易玉敏 祝家能 劉 鵬
(云南省生態(tài)環(huán)境工程評估中心,云南 昆明 650228)
水資源短缺和水體污染已成為現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約因素,飲水安全事關(guān)人民群眾的健康和生命安全[1]。隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的高速發(fā)展,人為活動對環(huán)境的影響加劇,導(dǎo)致污染物排放量快速增長。目前中國約有30%左右的水庫處于富營養(yǎng)狀態(tài)[2],飲用水體富營養(yǎng)化問題已成為中國飲用水安全保障以及水資源與水環(huán)境保護(hù)面臨的重大問題[3],對水源地的保護(hù)工作迫在眉睫。目前,國內(nèi)外已有關(guān)于湖庫型水源地水環(huán)境、水生態(tài)方面的研究。主要集中在水環(huán)境人體健康風(fēng)險評價[4]、水體富營養(yǎng)化變化趨勢[5-6]、移動污染源對水源地水體的影響[7]。也有研究者致力于水源地景觀結(jié)構(gòu)與涵養(yǎng)功能間的內(nèi)在機(jī)理研究[8]及景觀格局動態(tài)演變特征[9]。針對水源地不同土地利用方式與水質(zhì)響應(yīng)關(guān)系構(gòu)建已成研究熱點。隨著工業(yè)現(xiàn)代化,人口密度增加,以湖庫匯水區(qū)為單元的流域面源污染形式多樣,且隨機(jī)性、復(fù)雜性、不確定性更強(qiáng)[10],明晰湖庫型水源地不同類型土地利用方式對水體富營養(yǎng)化的貢獻(xiàn)顯得至關(guān)重要。
洪金淑[11]對滇東南36個湖庫型水源地進(jìn)行水質(zhì)評價,結(jié)果有17個水庫年度水質(zhì)不合格,占評價水源地總數(shù)的39.5%。不合格水源地中,糞大腸菌群超標(biāo)最為嚴(yán)重,其次是高錳酸鹽指數(shù)、5日生化需氧量(BOD5)、氨氮(NH4+-N)。集中分布在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口密度大的區(qū)域。滇東南大部分區(qū)域(西疇、硯山)屬于典型的巖溶地貌,水土極易流失?;适┯霉芸厥М?dāng)、投肥養(yǎng)殖使氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)過剩、農(nóng)藥及其他有機(jī)或無機(jī)物的污染物通過地表徑流造成湖庫水體污染[12]。且水源地保護(hù)區(qū)內(nèi)不同的土地利用方式影響污染物的排放和傳輸過程,對湖庫水環(huán)境質(zhì)量具有重要影響。
近年來,由于水土流失、降雨侵蝕、陡坡耕作、施肥以及畜禽養(yǎng)殖等導(dǎo)致的農(nóng)業(yè)面源污染遠(yuǎn)比點源污染要嚴(yán)重得多[13]。僅僅對水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測評價和點源污染管控措施很難解決農(nóng)業(yè)面源帶來的水環(huán)境惡化問題,與面源污染控制密切相關(guān)的區(qū)域景觀格局與水質(zhì)的相互關(guān)系成為國內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的重點[14]。研究表明,氮磷等污染物從產(chǎn)生到遷移再到形態(tài)轉(zhuǎn)化與流域土地利用方式及景觀組成特征息息相關(guān)[15]。本研究通過對8個湖庫型水源地水體中總磷(TP)、總氮(TN)、NH4+-N、水溫、pH、溶解氧(DO)、BOD5和化學(xué)需氧量(CODCr)的監(jiān)測評價及水源地保護(hù)區(qū)內(nèi)土地利用結(jié)構(gòu)的深入剖析,揭示典型湖庫型水源地水體富營養(yǎng)化狀況時間異質(zhì)性,并探究土地利用結(jié)構(gòu)與水質(zhì)指標(biāo)是否存在相關(guān)性,進(jìn)而建立土地利用結(jié)構(gòu)與水質(zhì)的響應(yīng)關(guān)系。旨在為湖庫型水源地面源污染治理及土地利用規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù),對開展水環(huán)境綜合治理有重要的實踐意義。
