多時空景觀格局對南淝河水質(zhì)的影響

摘要：為分析景觀格局對合肥市南淝河水質(zhì)的影響，基于南淝河流域的土地利用數(shù)據(jù)和水質(zhì)實(shí)測數(shù)據(jù)，通過Mann-Whitney U檢驗(yàn)、Spearman相關(guān)性分析和冗余分析等方法探究了水質(zhì)的季節(jié)性變化以及不同時空尺度下水質(zhì)與景觀組成、景觀指數(shù)之間的相關(guān)性。結(jié)果表明：南淝河非汛期水質(zhì)總體優(yōu)于汛期，且水質(zhì)污染指標(biāo)在空間分布上的離散程度較大。建設(shè)用地在非汛期、汛期均與高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）、硝態(tài)氮（NO3-N）、氨氮（NH3-N）、總氮（TN）、磷酸鹽（PO3-4-P）和總磷（TP）呈正相關(guān)，是“源景觀”；林地和水域則是“匯景觀”。200、300 m河岸帶緩沖區(qū)為非汛期、汛期景觀指數(shù)對水質(zhì)解釋率最高的空間尺度，斑塊密度（PD）、景觀形狀指數(shù)（LSI）、面積加權(quán)平均斑塊分維數(shù)（FRAC_AM）、周長—面積分形維度（PAFRAC）、散布與并列指數(shù)（IJI）、平均歐式最近鄰近距離（ENN_MN）是造成南淝河水質(zhì)污染的主要影響因子。研究發(fā)現(xiàn)景觀組成和景觀指數(shù)對南淝河水質(zhì)均有較大影響，未來的水質(zhì)管理要從流域源、匯景觀的連通性、破碎度、優(yōu)勢度、多樣性方面針對性優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：南淝河；流域；水質(zhì)；多時空尺度；景觀格局

中圖分類號：X52 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1672-2043（2024）07-1580-10 doi：10.11654/jaes.2023-0900

河流是水生生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，也是區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展的戰(zhàn)略支撐。然而，河流目前面臨著自然因素和人為因素的雙重威脅，受點(diǎn)源污染和非點(diǎn)源污染等的多面影響。眾多研究已表明非點(diǎn)源污染由于具有難以分辨、控制的特點(diǎn)已成為水質(zhì)下降的主導(dǎo)因素，而景觀格局也是驅(qū)動河流水質(zhì)動態(tài)變化的關(guān)鍵因素之一。景觀格局是指景觀內(nèi)斑塊的結(jié)構(gòu)組成和空間分布，早在1970s就有學(xué)者開始關(guān)注不同景觀與水質(zhì)之間的關(guān)系，污染物在進(jìn)入河流之前，尤其是非點(diǎn)源污染在遷移和轉(zhuǎn)化過程中均會受到景觀格局的影響。因此，分析景觀格局與水質(zhì)之間的響應(yīng)規(guī)律對土地管理的優(yōu)化和河流水質(zhì)的保護(hù)具有指導(dǎo)意義。

