全 文 :第 34 卷第 24 期
2014年 12月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol.34,No.24
Dec.,2014
http: / / www.ecologica.cn
基金项目:国家自然科学基金项目(41271197); 国家水体污染控制与治理重大专项(2012ZX07204); 国家林业局林业公益性行业科研专项
(200904001)
收稿日期:2013鄄03鄄12; 摇 摇 网络出版日期:2014鄄03鄄19
*通讯作者 Corresponding author.E鄄mail: msliu@ nju.edu.cn
DOI: 10.5846 / stxb201303120406
洪超,刘茂松,徐驰,杨雪姣,池婷,田颖.河流干支流水质与土地利用的相关关系.生态学报,2014,34(24):7271鄄7279.
Hong C, Liu M, Xu C, Yang X J, Chi T, Tian Y. Comparative analysis of correlation between water quality and land use pattern of different river
hierarchies.Acta Ecologica Sinica,2014,34(24):7271鄄7279.
河流干支流水质与土地利用的相关关系
洪摇 超1,2,刘茂松2,*,徐摇 驰2,杨雪姣2,池摇 婷2,田摇 颖3
(1. 环境保护部南京环境科学研究所,南京摇 210042; 2. 南京大学生命科学学院,南京摇 210093;
3. 江苏省环境科学研究院,南京摇 210036)
摘要:为探索不同等级河流水质状况及其对土地利用构成响应的差异,以江苏北部的灌河流域为研究对象,基于 2006—2007年
两个年度灌河及其支流的水质监测数据和研究区的 Landsat TM影像,在河流两侧长度 0.0—10.0 km、宽度 0.0—0.5 km 的范围
内,运用多元回归分析,对研究区干、支流主要水质指标及其与相应土地利用构成的关系进行了研究。 结果表明:2006—2007
年间,研究区干流水质总体上显著好于支流,支流的总氮(TN)、总磷(TP)等营养盐指标显著高于干流,而干流的有机污染指标
显著高于支流;比较不同观测尺度上土地利用构成对河流水质变化的方差贡献率发现,缓冲区宽度一定时,支流在所有观测尺
度上的土地利用构成与水质变化皆存在显著相关关系,而干流仅在缓冲区长度 0.0—4.0 km的观测尺度上其土地利用构成与水
质变化的相关关系显著;缓冲区长度一定时,干、支流河道两侧 0.0—0.3 km间土地利用状况对水质变化的解释能力较大。 同时
发现,氮、磷等营养盐浓度多与较大尺度上的土地利用构成相关,而化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)等多与较小尺度上
的土地利用构成相关。 研究结果显示,有必要区分不同河流等级,选择适宜的观测尺度,分别研究不同水质指标与土地利用构
成间的相关关系。
关键词:河流等级;水质;尺度;土地利用构成;面源污染
Comparative analysis of correlation between water quality and land use pattern of
different river hierarchies
HONG Chao1,2, LIU Maosong2,*, XU Chi2, YANG Xuejiao2, CHI Ting2, TIAN Ying3
1 Nanjing Institute of Environment Sciences, MEP, Nanjing 210042, China
2 School of Life Sciences, Nanjing University, Nanjing 210093, China
3 Jiangsu Provincial Academy of Environmental Science, Nanjing 210036, China
Abstract: Water quality deterioration has become a severe environmental problem across the world and has been an urgent
concern for the public and government authorities. Non鄄point source (NPS) pollution caused by land use is recognized as
one of the most important impacts on water quality; and agricultural land use is a major source leading to eutrophication.
NPS pollutants transfer along river hierarchies and enter lakes / seas eventually. Hydrological processes and ecological
characteristics usually vary by river hierarchy, as a result, water quality and land use could manifest various interactions,
depending on level of river hierarchies and spatial scale of observation. Using monitoring data of water quality in 2006—
2007 and contemporary Landsat TM images, we investigated the responses of water quality to riparian land uses, with
respect to main streams vs. branches in Guan River Basin, north Jiangsu Province, China. Multiple linear regression models
were used to examine the relationships at the scales ranging from 0.0 to 0.5 km in width and 0.0—10.0 km in length along
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the river channels. We found higher nutrient concentrations but lower organic pollutant concentrations in the branches than
the main streams. The main streams showed significantly better water quality than the branches in dry seasons; while their
difference was small in wet seasons. With fixed buffering widths, water quality of the main streams had significant
correlations with land use only at relatively small ( i. e. 0. 0—4. 0 km) buffering lengths; while for the branches, the
correlations were significant at all buffering lengths. With fixed buffering length, the largest variance in water quality was
explained by the land use within 0.3 km of the river channels for all the main streams and branches. The concentrations of
TN (Total Nitrogen) and TP (Total Phosphorus) were related to land use mostly on larger scales, while such relation was
observed only on smaller scales for organic pollutants. The result indicated that it is necessary to study the correlations
between land use and water quality in each river system hierarchy, respectively, at appropriate scales.
