长江经济带种植业面源污染多尺度特征及其与耕地破碎化的相关性

Multi-scale characteristics of non-point source pollution in the planting industry and its correlation with fragmentation of cultivated land in the Yangtze River Economic Belt

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摘要种植业面源污染是水体污染的重要来源之一,耕地破碎化在一定程度上会对其造成影响.合理测算种植业面源污染量和耕地破碎化情况并分析二者之间的相关性,对于保护农业水环境具有重要意义.基于 2010-2021 年多时期土地利用栅格数据,利用清单分析法和等标污染负荷法对长江经济带区域、省域和市域多尺度种植业面源污染来源进行解析,并结合ArcGIS、景观格局软件Fragstats测算长江经济带多尺度耕地破碎化情况,利用Pearson相关分析和灰色关联分析深入研究多尺度种植业面源污染与耕地破碎化的相关关系.研究结果表明:(1)区域尺度上,长江经济带种植业面源污染的主要污染单元是耕地(44.15 万t),主要污染物是总氮.省域尺度上,种植业面源污染省份主要集中在湖北省、安徽省和江苏省.市域尺度上,28.13%的地级市种植业面源污染均值大于0.5 万t.(2)区域尺度上,长江经济带经历了"破碎化加重-波动破碎化"阶段.省域尺度上,贵州省、上海市、云南省和重庆市均达到较高破碎化.市域尺度上,40.77%的地级市处于较高破碎化和高度破碎化.(3)区域尺度上,地块空间特征和聚集度对种植业面源污染具有正向影响.省域尺度上,对 11 省市种植业面源污染影响居于前三位的分别是耕地聚集指数、分维指数和面积加权形状指数.市域尺度上,耕地散布与并列指数与杭州市、湖州市和嘉兴市种植业面源污染的关联度较高.研究结果可为科学治理种植业面源污染以及制定精细化耕地保护政策提供参考.