本研究選取了滇東南遠(yuǎn)近沖水庫、江東水庫及紅舍克水庫等8個在用水源地為研究區(qū)。其中豐收水庫為中型水庫,其余均為?。ㄒ唬┬?。遠(yuǎn)近沖水庫位于開遠(yuǎn)市中和營,年供水量59.13萬m3,屬于西江水系,在云南省地表水環(huán)境功能區(qū)劃中執(zhí)行Ⅲ類水考核標(biāo)準(zhǔn)。江東水庫位于文山州西疇縣,年供水量216萬m3,瀘江水系,Ⅲ類水考核標(biāo)準(zhǔn)。紅舍克、黑所、豐收、阿額4個水庫位于文山州硯山縣,位于清水江流域,年供水量分別為93.60萬、71.54萬、67.33萬、35.60萬m3,均執(zhí)行Ⅲ類水考核標(biāo)準(zhǔn)。紅旗水庫、合作水庫在玉溪市紅塔區(qū)境內(nèi),年供水量超過400萬m3,屬于玉溪大河水系,均執(zhí)行Ⅱ類水考核標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)《飲用水水源保護(hù)區(qū)劃分技術(shù)規(guī)范》(HJ 338—2018)[16]湖庫型飲用水源保護(hù)區(qū)分為一級、二級保護(hù)區(qū)及準(zhǔn)保護(hù)區(qū),本研究8個湖庫型水源地各級保護(hù)區(qū)面積見表1。
表1 水源地各級保護(hù)區(qū)面積Table 1 Areas of water source reserve at various levels km2
保護(hù)區(qū)內(nèi)不同土地利用類型面積比見表2。各水庫一級保護(hù)區(qū)內(nèi)景觀多樣性以紅舍克水庫、江東水庫最為豐富。有3種土地利用類型,即耕地、園地和住宅用地。合作水庫次之,其余水庫均只有耕地1種類型。二級保護(hù)區(qū)中豐收、紅舍克、江東、紅旗和合作水庫的土地利用類型為3種,其余水庫則無園地。
表2 保護(hù)區(qū)內(nèi)不同土地利用類型面積比Table 2 Land-use composition for reserve %
各水庫一級區(qū)內(nèi)耕地面積占保護(hù)區(qū)面積比例介于0.12%~37.02%,均值為13.84%,其中江東水庫最高,紅舍克水庫次之。一級區(qū)中住宅用地和園地占比較低,均少于1%;二級區(qū)中,耕地占比的最小值、最大值分別為1.22%和51.59%。住宅用地占比均值為1.64%,較一級區(qū)要高。園地類型中僅江東水庫占比超過1%,為1.22%。
導(dǎo)航定位在豐收水庫和紅旗水庫各選取了10個點位進(jìn)行實地調(diào)查,對分類結(jié)果進(jìn)行手工修正,一級分類的判讀精度為93%。
本研究水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)來源于云南省千噸萬人級飲用水源地保護(hù)區(qū)劃分成果,由紅河州、文山州和玉溪市環(huán)境監(jiān)測中心站提供。
在每個水庫的取水口位置設(shè)采樣點,共8個采樣點,于2019年5—7月各進(jìn)行1次采樣。采樣時,使用803M4型采樣器收集0.5 m深表層水,僅留存采樣器中段水樣。帶回實驗室后,1~4 ℃環(huán)境貯存。測試指標(biāo)為TP、TN、NH4+-N、水溫、pH、DO、BOD5和CODCr。參照《水和廢水監(jiān)測分析方法》[18]進(jìn)行水樣的預(yù)處理及室內(nèi)分析,其中水溫、pH、DO質(zhì)量濃度采用SC-01A系列便攜型監(jiān)測儀現(xiàn)場測定。TP和TN分別使用鉬酸銨分光光度法和堿性過硫酸鉀消解-紫外分光光度法,檢出限分別為0.01、0.05 mg/L,使用納式試劑光度法檢測NH4+-N含量,CODCr采用重鉻酸鉀法。
采集各水庫所在地2019年土地利用調(diào)查變更數(shù)據(jù),為實地調(diào)查提供輔助信息。根據(jù)《土地利用現(xiàn)狀分類》(GB/T 21010—2017)[17],建立各水源地保護(hù)區(qū)內(nèi)土地利用分類遙感影像解譯標(biāo)志,設(shè)置解譯判讀圖斑大小規(guī)則和精度控制要求。借助ArcGIS軟件完成遙感圖像的人機(jī)交互解譯,將水源地保護(hù)區(qū)內(nèi)土地利用類型劃分為耕地、住宅用地和園地,2019年10月11—14日,課題組針對無法確定分類的地理點位,借助GPS
2.3.1 綜合富營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法
本研究從8個指標(biāo)中選取了TP、TN、NH4+-N這3個營養(yǎng)指標(biāo)以及衡量水體自凈能力的物化指標(biāo)DO對水體富營養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)行評價。湖泊富營養(yǎng)化評價指標(biāo)的分級標(biāo)準(zhǔn)[19]見表3。TP、TN、NH4+-N質(zhì)量濃度的分級標(biāo)準(zhǔn)的選取參照修正卡森指數(shù)[20](TSIm)。根據(jù)TSIc分級標(biāo)準(zhǔn),將富營養(yǎng)化劃分為:極貧、貧、中、富、重富、極富6級標(biāo)準(zhǔn),而DO分級標(biāo)準(zhǔn)則參考了國內(nèi)其他湖泊、水庫營養(yǎng)狀態(tài)評價的經(jīng)驗值[21-22]。
