北方半干旱區(qū)土地利用/覆被變化對湖泊水質(zhì)的影響：以岱海流域為例(2000-2018年)*

梁 旭，劉華民,2,3，紀(jì)美辰，常 明，溫 璐,2,3，于瑞宏,2,3，卓 義,2,3，王立新,2,3**

(1:內(nèi)蒙古大學(xué)生態(tài)與環(huán)境學(xué)院，呼和浩特 010021) (2:草原生態(tài)安全省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心，呼和浩特 010021) (3:蒙古高原生態(tài)學(xué)與資源利用教育部重點實驗室，呼和浩特 010021) (4:中國環(huán)境科學(xué)研究院，流域水污染綜合治理研究中心，北京 100012)

土地利用/覆被變化(LUCC)是人類活動和自然要素共同作用的直接結(jié)果，被國內(nèi)外眾多學(xué)者認(rèn)為是引起全球環(huán)境變化的主要原因之一[1-2]. 以往的研究主要集中在LUCC的時空格局變化與過程[3]、驅(qū)動力與驅(qū)動機制[4]以及模擬與預(yù)測的研究[5]，對其引發(fā)的水環(huán)境效應(yīng)研究相對較少[6]. 水是人類生活與生產(chǎn)賴以生存的關(guān)鍵要素，近年來，發(fā)展中國家的水資源愈發(fā)匱乏[7]，與此同時這些地區(qū)因發(fā)展需要，土地利用類型變化顯著，在中國北方干旱半干旱地區(qū)尤為明顯，土地利用/覆被變化與水體水質(zhì)的關(guān)系受到越來越多學(xué)者的關(guān)注. 前期研究發(fā)現(xiàn)[8-9]人為因素驅(qū)動的土地利用方式能夠通過復(fù)雜的途徑對地表水質(zhì)造成影響，流域尺度下LUCC對湖泊水質(zhì)質(zhì)量有重要作用[10-13]. Tong等[14]對俄亥俄州的所有流域研究證明，土地利用類型與不同水質(zhì)指標(biāo)之間存在顯著相關(guān)性. 楊琴等[15]對淮河流域的土地利用類型和水質(zhì)的關(guān)系研究表明，林地、草地和水域能夠緩解水污染，旱地與城鎮(zhèn)用地是造成水污染的主要原因. 郭青海等[16]對武漢4個湖泊進行分析認(rèn)為，城市用地、農(nóng)村用地和灘地對湖泊水質(zhì)影響最大. 可見流域土地利用/覆被變化會相應(yīng)地影響湖泊以及河流水質(zhì)的變化.

農(nóng)牧交錯帶是中國北方農(nóng)業(yè)和牧業(yè)不同生產(chǎn)方式分布的過渡地帶，因其具有很強的過渡性和波動性，生態(tài)環(huán)境容易受到氣候變化和人類活動破壞. 高廷等和周德成等[17-18]通過對北方農(nóng)牧交錯帶的土地利用/覆被變化的研究，發(fā)現(xiàn)影響其變化的主要因素是氣候變暖和國家實施的生態(tài)環(huán)境建設(shè)工程等. 岱海流域?qū)儆诘湫偷霓r(nóng)牧交錯流域，既是中國北方生態(tài)安全屏障的重要組成部分，也是國家重要的湖泊濕地之一. 岱海四周環(huán)山，地勢低洼，是周邊山地和地下水的匯合場所，不僅具有接納地表徑流和洪水的功能，同時對附近居民生活和牲畜飲水安全有重要意義. 近20年來，隨著全球氣候變暖和人類活動影響，導(dǎo)致湖泊面積不斷萎縮，濕地面積逐漸減少，鹽堿化程度加劇，湖泊水質(zhì)持續(xù)惡化[19]. 目前，針對岱海水污染的研究主要集中在主湖區(qū)小尺度上[20-21]，基于流域尺度的土地利用/覆被變化對水質(zhì)的影響較少提及. 本文以岱海流域為研究對象，分析2000-2018年土地利用/覆被和水質(zhì)變化特征，并探究長時間序列尺度下土地利用/覆被變化對湖泊水質(zhì)的影響，為岱海流域大空間水污染綜合治理提供參考依據(jù)，為以改善水質(zhì)為目標(biāo)的流域土地資源管理及優(yōu)化配置提供理論支撐.

