多时空尺度下典型堰塞湖和构造湖流域土地利用与水质变化的关系对比研究
Study on the relationship between land use and water quality changes in barrier lake and tectonic lake at multiple temporal and spatial scales
摘要为探究不同类型湖泊土地利用与水质变化关系,基于西南地区堰塞湖(马湖)和构造湖(邛海)流域内多时空尺度土地利用和水质监测数据,利用冗余分析定量揭示不同类型湖泊的水质特征对土地利用的响应差异.结果表明:(1)马湖和邛海流域内土地利用类型均以林地和建设用地为主,其中马湖以林地居多,而建设用地占据邛海大部分区域,相较于马湖,邛海流域内土地利用类型更丰富;随空间尺度增加,马湖斑块粘附作用强化,斑块趋于稳定且形状复杂度增强;邛海主要斑块(建设用地)优势度下降,聚合度最高的尺度为 300 m 湖岸带缓冲区.(2)两个湖泊的水质均在旱季优于雨季,雨季大部分水质指标为Ⅲ类标准,旱季为Ⅱ类标准,具有显著季节差异;邛海水质硬度、盐度较高,水中溶解性固体物质含量超标.(3)两个湖泊土地利用类型对水质的所有轴解释率与空间尺度呈现正相关趋势,雨季解释率较旱季更高,两湖泊流域解释率最高的时空尺度分别为雨季500 m 湖岸带缓冲区(马湖)以及旱季 400 m 湖岸带缓冲区(邛海),解释率分别为 98.97%和 99.13%,马湖主要解释变量为COHESION、草地和建设用地,邛海主要解释变量为建设用地、AI 和 LPI.(4)大部分空间尺度下,林地、草地与溶解性总固体、氯化钠等水质指标呈负相关关系,与溶解氧呈正相关,具有净化水质和保护水源的作用;建设用地和耕地对水质具有负面影响,会增加水体中的污染物、可溶性固体物,导致水体富营养化.景观复杂度会导致水质恶化,由于邛海流域优势斑块为建设用地,因此优势斑块会引起水质恶化.本研究通过探究不同类型湖泊流域内土地利用类型对水质的影响,厘清不同类型湖泊水质与湖岸带缓冲区土地利用的相关关系,以期为不同类型湖泊流域土地利用结构调整和湖泊生态环境保护提供理论参考,进而促进湖泊流域人与自然的和谐发展.
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