劉 帆，謝德體，王 三

(西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，重慶 400716)

農(nóng)業(yè)面源污染是指在人類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中，農(nóng)藥化肥及其他有機(jī)物或無機(jī)物在降水和地表徑流的沖刷作用下，匯入江河湖泊等受納水體而引起的環(huán)境污染問題。農(nóng)業(yè)面源污染是當(dāng)前我國長江流域最主要的生態(tài)環(huán)境問題。北碚區(qū)是重慶市九市大主城區(qū)之一，嘉陵江穿城而過，該區(qū)耕地面積廣闊，面臨嚴(yán)重的農(nóng)業(yè)面源污染問題。

國內(nèi)外對(duì)于農(nóng)業(yè)面源污染的風(fēng)險(xiǎn)研究主要基于污染源的流失負(fù)荷，其中磷指數(shù)法[1]多用于評(píng)價(jià)污染物流失風(fēng)險(xiǎn)和識(shí)別面源污染風(fēng)險(xiǎn)關(guān)鍵區(qū)。分布式非點(diǎn)源污染模型評(píng)價(jià)法[2-3]以面源污染形成機(jī)制為基礎(chǔ)，估算輸出負(fù)荷，識(shí)別關(guān)鍵源區(qū)，預(yù)測污染變化。多因子綜合評(píng)價(jià)法[4]為農(nóng)業(yè)面源污染提供了一個(gè)更為科學(xué)合理的評(píng)價(jià)框架和評(píng)價(jià)體系。近年來，研究者開始將源-匯理念應(yīng)用于農(nóng)業(yè)面源污染研究，并引入到生態(tài)過程和景觀格局關(guān)系中，陳利頂?shù)忍岢鰳?gòu)建景觀空間負(fù)荷對(duì)比指數(shù)[5]，孫然好等借助景觀格局指數(shù)來反映面源污染的空間差異[6]。目前，面源污染源-匯分析的主要研究方向集中在面源污染與景觀格局的耦合關(guān)系和景觀類型的源-匯歸屬識(shí)別上[7-8]，而對(duì)于源-匯風(fēng)險(xiǎn)所表現(xiàn)出的內(nèi)部空間差異即景觀類型所處的空間位置和其他景觀要素之間耦合關(guān)系的研究相對(duì)較少。在研究方法上，陳利頂?shù)炔捎弥饔^賦權(quán)法確定不同景觀類型對(duì)生態(tài)過程的作用強(qiáng)弱，反映不同景觀類型在源匯強(qiáng)弱風(fēng)險(xiǎn)上的差異[5，7，9]。而很少有學(xué)者從影響景觀生態(tài)過程的外部環(huán)境因子的作用機(jī)制方面來識(shí)別面源污染的源-匯風(fēng)險(xiǎn)格局。最小累積阻力模型可以將外部環(huán)境影響因子與面源污染的遷移過程相結(jié)合，通過阻力成本的大小來識(shí)別農(nóng)業(yè)面源污染源-匯風(fēng)險(xiǎn)的強(qiáng)弱。

本研究以重慶市北碚區(qū)面源污染外部環(huán)境影響因子和耕地?cái)?shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用最小累積阻力模型識(shí)別耕地面源污染源-匯風(fēng)險(xiǎn)格局，并對(duì)耕地面源污染源-匯劃分不同等級(jí)，以期加強(qiáng)對(duì)該區(qū)域耕地面源污染的控制與管理。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