將表3中的4項指標(biāo)的各級標(biāo)準(zhǔn)分指數(shù)值代入式(1),可得到各評價指標(biāo)富營養(yǎng)狀態(tài)的指數(shù)(Ij)值:
式中:Cj為指標(biāo)j的實測值,Cjmax為指標(biāo)j的極富標(biāo)準(zhǔn)值。
本研究采用對數(shù)型冪函數(shù)普適指數(shù)公式計算水體富營養(yǎng)化評價綜合指數(shù)(EI)[18,21],并依據(jù)富營養(yǎng)狀態(tài)的分級標(biāo)準(zhǔn)(表4)評價水體所處的營養(yǎng)狀態(tài)。計算方法為:
表4 水體富營養(yǎng)化評價綜合指數(shù)的分級標(biāo)準(zhǔn)Table 4 Classification of comprehensive index for water eutrophication assessment
式中:Wj為指標(biāo)j的歸一化權(quán)值,多數(shù)情況下,各指標(biāo)可視作等權(quán),故Wj=1/n,n為參與評價的指數(shù)個數(shù),n=4。
2.3.2 主要污染因子篩選
對單因子評價結(jié)果進(jìn)行排序,對于標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)(實測值/標(biāo)準(zhǔn)值)位于前3位的污染因子,或標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)大于0.8的污染因子,均列為主要污染項目;將標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)大于0.6,小于0.8的污染因子列為潛在污染項目。將監(jiān)測點水質(zhì)超過Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)的項目全部作為主要污染項目(pH、溶解氧不參與計算)。如果水庫富營養(yǎng)化評分值小于60,則表明化學(xué)污染占據(jù)主導(dǎo),則僅按上面的方法篩選主要污染項目;如果評分值大于60,除按上面的方法篩選主要化學(xué)污染項目外,可確定氮、磷為主要污染項目。
采用Pearson相關(guān)性分析各土地利用類型與水質(zhì)指標(biāo)間的相互關(guān)系,該統(tǒng)計分析過程在SPSS 21.0中完成;Canoco 5.0軟件進(jìn)行冗余分析(RDA),用于揭示單個景觀變量對水源地水質(zhì)變化的貢獻(xiàn)。基于上述統(tǒng)計分析手段,建立并分析各水源地水質(zhì)指標(biāo)對保護(hù)區(qū)內(nèi)土地利用類型的響應(yīng)狀況。
由實測數(shù)據(jù)(表5、表6)可知,NH4+-N、DO和CODCr水質(zhì)指標(biāo)濃度均值在3個月均滿足《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)[23]中的Ⅱ類水及以上標(biāo)準(zhǔn)。可紅旗水庫、合作水庫在采樣周期內(nèi)均為Ⅲ類水,未達(dá)到考核標(biāo)準(zhǔn),主要超標(biāo)因子為TN和TP。此外,6月期間黑所水庫、阿額水庫以及7月的紅舍克水庫均出現(xiàn)BOD5含量較高而導(dǎo)致水環(huán)境質(zhì)量下降的異常現(xiàn)象??傮w上,水體氮磷超標(biāo)現(xiàn)象持續(xù)發(fā)生,水質(zhì)趨于惡化。
表5 水質(zhì)狀況評價結(jié)果Table 5 Evaluation results of water quality status
表6 水質(zhì)指標(biāo)描述性統(tǒng)計Table 6 Descriptive statistics of water quality parameter
續(xù)表 6
從水質(zhì)指標(biāo)時間序列上看,TP濃度均值在研究周期內(nèi)均為Ⅱ類水(表6),可TN含量卻相對偏高,最大值達(dá)0.58 mg/L,在5月、7月時為Ⅲ類水。其余水質(zhì)指標(biāo)在3個月中均Ⅰ類水標(biāo)準(zhǔn)。