景觀格局對水質(zhì)的影響是復(fù)雜的，二者在空間尺度和時間尺度上均有聯(lián)系。在空間尺度上，Shen等認(rèn)為100 m半徑緩沖區(qū)景觀組成對地表水質(zhì)的影響要大于整個流域景觀組成對水質(zhì)的影響。劉可暄等對密云水庫的研究發(fā)現(xiàn)200 m緩沖區(qū)尺度最能反映景觀格局和水質(zhì)的響應(yīng)關(guān)系，蔓延度指數(shù)能夠顯著影響總磷。Xu等認(rèn)為近距離的300 m緩沖區(qū)尺度是影響河流水質(zhì)的關(guān)鍵尺度，景觀組成與景觀指數(shù)的聯(lián)合效應(yīng)才能綜合反映水質(zhì)的變化。楊強(qiáng)強(qiáng)等對青弋江的研究發(fā)現(xiàn)：500 m半徑緩沖區(qū)的景觀組成對水質(zhì)的解釋率最高，斑塊豐富度密度的提高可以保持水質(zhì)的穩(wěn)定。Shi等、朱愛萍等在不同地區(qū)的研究均指出要加強(qiáng)1000 m緩沖區(qū)的管理。還有研究認(rèn)為子流域尺度的景觀組成對水質(zhì)的作用要比緩沖區(qū)尺度明顯。在時間尺度上，Chen等采用普通最小二乘法和地理加權(quán)回歸等模型研究發(fā)現(xiàn)：景觀組成和人口密度對水質(zhì)的影響隨季節(jié)的變化而發(fā)生改變。由此可見，目前存在的主要問題是：不同學(xué)者對影響水質(zhì)變化的最佳時間、空間尺度存在爭議，以及在研究中只著眼于空間尺度或者時間尺度中的某一個尺度，而將二者結(jié)合起來的多時空尺度的研究還相對較少。人類在發(fā)展過程中對土地的利用程度會不斷增強(qiáng)，河流水質(zhì)受人類活動影響也會愈發(fā)明顯。一方面人類活動使得河流水質(zhì)顯著惡化，另一方面景觀格局通過徑流過程和水文動態(tài)變化來影響水質(zhì)，例如污水處理廠能降低河流水質(zhì)的污染水平，因此需要進(jìn)一步研究多時空尺度下的景觀格局對水質(zhì)的影響。為了更好地理解河流水質(zhì)與景觀格局之間的聯(lián)系，人們運(yùn)用了各種景觀指數(shù)來反映景觀內(nèi)的生態(tài)過程，但這些指數(shù)與水質(zhì)之間的關(guān)系和作用機(jī)理還有待進(jìn)一步深入研究。

巢湖流域主要包括南淝河、派河、白石天河等河流，其中南淝河受合肥市影響水質(zhì)問題較為嚴(yán)重。然而，目前對該地區(qū)水質(zhì)的研究主要集中于現(xiàn)狀評估、污染模擬和溯源等方面，而從水質(zhì)與景觀格局關(guān)系角度上的研究還相對較少。合肥市作為“一帶一路”和長江經(jīng)濟(jì)帶雙節(jié)點(diǎn)城市，城鎮(zhèn)化進(jìn)程進(jìn)一步加快。2022年合肥市常住人口達(dá)到963.4萬人，在巨大用水、排水需求下水質(zhì)安全面臨著新的挑戰(zhàn)。因此，本研究從多時空角度探究景觀格局對水質(zhì)的影響，旨在加深對河流水質(zhì)的理解，為流域水質(zhì)的預(yù)測和保護(hù)提供理論依據(jù)，同時為政府部門的土地管理、城市規(guī)劃提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

南淝河是巢湖流域中的一條入湖河流，位于巢湖西北部地區(qū)，發(fā)源于江淮丘陵東南側(cè)一帶，流經(jīng)合肥市區(qū)，店埠河、長樂河等為其主要支流。流域介于31.70°-32.13°N，117.04°-117.62°E，屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，年平均氣溫為14-17℃，多年平均年降水量為964.4 mm，降水分布不均勻且多集中在5-9月，該時間段為汛期，其余時間為非汛期。人類活動主要集中在流域中部和南部地區(qū)，土地類型主要為建設(shè)用地，由于“退耕還林”的實(shí)施，耕地與林地共同主要分布在流域東南部與北部地區(qū)（圖1）。

