丹江口水庫庫灣水體氮磷對景觀背景的響應.pdf

1、庫灣是水庫型水源地水質安全的敏感區(qū)，庫灣匯水區(qū)作為其污染物的直接來源，地形、土壤、土地利用等景觀背景深刻影響庫灣水質。理解不同季節(jié)庫灣水質時空分布特征及其對景觀背景的響應機制，對揭示水庫型水源地水質演變規(guī)律具有重要的科學意義。
　　本文選擇丹江口水庫62個不同景觀背景的庫灣為研究對象，通過庫灣水質定點連續(xù)監(jiān)測，研究不同季節(jié)庫灣水體氮磷濃度時空分布特征;基于庫區(qū)地形、土地利用組成及格局等景觀背景調(diào)查，借助遙感和地理信息系統(tǒng)等信息技術

2、手段，結合野外實地調(diào)查、景觀背景特征分析、偏最小二乘回歸建模等多種方法，分析庫灣水體氮磷濃度時空變化特征及其對不同景觀背景特征變量的響應，為水庫型水源地水質安全保護提供科學依據(jù)。論文取得的主要結論如下:
　　(1)雨季和旱季庫灣水體總氮濃度范圍分別為0.46～7.83mg/L、0.53～7.84mg/L，平均濃度分別為1.29mg/L、1.49mg/L，大部分庫灣水體總氮濃度雨季明顯低于旱季。各庫灣水體總氮濃度差異較大，變異系數(shù)分

3、別為72.2％、77.4％。總氮濃度較高的庫灣是神定河、泗河等支流型庫灣，以及水庫北部部分庫灣。
　　(2)雨季和旱季庫灣水體總磷濃度范圍分別為0.01～0.56mg/L、0.02～0.62mg/L，平均值分別為0.06mg/L、0.08mg/L，大部分庫灣水體總磷濃度雨季低于旱季。各庫灣總磷濃度差異較大，變異系數(shù)分別為105％、155.2％?？偭诐舛容^高的庫灣是神定河、老鸛河等支流型庫灣，以及老城鎮(zhèn)、香花鎮(zhèn)庫灣。
　　(3

4、)研究區(qū)土地利用類型以林地和農(nóng)業(yè)用地為主，其次是灌叢、草地、居民用地。各庫灣匯水區(qū)土地利用類型所占面積比例相差較大，特別是草地面積比、灌叢面積比和居民用地面積比與其他景觀特征變量相比變異明顯，變異系數(shù)分別為121％、93％、92.8％。此外，土地利用格局變量和地形變量整體上變異較小，僅有平均斑塊面積、地形起伏度、剖面曲率、景觀形狀指數(shù)、斑塊密度、坡度的變異系數(shù)超過50％。農(nóng)業(yè)用地面積比、草地面積比、灌叢面積比、以及所有土地利用格局變量與

5、其他變量均具有共線性。
　　(4)庫灣水體氮磷濃度由居民用地面積比、農(nóng)業(yè)用地面積比、流域面積-高程積分、坡度、斑塊連通度指數(shù)、邊界密度、蔓延度和香農(nóng)多樣性指數(shù)主導。雨季時，對庫灣水體總氮濃度貢獻最大的特征變量是流域面積-高程積分(VIP=2.016)，其次是斑塊連通度指數(shù)(VIP=1.370)、居民用地面積比(VIP=1.225)、坡度(VIP=1.080)和農(nóng)業(yè)用地面積比（VIP=1.055）;庫灣水體總磷濃度由農(nóng)業(yè)用地面積比(

6、VIP=1.433)、斑塊連通度指數(shù)(VIP=1.397)、香農(nóng)多樣性指數(shù)(VIP=1.351)、居民用地面積比(VIP=1.210)、流域面積-高程積分(VIP=1.148)、坡度(VIP=1.131)和邊界密度(VIP=1.017)主導。旱季時，對庫灣水體總氮濃度貢獻最大的特征變量是農(nóng)業(yè)用地面積比（VIP=1.760），其次是居民用地面積比(VIP=1.283)、邊界密度(VIP=1.216)、蔓延度(VIP=1.088)、香農(nóng)多樣