基于景观格局指数的延吉河小流域非点源污染研究

论文摘要

随着人类活动的增加,水资源危机日益加剧,不仅表现为水量的不足,更表现为水质的恶化,即水污染问题。而在构成水污染问题的点源污染和非点源污染中,非点源污染以其时空分布范围广、空间差异大、不确定性强、信息获取难度大、组成成分和迁移过程复杂多变等特点受到广泛重视,尤其是在点源污染控制水平达到一定程度后,非点源污染势必成为水环境污染的主要问题。本文在小流域划分、景观格局分析的基础上,以定性定量分析土地利用类型对氮磷输出、景观异质性对非点源污染的贡献识别为目标,选取研究甚少的延吉河流域为研究对象。利用FRAGSTATS景观计算软件对小流域进行土地利用特征及景观异质性的提取,进而探讨土地利用类型对氮、磷输出的影响及景观异质性对非点源污染的贡献识别。研究结论如下:(1)延吉河流域TN、TP时空变化差异显著,下游水体中污染物浓度高于上游,并且雨后期水体中污染物浓度明显大于雨前期;(2)延吉河流域林地、高覆盖度草地、水体对氮素、磷素输出起“汇”的作用;城镇、农村居民点对氮素、磷素输出起“源”作用。该流域的旱地并不是水体中磷素的主要来源,对磷素输出并没有起到“源”的作用。(3)在土地利用类型相似及差异显著的情况下,均表现出景观异质性越大,单位面积的氮、磷流失量越小的特征,因而相较于土地利用基础类型,景观异质性对于非点源污染污染的作用更为显著。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 概述
• 1.1 非点源污染概述
• 1.1.1 非点源污染定义
• 1.1.2 非点源污染的特征
• 1.1.3 国内外研究进展
• 1.1.4 非点源污染研究存在的问题及发展趋势
• 1.2 景观格局分析概述
• 1.2.1 景观生态学的提出与发展
• 1.2.2 景观格局分析的目的及意义
• 1.2.3 景观格局分析的方法
• 1.2.4 景观格局分析的应用
• 1.3 研究意义、目标与内容
• 1.3.1 研究意义
• 1.3.2 研究目标
• 1.3.3 研究内容
• 第二章 研究区概况
• 2.1 自然环境
• 2.1.1 地理位置
• 2.1.2 地质地貌特点
• 2.1.3 气象和水文特征
• 2.1.4 植被与土壤特征
• 2.1.5 自然资源
• 2.2 社会经济状况
• 2.2.1 行政区划及人口
• 2.2.2 经济状况
• 2.3 延吉河流域水环境质量现状分析及评价
• 2.3.1 延吉河流域水环境质量现状调查
• 2.3.2 延吉河流域水环境质量评价
• 2.3.3 延吉河流域水质污染物来源分析
• 第三章 延吉河流域数据库的建立
• 3.1 分析平台介绍
• 3.1.1 GIS 平台
• 3.1.2 FRAGSTATS 景观计算软件
• 3.1.3 SPSS 统计分析软件
• 3.2 空间数据库的建立
• 3.2.1 DEM 的准备
• 3.2.2 土地利用类型图的准备
• 3.2.3 小流域的提取
• 3.3 属性数据库的建立
• 第四章 非点源污染分析
• 4.1 非点源污染时空变化特征
• 4.1.1 研究方法及监测结果
• 4.1.2 非点源污染时空变化特征分析
• 4.1.3 氮、磷非点源污染物的流失估算
• 4.2 土地利用类型对氮、磷输出的影响
• 4.2.1 土地利用类型对氮素输出的影响
• 4.2.2 土地利用类型对磷素输出的影响
• 4.3 景观异质性对非点源污染的贡献识别
• 4.3.1 景观格局异质性分析
• 4.3.2 景观异质性对非点源污染的贡献识别
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 不足与展望
• 参考文献
• 致谢