北碚區(qū)是重慶市主城區(qū)和都市圈中的重要組成部分，位于重慶主城核心區(qū)的西北面，距主城區(qū)中心24 km。地跨106°18′～106°33′E，29°37′～29°57′N。東接渝北區(qū)，南連沙坪壩區(qū)，西界璧山區(qū)，北鄰合川區(qū)。北碚區(qū)地處川東平行嶺谷地帶，受地質(zhì)構(gòu)造的制約，境內(nèi)為“三山兩谷”地貌，東為龍王洞山，中為中梁山，西為縉云山，三山之間為二谷。三山狹長，兩翼陡峻，溝壑深切，地形崎嶇。轄區(qū)屬亞熱帶濕潤氣候，降雨充足。該區(qū)位于長江主干支流嘉陵江的下游，嘉陵江在北碚段長45.1 km。北碚區(qū)土壤類型多，宜種性廣，以水稻土紫色土為主。北碚區(qū)內(nèi)自然植被主要類型為亞熱帶常綠闊葉林。依據(jù)《重慶統(tǒng)計(jì)年鑒2014》，北碚區(qū)全年農(nóng)業(yè)化肥用量為 9 102 t，農(nóng)藥用量為249 t。

1.2 數(shù)據(jù)來源

研究中使用的數(shù)據(jù)包括2014年北碚區(qū)耕地?cái)?shù)據(jù)、2014年北碚區(qū)增強(qiáng)型植被指數(shù)(enhanced vegetation index，簡稱EVI)數(shù)據(jù)、2014年北碚區(qū)降雨量監(jiān)測數(shù)據(jù)、北碚區(qū)水文數(shù)據(jù)、北碚區(qū)數(shù)字高程模型(digital elevation model，簡稱DEM)數(shù)據(jù)，以及北碚區(qū)土壤類型分布數(shù)據(jù)。北碚區(qū)耕地和水文數(shù)據(jù)來源于北碚區(qū)國土局；地形和植被數(shù)據(jù)來源于中國科學(xué)院地理空間數(shù)據(jù)云網(wǎng)站(http：//www.gscloud.cn)；土壤數(shù)據(jù)來源于中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所數(shù)據(jù)中心(http：//www.resdc.cn)；氣象數(shù)據(jù)來源于中國氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)(http：//data.cma.cn)。柵格數(shù)據(jù)的空間分辨率為30 m，并統(tǒng)一投影坐標(biāo)系。

1.3 面源污染源-匯風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別原理

本研究依據(jù)源-匯景觀格局的原理分析北碚區(qū)景觀格局與面源污染耦合關(guān)系。源-匯景觀格局理論是在大氣污染“源-匯”理論上發(fā)展而來的，該方法應(yīng)用領(lǐng)域囊括面源污染、碳循環(huán)、生物多樣性保護(hù)等方面[10-11]。本研究中“源”景觀是指對(duì)面源污染生態(tài)發(fā)展過程有促進(jìn)作用的景觀斑塊；“匯”景觀是指能夠阻止、延緩面源污染發(fā)展的景觀類別[12]。面源污染風(fēng)險(xiǎn)的大小取決于源-匯景觀作用的強(qiáng)弱，源作用強(qiáng)則風(fēng)險(xiǎn)大，匯作用強(qiáng)則風(fēng)險(xiǎn)小。面源污染物在外部條件因素(降水和地表徑流)的作用下由“源”景觀向“匯”景觀遷移，在遷移過程中形成源-匯風(fēng)險(xiǎn)的空間差異，該空間差異的強(qiáng)弱不僅體現(xiàn)在污染物從“源”景觀耕地到河流所經(jīng)過的空間距離，而且更受面源污染自然影響因子疊加效應(yīng)的影響。最小累積阻力模型(MCR)可通過空間距離和自然因子疊加形成的阻力系數(shù)基面測算風(fēng)險(xiǎn)阻力面，最小累積阻力值越小，源景觀的作用就越強(qiáng)，面源污染發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)就越大；阻力值越大，匯景觀的作用就越強(qiáng)，污染發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)就越小?；谠?匯景觀格局理論和最小累積阻力模型，評(píng)價(jià)北碚區(qū)耕地面源污染風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，劃分耕地面源污染的風(fēng)險(xiǎn)分布格局。

