不同水文期流域土地覆被对河流溶解性有机质的影响机制

2025-04-08 140 2.24M 0

  摘要:河流溶解性有机质(DOM)的动态变化、周转过程及其影响因素已成为水生态环境健康研究的热点,而明确土地覆被对河流DOM含量、组成和来源的影响,是流域水质目标管理的理论基础。本文以福建省东张水库流域为研究对象,分别在枯水期(2024年4月)和丰水期(2024年8月)采集22条入库河流水样,解析不同水文期和土地覆被类型对DOM的影响路径,并利用荧光激发-发射矩阵(EEM)光谱学结合平行因子分析(PARAFAC)和偏最小二乘路径模型(PLS-PM)来深入研究不同水文期不同土地覆被类型流域中DOM的成分变化及其潜在影响因素。结果表明:①通过差异性和相关性分析得出,城镇用地流域DOM荧光强度和氮磷浓度高、生物可利用性强,是水库碳源和营养盐输入的重点区域;林地类型流域中土壤和凋落层富含大量有机质,使得流域输出DOM的荧光强度低、氮磷浓度低、生物可利用性弱;农用地流域河流中DOM多为微生物新近降解的自生源性小分子物质,氮磷浓度较高;其他综合用地流域河流水质受到城镇、林地和农用地面积占比的共同影响。②PLS-PM分析结果表明,枯水期土地覆被输出的UV指数(DOM内部结构)影响河流DOM组分,而丰水期土地覆被直接或间接地通过荧光指数(污染源信息)影响河流的DOM组分。研究显示,不同土地覆被类型流域的河流水质参数、DOM组分和光谱指数存在显著差异,不同水文期土地覆被类型面积占比对DOM的影响路径具有显著的依赖性。

  文章目录

  1 研究区域概况与研究方法

  1.1     研究区域概况

  1.2 样品采集与测试

  1.2.1样品采集与水质参数测定

  1.2.2 紫外可见吸收光谱和三维荧光光谱的测定

  1.3 数据处理

  1.3.1 土地覆被数据获取和处理

  1.3.2 光谱数据预处理和光谱指数计算

  1.3.3平行因子法

  1.3.4 数据统计分析

  2 结果与分析

  2.1 不同水文期水质参数、DOM荧光组分和光学参数的特征

  2.1.1 不同水文期水质参数的变化特征

  2.1.2 不同水文期河流DOM组分的变化特征

  2.1.3 不同水文期河流DOM光谱指数变化特征

  2.2 不同类型流域水质参数、DOM荧光组分和光学参数的变化特征

  2.2.1 不同类型流域水质参数变化特征

  2.2.2 不同土地覆被类型流域DOM组分变化特征

  2.2.3 不同土地覆被类型流域DOM光谱指数变化特征

  2.3土地覆被与DOM组分和荧光指数的相关性

  2.4 土地覆被对DOM组分的影响路径和因果关系

  3 结论



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