土地利用格局对沿海平原营养盐输出及入海通量影响研究

Ecological environment of the coastal wetland in the Jiangsu province is sensitive, while the dramatic increases of the input intensity and environmental stress of terrestrial pollutants under the background of Jiangsu coastal development strategy cause the resources, environmental and ecological problems became prominent. The research of the regulation of the terrestrial nitrogen and phosphorus elements transport into the coast caused by land use pattern change, is a hot issue of studying the eco-environmental problem of the coastal zone. The research, of which the study area is the Lixiahe Plain, systematically analyzes the scale effect of the influence of the land-use changes on nitrogen and phosphorus load based on the whole ecosystem monitoring of watershed, rivers and coastal zones, establishes the nitrogen and phosphorus nutrients transport numerical model to quantitatively resolve the influence of the spatial factors on nutrient export, and finally reveals the interaction rules of human activity, land use change with nutrient export into the sea. The study could propose optimization suggestions of land use pattern for controlling the output of pollutants, which can provide the scientific decision basis for land use planning and ecological environment protection.

江苏沿海滩涂湿地生态敏感，而沿海大开发背景下的陆源污染输入强度及其胁迫压力剧增，区域资源、环境、生态问题日渐突出，研究土地利用格局变化下的陆地氮磷生源要素向近海岸输移与累积规律，是海岸带生态问题研究的热点。本研究以里下河平原区为对象，基于陆源-河网-河口海岸带整体生态系统网络观测，系统分析土地利用格局对氮、磷营养盐输出的尺度效应，建立氮磷营养盐输移模型，定量解析影响营养盐输出的流域空间因素及其贡献率，揭示“人类活动-土地利用变化-营养盐入海通量”之间的作用规律。从控制污染物输出角度，提出土地利用格局优化建议，研究成果能够为沿海地区经济发展下的土地利用规划与生态环境保护提供科学依据和支撑。

随着沿海大开发的进程不断加快，人类活动引起的土地利用格局变化对水体营养盐的尺度效应是研究的热点。本研究以盐城沿海垦区为研究区域，通过遥感影像、河流水系概化、野外调查采样、模拟分析等技术手段，分别选取沿海垦区、新洋港集水区以及典型区域，揭示人类活动对入海河流水文水环境的尺度效应。研究结果表明：①盐城沿海垦区主要的12条河流，其中苏北灌溉总渠、射阳河、黄沙港、新洋港、斗龙港为入海河流，近十年沿海垦区的河流生态流量具有明显的季节特征，最高值均在丰水期（7-9月），最低值在枯水期（1-3月），由于入海河流受闸站控制出现了月生态流量计算结果为零的情况。②选取TP、TN、NH3-N、CODMn等水质指标，通过野外采样调查分析新洋港集水区水质时空特征。目前水质污染严峻，其中，丰水期重度污染的占75%，但枯水期重度污染占22.22%，主要污染物是以总氮为主。由于受人类活动影响，从空间布局上，横向河流水质污染状况呈现由东往西逐渐恶化，纵向河流水质污染状况由南向北逐渐恶化的趋势；从时间上受季风气候的影响，枯水期水质整体优于丰水期水质。③选取典型河流（大马沟、串场河、新生河和新民河）分析土地利用类型与河流水质相关性。结果显示城镇建设用地与各项水质指标都呈正相关，与TN和NH3-N有很显著的正相关关系（相关系数分别为0.745，0.805）；植被用地与总磷、总氮、高锰酸盐指数的相关性表现总体为负相关，与氨氮表现为较显著的负相关（相关系数为-0.692）；水域面积与水质指标的相关性表现不显著。④聚龙湖公园人工景观水体和校园自然景观水体，选取四项水质指标进行监测，Chl-a、CODMn、TN和TP。聚龙湖景观水体水质要明显好于校园景观水体水质。聚龙湖的主要污染因子都是总磷；校园景观水体的主要污染因子是总氮、总磷。