亚热带典型农业流域河流水质多元线性回归预测

中国科学院亚热带农业生态研究所长沙农业环境观测研究站,湖南 长沙 410125理解河流水体氮磷浓度与景观格局之间的关系是流域水环境质量科学管理的前提.选取湖南省长沙县石燕河流域,基于Pearson相关性分析、方差分解分析和多元线性回归方法,研究景观格局对流域出口水体氮磷浓度的影响并构建氮磷浓度预测模型.结果表明,流域出口水质长期处于劣V类,铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)、总氮(TN)、可溶性磷(DP)和总磷(TP)质量浓度分别为567~2246、076~285、1341~4555、086~500和199~994 mg·L-1;流域出口水体氮磷浓度与土地利用方式组成、景观格局指数、人口和养殖密度相关性显著(P<005).流域出口水体TN和TP浓度与林地面积比例、养殖密度呈显著正相关(P<005),与农田、居民地面积比例和人口密度呈显著负相关(P<005);TN和TP浓度与景观格局最大斑块指数(LPI)呈显著正相关(P<005),与景观斑块形状指数(LSI)呈显著负相关(P<005);流域出口水体氮磷浓度可用土地利用方式组成(农田、居民地、茶园)和景观格局指数〔斑块密度(PD)、LPI、LSI、蔓延度(CONTAG)、景观分割度(DIVISION)〕的多元线性回归模型预测(校正后R2为0132~0320),且多元线性回归模型对NO3--N浓度的预测效果最佳.研究结果可为亚热带丘陵区农业流域水环境保护与景观合理规划、利用和管理提供科学依据.