1.4 最小累積阻力模型

最小累積阻力模型指從“源”經(jīng)過不同阻力的單元到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)所耗費(fèi)的最小阻力之和。該模型考慮源、空間距離和阻力基面3方面的要素[13-14]，最小累積阻力計(jì)算公式如下：

(1)

式中：MCR代表最小累積阻力；f是一個(gè)未知負(fù)函數(shù)，反映了MCR與(Dij×Ri)呈負(fù)比例關(guān)系；Dij表示物質(zhì)、能量從源景觀j到景觀i的空間運(yùn)動(dòng)距離；Ri表示i景觀單元對(duì)空間運(yùn)動(dòng)過程的阻力系數(shù)[15]。

在面源污染形成過程中，農(nóng)業(yè)活動(dòng)所產(chǎn)生的氮磷等物質(zhì)在外力的作用下不斷在空間里擴(kuò)散，在擴(kuò)散過程中必然會(huì)受到來自地形、氣候、土壤、植被等自然環(huán)境因子不同大小的阻力。最小累積阻力模型可以表示面源污染物質(zhì)從耕地源景觀經(jīng)過不同阻力單元到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)所需要克服的最小累積阻力。

1.5 源的分級(jí)及依據(jù)

農(nóng)業(yè)面源污染物主要來源于耕地，耕地中殘留的氮、磷等物質(zhì)會(huì)通過地表徑流進(jìn)入水體，造成水體的污染。依據(jù)源匯景觀的生態(tài)功能特點(diǎn)，源景觀是促進(jìn)面源污染擴(kuò)散的景觀類型，匯景觀是對(duì)面源污染起減緩和阻止作用的景觀類型。因此，本研究選取北碚區(qū)耕地景觀為“源”景觀，并具體劃分為水田源景觀和旱地源景觀(圖1)。

由于研究區(qū)域耕地源景觀分布范圍廣，各地源景觀自然環(huán)境條件差異較大，為保證研究的合理性和科學(xué)性，借鑒王金亮等的研究方法[16]劃分源景觀等級(jí)。河流是面源污染物的最終匯集區(qū)，氮磷等面源污染物會(huì)對(duì)水體造成污染。嘉陵江是長江的主干支流，且橫穿北碚區(qū)，故本研究以北碚區(qū)境內(nèi)的嘉陵江為中心，構(gòu)建以8 km為等距離的嘉陵江緩沖區(qū)。借助ArcGIS的buffer工具，將北碚區(qū)耕地源景觀劃分為4個(gè)等級(jí)，第一、二、三、四級(jí)別源分別距離嘉陵江干流0～8 km、>8～16 km、>16～24 km、>24～32 km(圖2)。

1.6 構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和阻力基面

考慮到面源污染的生態(tài)過程受地形、氣象、植被等自然因素的影響，故本研究從地形高程、地形坡度、地形指數(shù)、降雨侵蝕力、植被覆蓋度、地表粗糙度、土壤侵蝕性等7個(gè)方面建立影響面源污染風(fēng)險(xiǎn)的自然因子阻力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(表1)。并依據(jù)指標(biāo)體系建立阻力基面，具體步驟如下：(1)根據(jù)表1中相關(guān)指標(biāo)的求取方法，借助ArcGIS獲得7個(gè)指標(biāo)的柵格數(shù)據(jù)；(2)統(tǒng)一柵格數(shù)據(jù)的空間分辨率為30 m，并統(tǒng)一投影坐標(biāo)系；(3)利用自然斷點(diǎn)法將各評(píng)價(jià)指標(biāo)的柵格離散值劃分為5個(gè)等級(jí)，分別用1、3、5、7、9表示阻力值，并利用ArcGIS的重分類工具進(jìn)行重新賦值，通過專家打分法確定7個(gè)指標(biāo)權(quán)重；(4)利用柵格計(jì)算器對(duì)加權(quán)后的指標(biāo)因子進(jìn)行空間疊加，從而建立面源污染影響因子阻力基面。

表1 影響重慶市北碚區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染的評(píng)價(jià)指標(biāo)