Key Words: river hierarchy; water quality; scale; land use composition; non鄄source pollution
摇 摇 沟渠、河流是景观中各种元素运移的重要通
道[1],通过底泥吸附、微生物作用、植物吸收、沉积作
用等方式,河道可有效截留和转化 N、P 等营养元
素[2鄄4]。 由于不同类型或等级河流间几何形态、水动
力条件和生态特性等的差异性,沟渠、河流对水质的
影响往往存在较大差异[5鄄6]。 河流两侧土地利用状
况多被认为是流域水环境变化的主要原因[7鄄8],如农
业用地之于 N、P 等营养元素对河流的输入等[9鄄11];
同时相关研究发现,土地利用结构对河流水体水质
的影响往往存在一定的尺度依赖性和区位差异
性[12],不同季节特定土地利用方式的水生态效应也
可能不同[13]。
农业景观中不同等级的沟渠、河流水文过程及
生态特性等方面往往存在较大差异[1,14],其水质状
况与毗邻的土地利用状况间相关关系也可能发生相
应变化,有必要比较研究不同等级河流(沟渠)水质
状况与河道两侧土地利用结构相关关系的差异性。
本文通过对江苏北部灌河流域干流和支流主要
水质指标与土地利用构成的多尺度响应特征进行比
较研究,以期揭示不同等级河流对土地利用构成响
应的差异性,为河流分级治理,改善流域水环境质量
提供技术与理论参考。
1摇 研究区概况与研究方法
1.1摇 研究区概况
灌河位于江苏省盐城市北部、江苏省连云港市
南端,上游经六塘河连接盐河、京杭大运河和淮河,
中游在响水县县城段与通榆大运河相交,下游经陈
家港直入黄海,干流全长 74.5 km,一般河宽 350 m,
水深 7—11 m。 灌河支流众多,西接六塘河诸水,内
通长江、淮河,外接黄海,具备良好集疏运条件,是江
苏省除长江外唯一没有闸坝碍航的天然入海潮汐
河道。
本研究的研究区位于灌河流域内的灌南、灌云、
响水、涟水、沭阳五县,面积 8316 km2,包括区域内的
灌河干流及南六塘河、沂南河、北六塘河等 8 条灌河
支流,由连云港市水文局提供的数据显示,研究区干
流长年平均流速约为 1.5 m / s,支流长年平均流速约
为 0.4 m / s。 研究区常年平均气温 14.0 益,历年平均
降水量 883.6 mm,常年无霜期为 220d,主导风向为
东南风,气候类型为湿润的季风气候。
1.2摇 数据来源
水质数据来自江苏省环境科学研究院提供的
2006—2007 年间研究区灌河及其主要支流的 24 个
河道监测断面的水质监测数据,监测断面设置在干
支流交汇处及城镇等较为大型聚落下游的 0.5—1.0
km处,监测频率为每两个月 1 次,观测指标主要包
括各监测断面每个月超芋类(GB3838—2002)的溶
解氧(DO)、高锰酸盐指数 ( CODMn )、化学需氧量
(CODCr)、生化需氧量 ( BOD5 )、氨氮 ( AN)、总磷
(TP)、总氮(TN)、石油类(Oil)、挥发酚(VP)等。 水
质指标的测定参照《水和废水监测分析方法(第四
版)》A 类方法[15],即国家或行业的标准方法(或与
标准方法等效)测定。
影像数据包括成像时间为 2006年的覆盖研究区
的 2景 Landsat (Land satellite) TM (Thematic mapper)
遥感影像(空间分辨率为 28.5 m),由于本文研究区
位于苏北平原地区,景观变化相对较慢,本文采用的
2006年遥感影像数据基本能够代表 2006 年前后一
段时间内该区域的土地利用结构特征。
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1.3摇 研究方法
1.3.1摇 数据处理
基于 TM遥感影像,根据研究需要,应用监督分
类方法,将研究区土地利用分为聚落用地、农业用
地、水体和其它用地 4 种类型。 研究区地处平原农
区,河道两侧林地较少,且多为农田林网的一部分,
属农业用地,分类上记入农业用地;本文中的水体主
要指研究区的沟渠、库塘、河流、滩涂等,不包括水稻
田(记为农业用地);聚落用地包括从乡村到城市的
一系列不同规模的人类聚居地;其他用地包括道路
用地、未利用地等(图 1)。 由于其他用地在全流域
占比较小,在 t 检验和相关性分析的计算中暂未
采用。
图 1摇 监测断面分布及研究区土地利用
