葛平新1 单晓丽2
潍坊工程职业学院 山东省青州市 262500
摘要：随着我国经济在快速发展，社会在不断进步，水库型饮用水源地迎水坡土壤氮磷含量对水源水质会产生重要影响。以温州市珊溪水库为研究对象，通过对水库迎水坡土壤的监测取样，研究迎水坡土壤的速效磷(AP)、总磷(TP)、碱解氮(AN)和总氮(TN)含量空间分布特征，应用单因素方差分析和Duncan多重比较法，研究了空间差异性及不同土地利用方式对氮磷含量空间分布的影响。结果表明:①峃作口区和库尾区迎水坡土壤AP、TP含量较高，近坝区附近迎水坡土壤AP含量较高。三插溪区和峃作口区迎水坡土壤AN、TN含量较高，在远坝汇水区迎水坡土壤AN含量较高。②库区迎水坡土壤氮磷含量空间差异明显，AP空间变异程度最大，属强变异，TP、AN以及TN均属于中等变异。③不同土地利用方式对氮磷含量分布影响明显，裸地氮磷含量较低，灌木杂草地氮磷含量较高，除园地AP外，林地、园地的土壤氮磷含量介于裸地和灌木杂草地之间。
关键词：水源地;氮;磷;空间分布;土地利用方式
引言
生态系统服务功能是指生态系统形成和所维持的人类赖以生存和发展的环境条件与效用，是人类赖以生存的基础，与人类福利息息相关，随着人们对生态系统服务功能重要性的理解逐渐加深，众多研究者在生态系统服务的产生原因、影响因素、管理措施等方面开展了大量的研究。土地利用变化蕴含大量人类活动的信息，可以通过改变生态系统类型、格局以及生态过程直接影响生态系统服务功能，是生态系统服务功能变化的重要驱动力，随着土地利用变化成为全球变化的焦点，其对生态系统服务功能的影响也受到越来越多的关注。
1研究背景与意义
水资源与人类的生产生活息息相关，随着气候变化和人类活动影响的深入，水循环系统发生了改变，同时也引发了一系列生态环境问题。全球气候的增暖导致水资源的短缺和水环境的恶化。土地利用变化通过影响降水、蒸发和径流过程，进而对水资源和河流生态环境产生影响，对于水资源受气候变化和人类活动影响的研究已成为世界各国政府和科学界关注的热点。上地利用和气候变化通过降雨径流和下垫面等驱动因子影响流域的水循环过程和生态环境。非点源污染以流域水循环过程作为载体和驱动力，随着降雨径流关系的改变，其污染物的产生和迁移过程也会发生变化。非点源污染过程受气象水文、地形土壤、土地利用、植被覆盖和社会经济等因素的共同影响。因此，从气候变化和土地利用两方面出发，探讨流域非点源污染过程的变化规律具有重要的实践意义。近年来，自然条件的变化和人类活动影响的加剧，使得流域下垫面的产汇流条件发生改变，使得区域水资源利用形势严峻、水环境污染问题凸显。因此有必要对密云水库流域影响水环境质量的气候变化、土地/覆被以及社会经济等因素进行深入分析，探讨土地利用和气候变化背景下水环境质量的变化规律，揭示气候变化和人类活动同水资源及生态环境变化之间的关系，以便更好地为区域水环境的保护提供依据。
2水库型水源地迎水坡氮磷空间分布及其对土地利用的响应
2.1土壤氮磷含量空间差异性对土地利用方式的响应
土地利用方式是影响土壤氮磷含量的重要因素之一，不同土地利用方式下，AP含量表现为园地(6．9mg/kg)＞灌木杂草地(5．26mg/kg)＞林地(4．01mg/kg)＞裸地(1．61mg/kg)，其差异不显著。