1.7 阻力面構(gòu)建與風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

基于面源污染阻力指標(biāo)評(píng)價(jià)體系和阻力基面，通過最小累積阻力模型建立4個(gè)級(jí)別的耕地源景觀阻力面，并通過對(duì)阻力面進(jìn)行空間疊加分析，提取出柵格的最小值，分別形成旱地源景觀與水田源景觀的風(fēng)險(xiǎn)阻力面，最終生成北碚區(qū)全部耕地面源污染的阻力面。步驟如下：首先，運(yùn)用ArcGIS軟件的cost-distance工具分別生成4個(gè)等級(jí)的耕地源景觀的阻力面，并分析各個(gè)級(jí)別源景觀的空間分布特點(diǎn)；然后使用柵格計(jì)算器中的Con函數(shù)計(jì)算出水田與旱地源景觀的阻力面，分析2個(gè)源景觀呈現(xiàn)出的空間差異性以及造成這種差異性的原因；最后對(duì)水田與旱地阻力面進(jìn)行綜合分析，識(shí)別出其中的最小阻力面，即全區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染阻力面。為更直觀地分析阻力面，通過自然斷點(diǎn)法劃分面源污染源-匯風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，被劃分為高分險(xiǎn)區(qū)域說明該區(qū)域農(nóng)業(yè)面源污染的風(fēng)險(xiǎn)高，被劃分為風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)較低的區(qū)域，說明該區(qū)域內(nèi)的自然環(huán)境因子有利于延緩污染物質(zhì)的擴(kuò)散，造成農(nóng)業(yè)面源污染的風(fēng)險(xiǎn)較低。

2 結(jié)果與分析

2.1 源景觀分級(jí)及分布特征

以嘉陵江為中心建立緩沖區(qū)，將北碚區(qū)耕地劃分為4個(gè)級(jí)別(圖3、表2)。一級(jí)耕地源景觀距離嘉陵江0～8 km，主要分布在北溫泉街道、龍鳳橋街道、東陽街道、澄江鎮(zhèn)、歇馬鎮(zhèn)、天府鎮(zhèn)、水土鎮(zhèn)、施家梁鎮(zhèn)、復(fù)興鎮(zhèn)、蔡家崗鎮(zhèn)、童家溪鎮(zhèn)，面積為96.19 km2，占北碚區(qū)全部耕地面積的42.84%。其中旱地面積多于水田面積，旱地源景觀在天府鎮(zhèn)和龍鳳橋街道分布比較集中，而澄江鎮(zhèn)水田源景觀集中度較高。一級(jí)水田與旱地景觀面積比例均在40%以上。二級(jí)耕地源景觀距離嘉陵江>8～16 km，主要分布在歇馬鎮(zhèn)、天府鎮(zhèn)、靜觀鎮(zhèn)、水土鎮(zhèn)、三圣鎮(zhèn)、復(fù)興鎮(zhèn)，面積為59.68 km2，占全區(qū)耕地面積的 26.57%。其中旱地面積為33.40 km2，水田面積為 26.28 km2，旱地面積大于水田面積。三級(jí)源景觀分布在距嘉陵江>16～24 km范圍內(nèi)，具體分布在三圣鎮(zhèn)、靜觀鎮(zhèn)和柳蔭鎮(zhèn)，面積為 50.66 km2，占全區(qū)耕地面積的22.56%。四級(jí)源景觀距離嘉陵江最遠(yuǎn)，在>24～32 km緩沖區(qū)范圍內(nèi)，面積為18.03 km2，占全區(qū)耕地面積的8.03%。四級(jí)源景觀主要分布在金刀峽鎮(zhèn)和柳蔭鎮(zhèn)境內(nèi)，水田與旱地面積比例皆低于10%。