圖1 研究區(qū)地理位置及采樣點分布Fig.1 Geographical location and sampling sites distribution of the study area

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)概況

岱海流域(40°11′～40°48′N，112°16′～112°59′E)總面積2341.67 km2，是內(nèi)蒙古東部邊緣的一個典型內(nèi)陸封閉式湖泊流域(圖1)，位于典型農(nóng)牧交錯帶. 該流域四處環(huán)山，東鄰豐鎮(zhèn)丘陵，南部為馬頭山，北部為蠻汗山，共有22條季節(jié)性河流匯入岱海進行補給，較大的有弓壩河、天成河、苜花河，但在旱季也會出現(xiàn)斷流. 岱海濕地被列入《中國濕地保護行動計劃》的179塊國家重要濕地之一，同時也是自治區(qū)級湖泊濕地自然保護區(qū)[22-24].

1.2 數(shù)據(jù)來源

1.2.1 遙感數(shù)據(jù) 遙感數(shù)據(jù)來源于美國地質(zhì)勘探局USGS(https://earthexplorer.usgs.gov/)，采用岱海流域2000、2005、2009、2014和2018年共5期Landsat TM/DEM遙感影像，成像時間分別為2000年7月1日、2005年9月25日、2009年8月10日、2014年8月24日和2018年9月20日，云量小于10%，分辨率為30 m×30 m. 覆蓋岱海流域范圍是WRS_PATH為126，WRS_ROW為32的影像. 以2000年作為本研究的背景值.

1.2.2 水質(zhì)數(shù)據(jù) 水質(zhì)數(shù)據(jù)來源于2000-2018年與遙感影像相對應(yīng)的7-9月5個主要入湖口附近的水質(zhì)監(jiān)測點(圖1)，每個樣點每月采取一次水樣. 本文主要選取溶解氧(DO)、高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)、五日生化需氧量(BOD5)、總氮(TN)和總磷(TP)共5個代表性水質(zhì)指標(biāo)進行分析. 采集的水樣分別按照《溶解氧的測定-碘量法》(GB 7489-1987)、《高錳酸鉀氧化法》(GB 11892-1989)、《五日生化需氧量(BOD5)的測定》(GB 7488-1987)、《總氮的測定-堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法》(GB 11894-1989)和《總磷的測定-鉬酸銨分光光度法》(GB 11893-1989)的標(biāo)準(zhǔn)進行測定.

1.3 研究方法

1.3.1 遙感影像解譯 將研究區(qū)每期遙感影像從ASTER GDEM高程數(shù)據(jù)中提取流域邊界[25]，利用ENVI軟件進行大氣校正和輻射定標(biāo)預(yù)處理[13]，然后通過易康(eCognition)軟件中的MRS分類方式對其進行分類，并根據(jù)目視解譯方式對分類結(jié)果進行分類和修正[26]，最后依據(jù)《土地利用現(xiàn)狀分類》(GB 21010-2017)中的分類標(biāo)準(zhǔn)和岱海流域的實際情況進行分類，主要分為耕地、天然林地、人工林地、天然草地、人工草地、建設(shè)用地、水域、未利用地，以及5種濕地土地類型(岱海、灌叢沼澤、沼澤草地、季節(jié)性河流和內(nèi)陸灘涂). 本文所指水域主要包括河道明水區(qū)、水庫、坑塘水面、水工建筑用地等.

1.3.2 馬爾可夫轉(zhuǎn)移矩陣 馬爾可夫(Markov)模型被用來描述各種土地類型面積之間的轉(zhuǎn)化情況，并且指出不同土地類型的轉(zhuǎn)移方向[27]. 本研究使用馬爾可夫模型定量分析岱海流域土地類型面積的變化情況以及各土地利用類型的轉(zhuǎn)移方向. 式(1)為馬爾可夫轉(zhuǎn)移矩陣.

(1)

式中，Pij表示在某時間段內(nèi)初期某種土地類型轉(zhuǎn)變?yōu)槟┢谀撤N土地類型的面積，N為土地利用類型總數(shù).

1.3.3 水質(zhì)綜合污染指數(shù)法 采用綜合污染指數(shù)法評價岱海湖泊不同水質(zhì)污染指標(biāo)的總體污染狀況[28-29]. 計算公式為：

(2)

(3)

式中，P為綜合污染指數(shù)；n為參加評價的污染物指標(biāo)項數(shù)；Pi為i污染物的綜合污染指數(shù)；Ci為第i項污染物實測年均值，mg/L；Si為第i項污染物的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)值，mg/L. 具體參見《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002) 中的Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)限值. 綜合污染指數(shù)對應(yīng)的水質(zhì)分級如下：P≤0.25，清潔；0.25

1.3.4 冗余分析 本研究以2000、2005、2009、2014、2018年岱海的水質(zhì)指標(biāo)為物種，以其對應(yīng)的土地利用面積占比為環(huán)境因子，使用Canoco 5.0軟件分析土地利用變化和水質(zhì)指標(biāo)的關(guān)系[30-31]. 對土地類型數(shù)據(jù)進行一級分類，將天然草地和人工草地、天然林地和人工林地分別進行合并,為突出岱海和濕地(灌叢沼澤、沼澤草地、季節(jié)性河流和內(nèi)陸灘涂)的影響進行單獨分析.