Fig.1摇 Location of the water quality monitoring sites and land use cover of Guan River
摇 摇 缓冲区法常用于划定作用区以研究周边土地利
用状况等因素与河流水质的关系[16];在坡降比较小
的流域,缓冲区多为由监测点上溯并向河道两侧延
伸一定宽度的带状缓冲区[17鄄18]。 本文选取沿监测点
上游长宽不等的带状区域为缓冲区,缓冲区长度分
别为 0.25、0.5、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0 km;宽度分
别为 0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 km(图 2),分别计算每个
缓冲区内各土地利用类型的百分比。
土地利用分类及空间分析等在 ENVI 4. 7 和
ArcGIS 9.3支持下完成。
1.3.2摇 统计分析
本文应用综合污染指数法对各监测点的水质状
况进行量化,计算公式[19]为:
P = 1
n移
n
i = 1
P i =
1
n移
n
i = 1
C i
Si
(1)
式中, P为综合污染指数;n 为参与评价的污染物项
数;P i 为污染物 i 的污染指数;C i为污染物 i 的年均
值(mg / L);Si为污染物 i的评价标准(mg / L),P值越
大则表明水体污染越严重。
为了比较不同时期河流干、支流水质状况,参照
江苏省水利厅公布的江苏河道类别数据,并参考研
究区河流上下游的河流宽度和形态差异,将 24 个河
道断面分为干流 8 个断面、支流 16 个断面,选取枯
水期、丰水期、平水期 3 个时期各具代表性的 1 月
份、7月份和 11月份水质监测数据,分别计算各断面
综合污染指数;对不同时期干、支流水质指标及综合
污染指数进行独立样本 t 检验,以比较干、支流水质
的差异性。 同时,为比较干、支流水质监测断面周边
各土地利用类型占比差异性,分干、支流选取各监测
断面上游长 1.0 km,宽 0.1—0.5 km范围内的聚落用
地及农业用地百分比进行独立样本 t检验。
以不同时期 (枯水期 ( 1 月份)、丰水期 ( 7 月
份))各监测断面 DO、CODMn、CODCr、BOD5、AN、TN、
TP、石油类、挥发酚 9 种水质指标作为响应变量,以
各监测断面对应缓冲区内的各土地利用方式的百分
比作为解释变量,分干、支流分别进行多元线性回归
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分析,残差检验使用 Durbin鄄Watson 检验(检验相邻
误差项是否有序列相关),河流周边土地利用构成中
各因子对河流水质变化的解释能力可由回归分析中
相应的方差贡献率表征。
相关统计检验在 PASW 18.0 中完成;多元线性
回归在 R中完成。
图 2摇 缓冲区示意图
Fig.2摇 Illustration of buffer zoning
2摇 结果与讨论
2.1摇 干、支流不同时期水质状况的差异性
分别计算 8 个干流断面和 16 个支流断面 DO、
CODMn等 9 个水质指标及水质综合污染指数 P 的平
均值,并对干流断面和支流断面水质指标及其上游
土地利用的差异性进行统计分析(独立样本 t 检验)
(表 1)。 结果显示,总体上,研究区枯水期和平水期
水质状况干流显著好于支流(P<0.05),丰水期干、支
流间水质差异相对较小。 比较干、支流河道两侧土
地利用构成(表 2)发现,同一缓冲区长度下,随着其
宽度的增加,聚落和农田占比逐渐增加而湿地水体
占比逐渐减小,缓冲区宽度增加至 0.4 km时,缓冲区
内土地利用占比渐趋稳定;支流河道两侧农业用地
百分比显著高于干流,干流河道两侧聚落百分比显
著高于支流,干流河道两侧 0.3 km 范围内湿地等水
体百分比显著高于支流,干支流两侧土地利用构成
存在较大不同。
比较发现,干流 DO 在枯水期和平水期显著大
于支流,但丰水期干流略小于支流。 3 个时期,干流
BOD5显著大于支流,CODCr均大于支流,CODMn均略
小于支流,但差异不显著。 总体上,研究区干流的有
机物污染高于支流。 TN、TP 在 3 个时期干流值小于
支流值,其中 7 月份干、支流的 TN、11 月份干、支流
的 TN和 TP 有显著性差异;3 个时期干流 AN 小于
支流。 作为一种主要指示区域内工业污染的指标,