表2 耕地源景觀的分級(jí)與面積

2.2 阻力面分布特征

由圖4-A、圖4-E可知，一級(jí)旱地與水田源景觀阻力面空間分布特征一致，一級(jí)旱地阻力面最高值為108 092，一級(jí)水田阻力面最高值為107 804，綜合兩者特征分析可看出，一級(jí)源空間分布特征如下：距離嘉陵江近，阻力值小，面源污染風(fēng)險(xiǎn)大；而距離嘉陵江越遠(yuǎn)，阻力值越大，面源污染的風(fēng)險(xiǎn)就越低，故一級(jí)耕地源景觀的最大阻力值在金刀峽鎮(zhèn)。

由圖4-B、圖4-F可知，二級(jí)旱地阻力面最高值為 92 728，二級(jí)水田阻力面最高值為94 221，綜合兩者特征分析可看出，二級(jí)源景觀阻力的高值區(qū)有2個(gè)，一是距離嘉陵江較近的澄江鎮(zhèn)、蔡家崗鎮(zhèn)等區(qū)域，二是北碚區(qū)最北端也是距離嘉陵江最遠(yuǎn)的金刀峽地區(qū)。以嘉陵江為中心，二級(jí)阻力值呈現(xiàn)出高—低—高的分布趨勢。

由圖4-C、圖4-G可知，三級(jí)旱地阻力面最高值為186 573，三級(jí)水田阻力面最高值為186 842，綜合兩者特征分析可看出，三級(jí)源景觀阻力值分布特征如下：阻力值由北向南依次遞增，阻力面最高值位于歇馬鎮(zhèn)和童家溪鎮(zhèn)。三級(jí)源景觀的阻力面值大于一級(jí)、二級(jí)源景觀。

由圖4-D、圖4-H可知，四級(jí)旱地阻力面最高值為 222 977，四級(jí)水田阻力面最高值為223 042，四級(jí)源的空間分布趨勢與三級(jí)源相似，是因?yàn)槿?jí)、四級(jí)源距離比較近，且北碚區(qū)地形狹長。

借助Con函數(shù)從4個(gè)級(jí)別源中篩選出最小阻力面，形成旱地源景觀與水田源景觀的阻力面。由圖5可見，旱地源景觀阻力面高值區(qū)集中分布在北溫泉街道、龍鳳橋街道、澄江鎮(zhèn)東部、歇馬鎮(zhèn)、蔡家崗和童家溪鎮(zhèn)，主要原因是這些區(qū)域多為北碚區(qū)城鎮(zhèn)用地，耕地面積少，不易發(fā)生農(nóng)業(yè)面源污染，阻力面值高。其余地區(qū)的阻力面高值區(qū)零散分布在三圣鎮(zhèn)東部、金刀峽鎮(zhèn)北部、澄江鎮(zhèn)西部和歇馬鎮(zhèn)西南部，多位于縉云山、中梁山、金刀峽、龍王洞山等山地地區(qū)，耕地分布稀少，生態(tài)環(huán)境良好，植被覆蓋率較高，有利于延緩面源污染物的擴(kuò)散。水田源景觀阻力面最高值(13 357)大于旱地源景觀阻力面最高值(9 334)，水田阻力面高值主要集中在北溫泉街道、澄江鎮(zhèn)、龍鳳橋街道等城市功能區(qū)，區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)面源污染阻力較大。天府鎮(zhèn)耕地類型以旱地為主，所以阻力值較周邊地區(qū)高。