1.3.5 計量分析模型 本文采用指數(shù)模型進一步揭示長序列時間尺度下湖泊流域土地利用/覆被面積變化對不同水質(zhì)因子的影響，并建立計量分析模型[32]：

NPS=α·exp(β1·gd+…+β6·sd)

(4)

式中，NPS表示水質(zhì)指標(biāo)；α為常數(shù)；β1～β6表示各土地類型面積比例與水質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性系數(shù)，其中βi值為正數(shù)時，表明此土地利用類型對水質(zhì)產(chǎn)生正面影響；βi值為負(fù)數(shù)時，則表明此土地利用類型對水質(zhì)產(chǎn)生負(fù)面影響.gd代表耕地，ld代表林地，cd代表草地，jsyd代表建設(shè)用地，dhh代表岱海，sd代表濕地. 運用python編程軟件對數(shù)據(jù)進行回歸分析.

2 結(jié)果與分析

2.1 土地利用/覆被變化特征

2.1.1 土地面積變化特征 通過遙感解譯的研究方法獲得2000、2005、2009、2014和2018年岱海流域土地利用分類結(jié)果(圖2). 2000-2018年岱海流域土地利用類型以耕地和天然草地為主，兩者面積之和占流域總面積的61.28%～67.91%，其中耕地面積占比最大(30.87%～45.88%)，未利用地面積(0.30%～0.46%)和水域面積(0.17%～0.94%)占比較小. 耕地主要分布在流域中部的河灘區(qū)域；草地和林地(含天然和人工)主要分布在流域的上游；建設(shè)用地主要散布在岱海的四周. 2000-2018年，流域內(nèi)面積增加的土地類型主要是耕地、建設(shè)用地和人工林地，分別增加了15.01%、2.29%和2.25%；面積減少的主要是天然草地、人工草地和天然林地，分別減少了10.82%、0.29%和4.95%；岱海面積萎縮嚴(yán)重，面積減少了1.49%，僅為2000年面積的一半. 可見，近20年岱海流域土地利用變化特征，主要是耕地、建設(shè)用地和人工林地面積的增加以及天然草地、人工草地、天然林地和岱海面積的減少.

圖2 岱海流域2000-2018年土地利用分類Fig.2 Land use classification of Lake Daihai Basin from 2000 to 2018

2.1.2 土地轉(zhuǎn)移變化特征 對岱海流域不同時期的土地利用/覆被變化進行動態(tài)監(jiān)測得到馬爾可夫轉(zhuǎn)移矩陣表(附表Ⅰ～Ⅳ)可知，2000-2018年岱海流域土地利用/覆被變化明顯，耕地一直呈逐漸增加趨勢，而在2014-2018年轉(zhuǎn)變?yōu)闇p少趨勢，減少的耕地主要轉(zhuǎn)化為天然草地(4.16%)和人工林地(3.23%)，這是因為2014年岱海被國家列入規(guī)劃保護的365個好湖泊之一，有關(guān)部門在岱海周邊造林綠化，并實施“退耕還濕”和“退耕還林還草”政策；天然林地的變化受人為因素影響最大，主要在耕地、天然草地和人工林地之間相互轉(zhuǎn)移；人工林地在2005年之前主要由耕地轉(zhuǎn)化，2005年以后由天然林地轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)移速率分別為5.53%、7.16%和8.65%；人工草地在2014-2018年變化最明顯，主要轉(zhuǎn)化為耕地(23.68%)和天然草地(23.26%)；天然草地呈逐年減少趨勢，主要轉(zhuǎn)化為耕地，4個時期的轉(zhuǎn)移速率分別為8.24%、18.77%、7.03%和9.76%，這主要是因為流域內(nèi)人口的增加和城鎮(zhèn)化發(fā)展的推動，大量的天然草地被開墾為耕地；建設(shè)用地一直呈高開發(fā)狀態(tài)，其增加量為2000年的一倍，原因是自2000年以來，岱海大力發(fā)展工農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)和旅游業(yè)，岱海周圍新建了岱海電廠、養(yǎng)殖場等[20]；水域一直呈減少趨勢，主要轉(zhuǎn)化為季節(jié)性河流，可能是由于全球變暖氣溫升高導(dǎo)致蒸發(fā)量升高、流域降水量下降以及人口增加導(dǎo)致人類活動對岱海水資源利用強度變大[33-34]. 未利用地呈增加趨勢，主要由岱海(1.16%)和內(nèi)陸灘涂(0.77%)轉(zhuǎn)化而來；5種濕地類型整體呈減少趨勢，主要表現(xiàn)為岱海向內(nèi)陸灘涂、灌叢沼澤和沼澤草地轉(zhuǎn)化，這是因為政府近些年加大岱海濕地保護推行“兩節(jié)兩補兩恢復(fù)”等措施，湖水萎縮露出的一部分裸地和內(nèi)陸灘涂逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檎訚刹莸睾凸鄥舱訚蒣35].

