洱海流域土地利用及空間格局的環(huán)境效應(yīng)研究.pdf

1、洱海是我國城市近郊保護(hù)得較好的湖泊之一。但近二十年來，湖泊富營養(yǎng)化程度仍呈增加的趨勢。社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，洱海流域土地不斷被開發(fā)和利用，土地利用類型和空間格局都發(fā)生了劇烈變化，進(jìn)而對洱海流域的生態(tài)環(huán)境造成影響。本研究以RS與GIS集成技術(shù)為手段，并結(jié)合實(shí)地土壤采樣、統(tǒng)計(jì)分析等，研究洱海流域土地利用類型和空間格局特征、土地利用類型和種植模式對土壤養(yǎng)分的影響、洱海水環(huán)境對土地利用的響應(yīng)等，以期對洱海流域土地資源的合理開發(fā)利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供科

2、學(xué)參考。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴流域林草地、旱地、水田面積占土地總面積的比例分別為49.28％、9.36%和11.36%，農(nóng)村居民點(diǎn)用地比例為3.43%，城鎮(zhèn)用地為3.05%。利用ARCGIS對洱海流域進(jìn)行子流域劃分和合并，將流域劃分北區(qū)、南區(qū)、東區(qū)、西區(qū)，水田主要分布在北區(qū)和西區(qū)，城鎮(zhèn)用地主要分布在南區(qū)和西區(qū)。根據(jù)分區(qū)控制污染源的需要對洱海流域進(jìn)行功能區(qū)的劃分，將流域劃分為湖濱緩沖帶、大理壩區(qū)發(fā)展區(qū)、洱源壩區(qū)發(fā)展區(qū)、水源涵養(yǎng)

3、區(qū)。大理壩區(qū)建筑用地面積百分比較大，湖濱緩沖帶、洱源壩區(qū)發(fā)展區(qū)農(nóng)田百分比較大。湖濱洱海流域五個(gè)重點(diǎn)子流域分別是波羅江流域、羅時(shí)江流域、彌苴河流域、永安江流域、十八溪流域。⑵基于面源污染控制理論提出了改進(jìn)的土地利用強(qiáng)度計(jì)算公式，結(jié)果表示大理壩區(qū)發(fā)展區(qū)的土地利用強(qiáng)度最高，其中城鎮(zhèn)建筑用地占總強(qiáng)度的64.9%。洱海五個(gè)重點(diǎn)流域中，各流域土地利用總強(qiáng)度按大小順序?yàn)椋毫_時(shí)江流域>十八溪流域>波羅江流域>永安江流域>彌苴河流域；洱海各流域土地利用強(qiáng)

4、度的差異主要是建筑用地的差異，十八溪流域和波羅江流域的城鎮(zhèn)用地強(qiáng)度較大，羅時(shí)江、彌苴河、永安江流域的農(nóng)村居民點(diǎn)用地強(qiáng)度較大。⑶土壤全氮（TN）、全磷（TP）情況可以反映對農(nóng)業(yè)污染源面源貢獻(xiàn)情況，而硝氮(NO3--N)和速效磷（Olsen-P）可以反映氮和磷的遷移能力和流失潛能，對湖泊水體污染控制一定指示作用，所以本文選取了5個(gè)指標(biāo)來分析對比。對比農(nóng)田、林地、裸地、園地4種土地利用方式，土壤w(TN)、w(OM)、w(TP)、w(Olse

5、n-P)均呈現(xiàn)農(nóng)田>園地、林地>裸地的變化趨勢；流域壩區(qū)農(nóng)田土壤養(yǎng)分具有空間變異性，海東地區(qū)土壤中 w(TP)和 w(Olsen-P)較高，分別為（1.23±0.35） g/kg，（11.48±7.91）mg/kg，是含量最低的鳳儀地區(qū)的2.16和2.15倍；上關(guān)-鄧川地區(qū)w(TN)較高，為（4.28±1.51）g/kg，是含量最低的海東地區(qū)的1.63倍；w(OM)空間差異不明顯（P>0.05）。種植模式對農(nóng)田土壤養(yǎng)分影響有差異，水稻-

6、大蒜模式下土壤的養(yǎng)分含量總體較高，w(TN)、w(OM)分別為(4.21±1.19) g/kg，(74.22±25.70) g/kg，是玉米-蠶豆模式的1.98、1.96倍；蔬菜模式土壤w(NO3--N)高達(dá)（103.3±86.37）mg/kg，是水稻-蠶豆模式的37.29倍。⑷利用實(shí)測數(shù)據(jù)和環(huán)境一號衛(wèi)星CCD數(shù)據(jù)建立洱海水華反演模型，研究水華的時(shí)空分布特征。洱海流域水華暴發(fā)的年內(nèi)特征為：8月份水華開始出現(xiàn)，9-10月份暴發(fā)的集中期，1

7、1月份水華開始消退，12月份基本無水華的出現(xiàn)。水華暴發(fā)的年際特征為：2008年、2013年暴發(fā)了大規(guī)模水華，2009、2010、2011暴發(fā)輕度水華，2014無水華發(fā)生。⑸水華分布空間特征：發(fā)生小規(guī)模水華時(shí)主要集中在北部湖區(qū)，特別是湖灣地區(qū)情況嚴(yán)重；發(fā)生大規(guī)模水華全湖都有分布，北部地區(qū)和南部地區(qū)程度較重。水華分布的情況可能與陸地土地利用氮、磷輸出的空間特征有關(guān)。北部農(nóng)業(yè)用地、南部城鎮(zhèn)用地氮、磷輸出較大。⑹在不同的空間尺度，土地利用對河流