2.3 “源-匯”風(fēng)險(xiǎn)分布特征與影響因素

本研究將影響農(nóng)業(yè)面源污染的阻力面作為體現(xiàn)源-匯風(fēng)險(xiǎn)的指標(biāo)，能夠反映農(nóng)業(yè)面源污染物從源景觀到最后受納水體(湖泊、河流)之間的可達(dá)性。通過面源污染阻力面(圖5)可以直觀地識(shí)別出北碚區(qū)的高阻力值區(qū)和低阻力值區(qū)，高阻力值區(qū)面源污染的風(fēng)險(xiǎn)小，污染物經(jīng)過該區(qū)域需要克服的阻力大，匯的作用強(qiáng)；低阻力值區(qū)面源污染的風(fēng)險(xiǎn)大，污染物能夠輕易通過該區(qū)域，加速了面源污染的生態(tài)過程，源的作用強(qiáng)。依據(jù)上述原理，在圖5基礎(chǔ)上使用自然斷點(diǎn)法劃分北碚區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。從圖6和圖7可以看出，北碚區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染共被劃分為5個(gè)級(jí)別，各個(gè)級(jí)別面積排序如下，極高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)(509.10 km2)>高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)(144.41 km2)>中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)(62.02 km2)>低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)(27.68 km2)>極低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)(9.13 km2)，其中極高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)和高分險(xiǎn)區(qū)占比高達(dá)86.88%，可見北碚區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染形勢嚴(yán)峻。

北碚區(qū)地貌特征為“三山兩谷”，由西向東分別為云霧山、縉云山、中梁山、龍王洞山4條山脈，其間為寬緩的丘陵谷地。由圖6可見，極高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)和高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)集中分布在東陽街道、復(fù)興鎮(zhèn)、澄江鎮(zhèn)、柳蔭鎮(zhèn)、靜觀鎮(zhèn)、三圣鎮(zhèn)、天府鎮(zhèn)等地區(qū)，這些地區(qū)多數(shù)處在丘陵谷地，谷地地勢平緩，土壤肥沃，水資源充沛，有利于發(fā)展農(nóng)業(yè)，故對(duì)比圖3可知，該區(qū)域距離嘉陵江較近，耕地源景觀分布集中，是旱地和水田源景觀主要的聚集區(qū)，也是北碚區(qū)主要的農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū)，因此在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中，投入大量的農(nóng)藥、化肥，再加上施用結(jié)構(gòu)不合理、施用方法不科學(xué)等因素，農(nóng)田里殘余的化肥和農(nóng)藥會(huì)通過地表徑流進(jìn)入受納水體，農(nóng)業(yè)面源污染源作用強(qiáng)，源-匯風(fēng)險(xiǎn)極高。其中天府鎮(zhèn)面源污染高風(fēng)險(xiǎn)的形成因素較獨(dú)特，天府鎮(zhèn)位于中梁山山脈低山區(qū)，地形復(fù)雜，以坡耕地居多，耕地坡度大，使面源污染物擴(kuò)散的阻力變小，再加上降雨的沖刷作用，極易造成面源污染，源-匯風(fēng)險(xiǎn)水平高。

對(duì)圖6進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，面源污染的低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)和極低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要分布在山區(qū)和城市功能區(qū)。如澄江鎮(zhèn)西部和東部、歇馬鎮(zhèn)西部、三圣鎮(zhèn)東部以及金刀峽鎮(zhèn)北部等山地地區(qū)，這些地區(qū)分別處在北碚區(qū)“五區(qū)四帶”的縉云山自然保護(hù)帶、中梁山生態(tài)修復(fù)帶、龍王洞山生態(tài)涵養(yǎng)帶和金刀峽生態(tài)涵養(yǎng)帶。生態(tài)區(qū)內(nèi)植被覆蓋度高，生態(tài)環(huán)境優(yōu)良，而且屬于國家限制、禁止開發(fā)區(qū)域，所以區(qū)域內(nèi)耕地分布稀少，匯作用較強(qiáng)，面源污染的風(fēng)險(xiǎn)水平極低。另外，低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)還集中分布在北溫泉街道、龍鳳橋街道、蔡家崗鎮(zhèn)和童家溪鎮(zhèn)等城市功能區(qū)，這些區(qū)域以非農(nóng)產(chǎn)業(yè)為主，耕地景觀斑塊分布較少，農(nóng)藥和化肥使用量較低，且城市的不透水下墊面切斷富含氮、磷等農(nóng)業(yè)面源物質(zhì)的地表徑流，故污染物質(zhì)無法到達(dá)受納水體。上述研究結(jié)果表明，劃分面源污染源-匯風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)對(duì)于北碚區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染防控和管理是非常重要的。