2.2 湖泊水質(zhì)變化特征

2.2.1 水質(zhì)因子變化特征 本文用岱海5個水質(zhì)監(jiān)測站點7-9月的平均值反映水質(zhì)因子年際變化特征(圖3). 2000-2018年DO濃度總體呈下降趨勢，在3.77～9.13 mg/L之間波動，2000-2009年整體呈減少趨勢，而在2014-2018年轉(zhuǎn)變?yōu)樵黾于厔?，水環(huán)境質(zhì)量逐漸轉(zhuǎn)好，可達到地表水水環(huán)境Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn). CODMn在2000-2018年呈整體增加趨勢，變化范圍為7.50～15.84 mg/L，在第1階段2000-2005年呈減少趨勢，在2005-2014年呈增加趨勢，進入第4階段2014-2018年轉(zhuǎn)變?yōu)闇p少趨勢，地表水環(huán)境質(zhì)量由劣Ⅴ類水向Ⅴ類水轉(zhuǎn)變(超標(biāo)0.95～1.64倍). BOD5與CODMn的變化趨勢基本一致，其值在1.05～11.82 mg/L之間，變化幅度最大，在2000-2005年地表水水環(huán)境質(zhì)量屬于 Ⅰ 類水，近20年來水污染不斷加劇，雖然在2014年以后有所改善，但目前仍為Ⅴ類水(超標(biāo)0.74～1.27倍). TN濃度在2000-2018年整體呈減少趨勢，在0.51～1.95 mg/L之間變化，說明岱海雖有所治理，但目前的污染狀況依舊不樂觀，仍處于地表水環(huán)境質(zhì)量的Ⅴ類水標(biāo)準(zhǔn)(超標(biāo)0.03～0.56倍). TP濃度在2000-2018年整體呈增加趨勢，變化范圍為0.03～1.05 mg/L，在2000-2009年呈減少趨勢，之后轉(zhuǎn)變?yōu)樵黾于厔?，水環(huán)境質(zhì)量處于劣Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)(超標(biāo)1.9～3.1倍). 綜上所述，近20年來，岱海水體污染嚴(yán)重，水質(zhì)因子CODMn、BOD5、TN和TP存在不同程度的超標(biāo)，湖泊水環(huán)境質(zhì)量問題亟待解決.

圖3 岱海2000-2018年水質(zhì)因子年際變化特征Fig.3 Interannual variation characteristics of water quality parameters in Lake Daihai from 2000 to 2018

圖4 岱海2000-2018年P(guān)值變化趨勢Fig.4 The P value trend of the water quality of Lake Daihai from 2000 to 2018

圖5 岱海不同水質(zhì)因子冗余分析 (gd:耕地，ld:林地，cd:草地，jsyd:建設(shè)用地， sy:水域，wly未利用地，dhh:岱海；sd:濕地)Fig.5 Redundant analysis of different water quality factors in Lake Daihai

2.2.2 水質(zhì)綜合污染變化特征 為綜合評價岱海近20年的水質(zhì)污染變化情況，本文采用水質(zhì)綜合污染指數(shù)法計算岱海湖泊各年綜合污染指數(shù)(P值)，并繪制水質(zhì)隨時間的變化曲線(圖4). 近20年岱海湖泊水質(zhì)變化經(jīng)歷了緩慢污染，污染相持，快速污染和污染改善4個階段. 在第1階段(2000-2005年)，污染指數(shù)P值范圍在0.74～0.89之間，變化幅度較小，變化率為0.8%，水質(zhì)處于緩慢污染階段. 在2005年由中度污染轉(zhuǎn)變?yōu)橹囟任廴荆笪廴疽恢背掷m(xù)到2009年，P值呈鋸齒狀穩(wěn)定變化(污染相持階段). 而在2009-2014年，P值在0.85～1.41之間劇烈變化，變化率為5.5%，水質(zhì)處于快速增加階段. 相反，在第4階段(2014-2018年)岱海水環(huán)境狀況開始轉(zhuǎn)變，逐漸進入污染改善階段.

