基于景觀格局分析的太湖流域宜興段面源污染控制研究.pdf

1、隨著太湖流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人口不斷增長，導(dǎo)致太湖水污染問題日益嚴(yán)重。經(jīng)過努力，太湖周邊的點(diǎn)源污染得到了較好的控制，而面源污染由于其分散性、隱蔽性、隨機(jī)性和不易監(jiān)測性，還沒有得到有效控制，對水質(zhì)的影響仍較嚴(yán)重，是當(dāng)前及今后相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)治理的重點(diǎn)和難點(diǎn)。面源污染是土壤、地形、水文、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、管理方式和土地利用等多因素綜合作用的結(jié)果，其中景觀空間分布格局與其關(guān)系密切。研究表明，合理的景觀空間配置，可以有效降低面源污染輸出，轉(zhuǎn)化、攔截

2、流域污染物，減少水體污染物含量，從而改善水質(zhì)。
　　景觀格局指數(shù)也可以很好的描述景觀空間異質(zhì)性，反映流域面源污染狀況?！霸?匯”景觀空間負(fù)荷對比指數(shù)以生態(tài)過程為研究對象，能夠量化面源污染的發(fā)生發(fā)展?fàn)顩r。目前，對二者與水質(zhì)變化之間具體關(guān)系的研究還多為定性研究，將景觀空間格局作用量化的研究相對較少。
　　本文以太湖流域的江蘇省宜興市為研究區(qū)域，基于相關(guān)的圖像數(shù)據(jù)，計(jì)算了宜興市及市內(nèi)部分入湖港口重要緩沖區(qū)內(nèi)的景觀格局指數(shù)和“源-匯

3、”景觀空間負(fù)荷對比指數(shù)；結(jié)合宜興市10條主要入太湖港口的實(shí)測水質(zhì)數(shù)據(jù)，分析了景觀格局特征與水質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性，并對二者進(jìn)一步做通徑分析，將各景觀指標(biāo)對水質(zhì)的直接作用和間接作用做定量化分析，得到以下結(jié)論：
　　(1)總體上，2010年與2007年相比，宜興市面源污染狀況有所改善。其中有林地、疏林地和未成林造林地等“匯”景觀面積增大了8.75％，有林地貢獻(xiàn)最大，增加了4.03%?！霸?匯”景觀空間負(fù)荷對比指數(shù)(LCI)相對2007年下降

4、了0.098，表明宜興市自2007年藍(lán)藻爆發(fā)后大力開展湖濱生態(tài)防護(hù)林建設(shè)工作，控污減排效果顯著。景觀斑塊密度(ED)降低，蔓延度(CONT)和聚集度(AI)增加，說明景觀破碎化程度降低，香濃多樣性(SHDI)指數(shù)則由2007年的1.697降低到1.474，景觀異質(zhì)性降低。對應(yīng)的水質(zhì)指標(biāo)中，氨氮(NH4+-N)濃度降低了29.1%，其他指標(biāo)變化不明顯。
　　(2)空間上，太湖西岸3km緩沖區(qū)內(nèi)的10個(gè)港口中，LCI值與綜合水質(zhì)標(biāo)識指

5、數(shù)基本呈正相關(guān)關(guān)系，LCI值的變化趨勢與各港口水質(zhì)的時(shí)空變化趨勢基本一致，“源-匯”景觀空間負(fù)荷對比指數(shù)可以較好的反應(yīng)面源污染的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)移過程。在橫跨宜興市的3條主要港口的5km緩沖區(qū)域中，定跨港LCI小于0，說明該港口污染輸出較少，“匯”景觀貢獻(xiàn)較大；大浦港和燒香港LCI則都大于0。
　　(3)水質(zhì)指標(biāo)中，TP和CODMn與LCI有極顯著關(guān)系，且LCI對這兩個(gè)水質(zhì)指標(biāo)的直接作用都較大，分別為0.266、1.512和0.979，說

6、明LCI的變化能夠有效地影響水質(zhì)狀況。LCI與TN雖然呈負(fù)的顯著相關(guān)，但對TN的直接作用較小，主要通過其它景觀指標(biāo)間接影響TN濃度。CONT和SHDI與水質(zhì)指標(biāo)之間相關(guān)關(guān)系顯著，都對水質(zhì)污染指標(biāo)有直接負(fù)作用。這說明景觀格局變化對區(qū)域內(nèi)港口水質(zhì)有一定影響，合理配置景觀格局能夠有效地治理面源污染，改善水質(zhì)狀況。
　　(4)柳樹2種無性系對模擬污水中的營養(yǎng)物質(zhì)都有一定的去除效果，尤其是對氮和磷的吸收，且“一支筆”對總氮總磷的去除能力要優(yōu)