不同土地利用方式下，TP含量表现为灌木杂草地(304．49mg/kg)＞园地(276．96mg/kg)＞林地(170．61mg/kg)＞裸地(82．41mg/kg)，裸地TP含量与林地相比差异不明显，但与灌木杂草地、园地相比差异明显，林地TP含量与裸地、园地、灌木杂草地相比差异不明显。不同土地利用方式下，AN含量表现为灌木杂草地(111．34mg/kg)＞林地(111．26mg/kg)＞园地(90．73mg/kg)＞裸地(65．59mg/kg)，TN含量表现为灌木杂草地(1225．39mg/kg)＞林地(1197．28mg/kg)＞园地(916．83mg/kg)＞裸地(720．20mg/kg)。可见，AN和TN含量差异均不显著。
2.2模型原理以及校验
InVEST模型是由斯坦福大学(StanfordUniversity)开发，大自然保护协会(TheNatureConservancy)和世界自然基金会(WorldWideFundForNature)联合支持的生态系统服务功能评估模型(http://invest．ecoinformatics．org/)，该模型基于GIS，模拟土地覆盖对生态系统服务功能的影响，结合土地利用情景，能够在不同地理尺度和社会经济尺度上检测生态系统服务功能供给的潜在变化以及服务功能之间的权衡。
2.3土地利用转变对不同重现期洪水的影响差异
为了区分各土地利用类型的贡献程度，假定一种土地利用类型向另一种转变，其它土地利用不变，利用模型模拟的方法来进行研究。有研究表明，由于不同土地利用类型的下渗率和不透水率存在差异，对同一场降雨的洪水响应截然不同。由于流域内建筑用地和水体面积比例较少，其变化对降雨径流关系影响不大，因此本文只根据林地向耕地、灌草地或裸地转变的实际情况，模拟林地从1985年开始以10%、20%、30%、40%、50%比例分别转变为以上3种地类时不同重现期暴雨洪水过程的变化。结果表明，当林地向裸地、耕地和灌草地转变时，洪水洪峰与洪量均发生了不同程度的增加，且洪量较洪峰增加幅度大、增加更快。对于所有量级洪水而言，林地转变影响程度呈现普遍规律:林-裸地＞林-灌草地＞林-耕地，即林-裸地转变对洪峰和洪量影响最大，林-灌草地转变的影响次之，由于皎口水库流域内耕地的蓄水作用和较大的下渗率，因此在三者之中，林地变为耕地使洪水增加最少。此外，随着转变率增大，以上3种地类转变方式使洪水变化的差异性增大:当林地以10%转变时，裸、灌草地，灌草、耕地以及裸、耕地引起100年一遇洪水洪峰增加的差异分别为0．21%、0．11%和0．32%;当林地以50%转变时，影响差异变为1．01%、0．52%和1．53%;当林地以10%—50%转变时，以上三者使径流总量增加差异由0．38%、0．2%和0．58%变为1．88%、0．95%和2．83%。随着林地从10%变为50%转出，三者对5年一遇洪水峰值影响差异由0．52%、0．24%和0．76%变为2．52%、1．19%和3．71%，洪量由0．98%、0．55%和1．53%变为4．93%、2．59%和7．52%。对比分析可知，三者地类转变使5年一遇洪水变化的差异较100年一遇洪水更明显。
结语
本研究用中所涉及的生态系统服务功能种类相对较少，结果具有一定的局限性，但本研究依旧表明基于土地利用变化的生态系统服务功能研究方法是一种可行的研究范式，有助于将科学研究的结果纳入流域管理决策。在进一步的研究中，需要对评估方法进行完善，模拟更多的生态系统服务功能，并对模拟结果进行综合，用直观透明的指标来显示结果，从而使研究结果更易于接受和应用。
参考文献
［1］秦钰莉，文力，魏鹏飞，等．丹江口水库库周景观格局动态变化分析［J］．人民黄河，2019，41(4):69－73．
［2］杨海君，张海涛，许云海，等．长株潭地区集中式饮用水水源地周边土壤环境质量监测与评价［J］．水土保持研究，2018，25(3):150－156．