由圖1可知,結(jié)合富營養(yǎng)狀態(tài)分級標(biāo)準(zhǔn),除5月的江東水庫和7月的江東、紅旗水庫外湖庫水體均處于貧營養(yǎng)化狀態(tài)。江東水庫在5月時EI值最大為31.34,達(dá)到中度富營養(yǎng)化,該水庫7月EI值也超過30(中度富營養(yǎng)化標(biāo)準(zhǔn)限值)。此外,紅旗水庫7月時達(dá)到中度富營養(yǎng)化狀態(tài),EI值為30.20。從趨勢上來看,江東水庫呈先降低后升高,紅舍克水庫反之,其余水庫則均為逐漸升高趨勢。
圖1 富營養(yǎng)化評價結(jié)果Fig. 1 Evaluation results of eutrophication
對照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)[23]Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)限值要求,從監(jiān)測最大值(溶解氧為最小值)評價,DO單因子評價指數(shù)大于1(表7),即超過Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);BOD5、TN單因子指數(shù)大于1.0;CODCr單因子指數(shù)接近1。從監(jiān)測平均值評價,DO單因子評價指數(shù)大于1,即超過Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);BOD5、TN單因子指數(shù)大于0.5;CODCr單因子指數(shù)接近0.5。綜上所述,DO為主要污染項目,BOD5、TN為潛在污染項目。
表7 單因子指數(shù)法評價結(jié)果Table 7 Evaluation results of single factor
3.2.1 土地利用與水質(zhì)的Pearson相關(guān)性
相關(guān)性分析結(jié)果見表8。一級保護(hù)區(qū)內(nèi),5—6月耕地與DO呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(P<0.05),5月住宅用地與TN呈極顯著正相關(guān)(P<0.01),6月與水溫呈顯著正相關(guān)(P<0.05);二級保護(hù)區(qū)內(nèi),6月水溫與園地顯著正相關(guān)(P<0.05),與耕地為極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01),且園地、住宅用地與CODCr呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)。5—6月耕地、住宅用地與DO之間均為顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(P<0.05)。5月園地與NH4+-N呈顯著正相關(guān)(P<0.05)與BOD5顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)。7月園地與TP表現(xiàn)為顯著正相關(guān)(P<0.05)。不同的土地利用類型在時間上對水質(zhì)的影響存在一定的差異,但總體上來說5—6月影響均大于7月。
表8 土地利用類型與水質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性Table 8 Correlation between landscape pattern and water quality indicators
3.2.2 土地利用與水質(zhì)的冗余分析
土地利用與水質(zhì)指標(biāo)的RDA結(jié)果見圖2。從RDA排序可以看出,5月、7月TN、TP、NH4+-N和CODcr與園地比例(Gar%)均集中在排序軸的同一象限,表明該時期與其他景觀類型相比,園地對保護(hù)區(qū)內(nèi)氮、磷等面源污染物的輸出的影響較大。在6月,住宅用地(Res%)與TN之間表現(xiàn)出極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(箭頭夾角接近180°,P<0.01)。7月耕地(Far%)與水溫表現(xiàn)出極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01),Res%與BOD5為極顯著正相關(guān)(夾角接近0°,P<0.01)。景觀類型中耕地對水質(zhì)指標(biāo)的影響較園地和住宅用地要大。
圖2 土地利用與水質(zhì)指標(biāo)的RDA排序Fig. 2 RDA ranking of land use and water quality index
3.2.3 土地利用與水質(zhì)的單因素分析
