[发明专利]土地利用格局对流域氮污染影响的同位素评估方法

说明书

本申请实施例提供了土地利用格局对流域氮污染影响的同位素评估方法，所述方法包括以下步骤：流域野外采样，测定水样中硝酸盐氮的含量及硝酸盐中氮氧同位素值；处理遥感影像，进行空间分析，划分子流域，根据子流域土地利用方式，将各子流域归类，划分区域；计算不同土地利用方式下氮的不同来源的贡献率。本申请实施例最大限度地减少个别地块时间变化的影响，避免太阳光照射和云层覆盖的限制；将整个流域划分成相应的子流域，进而依据土地利用类型，将子流域进行合并归类，划分成不同土地利用方式下的区域，更能精确计算出水体中硝酸盐氮的不同来源的贡献率，从而实现定量化评估土地利用格局对流域氮污染的影响。

技术领域

本申请各实施例属于遥感应用和生态环境影响评价技术领域，特别是涉及土地利用格局对流域氮污染影响的同位素评估方法。

背景技术

土地利用格局的变化通过改变流域生态系统景观的自然外观、物质循环和能量分配极大的影响了河流（湖泊）水质。河流（湖泊）中的氮污染主要是受到土地利用变化的驱动，从而改变了径流、非点源污染的产生及营养物质的运输而造成的。一般来讲，河流（湖泊）的氮输入与流域内农业用地大量使用氮肥有很大关系。建筑用地包括工业用地和城市用地的扩张也同样会引起含氮废水排入河流或湖泊，从而导致水体中氮的增加。林地能够起到固定和吸收养分的作用，因此林地可以缓解和消除对水体中氮的影响。

以往土地利用格局对流域氮污染影响的研究主要是对流域内的土地利用格局变量和水体氮变量之间进行相关和回归分析，进而利用土地利用格局变量预测水体中氮的含量，这种方法大部分都集中在两者之间关系的分析，缺少土地利用格局对流域氮污染影响的量化，无法准确计算土地利用格局对流域水体氮污染影响的贡献率。

基于以上，本发明公开了一种土地利用格局对河流（湖泊）流域氮污染影响的同位素评估方法。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供土地利用格局对流域氮污染影响的同位素评估方法，首次提出应用遥感技术结合硝酸盐自然丰度同位素值及混合模型，评估土地利用格局对河流（湖泊）氮污染的影响，计算不同氮源在不同土地利用方式中的贡献率，应用多时段遥感解译数据集提高土地利用分类的准确性，最大限度地减少个别地块时间变化的影响，避免太阳光照射和云层覆盖的限制；以各采样点作为水流出口，将整个流域划分成相应的子流域，进而依据土地利用类型，将子流域进行合并归类，划分成不同土地利用方式下的区域，更能精确计算出水体中硝酸盐氮的不同来源的贡献率，从而实现定量化评估土地利用格局对流域氮污染的影响，从而解决背景技术中的问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供的土地利用格局对流域氮污染影响的同位素评估方法的技术方案具体如下：

土地利用格局对流域氮污染影响的同位素评估方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：流域野外采样，测定水样中硝酸盐氮的含量及硝酸盐中氮氧同位素值；

步骤2：处理遥感影像，进行空间分析，划分子流域，根据子流域土地利用方式，将各子流域归类，划分区域；

步骤3：计算各区域内不同土地利用方式下氮的各来源的贡献率。

在上述任一方案中优选的实施例，所述步骤1，具体包括：

步骤11：在流域内从上游到下游及各支流设置采样点，分别在各采样点采集水样；

步骤12：在实验室内测定各样点水体中硝酸盐氮的含量；

步骤13：水体中的硝酸盐经过前处理后，在理化中心实验室的VG253质谱仪上测定稳定同位素δ¹⁵N-NO₃和δ¹⁸O-NO₃的值。

在上述任一方案中优选的实施例，所述步骤2，具体包括：

步骤21：利用高时间分辨率和高空间分辨率的卫星影像获取不同时段的多光谱影像数据，作为基础数据源；

步骤22：对流域内的影像数据进行预处理；