1.2 研究方法

1.2.1 采樣點(diǎn)設(shè)置與樣品采集和分析

本次調(diào)查依據(jù)水樣采集的代表性與可行性原則，同時參考國考、省考斷面的位置，在南淝河設(shè)置了17個采樣點(diǎn)（圖2），為了控制變量以減少其他因素對水質(zhì)的影響，水樣采集時均為無降水天氣，于2023年3月和7月進(jìn)行實(shí)地采樣。利用AP-5000型便攜式多參數(shù)水質(zhì)分析儀現(xiàn)場測定水體酸堿度（pH）、電導(dǎo)率（EC）等參數(shù)。水質(zhì)樣品放入冰箱低溫保存后迅速送往實(shí)驗(yàn)室檢測其余指標(biāo)?？偟═N）、總磷（TP）采用堿性過硫酸鉀消解法測定；磷酸鹽（PO3-4-P）采用鉬銻抗分光光度法測定；氨氮（NH3-N）采用納氏試劑分光光度法測定；硝態(tài)氮（NO-3-N）采用酚二磺酸分光光度法測定；高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）采用滴定法測定；葉綠素。（Chl-a）采用熱乙醇分光光度法測定。

1.2.2 景觀組成的劃分與景觀指數(shù)的計算

Landsat 8 011遙感影像數(shù)據(jù)和DEM數(shù)據(jù)利用ArcGIS 10.2、ENVI 5.3平臺處理，以支持向量機(jī)法進(jìn)行監(jiān)督分類，結(jié)合高精影像資料和實(shí)地考察設(shè)置監(jiān)督分類訓(xùn)練區(qū)域，再經(jīng)過人工目視解譯修正，最終得到南淝河流域景觀組成分布圖，景觀組成類型有建設(shè)用地、林地、耕地、園地、水域和未利用地。

依據(jù)國內(nèi)外研究和前人經(jīng)驗(yàn)方法，以南淝河流域17個采樣點(diǎn)為基點(diǎn)劃分不同空間尺度的研究區(qū)域。用ArcGIS軟件對南淝河流域DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行水文分析得到流域水系，并根據(jù)干支流特征提取對應(yīng)子流域（圖2），子流域編號對應(yīng)水樣采樣點(diǎn)編號，若一個子流域?qū)?yīng)兩個采樣點(diǎn)，則將此子流域數(shù)據(jù)分別帶人計算。在此基礎(chǔ)上，以子流域?yàn)檫吔绶謩e選取垂直河道兩側(cè)的100、200、300、500 m和1 000 m寬度的河岸帶緩沖區(qū)。

景觀格局包括景觀組成和景觀指數(shù)兩個方面，景觀指數(shù)可以定量表征景觀格局特征，闡明土地利用信息和空間構(gòu)成。本研究基于Fragstats 4.2軟件從景觀斑塊的面積、形狀、分布、多樣性4個角度選取了最大斑塊指數(shù)（LPI）、斑塊平均大?。ˋREA_MN）、面積加權(quán)平均斑塊分維數(shù)（FRAC_AM）、周長—面積分形維度（PAFRAC）、斑塊密度（PD）、散布與并列指數(shù)（IJI）、平均歐式最近鄰近距離（ENN_MN）、景觀形狀指數(shù)（LSI）、蔓延度指數(shù)（CONTAG）、聚集度（COHESION）、斑塊豐富度密度（PRD）、Shannon均勻度指數(shù)（SHEI）對不同空間尺度下的景觀指數(shù)進(jìn)行計算。各景觀指數(shù)具體含義詳見表1。

1.3 數(shù)據(jù)處理

借助SPSS 27．o平臺以Mann-Whitney U檢驗(yàn)來確定水質(zhì)的季節(jié)性差異，采用Spearman相關(guān)性分析研究景觀組成、景觀指數(shù)與流域水質(zhì)之間的關(guān)系。以Canoco 5.0軟件研究景觀指數(shù)在不同季節(jié)對南淝河水質(zhì)在空間尺度上的影響，首先進(jìn)行降趨勢對應(yīng)分析，分析結(jié)果表明，汛期與非汛期排序軸第一軸長度均小于3，因此選擇冗余分析（RDA）來研究景觀指數(shù)與水質(zhì)之間的關(guān)系。

