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流域“源—汇”景观格局对水质的影响——以千岛湖上梧溪流域为例
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作者 张西兑 王裕成 +3 位作者 刘明亮 蒋男凯 李恒鹏 张汪寿 《湖泊科学》 北大核心 2025年第5期1560-1572,共13页
流域土地利用及“源—汇”景观格局通过影响污染物的产生、输移和消纳过程,从而对水质产生复杂影响。认识河流水质对流域土地利用及“源—汇”格局的响应关系是优化流域景观配置的前提和关键。本文以千岛湖上梧溪流域为研究对象,分析了... 流域土地利用及“源—汇”景观格局通过影响污染物的产生、输移和消纳过程,从而对水质产生复杂影响。认识河流水质对流域土地利用及“源—汇”格局的响应关系是优化流域景观配置的前提和关键。本文以千岛湖上梧溪流域为研究对象,分析了总氮(TN)、总磷(TP)、硝酸盐氮(NO_(3)^(-)N)、磷酸盐(PO_(4)^(3-)P)和高锰酸盐指数(COD_(Mn))等水质指标的时空变化特征,解析了子流域尺度土地利用和“源—汇”景观格局及其对河流水质的影响。结果表明,上梧溪流域主要河流水质指标浓度呈现出由上游到下游、由支流到主河道逐渐上升的空间特征。非汛期31个点位的月度水质监测数据中,有46%的数据TN浓度处于V~劣V类标准,且其平均浓度显著高于汛期,而TP和COD_(Mn)浓度多低于Ⅱ类标准,且总体略低于汛期。为进一步探究水质时空差异的原因,本研究引入景观格局指数和源汇景观空间负荷比指数(LWLI),发现LWLI与汛期和非汛期TN、NO_(3)^(-)-N和TP等水质指标呈显著正相关关系,说明当子流域中“源”景观面积比例越高、距离流域集水口越近、所处坡度越陡时,LWLI值也越大,其造成的氮、磷流失也更严重。对于汛期,茶园、水田、旱地等土地利用面积占比以及景观格局指数(如散布与并列指数(IJI)以及LWLI)分别解释了河流TN、TP和COD_(Mn)浓度的空间变异的46%、27%和58%。而在非汛期,这些因素分别解释了25%、46%和62%的空间变异。从“源—汇”景观格局的角度来看,上梧溪流域存在“源—汇”景观空间失调现象,“源”景观集中于中下游的河道附近,“汇”景观则多分布于距离河道较远的坡地上,这导致“汇”景观难以发挥截流净化的作用,建议通过调整土地利用结构和优化景观配置,具体如改善“源”景观的管理方式(如精准施肥与污水处理)并在关键源区设置植被缓冲带或湿地等“汇”景观来促进污染物的拦截。本研究通过引入LWLI,深化了对“源—汇”景观格局与水质响应关系的理解,为千岛湖流域水环境质量改善提供了科学依据。 展开更多
关键词 非点源污染 土地利用 源汇景观空间负荷比指数 氮、磷浓度
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