2.2土地利用特征

根據(jù)水質(zhì)類別統(tǒng)計結(jié)果，選取10個水質(zhì)監(jiān)測站點，經(jīng)過大量試驗后以300m為1個梯度、以監(jiān)測站點為圓心建立半徑為300m、600m、900m、1200m和1500m的5種不同尺度的緩沖區(qū)。各站點緩沖區(qū)位置見圖3(a)—(j)。各站點1500m緩沖區(qū)內(nèi)土地利用類型見圖4(a)—(j)。不同尺度緩沖區(qū)內(nèi)各土地利用類型面積占比見圖5(a)—(e)。由圖4和圖5可見，在各站點1500m緩沖區(qū)內(nèi)多以建設(shè)用地和農(nóng)業(yè)用地為主，河南永城黃口和遼寧盤錦興安農(nóng)業(yè)用地面積最大，分別占69%和62%，遼寧營口遼河公園建設(shè)用地面積最大，占49%，江西九江蛤蟆石林地面積較大，占45%。在900m、1200m和1500m尺度緩沖區(qū)內(nèi)各土地利用類型面積占比相差不大，在300m緩沖區(qū)內(nèi)水域面積占比較大，在600m緩沖區(qū)內(nèi)有所減少。

2.3土地利用類型與水質(zhì)參數(shù)的相關(guān)性分析

對不同尺度緩沖區(qū)內(nèi)各土地利用類型面積占比與水質(zhì)參數(shù)平均值作相關(guān)性分析，得到不同尺度緩沖區(qū)內(nèi)各土地利用類型對水質(zhì)參數(shù)的解釋率(見圖6)。由圖6可見，在1200m緩沖區(qū)內(nèi)土地利用類型對水質(zhì)參數(shù)影響程度最大，對水質(zhì)參數(shù)總解釋率高達(dá)64.4%;其次依次為300m、1500m、600m、900m緩沖區(qū)，其土地利用類型對水質(zhì)參數(shù)的總解釋率分別為61.5%、57.2%、51.6%、24.5%。各土地利用類型在5種不同尺度緩沖區(qū)內(nèi)對水質(zhì)參數(shù)解釋率的變化較為明顯。在300m緩沖區(qū)內(nèi)，農(nóng)業(yè)用地對水質(zhì)參數(shù)的解釋率最低，其他解釋率最高，建設(shè)用地、林地和水域的解釋率相差不大。

在600m緩沖區(qū)內(nèi)，其他對水質(zhì)參數(shù)的解釋率最高，其次是林地，農(nóng)業(yè)用地和建設(shè)用地的解釋率最低。在900m緩沖區(qū)內(nèi)，其他對水質(zhì)參數(shù)的解釋率明顯減小，建設(shè)用地和農(nóng)業(yè)用地的解釋率升高，水域的解釋率變化不大，林地的解釋率降低。在1200m緩沖區(qū)內(nèi)，建設(shè)用地、農(nóng)業(yè)用地和其他對水質(zhì)參數(shù)的解釋率升高，其中，建設(shè)用地對水質(zhì)參數(shù)的解釋率最高，水域和林地的解釋率變化不明顯。在1500m緩沖區(qū)內(nèi)，農(nóng)業(yè)用地和林地對水質(zhì)參數(shù)的解釋率升高，建設(shè)用地的解釋率顯著降低，其中農(nóng)業(yè)用地的解釋率最高，水域的解釋率最低。

由不同尺度緩沖區(qū)內(nèi)各土地利用類型面積占比與水質(zhì)參數(shù)的冗余分析排序結(jié)果可知，在5種緩沖區(qū)內(nèi)建設(shè)用地均與NH3-N呈顯著正相關(guān)關(guān)系，與DO和pH值呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，與IMn的相關(guān)性較小。除了300m緩沖區(qū)外，農(nóng)業(yè)用地均與NH3-N呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，與DO、IMn和pH值呈正相關(guān)關(guān)系，且緩沖區(qū)越大，與DO的相關(guān)性越顯著，在600m緩沖區(qū)內(nèi)與IMn的相關(guān)性最為顯著。水域與NH3-N的相關(guān)性較小，僅在1200m緩沖區(qū)內(nèi)與NH3-N呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，隨著緩沖區(qū)的增大，水域與DO由相關(guān)性不大逐漸轉(zhuǎn)為呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，在5種緩沖區(qū)內(nèi)水域均與IMn呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，在1500m緩沖區(qū)內(nèi)水域與pH值呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。林地隨著緩沖區(qū)的增大與IMn的相關(guān)性由正相關(guān)變?yōu)樨?fù)相關(guān)，與NH3-N有著負(fù)相關(guān)關(guān)系，與pH值的相關(guān)性較小，僅在1500m緩沖區(qū)內(nèi)與pH值呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。除了300m和900m緩沖區(qū)外，其他均與NH3-N呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，隨著緩沖區(qū)的增大，其他與IMn的相關(guān)性由正相關(guān)變?yōu)樨?fù)相關(guān)，在1200m緩沖區(qū)內(nèi)其他與DO呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。

可見，建設(shè)用地對水環(huán)境有著很大的負(fù)面影響，農(nóng)業(yè)用地在小尺度緩沖區(qū)內(nèi)對水質(zhì)的負(fù)面影響較大，而在較大尺度緩沖區(qū)內(nèi)對水質(zhì)起著一定的改善作用，林地和水域在一定程度上對水污染起到緩解作用。建設(shè)用地是人類活動的密集區(qū)，隨著緩沖區(qū)的增大，不透水面地表徑流也隨之增多，工業(yè)廢水、生活污水的排放都會對水環(huán)境造成一定的污染。農(nóng)藥、化肥的使用是農(nóng)業(yè)用地對水環(huán)境造成污染的主要因素，在小尺度緩沖區(qū)內(nèi)，氮、磷等元素在運移過程中被土壤吸收得少，導(dǎo)致大量污染物在短時間內(nèi)直接進入水體，而隨著緩沖區(qū)的增大，農(nóng)業(yè)用地面積也隨之增加，氮、磷等元素在運移過程中被更多地吸收和沉積，從而降低了對水質(zhì)的危害程度。

3結(jié)論

(1)在全國50個站點中，多數(shù)站點水質(zhì)參數(shù)變異程度較小，變化比較穩(wěn)定;各站點IMn、DO和NH3-N指標(biāo)基本處于Ⅰ、Ⅱ類，水質(zhì)狀況良好;遼寧營口遼河公園站點水質(zhì)較差，IMn和DO濃度變異程度比較高。

2)在不同尺度緩沖區(qū)內(nèi)，土地利用類型對水質(zhì)參數(shù)的解釋率不同，各土地利用類型與水質(zhì)參數(shù)的相關(guān)性隨著緩沖區(qū)的變化而變化。在1200m緩沖區(qū)內(nèi)土地利用類型對水質(zhì)參數(shù)的解釋率最高，達(dá)64.4%。

(3)建設(shè)用地在5種不同尺度緩沖區(qū)內(nèi)均與NH3-N有著極高的正相關(guān)關(guān)系，對水環(huán)境有著極大的負(fù)面影響;隨著緩沖區(qū)的增大，農(nóng)業(yè)用地與NH3-N的相關(guān)性由正相關(guān)變?yōu)樨?fù)相關(guān)，與DO的相關(guān)性由負(fù)相關(guān)變?yōu)檎嚓P(guān)，在較大尺度緩沖區(qū)內(nèi)對水質(zhì)有著改善作用。

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