小清河流域氮磷时空特征及影响因素的空间与多元统计分析

选取山东小清河流域为研究区,在2012—2013年汛期和非汛期的水质监测基础上,应用主成分分析(PCA)和聚类分析(CA)等多元统计方法识别流域不同形态氮磷浓度的时空分布特征,结合空间分析和相关分析方法辨析集水区不同土地利用方式对氮磷输出的影响。结果表明:流域氮污染严重,其中总氮超标率达100%。氨氮、磷酸盐浓度汛期显著高于非汛期,硝态氮浓度则非汛期显著高于汛期(P0.05)。以总磷、总溶解态磷为主要指标的主成分Z1对水质变化的贡献率接近50%,以总氮、氨氮和硝态氮为主要指标的主成分Z2对水质变化的贡献率接近20%。总氮、总磷、氨氮、磷酸盐和总溶解态磷浓度与集水区城市和工业建设用地的面积比例呈显著正相关(P0.05);硝态氮浓度与耕地面积比例呈显著正相关,与草地、林地面积比例呈显著负相关(P0.05)。空间上按氮磷分布特征不同子流域被划分为3类:第1类和第2类主要集中在干流及北部平原区,沿途接纳点源排放,氮磷浓度总体较高且空间差异较大;第3类流域主要位于南部山区,建设用地比例较小,污染程度相对较低。     

大别山区龙潭小流域土壤全氮和有效磷的空间变异及条件模拟

土壤属性的空间变异研究对于了解土壤的差异性具有重要意义.运用普通克里格法和序贯高斯模拟方法对大别山区龙潭小流域土壤全氮和有效磷的空间分布进行估值和模拟.结果表明:土壤全氮、有效磷的空间变异均属于中等程度变异,具有强烈的空间自相关,半方差函数拟合的模型均为指数模型,全氮变程为333 m,有效磷变程为474 m.全氮含量主要分布在1.2-1.6 g kg-1之间,占总面积的34.96%,流域的中部和南部较高,北部、东部、西部较低;有效磷含量主要集中在60-100 mg kg-1之间,占总面积的42.17%,流域的西北和南部含量较高.1 000次的序贯高斯模拟显示,普通克里格插值得到的土壤全氮、有效磷的空间分布整体较连续,具平滑效应,序贯高斯模拟的空间分布整体离散,波动性较强.临界概率值为0.50时可以满足条件模拟的要求.随机模拟能够较好地描述土壤属性空间分布的不确定性,为揭示区域土壤属性的空间结构特征提供了有力的工具.