2 結(jié)果與分析

2.1 景觀組成與景觀指數(shù)的分布特征

結(jié)合南淝河的實(shí)際情況，利用ArcGIS對南淝河流域進(jìn)行提取，得到100、200、300、500 m和1 000 m緩沖區(qū)與子流域6個不同空間尺度相對應(yīng)的景觀組成特征（圖3）。結(jié)果顯示，研究區(qū)未利用地和園地面積占比較低，并且隨著緩沖區(qū)半徑的增加未有明顯的變化，但二者面積占比均超過1%，故放人后續(xù)研究中。建設(shè)用地在各個空間尺度下的面積占比均為最大，平均達(dá)33.8%，耕地與林地在子流域尺度下的面積占比要高于緩沖區(qū)，水域面積占比隨著空間尺度增加呈下降趨勢?？傮w來看，建設(shè)用地為研究區(qū)主導(dǎo)用地類型，水域次之，林地面積大于耕地，園地和未利用地面積占比較小。

景觀指數(shù)詳見圖4，LPI、AREA_MN、FRAC_AM、LSI、CONTAG和COHESION隨著空間尺度的增加而增大，PD與PRD隨著空間尺度的增加而減小，PAFRAC、ENN_MN、IJI、SHEI在不同空間尺度下變化波動較小。

2.2 水質(zhì)變化特征

南淝河不同季節(jié)水質(zhì)情況如表2所示。EC、NH3-N、NO-3-N、TN、PO3-4-P、TP和Chl-a表現(xiàn)為汛期大于非汛期，Mann-Whitney u檢驗(yàn)結(jié)果表明：南淝河NH3-N、TP在汛期（7月）顯著高于非汛期（3月）。在3月的調(diào)查中，除2、4、7、11號采樣點(diǎn)外，其余采樣點(diǎn)水質(zhì)均超過Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；在7月的調(diào)查中，只有3號點(diǎn)達(dá)到Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，主要超標(biāo)污染指標(biāo)為TN，大部分采樣點(diǎn)為Ⅴ類、劣Ⅴ類水質(zhì)?？傮w來看，非汛期水質(zhì)要優(yōu)于汛期，水質(zhì)較好的2、3、4、7、11號采樣點(diǎn)均為水庫、林地鄰近地區(qū)。NH3-N、NO-3-N、TN、PO3-4-P、TP和Chl-a在兩次調(diào)查中變異系數(shù)均超過0.5，說明南淝河水質(zhì)污染指標(biāo)空間分布不均勻，離散程度較高。

2.3 景觀組成與水質(zhì)問的關(guān)系

基于Spearman相關(guān)性分析，景觀組成面積占比與水質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性如圖5所示。在兩次調(diào)查中，建設(shè)用地、未利用地面積占比在各個空間尺度下與TN、TP、PO3-4-P、NH3-N、NO-3-N和CODMn聯(lián)系密切。水域面積占比在汛期500 m緩沖區(qū)尺度下與NO3-N呈顯著負(fù)相關(guān)，在1000 m緩沖區(qū)尺度下與NO-3-N和TN呈顯著負(fù)相關(guān)，在子流域尺度下與PO3-4-P、NO-3-N、TN和TP呈顯著負(fù)相關(guān)。林地面積占比在非汛期500 m緩沖區(qū)尺度下與EC和TP呈顯著負(fù)相關(guān)，在1 000 m緩沖區(qū)尺度下與EC、TN、PO3-4-P、NH3-N和NO-3-N呈顯著負(fù)相關(guān)，與TP呈極顯著負(fù)相關(guān)，在子流域尺度下與PO3-4-P呈顯著負(fù)相關(guān)，與NO-3-N和TN呈極顯著負(fù)相關(guān)。林地面積占比在汛期500 m緩沖區(qū)尺度下與CODM。和EC呈顯著、極顯著負(fù)相關(guān)，在1000 m緩沖區(qū)尺度下與PO3-4-P、NO-3-N和TN呈顯著負(fù)相關(guān)。園地面積占比在汛期與各個空間尺度下的Chl-a密切相關(guān)。

