摘要:由于土地利用和入湖河流的水质之间的关系有着时空差异,所以本文的研究对象选择洱海西北部的入湖河流与小流域,采用数理统计以及空间分析的方法,分析这两者之间的空间尺度。研究的结果显示:选取的河岸带30米、60米以及90米缓冲区和小流域这四种空间尺度的区域进行分析与研究,我们发现建设用地和植被用地对水质造成的影响最大,而影响尺度最强的空间尺度则是小流域,其次则是河岸带30米缓冲区,再次是河岸带60米缓冲区,最后是河岸带90米缓冲区;在小流域的空间尺度下,河流水质造成影响最大的用地类型的为建设用地和植被用地水质的总磷含量与化学需氧量和建设用地面积的百分比呈正相关,而水质的氨氮含量则与植被用地的面积呈负相关,水质总氮含量与农业用地以及其他用地呈负相关。根据研究结果,在对入湖河流流域进行管理的过程中,需要对建设用地占比高以及植被覆盖率不高的区域加强利用和管控,尤其是要提升植被覆盖率,使建设用地控制在合理的范围内。.
关键词:时空尺度;入湖河流;水质影响;土体利用
由于人类活动区域的扩张,各种不合理的活动就必然会造成土地利用传改变,而一旦土地利用被改变又会对人类的生活的各个领域造成极大的影响,尤其是对地表水环境的影响,就是相关研究人员的研究重点。而入湖河流不仅是补充湖泊水资源关键部分,也是外部水源汇入湖泊的关键性渠道。所以,入湖河流的水质和水量将会对湖泊的水环境造成直接的影响。因此,就有必要探究分析土地利用和入湖河流的水质之间的关系。.
1、材料与方法
1.1研究区概况
研究区在我国云南省大理市洱海西北部,研究取的面积为336.9平方千米,气候特殊属于典型的低纬亚热带高原季风气候,全年分为旱季(11月至次年4月)和湿季(5月至10月),全年的平均降雨量为1048毫米,全年的平均气温为15.1摄氏度。本次研究选取的区域有着丰富的水资源以及发达的水系,不仅承担着供应市民生产生活用水的需求,还有着为洱海提供水资源的作用。.
1.2 数据来源
本次研究的数据选取洱海2015年1月到2017年1月两年的数据资料,资料的来源于洱海湖泊研究中心,检测点位于各个小流域的入湖口,每个月检测一次水质,根据国家标准进行采样与分析,指标选取总氮、氨氮、化学需氧量、总磷等四个代表性的水质指标。
对河岸带划分为两种类型,分别是圆形与矩型,研究河流通常是矩形,所研究的河流流域比较狭窄,属于山溪型河流,根据区域土地利用空间分布特征,结合缓冲区法,河岸带缓冲区选择河流的两岸,划分出为30米、60米以及90米共三种宽度的矩形区域。
1.3 分析方法
1.3.1 空间分析
根据目前我国最新的土地分类标准,分类土地的利用现状,并利用非监督分类法,分类土地利用。结合第二次全国土地调查中有关洱海流域的结果作为依据,将土地分为五类,分别是植被用地、农业用地、水体用地、建设用地以及其他用地。
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1.3.2 统计分析
对河流的水质特征通过SPSS20.0统计学软件进行分析,并在分析之前筛选和剔除异常数据,然后开展数据正态性检验,而分析的数据双尾渐进概率显示P大于0.05,并且数据服从正态分布。在这个基础上统计分析水质的数据资料,从而对水质的变化特征进行确定。
2、结果与分析
2.1 入湖河流水质数据的描述性统计
化学需氧量样本采集305个,化学需氧量最小值为每升0.2毫克,最大值为每升57.00毫克,平均值为每升12.66毫克,标准差为每升9.93毫克;氨氮样本采集301个,氨氮最小值为每升0.1毫克,最大值为每升11.79毫克,平均值为每升0.52毫克,标准差为每升1.14毫克;总氮样本采集305个,总氮最小值为每升0.01毫克,最大值为每升18.99毫克,平均值为每升2.60毫克,标准差为每升2.81毫克;总磷样本采集299个,总磷最小值为每升0.01毫克,最大值为每升3.34毫克,平均值为每升0.22毫克,标准差为每升0.32毫克。
通过 GIS 工具对结果进行分析,得出以下结论:研究区的土地利用类型以农业用地、植被用地以及建筑用地为主。选取的河岸带30米、60米以及90米缓冲区和小流域这四种空间尺度的区域进行分析与研究,我们发现建设用地和植被用地对水质造成的影响最大,而影响尺度最强的空间尺度则是小流域,其次则是河岸带30米缓冲区,再次是河岸带60米缓冲区,最后是河岸带90米缓冲区。在最强空间尺度区域,水质的解释率高达66%,次之为建设用地(40.7%),再次之为植被用地(24.8%)。.
2.2 入湖河流水质对土地利用的响应关系
根据前文,我们得出了最强空间尺度。在这个基础上,通过逐步多元回归方法,构建入湖河流水质对土地利用的响应方程,从而确定土地利用类型对水质所造成的不同影响。结果如下:在小流域的空间尺度下,河流水质造成影响最大的用地类型的为建设用地和植被用地。对水质的总磷含量与化学需氧量和建设用地面积的百分比呈正相关,而水质的氨氮含量则与植被用地的面积呈负相关,水质总氮含量与农业用地以及其他用地呈负相关。.
3、结论
第一,对选取的河岸带30米、60米以及90米缓冲区和小流域这四种空间尺度的区域进行分析与研究,我们发现建设用地和植被用地对水质造成的影响最大,而影响尺度最强的空间尺度则是小流域,其次则是河岸带30米缓冲区,再次是河岸带60米缓冲区,最后是河岸带90米缓冲区。在最强空间尺度区域,水质的解释率高达66%,次之为建设用地(40.7%),再次之为植被用地(24.8%)。.
第二,在小流域的空间尺度下,河流水质造成影响最大的用地类型的为建设用地和植被用地水质的总磷含量与化学需氧量和建设用地面积的百分比呈正相关,而水质的氨氮含量则与植被用地的面积呈负相关,水质总氮含量与农业用地以及其他用地呈负相关。.
根据研究结果,在对入湖河流流域进行管理的过程中,需要对建设用地占比高以及植被覆盖率不高的区域加强利用和管控,尤其是要提升植被覆盖率,使建设用地控制在合理的范围内。.
参考文献:
[1]洱海流域农业用地与入湖河流水质的关系研究[J].庞燕,项颂,储昭升,薛力强,叶碧碧. 环境科学.2015(11)
[2]SWAT模型在洱海流域面源污染评价中的应用[J].翟玥,尚晓,沈剑,王欣泽. 环境科学研究.2012(06)
论文作者:杨志刚,马艳芬
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/5
标签:水质论文; 洱海论文; 植被论文; 河流论文; 尺度论文; 缓冲区论文; 河岸论文; 《基层建设》2019年第4期论文;