城镇化背景下滇池叶绿素a浓度时空变化特征研究

来源 :云南师范大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:superlhl2010
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生态问题是21世纪人类面临的重要问题之一,也是各国专家学者研究的热点问题,受到普遍关注。近年来,社会经济的高速发展引发的生态环境问题日益凸显,生态环境的保护与治理已迫在眉睫。习总书记在党的十八大指出:“绿水青山就是金山银山”,这是生态文明建设新的重要内容,也是推进生态环境治理能力的重要举措。近30年,随着城市化进程的加快和人类活动的影响,滇池富营养化程度不断加剧,严重阻碍了昆明城市的可持续发展。滇池湖泊水体富营养化这一问题引起了我国政府部门和相关学者的高度关注和重视,因此,分析滇池叶绿素a(Chlorophyll a,Chla)浓度的时空变化,探索内因和外因对Chla浓度的影响,是控制和改善滇池水生态环境的基础,也是防治滇池水污染的关键。本文以滇池及其流域为研究区,收集了10个水质监测站点1998年至2016年的历史实测数据、研究团队实测的水质数据以及人文因子(民用汽车拥有量、滇池流域人口、国内生产总值(Gross Domestic Product,GDP)、不透水表面(Im-pervious surface,ISA)),研究结论如下:(1)分析了1998年至2016年滇池水质时空变化过程及其驱动因素,探讨了滇池Chla浓度与相关水质因子的定量关系。(2)利用Landsat系列遥感影像数据,采用回归分析方法,构造了滇池水体Chla浓度的反演模型。相关性分析表明:Chla浓度与波段组合R655/R(483+561)相关性最高,Pearson相关系数为0.867,一元二次方程模型拟合效果最佳,R2为0.8565,平均相对误差为13.2%。(3)采用缨帽变换从TM影像中提取湿度分量,计算了滇池流域湿地面积,分析了滇池流域近20年湿地时空变化特征。相关性分析表明:Chla浓度与滇池流域植被性湿地面积之间的相关性(R=0.884)在0.05时具有显著性。(4)采用INDBI方法提取了滇池流域不透水表面,分析了滇池流域不透水表面时空变化特征。滇池流域ISA的增加、城市化进程加快将会加大滇池生态环境保护与治理的难度,进一步导致滇池水质恶化。(5)相关性分析表明:Chla浓度与TP、BOD5、氨氮(Ammonium Nitrogen,NH3-N)、水温(Water Temperature,WT)、民用车辆拥有量呈显著正相关外,还与化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,CODCr)、滇池流域GDP、不透水表面(ISA)呈显著正相关。滇池流域GDP与NH3-N、BOD5、TP、总氮(Total Nitrogen,TN)、综合营养状态指数(comprehensive nutrition state index)呈显著负相关,滇池人口与TP、TLI、BOD5呈负相关。(6)研究结果表明:滇池水质Chla浓度由北向南、再向西南扩散的趋势;城市发展较快的西山区、呈贡区等区域的Chla浓度呈显著性增长;滇池Chla浓度受内因(湖泊水质)和外因(人类活动)的双重影响,人类活动是造成湖泊水质持续恶化的主要原因。
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