2.4 景觀指數(shù)與水質(zhì)問的關(guān)系

RDA結(jié)果表明（表3），在景觀指數(shù)中，非汛期總解釋率排序?yàn)?00 m＞300 m＞500 m＞1 000 m＞100 m＞子流域，汛期總解釋率排序?yàn)?00 m＞200 m＞500 m＞子流域＞1 000 m＞100 m。可見在景觀指數(shù)中，200、300 m緩沖區(qū)分別為非汛期、汛期流域水質(zhì)解釋率最高的空間尺度，總解釋率分別為81.00%和90.23%。為了更好地了解景觀組成、景觀指數(shù)與水質(zhì)之間的關(guān)系，篩選出景觀格局與南淝河流域水質(zhì)之間關(guān)系緊密的地區(qū)，對200、300 m緩沖區(qū)進(jìn)一步探討。

在景觀指數(shù)中，不同時空尺度下的景觀指數(shù)對水質(zhì)的影響趨勢總體一致（圖6）。LSI、FRAC_AM、PAFRAC在非汛期與汛期均與EC、CODMn、NH3-N、N03-N、TN、PO2-4-P、TP和Chl-a呈正相關(guān)，AREA_MN、LPI和PRD在非汛期與汛期均與之呈負(fù)相關(guān)。PD在非汛期、汛期與pH、Chl-a呈正相關(guān)。CONTAG、COHESION在汛期與部分水質(zhì)污染指標(biāo)（CODMn、Chl-a）呈負(fù)相關(guān)，SHEI、IJI和ENN MN卻與之呈正相關(guān)。

3 討論

3.1 景觀組成對河流水質(zhì)的影響

景觀組成對水質(zhì)有較大的影響，景觀組成的變化是研究水質(zhì)變化的一個預(yù)測工具。建設(shè)用地面積占比在非汛期和汛期均與CODMn、NH3-N、NO-3-N、TN、PO3-4-P、TP和Chl-a呈正相關(guān)，子流域尺度下建設(shè)用地面積占比與水質(zhì)污染指標(biāo)之間的相關(guān)性明顯弱于其他地區(qū)，說明建設(shè)用地可能分布在河流附近，其作為“源景觀”形成的大量不透水面會增加、加快地表徑流，造成土壤和植被過濾吸收污染源的能力減弱，這些地表徑流會攜帶大量可溶性、顆粒性營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入河流，尤其在汛期會造成流域水質(zhì)明顯下降。同時，建設(shè)用地形成的污染除生活污水外還包括工業(yè)污染，在污水凈化系統(tǒng)不夠完善情況下，這些共同造成了流域非點(diǎn)源污染的增加，而當(dāng)污水廠數(shù)量與規(guī)模擴(kuò)大到一定程度時，其退水注入河流也會使其水質(zhì)受益。此外，南淝河流經(jīng)合肥市，隨著城市擴(kuò)張、建設(shè)用地面積不斷增大，水質(zhì)的季節(jié)性變化也會更加顯著。與趙銀軍等的研究結(jié)果一致，未利用地在本研究中與建設(shè)用地呈現(xiàn)出了高度的相似性，其用地面積占比與水質(zhì)污染指標(biāo)呈正相關(guān)，但Dai等認(rèn)為，未利用地受植被、降水等影響并不能確定其對水質(zhì)的影響。在本研究區(qū)中，未利用地對水質(zhì)的作用可能是其大部分作為未開發(fā)的建設(shè)用地存在且位于建設(shè)用地附近，所以在本研究中未利用地對水質(zhì)的影響可能仍主要來自建設(shè)用地。

