(shù)據(jù)包括土壤物理屬性和土壤化學(xué)屬性。土壤的物理屬性影響土壤中液態(tài)水和氣態(tài)水的運(yùn)動狀況,是模型模擬壤中流計算的重要依據(jù)。土壤的化學(xué)屬性是選擇輸入的,主要包括氮、磷和鉀含量等參數(shù)。表3.1-1土壤屬性數(shù)據(jù)庫Tab.3.1-1Soilpropertydatabase土壤屬性名稱定義SNAME土壤名稱HYDGRP土壤水文學(xué)分組SOL_ZMX土壤剖面最大根系深度ANION_EXCL陰離子交換孔隙度SOL_CRK土壤最大可壓縮量TEXTURE土壤層結(jié)構(gòu)SOL_Z土壤表層到土壤底層的深度SOL_BD土壤濕密度SOL_AWC土壤可利用的有效水SOL_K飽和水力傳導(dǎo)系數(shù)SOL_CBN有機(jī)碳含量CLAY粘土(%),直徑<0.002mm的土壤顆粒組成SILT壤土(%),直徑在0.002~0.05mm之間的土壤顆粒組成SAND砂土(%),直徑在0.05mm~2.0mm之間的土壤顆粒組成ROCK礫石(%),直徑>2mm的土壤顆粒組成SOL_ALB地表反射率USLE_KUSLE方程中土壤侵蝕力因子SOL_EC電導(dǎo)率
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于SWAT模型的渭河咸陽-西安段非點(diǎn)源污染削減措施研究[J]. 胡德秀,李依江,李立,張聰. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020(10)
[2]人工銀杏林土壤優(yōu)先流多指標(biāo)定量分析與評價——以鎮(zhèn)江下蜀林場為例[J]. 程浩,初磊,燕超,王良杰,董良?xì)g. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2019(12)
[3]韓江流域面源污染及與景觀格局的關(guān)系[J]. 鄭宇,程香菊,王兆禮,賴成光. 水資源保護(hù). 2019(05)
[4]我國稻田氮磷流失現(xiàn)狀及影響因素研究進(jìn)展[J]. 張子璐,劉峰,侯庭鈺. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2019(10)
[5]多元自適應(yīng)回歸樣條算法模擬川中丘陵區(qū)參考作物蒸散量[J]. 陳宣全,崔寧博,李繼平,徐浩若,劉雙美,麻澤龍,樂進(jìn)華,王軍. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2019(16)
[6]基于SWAT模型的涪江流域下墊面對面源污染負(fù)荷的影響分析[J]. 柳強(qiáng),王康,羅彬,陳鵬,楊淵,陳玲玲. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報. 2019(06)
[7]巢湖流域非點(diǎn)源顆粒態(tài)磷負(fù)荷的空間差異及關(guān)鍵影響因子研究[J]. 王趙飛,林晨,許金朵,金平華,熊俊峰,閔敏,馬榮華. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2019(03)
[8]基于DEM和GIS的流域水文信息提取——以巴中市為例[J]. 楊華容,文路軍,彭文甫,徐新良,王懷英. 人民長江. 2016(08)
[9]渾太河上游流域河岸緩沖區(qū)景觀格局對水質(zhì)的影響[J]. 李艷利,李艷粉,徐宗學(xué),關(guān)中美. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報. 2015(01)
[10]基于SWAT模型的華北土石山區(qū)流域不同水源涵養(yǎng)林類型的水文響應(yīng)模擬[J]. 朱麗,秦富倉,姚云峰,張麗娟,余新曉,蘇江. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(05)
博士論文
[1]丹江口庫區(qū)流域面源污染輸出規(guī)律與養(yǎng)分收支研究[D]. 周穎.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[2]流溪河流域景觀特征對河流水質(zhì)的影響及河岸帶對氮的削減效應(yīng)[D]. 劉慶.中國科學(xué)院研究生院(廣州地球化學(xué)研究所) 2016
[3]晉江防護(hù)林動態(tài)變化與恢復(fù)研究[D]. 洪元程.福建農(nóng)林大學(xué) 2010
[4]龍棲山國家級自然保護(hù)區(qū)森林景觀格局分析及其生態(tài)評價[D]. 胡欣欣.福建農(nóng)林大學(xué) 2009
[5]帽兒山地區(qū)森林景觀動態(tài)過程及景觀生態(tài)評價[D]. 李淑娟.東北林業(yè)大學(xué) 2004
碩士論文
[1]中田河流域多尺度景觀對水體氮素輸出影響研究[D]. 王晶萍.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]應(yīng)用SWAT模型解析山區(qū)型流域氮磷流失特性[D]. 朱春燕.浙江大學(xué) 2014
[3]SWAT模型徑流模擬的不確定性研究[D]. 楊祎.浙江大學(xué) 2014
[4]基于SWAT模型的黃河流域?qū)幭亩螐搅髂M研究[D]. 張榮飛.西南大學(xué) 2014
[5]安吉賦石水庫集水區(qū)不同林地面源污染特征研究[D]. 李澤波.中國林業(yè)科學(xué)研究院 2013
[6]丹江口水庫流域(河南部分)農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染研究[D]. 喬衛(wèi)芳.河南理工大學(xué) 2011
[7]基于遙感與GIS的區(qū)域景觀格局變化分析[D]. 易俊柱.青海師范大學(xué) 2011
[8]基于遙感和GIS方法的千島湖區(qū)景觀格局與植被指數(shù)的研究[D]. 王春葉.華東師范大學(xué) 2010
[9]城市景觀格局與城市熱島效應(yīng)的多尺度分析[D]. 王鵬.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
本文編號:3372638
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