地表水水质时空变化及其与土地利用响应研究（二）

2.2土地利用特征

根据水质类别统计结果，选取10个水质监测站点，经过大量试验后以300m为1个梯度、以监测站点为圆心建立半径为300m、600m、900m、1200m和1500m的5种不同尺度的缓冲区。各站点缓冲区位置见图3(a)—(j)。各站点1500m缓冲区内土地利用类型见图4(a)—(j)。不同尺度缓冲区内各土地利用类型面积占比见图5(a)—(e)。由图4和图5可见，在各站点1500m缓冲区内多以建设用地和农业用地为主，河南永城黄口和辽宁盘锦兴安农业用地面积最大，分别占69%和62%，辽宁营口辽河公园建设用地面积最大，占49%，江西九江蛤蟆石林地面积较大，占45%。在900m、1200m和1500m尺度缓冲区内各土地利用类型面积占比相差不大，在300m缓冲区内水域面积占比较大，在600m缓冲区内有所减少。

2.3土地利用类型与水质参数的相关性分析

对不同尺度缓冲区内各土地利用类型面积占比与水质参数平均值作相关性分析，得到不同尺度缓冲区内各土地利用类型对水质参数的解释率(见图6)。由图6可见，在1200m缓冲区内土地利用类型对水质参数影响程度最大，对水质参数总解释率高达64.4%;其次依次为300m、1500m、600m、900m缓冲区，其土地利用类型对水质参数的总解释率分别为61.5%、57.2%、51.6%、24.5%。各土地利用类型在5种不同尺度缓冲区内对水质参数解释率的变化较为明显。在300m缓冲区内，农业用地对水质参数的解释率最低，其他解释率最高，建设用地、林地和水域的解释率相差不大。

在600m缓冲区内，其他对水质参数的解释率最高，其次是林地，农业用地和建设用地的解释率最低。在900m缓冲区内，其他对水质参数的解释率明显减小，建设用地和农业用地的解释率升高，水域的解释率变化不大，林地的解释率降低。在1200m缓冲区内，建设用地、农业用地和其他对水质参数的解释率升高，其中，建设用地对水质参数的解释率最高，水域和林地的解释率变化不明显。在1500m缓冲区内，农业用地和林地对水质参数的解释率升高，建设用地的解释率显著降低，其中农业用地的解释率最高，水域的解释率最低。

由不同尺度缓冲区内各土地利用类型面积占比与水质参数的冗余分析排序结果可知，在5种缓冲区内建设用地均与NH3-N呈显著正相关关系，与DO和pH值呈负相关关系，与IMn的相关性较小。除了300m缓冲区外，农业用地均与NH3-N呈负相关关系，与DO、IMn和pH值呈正相关关系，且缓冲区越大，与DO的相关性越显著，在600m缓冲区内与IMn的相关性最为显著。水域与NH3-N的相关性较小，仅在1200m缓冲区内与NH3-N呈显著负相关关系，随着缓冲区的增大，水域与DO由相关性不大逐渐转为呈负相关关系，在5种缓冲区内水域均与IMn呈显著负相关关系，在1500m缓冲区内水域与pH值呈显著负相关关系。林地随着缓冲区的增大与IMn的相关性由正相关变为负相关，与NH3-N有着负相关关系，与pH值的相关性较小，仅在1500m缓冲区内与pH值呈显著负相关关系。除了300m和900m缓冲区外，其他均与NH3-N呈负相关关系，随着缓冲区的增大，其他与IMn的相关性由正相关变为负相关，在1200m缓冲区内其他与DO呈显著负相关关系。

可见，建设用地对水环境有着很大的负面影响，农业用地在小尺度缓冲区内对水质的负面影响较大，而在较大尺度缓冲区内对水质起着一定的改善作用，林地和水域在一定程度上对水污染起到缓解作用。建设用地是人类活动的密集区，随着缓冲区的增大，不透水面地表径流也随之增多，工业废水、生活污水的排放都会对水环境造成一定的污染。农药、化肥的使用是农业用地对水环境造成污染的主要因素，在小尺度缓冲区内，氮、磷等元素在运移过程中被土壤吸收得少，导致大量污染物在短时间内直接进入水体，而随着缓冲区的增大，农业用地面积也随之增加，氮、磷等元素在运移过程中被更多地吸收和沉积，从而降低了对水质的危害程度。

3结论

(1)在全国50个站点中，多数站点水质参数变异程度较小，变化比较稳定;各站点IMn、DO和NH3-N指标基本处于Ⅰ、Ⅱ类，水质状况良好;辽宁营口辽河公园站点水质较差，IMn和DO浓度变异程度比较高。

2)在不同尺度缓冲区内，土地利用类型对水质参数的解释率不同，各土地利用类型与水质参数的相关性随着缓冲区的变化而变化。在1200m缓冲区内土地利用类型对水质参数的解释率最高，达64.4%。

(3)建设用地在5种不同尺度缓冲区内均与NH3-N有着极高的正相关关系，对水环境有着极大的负面影响;随着缓冲区的增大，农业用地与NH3-N的相关性由正相关变为负相关，与DO的相关性由负相关变为正相关，在较大尺度缓冲区内对水质有着改善作用。

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