農(nóng)作物的種植過程中會施用化肥、農(nóng)藥，降水使得土壤受到侵蝕而將表層大量營養(yǎng)物質(zhì)沖刷到河流中，耕地、園地通常被認(rèn)為是典型的“源景觀”。在本研究中，耕地面積占比未與水質(zhì)污染指標(biāo)產(chǎn)生較多的顯著相關(guān)性，產(chǎn)生這種差異的原因可能是南淝河流域耕地破碎化程度高，耕地規(guī)模相對較小，分布位置又相對分散，且采樣點(diǎn)附近的耕地面積較少。由于農(nóng)業(yè)小尺度用地與水質(zhì)退化的正相關(guān)關(guān)系要低于大尺度用地，因此耕地與水質(zhì)污染指標(biāo)之間的相關(guān)性未能較好地展現(xiàn)。田茂琦等對Chl-a的研究認(rèn)為：水溫、TN和TP是引起Chl-a時空變化的主要驅(qū)動因子，而汛期TN、TP與水溫的關(guān)系要明顯高于非汛期（表2），且汛期園地因種植也會施用更多肥料，所以園地面積占比在汛期與各個空間尺度下的Chl-a密切相關(guān)。

林地、水域面積占比在非汛期和汛期均與水質(zhì)污染指標(biāo)呈負(fù)相關(guān)。林地在生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)中起著“匯景觀”的作用，其不僅能夠滯留地表徑流中的養(yǎng)分，而且在汛期可以減少表層土壤沖刷到河流中。水域面積占比對水質(zhì)的影響存在爭議，代孟均等在天津市的研究與本研究結(jié)果相反，兩次調(diào)查結(jié)果不同的原因可能是調(diào)查區(qū)域之間的景觀異質(zhì)性，南淝河流域相比天津市研究地區(qū)的不同點(diǎn)在于：南淝河流域有董鋪水庫、大房郢水庫、眾興水庫等一眾水域，水域面積占比僅次于建設(shè)用地（圖3），從而能夠有效稀釋水體中的營養(yǎng)物質(zhì)，因此降低了水質(zhì)污染的風(fēng)險。

3.2 景觀指數(shù)對河流水質(zhì)的影響

景觀格局能夠影響不同斑塊間的水流交換、物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)換，景觀指數(shù)可以在一定程度上綜合反映景觀格局對水質(zhì)的影響，有學(xué)者指出景觀指數(shù)相比景觀組成更能反映與水質(zhì)的關(guān)系。

LSI、FRAC_AM和PAFRAC在不同維度上反映了景觀的復(fù)雜度，三者在非汛期和汛期均與EC、CODMn、NH3-N、NO-3-N、TN、PO3-4-P和TP呈正相關(guān)，說明景觀越復(fù)雜，受人為活動影響越大，水質(zhì)污染越嚴(yán)重。PD在非汛期和汛期均與pH、Chl-a呈正相關(guān)，說明景觀破碎度越高對應(yīng)水體富營養(yǎng)化水平越高，同時景觀破碎度高會使得“源景觀”匯流距離減小，因此“匯景觀”凈化水體的功能減弱，土壤也更容易受到侵蝕。本研究中LSI、FRAC_AM隨空間尺度的增大而增大，PD隨著空間尺度的增大而減小，這也意味著在大空間尺度下水質(zhì)可能受景觀復(fù)雜度的影響上升，而受破碎度的影響降低。在生態(tài)保護(hù)中，尤其要避免景觀復(fù)雜度過高以及“匯景觀”破碎孤立存在。

CONTAG、COHESION分別表示景觀內(nèi)不同類型斑塊之間聚集的均勻度和同一類型斑塊之間的連通性，IJI、ENN_MN分別反映斑塊的相鄰程度和獨(dú)立性。Lee等的研究認(rèn)為：水質(zhì)的下降可能與斑塊間的分散程度有關(guān)。本研究中CONTAG、COHESION在汛期與大部分水質(zhì)污染指標(biāo)呈負(fù)相關(guān)，IJI、ENN_MN與之呈正相關(guān)，這反映出在300 m緩沖區(qū)尺度下斑塊分散程度較高。值得注意的是，Xu等的研究還表明斑塊間的連通性是影響水質(zhì)季節(jié)性變化的主要因素。圖4反映了斑塊在小空間尺度下的連接性較小，說明未來要加強(qiáng)在小空間尺度下景觀的連通。

