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湖库型流域土地生态退化及其对湖库水质影响研究取得阶段进展
【发布时间:2020-07-01 】 【 】【打印】【关闭

  研究流域土地生态退化趋势及其对水质的影响对于保护湖泊/水库水质以及流域国土空间规划至关重要。本研究选择中国12个湖泊/水库及其流域为案例研究区,并基于流域土地利用数据和湖泊/水库水质指标pH,溶解氧(DO),高锰酸盐指数(CODMn),氨氮(NH3-N),总氮(TN)和总磷(TP)数据,采用SpearmanRDA等方法分析了流域土地生态退化趋势及其与湖泊/水库水质的关系并讨论了其影响机制。

  结果表明:

  1)生态型土地(变化率:-0.06%)和耕作型土地(变化率:-0.38%)的比例呈下降趋势,退化型土地的比例呈显著上升趋势(变化率:+2.90%)。在所有土地类型中,建设用地的增长最快(变化率:+2.93%)。

  2)流域内退化型土地(以建设用地为主)和耕作型土地(以耕地为主)的比例与CODMnNH3-NTNTP呈显著正相关,而与DO呈显著负相关。相反,流域内生态型土地(以林地为主)的比例与CODMnNH3-NTNTP呈显著负相关,而与DO呈显著正相关。这表明流域土地生态退化对湖泊/水库水质有重大不利影响。

  (3RDA显示流域土地生态退化可解释湖泊/水库水质变化的58.6%。退化型土地对湖泊/水库水质变化的RDA解释率最高(31.4%),在此类别中,建设用地的解释率最高(建设用地:27.9%;荒地:12.7%) 。生态型土地解释了湖泊/水库水质变化的29.2%,其中林地的解释率最高(林地:24.7%;草地:9.4%;湿地:12.5%)。耕作型土地解释了湖泊/水库水质变化的22.7%,其中耕地的解释率最高(耕地:19.7%;园地:4.9%)。

  总之,所分析湖泊/水库流域的土地表现出明显的生态退化趋势,并且这种退化趋势对湖泊/水库水质的变化具有较大不利影响。研究结果可为遏制流域土地生态退化、保护湖泊/水库水质以及提高流域水土资源的可持续性提供决策支持。  

  研究成果发表在国际知名期刊Journal of Cleaner Production上,题目为Exploring the effect of basin land degradation on lake and reservoir water quality in China,第一作者为硕士研究生魏巍,通讯作者为高永年副研究员。本研究得到了国家水专项和中科院青年创新促进会等项目的资助。  

  论文链接:https://authors.elsevier.com/c/1bH-O3QCo9YiYK 

1 湖泊/水库和流域边界(bcd)及其在中国境内的位置(a),以及2005年(e)、2010年(f)和2015年(g)的土地利用类型分布 

2 2005-201512个湖泊/水库流域一、二级土地利用类型变化率 

3 2005年(a)、2010年(b)和2015年(c)各流域一级和二级土地利用类型的面积比例 

4 各流域湖泊/水库水质指标及退化土地面积比例 

5 土地利用类型比例与水质指标关系RDA排序

6 流域土地利用类型的RDA解释率:a)一级土地利用类型解释率,b cd)二级土地利用类型解释率。 

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