干流的石油类值均显著大于支流。
一般地,面源污染往往是农业区水质下降的重
要原因[9,20],但农业区不同的土地利用方式对河流
水质的影响往往存在较大差异;李恒鹏等[21鄄22]在太
湖流域的研究即发现,TN、TP、BOD5和 COD 等污染
物的输出能力按耕地、聚落用地和林地递减。 研究
区支流河道多为农业排水沟渠,周边农业用地百分
比显著高于干流,支流通过地表及地下径流,直接承
接了农业用地中 N、P 等营养盐输出,相应地,支流的
N、P 等营养盐指标在 3个时期都高于干流。 研究区
干流多流经城镇等大型聚落附近,河道两侧聚落和
湿地的百分比显著高于支流,其水质更易受城乡工
业、生活和通航等污水排放的影响,相应地,BOD5、
CODCr等有机污染指标和石油类指标显著大于支流。
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表 1摇 灌河流域干、支流水质指标及综合污染指数独立样本 t检验结果
Table 1摇 Results of independent sample t鄄test of water quality in Guan River basin over different spatial and temporal variances
干、支流分区
main streams / branches
1月份均值依标准差
Mean value of Jan. 依SD
7月份均值依标准差
Mean value of Jul. 依SD
11月份均值依标准差
Mean value of Nov. 依SD
综合指数 P 支流 1.12依0.39* 1.22依0.35 1.17依0.40*
干流 0.73依0.13* 0.96依0.17 0.80依0.14*
溶解氧 DO 支流 7.08依2.52* 5.09依0.81 6.10依1.60*
干流 9.23依1.48* 4.79依0.80 7.85依1.09*
高锰酸盐指数 CODMn 支流 5.34依1.92 5.61依1.63 5.11依0.89
干流 4.58依0.34 4.61依1.84 5.01依0.84
化学需氧量 CODCr 支流 18.21依4.73 20.13依2.04 20.09依2.34
干流 20.30依3.05 22.79依4.82 20.24依3.61
生化需氧量 BOD5 支流 2.15依0.75* 2.24依0.68* 2.02依0.61*
干流 2.78依0.63* 2.93依0.77* 2.77依0.69*
氨氮 AN 支流 0.67依0.30 0.78依0.25 0.66依0.32
干流 0.57依0.26 0.78依0.28 0.52依0.23
总氮 TN 支流 0.98依0.27 1.60依0.49* 1.46*依0.61
干流 0.96依0.05 1.17依0.40* 1.01依0.37*
总磷 TP 支流 0.11依0.05 0.16依0.03 0.14依0.05*
干流 0.10依0.05 0.15依0.06 0.09依0.04*
石油类 Oil 支流 0.04依0.02** 0.07依0.09* 0.03依0.01*
干流 0.22依0.17** 0.21依0.17* 0.18依0.15*
挥发酚 VP 支流 0.00依0.00 0.00依0.00 0.00依0.00
干流 0.00依0.00 0.00依0.00 0.01依0.02
摇 摇 *显著(P<0.05),**极显著(P<0.01); 综合指数 P 无量纲,其它指标量纲为 mg / L; DO: Dissolved Oxygen; CODMn: Permanganate Index;
CODCr: Chemical Oxygen Demand; BOD5: Biochemical Oxygen Demand; AN: Ammonia Nitrogen; TP: Total Phosphorus; TN: Total Nitrogen; VP:
Volatile Phenol
表 2摇 监测断面上游 1km各缓冲区宽度内干、支流周边土地利用占比独立样本 t检验结果
Table 2摇 Results of independent sample t鄄test of landuse within the buffer zones over different width scales (length:1.0 km)