耕地與水質(zhì)指標(biāo)的單因素分析結(jié)果見圖3。5月BOD5、CODCr整體位于藍(lán)色圈內(nèi),表明耕地與該水質(zhì)指標(biāo)呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)。6月NH4+-N穿過紅色圈,其他指標(biāo)均穿過藍(lán)色圈,表明耕地與NH4+-N呈顯著正相關(guān)(P<0.05),而其余指標(biāo)與耕地呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)。7月BOD5、DO、CODCr穿過紅色圈,而TN、TP和水溫則穿過藍(lán)色圈,表明耕地與BOD5、DO、CODCr呈顯著正相關(guān)(P<0.05),而與TN、TP有顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(P<0.05)。
圖3 耕地與水質(zhì)指標(biāo)的單因素分析Fig. 3 Single factor analysis of cultivated land and water quality indicators
住宅用地與水質(zhì)指標(biāo)的單因素分析結(jié)果見圖4。5月BOD5、CODCr整體位于紅色圈內(nèi),說明BOD5、CODCr與住宅用地呈極顯著正相關(guān)(P<0.01),而NH4+-N與住宅用地顯著呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)。6月僅CODCr穿過紅色圈,CODCr與住宅用地呈顯著正相關(guān)(P<0.05),而其余指標(biāo)均與兩個線圈相切,表明兩者并無相關(guān)性。7月水溫、DO穿過紅色圈,TN、TP、BOD5和CODCr則穿過藍(lán)色圈,表明水溫、DO與住宅用地呈顯著正相關(guān)(P<0.05),而TN、TP、BOD5和CODCr與住宅用地呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)。
圖4 住宅用地與水質(zhì)指標(biāo)的單因素分析Fig. 4 Single factor analysis of residential land and water quality indicators
園地與水質(zhì)指標(biāo)的單因素分析結(jié)果見圖5。5—7月除了BOD5、NH4+-N、水溫和DO以外其余指標(biāo)均分別穿過紅色圈,而BOD5、NH4+-N、水溫和DO穿過藍(lán)色圈。表明在5—7月BOD5、NH4+-N、水溫和DO分別與園地呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05),其他指標(biāo)在5—7月均與園地均有顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.05)。
圖5 園地與水質(zhì)指標(biāo)的單因素分析Fig. 5 Single factor analysis of garden plot and water quality indicators
本研究以滇東南8個湖庫型飲用水源地3個時間段內(nèi)水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),結(jié)合土地利用類型遙感解譯結(jié)果,通過Pearson相關(guān)性分析、冗余分析和單因素方法手段,旨在厘清各水質(zhì)指標(biāo)對不同土地利用結(jié)構(gòu)的響應(yīng)過程,得出如下結(jié)論:1)紅旗、合作水庫采樣周期內(nèi)未達(dá)到水質(zhì)考核標(biāo)準(zhǔn),超標(biāo)因子為TN和TP。5月、6月水源地水環(huán)境質(zhì)量明顯優(yōu)于7月。2)整體上,8個湖庫型飲用水源地水體均處于貧營養(yǎng)化狀態(tài);單因子評價結(jié)果表明:DO為主要驅(qū)動因子,BOD5、TN為潛在污染項目;江東水庫向中營養(yǎng)化演變趨勢尤為明顯,亟需開展水環(huán)境保護(hù)工作。3)湖庫型水源地水質(zhì)對保護(hù)區(qū)內(nèi)土地利用類型的響應(yīng)較好。具體表現(xiàn)為:Pearson相關(guān)性分析中住宅用地、園地與TN、TP間呈顯著正相關(guān)。RDA分析時園地面積比例(Gar%)與TP、CODCr均在同一象限,與DO則呈顯著負(fù)相關(guān),表明這2種土地利用類型是面源污染物輸出的主要源景觀。
