南水北调中线水源区丹江口市域景观格局变化及氮磷净化能力

• 作者: 张建 雷刚 漆良华
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: 氮磷净化能力 InVEST模型 景观格局 丹江口库区
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 南方低效人工林改造与特色生态产业技术研究专栏
• 页码范围: 2261-2271
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.5846/stxb202004230973

摘要

丹江口库区是南水北调中线工程重要水源地，通过探究库区景观格局变化与氮磷净化能力，对未来景观规划和生态系统功能提升提供科学依据。在县域尺度上以丹江口市为研究区，运用景观格局指数和InVEST模型研究2003-2018年库区景观格局和氮磷净化能力，并利用Pearson相关分析和RDA分析法探讨二者之间的关系，分析引起氮磷净化能力变化的因素。结果表明：在斑块类型上，水域面积和林地面积不断增加，耕地和园地面积逐渐减少，建设用地面积整体上呈增长趋势；在景观水平上，景观形状指数不断减少，蔓延度指数和聚集度指数整体呈增长趋势，形状复杂程度降低，景观聚集程度提升，散布与并列指数增加了5.58，香农多样性指数变幅较小，各斑块类型趋于规则，呈均衡趋势分布。2003年、2008年、2013年和2018年氮磷净化能力呈持续增强趋势，其中TN输出总量分别为899.224、801.481、776.979、672.149t，TP输出总量分别为77.308、69.921、68.163、60.802t，15年间TN、TP的净化能力分别增强了25.3%和21.4%；对氮磷净化能力重要性等级划分表明，极重要、高度重要区主要分布于库区、河流两岸和林地区域。利用Pearson相关分析和RDA分析法表明，在斑块类型上林地与氮磷的输出呈显著负相关，耕地、园地和建设用地与氮磷输出量呈正相关；在景观水平上氮磷输出量与景观形状指数呈显著正相关，和散布与并列指数表现出显著负相关，与蔓延度指数、聚集度指数呈负相关。因此，可在库区氮磷输出量较高的地区种植喜氮喜磷植物，通过调节景观格局结构，合理规划土地利用，增加林地面积，建设河岸植被缓冲带充分滞缓径流等一系列措施，充分保障库区水源水质安全。