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

1、上海市的高速發(fā)展已經(jīng)給這個大都市的空間格局帶來了前所未有的改變，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)帶來嚴重的負面影響。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，進入黃浦江支流河網(wǎng)，并最終逐級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，即人為對地表改造的強度?；诖?，本文以受人類強烈改造的上海

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，以流域為單元分析流域內(nèi)土地利用類型與子流域控制點污染物濃度的統(tǒng)計關(guān)系，合理估算黃浦江流域非點源氮、磷營養(yǎng)鹽的污染負荷情況，討論土地利用對河網(wǎng)水系的環(huán)境效應(yīng)，為當前中國高強度人類活動地區(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、營特點、利用方式、覆被特征、研究區(qū)土地利用實際情況及動態(tài)監(jiān)測和本研究的實際需要，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。通過土地利用圖與黃浦江子流域圖的疊加運算，得到每個子流域內(nèi)的不同時期的各種土地利用類型的面積及其占各個子流域的面積比例。通過對研究區(qū)域不同時期的土地利用綜合指數(shù)及其變化模型的計算，分析黃浦江流域的土地利用程度及變化趨勢。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。 通過對黃浦江沿程水質(zhì)監(jiān)測數(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，水質(zhì)的區(qū)域間差異顯著。而從多年來的水質(zhì)情況推測，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，利用黃浦江子流域控制點的氮、磷采樣調(diào)查資料與各監(jiān)測點控制子流域相應(yīng)年份的土地利用程度數(shù)據(jù)，統(tǒng)計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)。估算各個子流域單位面積上氮、磷的輸出負荷，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，磷素輸出負荷較大。在近十年中，黃浦江流域近一半子流域的氮輸出負荷是處于減少的狀態(tài)的，磷輸出負荷基本也是處于減少狀態(tài)的，那么輸出總負荷也是減少的。并利用相關(guān)分析，進一步了解黃浦江流域土地利用/覆被變化與氮、磷輸出負荷變化的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，TN、TP的輸出負荷變化與農(nóng)業(yè)用地面積比例的