黃浦江流域土地利用-覆被變化對(duì)河網(wǎng)水系的環(huán)境效應(yīng).pdf

1、上海市的高速發(fā)展已經(jīng)給這個(gè)大都市的空間格局帶來(lái)了前所未有的改變，并且以污水、污染物的形式不斷給生態(tài)環(huán)境增加壓力，這些改變也給上海市河網(wǎng)水質(zhì)帶來(lái)嚴(yán)重的負(fù)面影響。在地表，以土地利用/覆被變化的形式體現(xiàn)著人為的強(qiáng)烈改造，污染物質(zhì)以地表徑流或市政管網(wǎng)為輸移媒介，進(jìn)入黃浦江支流河網(wǎng)，并最終逐級(jí)匯入到黃浦江主干河道。所以黃浦江河網(wǎng)污染物質(zhì)的空間分布可以一定程度上反應(yīng)土地利用/覆被變化的程度，即人為對(duì)地表改造的強(qiáng)度。基于此，本文以受人類強(qiáng)烈改造的上海

2、市和流經(jīng)上海市河網(wǎng)密布的黃浦江水系為研究對(duì)象，了解黃浦江河網(wǎng)水系的污染狀況及黃浦江受到污染的原因，采用GIS的流域分析方法，以流域?yàn)閱卧治隽饔騼?nèi)土地利用類型與子流域控制點(diǎn)污染物濃度的統(tǒng)計(jì)關(guān)系，合理估算黃浦江流域非點(diǎn)源氮、磷營(yíng)養(yǎng)鹽的污染負(fù)荷情況，討論土地利用對(duì)河網(wǎng)水系的環(huán)境效應(yīng)，為當(dāng)前中國(guó)高強(qiáng)度人類活動(dòng)地區(qū)土地利用、區(qū)域發(fā)展和城市建設(shè)提供有效的決策支持依據(jù)。 論文根據(jù)國(guó)家土地資源宏觀遙感調(diào)查分類系統(tǒng)的分類體系，結(jié)合土地資源的經(jīng)

3、營(yíng)特點(diǎn)、利用方式、覆被特征、研究區(qū)土地利用實(shí)際情況及動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和本研究的實(shí)際需要，將研究區(qū)的土地利用劃分6大類，為農(nóng)業(yè)用地、綠地、城鄉(xiāng)居民用地、工礦交通用地、水域和未利用地。通過(guò)土地利用圖與黃浦江子流域圖的疊加運(yùn)算，得到每個(gè)子流域內(nèi)的不同時(shí)期的各種土地利用類型的面積及其占各個(gè)子流域的面積比例。通過(guò)對(duì)研究區(qū)域不同時(shí)期的土地利用綜合指數(shù)及其變化模型的計(jì)算，分析黃浦江流域的土地利用程度及變化趨勢(shì)。研究發(fā)現(xiàn)，居民用地和工礦交通用地為主導(dǎo)的子流域，

4、城市化比較明顯的區(qū)域，土地利用程度上升的比較明顯。 通過(guò)對(duì)黃浦江沿程水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，得到黃浦江從上游到下游，水質(zhì)呈現(xiàn)明顯下降的趨勢(shì)，水質(zhì)的區(qū)域間差異顯著。而從多年來(lái)的水質(zhì)情況推測(cè)，市區(qū)段污染主要由工礦企業(yè)廢水和居民生活污水污染引起，而市郊段主要由鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)廢水、居民生活廢水、禽畜污水引起。黃浦江河網(wǎng)水環(huán)境的影響因子可以大致概括為自然因素、人文因素、土地利用因素、船舶污染和河流底泥污染。通過(guò)主成分分析，得出土地利用是

5、影響河網(wǎng)水環(huán)境質(zhì)量的最主要因子之一。 同時(shí)，利用黃浦江子流域控制點(diǎn)的氮、磷采樣調(diào)查資料與各監(jiān)測(cè)點(diǎn)控制子流域相應(yīng)年份的土地利用程度數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)分析黃浦江流域河網(wǎng)水體中氮、磷濃度與土地利用之間的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，河流中TN、TP濃度與農(nóng)業(yè)用地面積比例有顯著的正相關(guān)，主要是耕地施肥多且耕作易受侵蝕而致。NH<,4><'+>-N濃度與工礦交通用地的面積比例呈極顯著的正相關(guān)，與綠地的面積呈極顯著的負(fù)相關(guān)。各種污染物的濃度都與居民用地的面積比

6、例有顯著的正相關(guān)。估算各個(gè)子流域單位面積上氮、磷的輸出負(fù)荷，發(fā)現(xiàn)在農(nóng)業(yè)用地面積占主導(dǎo)的子流域，氮素輸出負(fù)荷較大。在農(nóng)業(yè)用地面積、居民用地面積比例占主導(dǎo)的子流域，磷素輸出負(fù)荷較大。在近十年中，黃浦江流域近一半子流域的氮輸出負(fù)荷是處于減少的狀態(tài)的，磷輸出負(fù)荷基本也是處于減少狀態(tài)的，那么輸出總負(fù)荷也是減少的。并利用相關(guān)分析，進(jìn)一步了解黃浦江流域土地利用/覆被變化與氮、磷輸出負(fù)荷變化的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，TN、TP的輸出負(fù)荷變化與農(nóng)業(yè)用地面積比例的