《無錫市景觀格局對土壤重金屬污染影響的定量研究》是依託南京大學，由朱明擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：無錫市景觀格局對土壤重金屬污染影響的定量研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：朱明
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
土壤重金屬污染是我國快速城市化地區普遍面臨的重要環境問題，與人類活動引起的土地利用變化密切相關。江蘇省無錫市是長江三角洲快速城市化與工業化的典型城市，2011年城市化水平超過70％，土壤重金屬污染已經成為該市土壤安全乃至居民健康的主要威脅之一。基於景觀格局與生態過程相互作用的思路，項目擬綜合運用遙感與地理信息系統及景觀生態學方法，探討無錫市土地利用格局的梯度規律及其演變過程；通過典型樣帶的土壤樣品分析，揭示無錫市土壤重金屬污染的梯度規律；並運用典範對應分析和通徑分析方法定量研究兩者之間的相關程度，揭示影響城市土壤重金屬污染的關鍵景觀格局指標及其貢獻程度，闡釋土地利用格局對城市土壤重金屬污染的影響機制。研究成果將有助於深化對城市土壤重金屬面源污染的認識，為防治城市環境污染，促進無錫城市生態系統的可持續發展提供科學依據。
結題摘要
土壤重金屬污染是我國快速城市化地區普遍面臨的重要環境問題，與人類活動引起的土地利用變化密切相關。江蘇省無錫市是長江三角洲快速城市化與工業化的典型城市，2011年城市化水平超過70％，土壤重金屬污染已經成為該市土壤安全乃至居民健康的主要威脅之一。基於景觀格局與生態過程相互作用的思路，項目在分析無錫市土地利用格局和重金屬污染特徵的基礎上，運用冗餘分析、逐步回歸分析和通徑分析等方法定量分析兩者之間的相關程度，揭示影響城市土壤重金屬污染的關鍵景觀格局指標及其貢獻程度。 研究結果表明，1985年來無錫市土地利用格局演變的最顯著特徵是建設用地迅猛擴張和耕地銳減，從不同方向的比較來看，正西和東北方向的建設用地比例增加最為顯著。從2009年生態地球化學調查的結果來看，無錫市區耕地土壤中As、Cu、Hg、Pb和Zn等重金屬元素含量均超出當地的土壤背景值，其中Hg元素平均值已經超過國家土壤環境健康二級標準閾值，成為無錫市最主要的土壤致污因子。不同重金屬元素污染的空間分布也存在明顯差異，其中Hg、Pb元素污染集中分布於市區東南角的鵝湖鎮和鴻山鎮；Cu元素污染主要分布在市區東南角的鵝湖鎮和鴻山鎮以及西部的洛社鎮和錢橋鎮；Zn、Cd元素污染呈面狀分布，沒有明顯的集中區域。而從2014年東西向的土壤樣帶來看，土壤重金屬含量並沒有明顯的梯度特徵。土壤重金屬含量與周邊景觀格局的關係非常複雜，受到元素、景觀指數、尺度等多重因素的綜合影響。不同景觀指數在不同尺度上的對於重金屬元素富集的影響程度差異巨大。基於2014年採樣數據進行冗餘分析以及通徑分析的結果表明，平均斑塊分維度、景觀連線度等指標對於重金屬元素的富集影響較大，但如果考慮到景觀指數的實際可變化範圍，土地利用強度的影響最大。定量而言，樣點周圍1500m範圍內的平均斑塊分維度指數每增加1個單位值，內梅羅指數增加0.262；樣點周圍300米範圍內的土地利用強度每增加1個單位值，內梅羅指數增加0.078。 上述結果表明，人類活動是造成無錫市土壤重金屬污染增加的最主要來源，控制土地利用強度，減少新增建設用地規模是遏制重金屬污染進一步增加的最重要手段。 項目研究成果在景觀格局與過程關係的定量探討方面具有一定價值，可以為未來進一步開展類似研究提供借鑑。