2.3 土地利用/覆被變化與湖泊水質(zhì)的關(guān)系

2.3.1 冗余分析 為研究湖泊水質(zhì)因子受土地利用因素的影響程度，進行冗余分析(圖5). 水質(zhì)和土地利用類型前兩個排序軸相關(guān)系數(shù)均良好，特征根分別為0.8638 和0.1032，模型滿足顯著性條件，效果理想. 結(jié)果顯示：DO濃度與岱海、水域、林地、濕地呈正相關(guān)，與耕地、建設(shè)用地、未利用地呈負(fù)相關(guān)；CODMn、BOD5、TP濃度與耕地、建設(shè)用地、未利用地呈正相關(guān)，與岱海、濕地、水域、草地、林地呈負(fù)相關(guān)；TN濃度與林地、草地、水域、岱海呈正相關(guān)，與未利用地、建設(shè)用地、耕地、濕地呈負(fù)相關(guān). 因此，可以通過減少對岱海、水域、草地和林地的過度開采和使用，嚴(yán)格限制岱海流域內(nèi)耕地和建設(shè)用地的新開發(fā)，繼續(xù)通過恢復(fù)岱海周邊濕地保護區(qū)等措施改善岱海水環(huán)境質(zhì)量.

2.3.2 計量分析模型 通過對岱海湖泊水質(zhì)指標(biāo)進行多元回歸分析，建立地類-湖泊水質(zhì)模型. 模型呈現(xiàn)的相關(guān)性與冗余分析基本一致，表明LUCC對湖泊水環(huán)境有一定影響，且整體影響較強，結(jié)果如表1所示.

從岱海流域2000-2018年地類-湖泊分析模型的結(jié)果可以得出：

1)草地與水質(zhì)污染指標(biāo)CODMn、BOD5、TP濃度呈正相關(guān)，與水質(zhì)凈化指標(biāo)DO濃度呈正相關(guān). 說明草地作為一種植被具有水源涵養(yǎng)和水質(zhì)凈化的效果，但是一定區(qū)域草地面積的占比對水質(zhì)惡化具有一定的關(guān)系，這與Ahearn等[36]和Xiao等的[37]研究結(jié)果相似. 一方面岱海流域內(nèi)粗放的放牧方式導(dǎo)致草地被大面積圍墾對湖泊水質(zhì)產(chǎn)生影響；另一方面流域內(nèi)的草地一直呈逐漸減少狀態(tài)，造成水土流失，對水質(zhì)影響較大. 耕地和建設(shè)用地與污染指標(biāo)CODMn、BOD5、TP濃度呈正相關(guān)，說明兩種土地利用類型均對湖泊水質(zhì)質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響. 其中耕地是岱海流域面積分布最廣的地類，占流域總面積的30.87%～45.88%，且呈逐年增加趨勢，有研究表明[38]耕地面積越大，對湖泊水質(zhì)產(chǎn)生負(fù)面影響越明顯. 流域內(nèi)耕地多采用單一作物模式，以種植高耗水高耗肥的玉米和馬鈴薯為主，種植施用的有機化肥和化學(xué)農(nóng)藥易在土壤中富集，耕地幾乎平均散落在河道周圍(圖2)，造成降雨時污染物易隨地表徑流直接進入湖泊，對湖泊水質(zhì)產(chǎn)生負(fù)面影響[39]. 同時，城鎮(zhèn)化推動下建設(shè)用地的增加也是水質(zhì)惡化的主要原因. 流域內(nèi)不透水地面的比例增大，使暴雨時期的城鎮(zhèn)地區(qū)喪失了植被對污染物的截留、吸收作用[40]，導(dǎo)致居民生活、畜牧業(yè)養(yǎng)殖、旅游業(yè)發(fā)展等產(chǎn)生的污水通過不透水地面短時間內(nèi)匯入河道或直排岱海[41]，造成水中有機物和營養(yǎng)鹽含量增加，湖泊水質(zhì)持續(xù)下降，這與已有研究結(jié)果[31-32]完全吻合.

