论文部分内容阅读
水源地水库的水位因汛期等原因引起变动,而在水库周围形成了大面积消落带。消落带作为水陆之间的连接带,是两者间进行物质、能量等交换的重要途径,是生态系统营养盐循环的关键性环节,水库与陆地生态状况的好坏直接受消落带生态情况的影响。其中,水库库区汛期来水后,大面积消落带的植被淹水后水解释放到水库的营养元素对库区水体水环境造成的影响不可忽略。以碧流河水库作为研究对象,结合碧流河水库夏季入汛前与秋季汛期后的Landsat-8卫星影像的OLI数据对与实测的水库数据,分别对碧流河消落带演变过程、消落带环境演变遥感分析展开研究,建立适用于北方水源地水库碧流河水库的水质反演模型,分析其时空分布特征;并通过对消落带植被模拟水解实验,探究消落带植被水解营养元素的释放过程及其对水环境的影响,进而提出考虑覆水时间、不同植物影响因素和植被覆盖面积的消落带植被淹水水解营养元素释放量计算模型,为保护水源地,保障水库水质安全提供参考。研究结果如下:(1)碧流河水库建设后,消落带每年都会经历周期性的淹没和出露,一些地方水淹将达到6个月,其间10m以上的水位落差。历年淹没-出露的消落带平均面积约为18.07km~2;碧流河水库消落带,2015-2018年汛期后未淹没区植被覆盖情况相比汛前有明显增加。(2)植物淹水水解后,会引起表层水体的颜色逐渐加深,浊度升高,产生异味,叶片逐渐透明,pH值下降,电导率升高,溶解氧DO减小,氧化还原电位ORP降低;消落带植物水解,总氮和总磷的最大单位累积释放量和释放速率存在着明显差异。TN最大单位累积释放量为1.34-3.09mg/g,释放速率为0.04-0.21 mg/g/d;TP最大单位累积释放量为0.52-2.9mg/g,释放速率为0.02-0.14 mg/g/d。8种消落带植物浸泡水解后,均向表层水体释放了氮磷元素。(3)2015-2016年秋季汛期后的碧流河水库总氮浓度,相较于夏季入汛前的总氮浓度,有明显升高,平均浓度提高了约62%;2015-2016年秋季汛期后的碧流河水库的总氮浓度分布中,碧流河消落带的总氮浓度,明显高于碧流河水库库中心的总氮浓度;2015-2018年,汛期淹水后的消落带植被,向水库水体中释放的总氮、总磷总量也呈逐年增长的趋势。4年内平均每年向水库释放总氮约9.91t,释放总磷约7.78t。