PRD可反映景觀的多樣性和豐富度。前人研究表明，PRD對水質(zhì)影響顯著，PRD越高，生態(tài)系統(tǒng)抗干擾能力越強(qiáng)，這印證了本研究中PRD與水質(zhì)污染指標(biāo)呈負(fù)相關(guān)的結(jié)果。AREA_MN可反映景觀內(nèi)斑塊的平均面積，Wang等的研究發(fā)現(xiàn)：AREA_MN值越大表現(xiàn)出更少的景觀斑塊破碎度和更高的斑塊連通性，更有利于水質(zhì)的改善。LPI能夠量化景觀內(nèi)斑塊的優(yōu)勢度，但分析LPI與水質(zhì)關(guān)系時要考慮源、匯景觀哪個的最大斑塊面積占整體景觀面積的比例最高，本研究中其在非汛期和汛期均與水質(zhì)污染指標(biāo)呈負(fù)相關(guān)，由此可知LPI在200、300 m緩沖區(qū)尺度下可能受“匯景觀”的影響更大，因此使得水體污染程度保持較低水平。

綜上所述，在景觀組成中，建設(shè)用地在非汛期和汛期均為南淝河流域水質(zhì)污染主要輸出源，而林地、水域面積占比與水質(zhì)污染指標(biāo)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。在景觀指數(shù)中，PD、LSI、FRAC_AM、PAFRAC、IJI和ENN_MN是造成水質(zhì)污染的主要影響因子。對于合肥市未來的建設(shè)規(guī)劃，要針對不同時空尺度的河岸帶緩沖區(qū)的特點(diǎn)對景觀格局進(jìn)行優(yōu)化，重點(diǎn)提高200、300 m緩沖區(qū)中“匯景觀”的連通性，降低“匯景觀”的破碎度與“源景觀”的優(yōu)勢度，提升景觀的多樣性水平，因地制宜地減少人類活動對水質(zhì)的脅迫干擾，加強(qiáng)對汛期水質(zhì)的監(jiān)測管理，將城市建設(shè)成“海綿城市”以保護(hù)城市地區(qū)的水生態(tài)環(huán)境。

4 結(jié)論

（1）南淝河流域景觀組成以建設(shè)用地為主導(dǎo)用地類型，在各個空間尺度下其平均面積占比達(dá)33. 8%，未利用地和園地在不同空間尺度下面積占比均較低。

（2）南淝河非汛期水質(zhì)優(yōu)于汛期，NH3-N、TP具有顯著的季節(jié)差異。NH3-N、NO-3-N、TN、PO3-4-P、TP和Chl-a的空間分布離散程度較高，在兩次調(diào)查下的變異系數(shù)均超過0.5。

（3）在景觀組成中，建設(shè)用地、水域、林地對水質(zhì)影響顯著，在景觀指數(shù)中，200、300 m河岸帶緩沖區(qū)對水質(zhì)的解釋率最高，斑塊密度、景觀形狀指數(shù)、面積加權(quán)平均斑塊分維數(shù)、周長-面積分形維度、散布與并列指數(shù)和平均歐式最近鄰近距離是造成南淝河水質(zhì)污染的主要影響因子。

（4）政府管理部門在制定土地政策時要充分關(guān)注景觀格局對水質(zhì)的影響這一現(xiàn)實(shí)問題。南淝河流域水污染防治中應(yīng)重視對200、300 m這一空間距離內(nèi)源、匯景觀的連通性、破碎度、優(yōu)勢度和多樣性等方面的優(yōu)化；在城市化建設(shè)中考慮通過建設(shè)“海綿城市”和增加綠化、水域面積等綜合措施來減少污染物流入河流對水質(zhì)產(chǎn)生直接影響。

（責(zé)任編輯：李丹）

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（41971147）；巢湖流域山水林田湖草監(jiān)測體系建設(shè)項(xiàng)目（調(diào)查評估部分）（2022BFAW202436）