5月開始各水源地水體富營養(yǎng)化程度逐漸升高。究其原因,與降雨徑流和農(nóng)業(yè)耕作制度有關(guān)。非點源污染的形成離不來降雨和地表徑流,且降雨是土壤養(yǎng)分流失的重要驅(qū)動力。滇東南屬于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),降雨周期短,單次降雨量大,水土更易流失。此外,調(diào)查發(fā)現(xiàn),研究區(qū)域內(nèi)耕地主要種植玉米和烤煙。玉米(Zea mays)在6月末7月初拔節(jié)前施氮肥,其間還要視情況噴施農(nóng)藥以防治病蟲害。同時期烤煙也要進(jìn)行施肥、覆膜等農(nóng)事活動,且農(nóng)藥的施用量更大。在這樣的耕作背景下,加之降雨的外力驅(qū)動,導(dǎo)致水質(zhì)惡化,水體富營養(yǎng)化程度升高。
本研究中江東水庫富營養(yǎng)化狀況在時間序列上差異較大,分析原因可能和耕地景觀類型有關(guān)。該水庫一級保護(hù)區(qū)內(nèi)耕地面積占比為8個水庫之最,二級保護(hù)區(qū)內(nèi)耕地占比亦超過30%。另一方面,該水庫的保護(hù)區(qū)面積僅為2.96 km2,匯水面較小的同時也就意味著污染物的輸移距離較短,衰減周期較短[24]。坡耕地中產(chǎn)生的氮磷等污染物在地表徑流的作用下很快進(jìn)入湖庫水體,入庫量相對于產(chǎn)生量削減不明顯。
由于不同土地利用方式和人類活動強(qiáng)度的差異,不同類型景觀上污染物負(fù)荷有所不同。水質(zhì)退化的主要貢獻(xiàn)源來自于住宅用地,受人為活動影響較大[25-26]。本研究中住宅用地與TN、CODCr均為極顯著正相關(guān),與溶解氧為顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。本研究中紅旗水庫住宅用地面積最大,3個月水質(zhì)采樣分析均為Ⅲ類水,超標(biāo)因子為TN。汛期正值高溫高濕高熱季節(jié),微生物活動加強(qiáng),居民區(qū)堆放的生活垃圾在微生物的分解作用下,表現(xiàn)出較高的氮磷含量[24],加之強(qiáng)降雨對不透水面的沖刷作用,使得本已失去植被和土壤對氮磷的過濾吸收和轉(zhuǎn)化存儲功能的住宅區(qū)表現(xiàn)出較高的氮素輸出[26]。另外,人類活動產(chǎn)生的生活廢水排入水體,也是造成水質(zhì)惡化的主要原因。
本研究中耕地與水質(zhì)指標(biāo)間的相關(guān)性顯著,這與其他研究結(jié)論是一致的:潮河流域[27]耕地面積與TN、TP間表現(xiàn)為正相關(guān)性,說明耕地是污染物負(fù)荷的主要貢獻(xiàn)源。而張海艷[28]的研究發(fā)現(xiàn)于橋水庫流域內(nèi)耕地與水質(zhì)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。另外,滇東南地區(qū)的耕作大都采用翻耕形式,也一定程度上增加了土壤養(yǎng)分流失的可能。表明庫區(qū)水質(zhì)受耕地的影響尤為強(qiáng)烈,因此,通過改變耕作方式、種植生物等水土保持措施對農(nóng)田土壤養(yǎng)分侵蝕流失具有遏制作用,從而有效地控制面源污染物的流失。
包姍姍等[29]認(rèn)為流域內(nèi)水體營養(yǎng)鹽高負(fù)荷與園地所占面積比例有著很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。本研究中園地的面積比與TN和CODCr具有顯著正相關(guān)性。這與實際調(diào)查中所獲知的果農(nóng)施肥對氮肥的依賴程度較高情況相符。不同的是,吉冬青等[30]的研究發(fā)現(xiàn)園地與CODCr、TP、NH4+-N之間呈負(fù)相關(guān),與NO3-N+、NO2-N呈正相關(guān)。這表明園地與水質(zhì)間相互關(guān)系指向性尚無確切定論,這主要是由于園地使用的化肥、農(nóng)藥通過地表徑流進(jìn)入河流會使河流營養(yǎng)鹽增加,但其地表植被又對污染物有吸附、吸收和滯留的作用,流域管理方式及水質(zhì)監(jiān)測頻次等都是產(chǎn)生這種不確定性的主要原因。
土地利用結(jié)構(gòu)對區(qū)域水文過程和水質(zhì)的重要性已被充分證實,針對面源污染較嚴(yán)重流域的“源”“匯”景觀空間布局進(jìn)行調(diào)控是一種最佳的策略。孔佩儒等[31]提出:沿水岸帶設(shè)置400~800 m緩沖帶,優(yōu)化效果最為明顯,對流域現(xiàn)有面源污染風(fēng)險具有宏觀調(diào)控作用。黃寧等[32]從流域和斑塊兩個層次針對不同的關(guān)鍵“源”景觀類型,制定了9類調(diào)控與優(yōu)化方法,系統(tǒng)地構(gòu)建了一套以面源污染控制為目標(biāo)的景觀格局調(diào)控框架。上述研究從不同土地利用類型空間配置的角度出發(fā),提出的優(yōu)化和控制措施,對湖庫型水源地面源污染控制有著極高的借鑒意義和參考價值。