不同尺度作用区内景观格局指数对浑河水质的影响

刘 放

(抚顺县水务局，辽宁 抚顺 113006)

不同尺度作用区内景观格局指数对浑河水质的影响

刘 放

(抚顺县水务局，辽宁 抚顺 113006)

本文将浑河流域作为研究对象，基于数字高程数据和遥感影像，结合水质监测结果，利用景观格局指数对流域景观分布特征进行分析，建立5种尺度缓冲区对流域水质与土地利用方式间的关系进行研究，并对水质指标与景观指数间的相关性进行分析，该研究可为生态建设以及制定水环境污染防治方案提供科学依据。

不同尺度作用区；浑河水质；景观格局指数

水环境污染与水资源短缺问题制约着社会的健康发展，严重威胁人类的生存，流域水体的非点源污染具有潜伏周期长、影响因素复杂、污染范围广等特点[1]，是导致水环境污染的主要原因。在不同的流域尺度上，景观格局与水的运动存在密切联系，可以通过改变景观格局来防治非点源污染[2]。本文以浑河流域为研究对象，基于数字高程数据和遥感影像，结合水质监测结果，利用景观格局指数对流域景观分布特征进行分析，分别建立40m、80m、280m、480m、780m尺度的缓冲区对流域水质与土地利用方式间的关系进行研究，并对水质指标与景观指数间的相关性进行分析，该研究可为生态建设以及制定水环境污染防治方案提供科学依据。

1 研究区域概况

浑河上游流域处于辽宁省东部山区，总面积为5421.35km2，属于长白山低山地区，以低山丘陵为主，平均海拔为502m。区域内森林茂密、土壤肥沃、岭谷交错，自然地理条件优越。土壤类型包括草甸土、水稻土、沼泽土、棕壤等。土地利用多为园地、耕地和林地，天然植被覆盖率较高。流域内全年日照充足，全年日照时间约2651h，年均气温8℃，年均降水量750～950mm，相对湿度约67%，属温带大陆性季风气候。区域地下水资源量为7.21亿m3，地表水资源量约为34.23亿m3，区域内河流有浑河、苏子河等。区域内人口分布的重心为乡镇，人口密度约为4813人/km2，人口集中分布在浑河干流流域，区域经济以农业、工业为主，高新产业、旅游都得到快速发展，逐步进入合理布局，人民生活水平进一步提高。

2 数据与方法

2.1 研究方法

本文利用ArcGIS 10.1对流域进行裁剪处理，通过水文分析模块进行流域边界的提取，结合数字高程图提取河流网络、汇流量积累、水流长度和方向，进行研究区的流域分割。通过ArcGIS 10.1裁剪出5个梯度的土地利用图，对40m、80m、280m、480m、780m尺度缓冲区的景观指数进行分析，选取7种景观格局指数：香农多样性指数(SHDI)、最大斑块指数(LPI)、班块密度(PD)、最大形状指数(LSI)、蔓延度指数(CONTAG)、斑块个数(NP)、聚集度指数(AI)。对Fragstats 4.5计算结果进行编辑处理，得到不同尺度的景观格局指数，并对水质指标与景观指数进行相关性分析。

2.2 流域水质指标的选取及测定

3 不同尺度作用区内景观格局指数对水质的影响

3.1 40m作用区内景观格局指数对水质的影响

表1 40m作用区内景观格局指数对水质的影响分析

3.2 80m作用区内景观格局指数对水质的影响

表2 80m作用区内景观格局指数对水质的影响分析

3.3 280m作用区内景观格局指数对水质的影响

表3 280m作用区内景观格局指数对水质的影响分析

3.4 480m作用区内景观格局指数对水质的影响

表4 480m作用区内景观格局指数对水质的影响分析

3.5 780m作用区内景观格局指数与水质相关性分析

表5 780m作用区内景观格局指数对水质的影响分析

3.6 结果分析

4 结 论

本文将浑河上游流域作为研究对象，基于数字高程数据和遥感影像，结合水质监测结果，利用景观格局指数对流域景观分布特征进行分析，建立5种尺度缓冲区对流域水质与土地利用方式间的关系进行研究，并对水质指标与景观指数间的相关性进行分析，得出以下结论：

c. 不同缓冲尺度下，景观指数对水质的影响差异较大。在80m尺度范围内，LPI和PD对水质影响较大；在280m尺度范围内，AI、CONTAG、SHDI、LSI、NP对水质有显著影响。人类的生产生活是浑河水质恶化主要因素，AI、CONTAG、SHDI、LSI、NP是影响浑河水质的关键因素。

[1] 张国栋, 李兰涛. 黄河干流及主要支流水质现状评价及趋势分析[J]. 水利建设与管理, 2014, (12):37-39.

[2] 王瑛,张建锋,陈光才,等. 太湖流域典型入湖港口景观格局对河流水质的影响[J]. 生态学报,2012(20):6422-6430.

[3] 赵鹏,夏北成,秦建桥,等. 流域景观格局与河流水质的多变量相关分析[J]. 生态学报,2012(8):2331-2341.

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Influence of Landscape Pattern Index of Different Scales Active Region on Water Quality of Hun River

LIU Fang

(FushunCountyWaterAuthority,Liaoning,Fushun, 113006)

Based on the digital elevation data and remote sensing images, combined with the results of water quality monitoring, this paper analyzes the landscape distribution characteristics of the river basin by using the landscape pattern index, and establishes the five scale buffers to analyze the relationship between water quality and land use. The relationship between water quality index and landscape index is analyzed, which provides scientific basis for ecological construction and water pollution prevention and control program.

different scales active region; water quality of Hun River; b

10.16617/j.cnki.11-5543/TK.2017.07.018

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A

1673-8241(2017)07- 0067- 04