秦岭南麓小流域不同空间尺度景观格局对水质的影响分析

作者：**珠; 徐国策^*; 乔海亮; 李占斌; 魏全; 王斌; 谷丰佑; 方康; 万顺

来源：环境科学学报, 2023, 43(10): 396-406.

DOI：10.13671/j.hjkxxb.2023.0147

• 土地利用
• 景观配置
• 影响因素
• 水质突变
• 景观阈值
• 秦岭

了解江河流域源头区景观与河流水质之间的关系,有助于进行适当的景观规划以保护水源涵养区水质.本研究基于2019—2022年秦岭南麓丹江源头区的闵家河流域11个采样点的水质数据,采用冗余分析(RDA)、非参数偏差减小和1000次bootstrap模拟法,探讨了不同尺度景观特征对水质的影响,分析了沿景观梯度水质的突变情况,并确定了关键景观阈值范围.结果表明:(1)水质指标时空变化显著,非汛期总氮(TN)和总磷(TP)平均浓度较汛期分别降低了21%和14%,上游水质优于中下游水质.不同尺度的景观格局差异显著,河岸带相较子流域尺度的景观类型更丰富,空间异质性更强,破碎程度更高;(2)土地利用程度(L)、草地、农地、建设用地、破碎程度和空间异质性高的景观对水质有负效应,高连通度的优势林地景观对水质有明显的正效应;(3)景观格局对水质的影响具有空间尺度效应和季节差异,子流域尺度比缓冲区尺度的景观特征更能解释水质变化,且对汛期水质贡献更高;(4)子流域关键景观指标的阈值分别为:最大斑块指数(LPI)>72%、农地比例<11%、L<214、香浓多样性指数(SHDI)<0.7、斑块密度(PD)<48 n·km-2,一旦超过以上景观阈值,河流中TN浓度突变的累积概率将超过87.5%.本研究结果可为通过管理和优化江河源头区的景观特征来控制非点源污染提供参考.

• 出版日期2023
• 单位西安理工大学; 陕西省林业调查规划院