郑州市景观格局演变对地表径流的影响

摘要

【目的】揭示郑州市景观格局与径流过程的相互关系,实现区域景观格局的可持续发展。【方法】以郑州市2000—2020年土地利用数据为数据集,利用景观指数计算、SCS-CN模型模拟、皮尔逊相关性分析等多学科方法,探究景观格局变化对地表径流的影响。【结果】1)2000—2020年郑州市土地转移主要发生在耕地、建设用地和林地之间,下垫面扰动使得景观斑块破碎、形状复杂化,景观格局聚集度增加、邻接性减弱。2)经过修正的SCS-CN模型能够较为准确模拟郑州市地表径流变化特征。研究期间地表径流不断增加,但增幅减小,其中2000—2010年、2010—2020年地表径流深度分别增加1.42、1.31 mm;径流变化空间分布差异显著,呈现“城镇周边增加,城区降低;东部增加,西南降低”的特征,径流量和空间分布受多种因素的影响。3)径流变化与LSI变化间呈显著正相关关系,与LPI、COHESION呈负相关关系,而与PD、FRAC_AM的相关性呈波动变化,说明景观斑块破碎化程度越高、形状越复杂且各类型景观间的邻接性越低,径流量的增幅就越大,透水景观斑块之间越连通,越容易拦截径流。【结论】城市化造成的景观格局变化对地表径流影响显著,可以通过合理的景观格局配置,考虑增加绿地生态空间用地等措施提高透水景观对雨水下渗和径流拦截的效率,达到拦蓄削减径流的目的。