土地利用类型
Landuse
缓冲区宽度
Width of Buffer 0.1 km 0.2 km 0.3 km 0.4 km 0.5 km
聚落 干流 0.15依0.08* 0.20依0.14* 0.22依0.18* 0.24依0.21* 0.24依0.22*
Settlement 支流 0.08依0.06* 0.08依0.06* 0.08依0.06* 0.07依0.06* 0.07依0.05*
农业用地 干流 0.41依0.19* 0.48依0.20* 0.52依0.22* 0.53依0.22* 0.55依0.23
Farmland 支流 0.70依0.09* 0.74依0.07* 0.74依0.10* 0.75依0.12* 0.76依0.14
水体 干流 0.43依0.19* 0.32依0.16* 0.26依0.14* 0.22依0.13 0.20依0.13
Water 支流 0.21依0.07* 0.18依0.07* 0.17依0.11* 0.17依0.13 0.16依0.15
摇 摇 水体占比指河道两侧湿地等水体百分比,不包括河流水体本身; *表示存在显著差异
摇 摇 由于降水量季节分配的不均匀,河流流量的季
节性差异可显著影响河流水质[23鄄24]。 研究区干流流
量大、流速快,支流流量相对较小、流速相对较慢,枯
水期水文特征差异尤其明显,应是枯水期支流与干
流间水质差异相对更大的重要原因。
2.2摇 干、支流土地利用因子作用的尺度相关性对比
比较枯水期、平水期、丰水期各段面水质指标的
差异性,发现研究区主要水质指标在枯水期和平水
期的差异性相对较小,与丰水期差异较大,本文选择
1月份和 7月份分别代表枯水期和丰水期以进行多
元线性回归分析,以比较研究干、支流河道周边不同
观测尺度上土地利用构成与水质指标间的相关关
系,并计算不同观测尺度上土地利用方式对水质变
化的方差贡献率。 其中,选择的缓冲区长度分别为
0.25、0.5、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0 km;宽度分别为
0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 km,总计 40个观测尺度组合。
比较土地利用构成对水质变化的方差贡献率随
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观测尺度的变化发现,当宽度为 0.2 km时,不同缓冲
区长度间干、支流对应的方差贡献率的变化趋势的
差异性较大,而当长度为 2.0 km时,不同缓冲区宽度
间干、支流对应的方差贡献率的变化趋势的差异性
较大。 本文分别选择 2.0 km 河道长度和 0.2 km 河
道宽度为缓冲区的长度和宽度,研究土地利用构成
对水质变化的方差贡献率在长度一定时随缓冲区宽
度变化的变化规律及长度一定时随缓冲区宽度变化
的变化规律(图 3,图 4)。
图 3摇 不同时期干、支流各缓冲区宽度对应水质指标变化方差贡献率 R2(长度:2 km)
Fig.3摇 Variance of water quality explained by the land use over different width of buffer zones and temporal scales (length: 2 km)
DO: Dissolved Oxygen; CODMn: Permanganate Index; CODCr: Chemical Oxygen Demand; BOD5: Biochemical Oxygen Demand; AN: Ammonia
Nitrogen; TP: Total Phosphorus; TN: Total Nitrogen; VP: Volatile Phenol;阴、茵、吟、▽:不显著(P>0.05),姻、荫、银、▼:显著(P<0.05)
摇 摇 比较不同观测尺度,当缓冲区长度一定时,土地
利用对干、支流水质变化的解释能力都是在较小尺
度内(0.0—0.3 km)达到最大值,其后随着缓冲区宽
度的增加解释能力减小;当宽度一定时,在 0.0—10.0
km的观测尺度上,支流的所有水质指标都与土地利
用间存在显著的相关关系;但干流大多数水质指标
仅在 0.0—4. 0 km 的较小尺度上存在显著的相关
关系。
比较不同指标,土地利用构成对 CODMn变化的
