山地乡村土地利用类型对地表径流路线、流量及水质的影响研究

来源 :西南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xcn1980
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
不同的土地利用方式是影响乡村水环境最关键的因素之一。森林的砍伐、道路的建设以及持续增强的旅游活动等人为干扰,导致部分地表径流汇水路线改变,流量不稳定,水质变差,从而严重影响了区域水环境安全。近年来,随着农村地区经济的快速发展,土地利用对乡村水环境的影响也越来越明显。这些影响在山地流域更为突出,原因之一在于山地流域地形特殊,且部分山地村落目前仍缺乏有效的污水净化系统。然而,当下分析山地乡村不同土地利用类型对地表径流影响的相关研究却较少。因此,本文以北碚区缙云村小流域为研究对象,利用GIS技术,在对流域范围内土地利用类型和地形地貌进行分析的基础上,进一步研究不同土地利用类型对地表径流路线、流量、水质三个方面的影响,并以地表径流路线恢复、地表径流流量稳定及地表径流水质提升、农业非点源污染防治为目标提出生态设施布局策略,以达到维持流域水环境安全的目的。主要研究结果如下:(1)林地(包括乔木林地及灌木林地)是研究区范围内最主要的土地利用类型,其次是竹林,面积占比分别为60.40%和22.89%。果园、旱地、农村道路、农村宅基地、坑塘水面五种与人类活动密切相关的土地利用类型面积之和占比为13.21%,并且主要分布于地表径流的近源头区域。此外,景观异质性分析结果表明,林地是相对频率和平均信息量均最高的土地利用类型,其相对频率大于50%,说明林地景观趋于均质化,并在研究区范围内占据绝对优势的地位,是维持研究区水环境安全性和稳定性最重要的土地利用类型。(2)研究区范围内地表径流的流向及路线改变主要是由于建筑、道路的截断以及农业用地的引流等原因所造成。其中,农村宅基地修建导致了四条地表径流路线改变,农村道路修建导致了三条地表径流路线改变,农业灌溉导致了两条地表径流路线发生改变。研究区范围内导致径流偏移距离和偏移面积最大的土地利用类型均为农村道路。因此,农村道路是该研究区范围内对径流路线影响最大的土地利用类型。(3)竹林、林地、坑塘水面三种土地利用类型面积占比与地表径流流量呈负相关关系,农村道路、其他草地、农村宅基地、果园、旱地和裸地六种土地利用类型面积占比与地表径流流量呈正相关关系。其中,农村道路和林地分别是与地表径流流量正、负相关性最显著的土地利用类型。此外,农村道路单位面积产流是林地的3.06倍,是竹林的2.21倍,是其他草地的2.81倍。因此,研究区范围内的道路面积扩张会对地表径流水量变化产生极大的影响,增加极端天气(如暴雨)出现时发生洪涝的风险。(4)研究区范围内污染源为综合性污染,地表径流COD平均浓度超Ⅴ类水标准,TN平均浓度超Ⅴ类水标准。说明该区域内地表径流有机物及总氮污染风险较高。30个水质检测点中,未达到Ⅴ类水标准的检测点超过73.3%,表明该区域整体水环境存在较大的风险。此外,研究区范围内地表径流长度与四项污染物指标均呈负相关关系,说明径流长度越长,污染物浓度越低。(5)在土地利用类型对地表径流水质的影响方面,旱地的面积比例与四种地表径流污染物的正相关性最强,其次是果园,且旱地和果园与各污染物指标的相关关系具有一定的相似性,说明研究区范围内地表径流污染主要来源于农业活动所造成的面源污染。林地面积比例与四种地表径流污染物呈负相关关系,且在较大尺度空间尺度也能起到水质净化的作用,而其他草地只在20m过渡带范围内与各污染物呈显著或极显著负相关。土地利用类型与地表径流水质的冗余分析结果表明,果园、林地和旱地三种土地利用类型在不同过渡带宽度条件下对地表径流水质的解释度和贡献率较高。其中,在过渡带宽度为20m时,果园的解释度和贡献率分别达到52.4%和58.3%,为各宽度范围下的最高值,结合土地利用类型与径流水质的相关性分析结果,确定20m为地表径流水质关键带。(6)在恢复地表径流路线方面,共设置5处人工湿地使地表径流恢复至原有径流路线;在稳定地表径流流量方面,优化现有蓄水池及库塘共3处,总计1508.01m~2,均更改为人工湿地,用于涵养水源和蓄洪调水;在改善地表径流水质方面,共设置生态设施9处,其中人工湿地5处,生态滤池4处,并对研究区范围内水质污染最为严重的两个汇水单元在20m过渡带范围沿径流方向构建宽度为5m的植被缓冲带,植被缓冲带总长约为3283.69m,新增林地面积约为1.64hm~2。
其他文献