3 討論

北碚區(qū)面源污染高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積最大，耕地面源污染的形勢嚴(yán)峻，因此高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)需要加大污染的防控和管理力度。從污染源頭控制技術(shù)的角度，合理利用土地、施行科學(xué)的種植制度、普及科學(xué)施肥和農(nóng)藥使用方法、使用能夠降低農(nóng)業(yè)面源污染的新型高效化肥、降低坡耕地坡度、優(yōu)化耕地灌溉技術(shù)(噴灌技術(shù)、微灌技術(shù))等，均可降低面源污染。從污染過程阻斷技術(shù)的角度，通過建立生態(tài)攔截帶(植被過濾帶)、生態(tài)攔截溝渠技術(shù)達(dá)到阻隔污染物質(zhì)的目的。從面源污染末端強(qiáng)化技術(shù)的角度來看，降低北碚區(qū)面源污染風(fēng)險(xiǎn)主要有前置庫技術(shù)、建立生態(tài)塘池等方法[21]。耕地面源污染源-匯風(fēng)險(xiǎn)格局的劃定有利于客觀、全面地反映北碚區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染的分異特征，并為針對(duì)性地制定和實(shí)施農(nóng)業(yè)面源污染控制方案提供依據(jù)。

另外，本研究還有很多方面需要深入研究，比如影響源景觀的因素眾多，如何合理科學(xué)地劃分源景觀還需進(jìn)一步探討；在源-匯風(fēng)險(xiǎn)格局中極低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)分布在城市區(qū)內(nèi)，城市的不透水下墊面對(duì)農(nóng)業(yè)面源污染起到了阻斷作用，但是面源污染包括城市面源污染和農(nóng)業(yè)面源污染，在研究城市區(qū)面源污染風(fēng)險(xiǎn)格局特征時(shí)并未考慮城市面源污染的影響，在今后的工作中將完善這方面的研究。

4 結(jié)論

(1)本研究以嘉陵江為中心，將源景觀分為4個(gè)級(jí)別，其中在0～8 km范圍內(nèi)的一級(jí)耕地源景觀面積最大，占全區(qū)耕地面積的42.84%，其中旱地面積多于水田面積，旱地源景觀在天府鎮(zhèn)和龍鳳橋街道分布比較集中，而水田主要集中在澄江鎮(zhèn)。

(2)在自然影響因子阻力基面和各級(jí)別源景觀的基礎(chǔ)上，借助最小累積阻力模型形成各級(jí)別源景觀的阻力面，距離源景觀距離越近，阻力值越小，源的作用就越強(qiáng)，隨著距離的變遠(yuǎn)，阻力值也相應(yīng)變大，匯的作用逐漸增強(qiáng)。全區(qū)旱地阻力面值要小于水田阻力面值，是因?yàn)楹档孛娣e大于水田面積，旱地在空間分布上更廣闊。農(nóng)業(yè)面源污染的阻力面與旱地阻力面分布一致，說明旱地面源污染對(duì)于全區(qū)農(nóng)業(yè)環(huán)境的影響較大。

(3)通過自然斷點(diǎn)法將阻力面劃分成極高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)、高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)、極低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)、低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)以及中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)5個(gè)級(jí)別。其中，極高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)和高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積占北碚區(qū)面積的86.88%，集中分布于丘陵谷地和山脈低山區(qū)；極低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)和低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)分布較分散，主要分布在北碚區(qū)4個(gè)生態(tài)保護(hù)區(qū)和城市區(qū)。耕地面源污染源-匯風(fēng)險(xiǎn)格局的分析結(jié)果表明，北碚區(qū)耕地面源污染態(tài)勢嚴(yán)峻，且地域分異特征明顯。