解释能力在 4.0 km 长度处达到最大值,对 CODCr和
BOD5变化的解释能力都在 2.0 km 长度内达到最大
值;而营养盐指标 TP、TN 和 AN 对应的解释能力均
呈上升趋势,枯、丰水期支流相应的解释能力多在
8郾 0 km达到最大值。 总体上,同一时期内土地利用
构成对支流 TN、TP 和 AN指标变化的解释能力大于
干流,而对干流有机物及石油类等指标变化的解释
能力大于支流。
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图 4摇 不同时期干、支流各缓冲区长度对应水质指标变化方差贡献率 R2(宽度:0.2 km)
Fig.4摇 Variance of water quality explained by the land use over different length of buffer zones and temporal scales (width: 0.2 km)
摇 摇 有研究认为,全流域尺度上的土地利用特征可
以较好地解释水质的差异[25],但解释能力往往具尺
度依赖性[26鄄27]。 也有研究指出,河流滨岸带土地利
用可强烈地影响河流水质[28鄄29],而随观测尺度的增
加,水质状况与河流周边土地利用结构的相关性往
往趋于减小[18]。 周文等[12]在研究太湖流域土地利
用结构对河流水质的影响时也发现,研究区土地利
用背景对水质变化在 0.5—1.0 km 和 16.0 km 左右
两个尺度上具有较高的解释能力。
本文研究也发现,土地利用构成对河流水质的
影响随观测尺度的变化而变化,但干流、支流水质状
况对不同长度和不同宽度观测尺度上的土地利用构
成的响应存在差异,不同水质指标与土地利用构成
间相关关系的尺度特征也有所不同。 其中,支流营
养盐浓度与河道两侧土地利用构成的相关性均随观
测尺度的增加而增加,并在 8.0 km 左右的观测长度
上达到最大值,干流营养盐浓度仅与 4.0 km 观测长
度内的土地利用显著相关,而干流与支流中有机物
浓度与土地利用构成的相关性多在 2.0 km长度内达
到最大而后随着观测长度的增加而减小;同时,干、
支流间水质状况与河道两侧土地利用构成相关性达
显著水平的强度有所不同,支流水质与河流两侧土
地利用构成在 0.0—10.0 km的观测长度上均显著相
关,干流仅在 0.0—4.0 km的较小的观测尺度上相关
关系显著,表明不同等级河流与其两侧土地利用构
成间的作用规律相对一致,但支流水系与其周边土
地利用构成的相关关系的显著性总体上高于干流水
系。 因此,有必要区分不同河流等级,分别研究不同
水质指标与土地利用构成间的相关关系。
3摇 结论
比较 2006—2007年灌河流域河流干、支流水质
状况,并应用多元线性回归对干、支河流水质状况与
土地利用构成在不同观测尺度上的相关性进行研
究,结果发现:
(1)研究期内,灌河流域支流的 TN、TP 等营养
7727摇 24期 摇 摇 摇 洪超摇 等:河流干支流水质与土地利用的相关关系 摇
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盐指标显著高于干流,但干流的 BOD5等有机污染指
标和石油类指标显著高于支流;枯水期和平水期干
流综合水质状况显著好于支流,丰水期干、支流间水
质差异相对较小。
(2)在缓冲区长度 6.0—8.0 km的较大观测尺度
上,土地利用构成对 TN、TP 等营养盐元素浓度的影
响较大,而在缓冲区长度 0.0—4.0 km的较小观测尺
度上,土地利用构成对干、支流 BOD5、CODCr等有机
物浓度影响较大,不同水质指标对土地利用构成响
应的尺度域存在一定差异。
(3)比较不同观测尺度上干、支流水质指标对土
地利用构成的相关性,当宽度一定时,支流土地利用
构成与其水质变化在缓冲区长度 0.0—10.0 km的观
测尺度上存在显著相关关系,而干流仅在缓冲区长
度 0.0—4.0 km的观测尺度上相关关系显著;长度一
定时,缓冲区宽度 0.3km内的土地利用构成对干、支
流水质变化的解释能力均较大。
总体上,研究区支流水系与其周边土地利用构
成的相关关系的显著性高于干流水系,不同等级河
流的水质状况对土地利用构成的响应在不同空间尺
度上有所不同。
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