表1 岱海流域2000-2018年地類-湖泊水質(zhì)模型

2)林地與污染指標(biāo)CODMn、BOD5、TP濃度呈負(fù)相關(guān)，說明岱海林地面積的增加一定程度上抑制了水體污染，對水質(zhì)產(chǎn)生了積極的影響，林地冠層下土壤層具有涵養(yǎng)水源、保持水土流失、截留降解水質(zhì)污染物的作用[42-44]. 濕地與污染指標(biāo)CODMn、BOD5、TP濃度呈負(fù)相關(guān). 多數(shù)研究表明[45-46]，流域內(nèi)一定面積和數(shù)量的濕地，能夠通過截留水分、沉積物質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì)而減少入湖污染物量，李兆富等[47]通過對天目湖濕地進行研究發(fā)現(xiàn)濕地具有很高的降解污染的功能. 近年來岱海管理部門加大對岱海濕地的保護，開展了岱海水生態(tài)綜合治理工程，通過湖濱帶濕地恢復(fù)等措施恢復(fù)已破壞的濕地，對湖泊水質(zhì)改善產(chǎn)生了一定的積極效應(yīng). 岱海與污染指標(biāo)CODMn、BOD5、TP濃度呈負(fù)相關(guān)，與水質(zhì)凈化指標(biāo)DO濃度呈正相關(guān). 說明岱海對水體中的污染物具有稀釋凈化的作用，且凈化過程中DO濃度不斷增大. 岱海面積的不斷萎縮，是造成湖泊水質(zhì)惡化的主要原因[48]. 岱海是農(nóng)牧交錯帶尾閭湖，湖泊沒有出流且入流方式主要為流域內(nèi)降水以及地下水補給[49]. 近20年來，隨著周邊工業(yè)和農(nóng)業(yè)的興起，用水量不斷增加導(dǎo)致岱海水位持續(xù)下降，流域內(nèi)最大的工業(yè)用水戶岱海電廠自2005年投入運營以來，原有的濕冷燃煤機使用岱海湖水作為冷卻水，導(dǎo)致湖面水溫升高，全年蒸發(fā)量加大；另外，岱海周邊耕地多通過機電井抽取地下水的灌溉方式，造成地下水的過量開采，減少了入湖水量[33]. 隨著全球氣候變暖，流域內(nèi)降水量小于消耗量，且周邊補給河流逐漸變成季節(jié)性河流，岱海補給量嚴(yán)重不足，使湖泊面積不斷萎縮，水環(huán)境惡化加劇.

3 結(jié)論

1)岱海流域土地利用類型以耕地和草地為主，兩者面積之和占流域面積的60%以上. 2000-2018年間土地利用/覆被變化明顯，主要表現(xiàn)為耕地、建設(shè)用地和人工林地面積的增加，天然林地、天然草地、人工草地和岱海面積的減少. 結(jié)合馬爾可夫矩陣發(fā)現(xiàn)，草地和林地(含天然和人工)主要轉(zhuǎn)化為耕地，耕地主要轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地，水域轉(zhuǎn)化成季節(jié)性河流，岱海向內(nèi)陸灘涂、灌叢沼澤和沼澤草地不斷轉(zhuǎn)化.

2)近20年來，岱海水質(zhì)污染嚴(yán)重，CODMn、BOD5、TP濃度存在不同程度的超標(biāo). 結(jié)合綜合水質(zhì)評價指數(shù)P值可知岱海2000-2018年間水質(zhì)變化主要經(jīng)歷了緩慢污染、污染相持、快速污染和污染改善4個階段，水質(zhì)污染在2005年由中度污染轉(zhuǎn)向重度污染，而在2014-2018年逐漸進入水質(zhì)改善階段.

3)通過冗余分析和地類-湖泊水質(zhì)模型進一步證實，在長時間序列尺度下岱海流域的岱海、濕地、林地與DO濃度呈正相關(guān)，與水質(zhì)污染指標(biāo)(CODMn、BOD5、TP濃度)呈負(fù)相關(guān)，對水質(zhì)改善有積極作用；耕地、草地和建設(shè)用地與水質(zhì)污染指標(biāo)(CODMn、BOD5、TP濃度)呈正相關(guān)，對水質(zhì)產(chǎn)生負(fù)面影響.

4 附錄

附表Ⅰ～Ⅳ見電子版(DOI: 10.18307/2021.0309).