河湟谷地不同时空尺度下土地利用及空间格局对水质的影响

来源：环境科学杂志2022年第1期北京时间：

作者：李好好,黄懿梅,郭威,侯宏洋,范梦苑,齐熙平,贾鹏辉,郭庆波

单位：西北农林科技大学资源与环境学院, 农业农村部西北植物营养与农业环境重点实验室, 杨凌 712100,西北农林科技大学资源与环境学院, 农业农村部西北植物营养与农业环境重点实验室, 杨凌 712100,西北农林科技大学资源与环境学院, 农业农村部西北植物营养与农业环境重点实验室, 杨凌 712100,西北农林科技大学资源与环境学院, 农业农村部西北植物营养与农业环境重点实验室, 杨凌 712100,西北农林科技大学资源与环境学院, 农业农村部西北植物营养与农业环境重点实验室, 杨凌 712100,西北农林科技大学资源与环境学院, 农业农村部西北植物营养与农业环境重点实验室, 杨凌 712100,西北农林科技大学资源与环境学院, 农业农村部西北植物营养与农业环境重点实验室, 杨凌 712100,西北农林科技大学资源与环境学院, 农业农村部西北植物营养与农业环境重点实验室, 杨凌 712100

摘要：基于青海省河湟谷地湟源县、互助土族自治县和民和回族土族自治县内湟水河各级支流平水期和丰水期实测水质数据，结合遥感技术和数理统计等方法，分析土地利用结构及其空间格局对区域季节性水质的影响.结果表明：①河湟谷地地表水中总氮、总磷浓度偏高，Ⅳ和Ⅴ类水质多集中于河流下游和各支流交汇处.②河湟谷地平水期土地利用对水质的解释率高于丰水期，平水期最优尺度为200 m缓冲区，耕地和城镇为主要的影响因子；丰水期最优尺度为5 km缓冲区尺度，主要的影响因子为林地.③平水期耕地面积占比与总氮、高锰酸盐指数浓度呈正相关，而与总磷浓度呈负相关；城镇面积占比与污染物浓度基本呈正相关；丰水期草地面积占比与河流高锰酸盐指数呈正相关；林地面积占比在两个时期均与污染物浓度呈负相关.耕地、草地和城镇是污染物"源"景观，但耕地在一定程度上也起到拦截污染物的作用；林地是污染物的"汇"景观.④平水期200 m缓冲区尺度下林地空间格局对水质的解释率较高，其中LPI （最大斑块占景观面积比例）和PD （斑块密度）等指标为主要的影响因子，与污染物浓度呈负相关.研究表明，合理规划居民用地和耕地面积占比，提高河岸带周边的林地覆盖率及聚集度，是净化河湟谷地地表水水质的重要措施.

关键词：河湟谷地,土地利用结构,空间格局,随机森林模型,水质评价,