重庆市荣昌区煤炭资源丰富,曾有矸砖厂39家。近年来,按照环保、能耗、质量、安全等法律法规,关闭了24门以下轮窑矸砖厂21家。关闭的矸砖厂的遗留场地在原料堆放场、砖窑、破碎筛分车间、制砖车间、机修车间等环节可能存在土壤污染。对矸砖厂遗留场地土壤污染状况调查与风险评估对这些场地安全再利用具有重要意义。本文从已关闭的21家矸砖厂中,选取有代表性的甲矸砖厂原址场地(以下简称“甲评估场地”)和乙矸砖厂原址场
学位
乳化型肉制品的加工主要通过具有乳化性能的蛋白质等将肉糜中的脂肪包覆、使脂肪分散在肉浆中,从而在加热过程中能够被蛋白质凝胶网络固定在组织中。当前,乳化型肉制品中脂肪主要来源于肥膘肉,如果工艺配方不当、乳化效果不佳,很容易造成热加工时油和水的严重流失和产品的组织状态不佳等缺陷。假如在物料斩拌混合之前,先将油脂用蛋白质等物质包覆乳化将有利于改善乳化型肉制品的加工质量。目前,人们已经开展了液态植物油的乳化
学位
我国是水果生产种植大国,为满足市场对水果日益增长的需求,机械化生产管理成为了提高果园产量的重要手段。由于果园机械化水平低,制约了水果产业的发展。为提高水果产量,加大对果园机械化投入已是必然趋势。在众多果园机械化作业中,机械化除草是提高水果产量的重要措施之一。西南地区果园大多分布在丘陵山地地带,在丘陵山地作业时,普通割草机存在作业困难的问题,严重阻碍了丘陵山地果园除草机械化的推进。为改善这种情况,促
学位
重庆市为解决农业面源污染严重、农业废弃物利用率低、农业经济发展落后等问题,建设了以循环农业为目标的农业科技园区。同时,为保护生态环境,重庆市要求在限养区内实行畜禽养殖存栏总量控制以及养殖污染零排放。为提升限养区内农业科技园区循环农业发展模式的推广价值,本研究选取重庆市璧山国家农业科技园区的核心区为研究区域,基于农业生态学理论构建评价指标体系,对园区农业系统内物质、能量、价值和能值的输入输出特征及投
学位
学术期刊的审稿权本质上是一种权力,它直接决定了学术期刊能否保证公正评价学术稿件。学术期刊审稿权可以借鉴权力分配的一般原则,尤其是将权力分解为不同的环节,由不同的主体享有和行使。学术期刊的审稿权始于登记作者投稿,终于作品刊发或退稿。通过三审制和匿名评审制度分配审稿权,可以最大限度保障学术期刊审稿权的合理分配。
期刊
城市公园滨水带植物群落结构的合理性对公园整体的生态效益和景观功能有着重要影响,构建良好的植物群落能使公园滨水带更好地发挥生态效益和景观观赏作用。开展公园滨水带植物群落的实地调研、分析及评价工作,对构建科学、稳定、合理的滨水植物群落有重要的参考意义。本文以重庆秀湖公园、观音塘公园、秀湖汽车露营公园、园博园、中央公园、沐仙湖公园、碧津公园的滨水带作为研究对象,选取了233个最具代表性的滨水植物群落样地
学位
我国电影产业在连续多年高速增长后出现放缓,内容短板问题凸显,市场成效偏低,电影产业链各环节的精耕细作亟待实现。作为电影产业成熟标志的分线发行在我国尚属试水阶段,以全国艺术电影放映联盟为代表的差异化电影放映机构和以大象点映为代表的特色化电影推广公司等主体,在专线放映和分众发行等方面都进行了初步探索,在当下的市场环境中取得了阶段性成绩。发行放映模式的创新突破能推动整个产业链的优化升级。因此,本文拟通过
期刊
书院是古代学者讲学、藏书、祭祀、游憩的地方,也是区域文化艺术名片。巴渝书院始建于唐朝,距今已有一千多年的历史,历史上巴渝地区的书院总数量达到213所,居全国前列,园景典型,人文荟萃,意蕴独到。书院的建设离不开园林的建置,巴渝地区因其特殊的山地环境,其书院园林具有明显的自然山水园地特色和浓郁的文化氛围,其空间营造体现了书院别具一格的历史文化意象。论文以图式语言的研究方法,关注“书院园林空间营造”话题
学位
土地利用类型的改变是影响和制约景观生态过程最关键的因素之一。近年来,随着经济的快速发展,人类活动和影响的区域也在逐渐变大,对生态环境产生的影响也愈加强烈,如房屋道路修筑、农业生产活动等形式土地的开发导致了面源污染加剧、水土流失等一系列生态环境问题,加之山地的特殊性,在进行土地开发时较少将排水及污水处理纳入考虑范围,因而对山地乡村生态环境的影响更为强烈。针对此现状,目前较多研究从流域(大、中)尺度出
学位
当代中国风景园林历史研究对早期历史缺少足够关注,且呈现视角单一与方法局限等问题。人居涉水研究是古代人居史研究的重要话题。因此,课题以先秦秦汉时期涉水人居建设为切入点,基于数字技术构建从宏观到微观的多尺度研究平台,以便实现从整体环境视角深入研究早期营建历史。本文首先基于历史文献、考古资料与历史地图等构建多尺度涉水人居环境历史数据库。数据库的构建包含信息的采集、分类、处理、组织、管理等步骤,从国土、区
学位