城市化下景观格局对河流水质变化的空间尺度效应分析

被引:36
作者
李昆 [1 ]
王玲 [1 ]
孙伟 [2 ]
王祥荣 [2 ]
李兆华 [1 ]
机构
[1] 湖北大学资源环境学院
[2] 复旦大学环境科学与工程系
基金
国家重点研发计划;
关键词
河流; 景观组成与结构; 水质; 空间尺度;
D O I
10.13671/j.hjkxxb.2019.0330
中图分类号
X52 [水体污染及其防治];
学科分类号
0815 ;
摘要
研究不同空间尺度上景观组成与结构变量对城市河流水质的影响程度和机制对于流域生态保护具有重要意义.以汉江流域襄阳城区段8个水质监测断面为中心,利用GIS软件以河流为对象生成8种空间尺度的缓冲区域,采用景观格局指数、冗余分析等方法与模型,识别景观格局对河流水质影响最有效的河岸带空间尺度,以及其与水质的相互关系.结果表明:①总体上农用地和城市用地的面积占比随缓冲区宽度上升而增加,而其他景观类型呈相反的变化特征.②景观格局在不同宽度缓冲区内对河流水质的影响具有空间尺度性,在300 m宽度解释能力最大,达到了78.5%.③景观组成变量中仅园地的面积比例(PLANDGAR)在400 m宽度上与水质指标存在相关关系.④影响水质变化的主要景观类型在小尺度上是城市用地,相对较大尺度上是林业用地,并且城市用地和林业用地的斑块密度(PDURB和PDFOR)对河流水质的负面影响最为显著.结果反映了300 m宽度是景观格局对水质变化的最佳临界区,景观组成变量对水质的影响程度小于景观结构变量.同时,不同景观类型对水质的影响机制也具有差异性,林业用地分布越密集、面积越大对进入水体的污染物净化作用越明显,而分散分布的城市区域对水质退化的作用显著.园地和草地因种植方式的差异对水质变化有一定的影响;而农业用地与水质之间没有发现显著的相关性.研究结果可以从宏观尺度上为流域水环境保护、景观优化与管理提供科学依据.
引用
收藏
页码:343 / 352
页数:10
相关论文
共 38 条
[1]   长江流域景观格局与生态系统水质净化服务的关系 [J].
刘怡娜 ;
孔令桥 ;
肖燚 ;
郑华 .
生态学报, 2019, 39 (03) :844-852
[2]   土地利用变化对三峡库区重庆段植被净初级生产力的影响 [J].
赵晓 ;
周文佐 ;
田罗 ;
何万华 ;
章金城 ;
刘东红 ;
杨帆 .
生态学报, 2018, 38 (21) :7658-7668
[3]   艾比湖区域景观格局空间特征与地表水质的关联分析 [J].
王小平 ;
张飞 ;
李晓航 ;
曹灿 ;
郭苗 ;
陈丽华 .
生态学报, 2017, 37 (22) :7438-7452
[4]   普者黑岩溶湖泊湿地湖滨带景观格局演变对水质的影响 [J].
郭玉静 ;
王妍 ;
刘云根 ;
郑毅 ;
张超 ;
侯磊 .
生态学报, 2018, 38 (05) :1711-1721
[5]   艾比湖湿地土地利用/覆被-景观格局和气候变化的生态环境效应研究 [J].
井云清 ;
张飞 ;
陈丽华 ;
张月 ;
王小平 ;
李哲 ;
Hsiangte KUNG .
环境科学学报, 2017, 37 (09) :3590-3601
[6]   草海湿地小流域土地利用与景观格局对氮、磷输出的影响 [J].
夏品华 ;
孔祥量 ;
喻理飞 .
环境科学学报, 2016, 36 (08) :2983-2989
[7]   浑太河上游流域河岸缓冲区景观格局对水质的影响 [J].
李艳利 ;
李艳粉 ;
徐宗学 ;
关中美 .
生态与农村环境学报, 2015, 31 (01) :59-68
[8]   流域景观格局与河流水质的多变量相关分析 [J].
赵鹏 ;
夏北成 ;
秦建桥 ;
赵华荣 .
生态学报, 2012, 32 (08) :2331-2341
[9]   太湖地区蠡河流域不同用地类型面源污染特征 [J].
李恒鹏 ;
黄文钰 ;
杨桂山 ;
刘晓玫 .
中国环境科学, 2006, (02) :243-247
[10]  
High spatial resolution landscape indicators show promise in explaining water quality in urban streams[J] . Xiaofeng Ruan,Jieying Huang,Dave A.R. Williams,Karly J. Harker,Sarah E. Gergel.Ecological Indicators . 2019