青山湖源头流域景观格局对河流总氮浓度的影响

　　

摘要： 研究江河源头流域景观格局与水质的关系,有助于制定可持续景观发展政策以保护水源区水质。本研究以青山湖源头流域为研究对象,基于2023—2024年间流域内25个水质监测断面的数据,采用偏最小二乘法(PLSR)、非参数突变点分析和bootstrap方法,定量评估景观格局对丰水期、平水期和枯水期河流氮营养盐浓度的影响。结果表明: 研究区不同子流域景观优势度和景观破碎度差异较大;景观空间负荷对比指数(LWLI)>0.50的高值区主要分布在“源”景观面积占比大的低海拔缓坡区域,<0.10的低值区主要分布在以林地为主的中高海拔山区。最优PLSR模型分别解释了丰水期、平水期和枯水期总氮(TN)浓度变异的60.6%、69.7%和78.3%。变量重要性(VIP)分析结果表明,LWLI是全年影响TN浓度变化的关键景观因子;建设用地占比主要影响丰水期TN浓度;草地占比和最大斑块指数在平水期影响较大;林地占比则在枯水期影响较大。LWLI和建设用地占比对TN浓度有正效应,而草地占比、最大斑块指数和林地占比对TN浓度有明显的负效应。当LWLI值超过0.35时,丰水期河流中TN浓度突变的累积概率超过95.0%,河流水质恶化的风险加剧。优化景观格局可有效控制非点源污染,从而改善源头流域的水质。