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随着太湖流域社会经济的迅速发展,人口不断增长,导致太湖水污染问题日益严重。经过努力,太湖周边的点源污染得到了较好的控制,而面源污染由于其分散性、隐蔽性、随机性和不易监测性,还没有得到有效控制,对水质的影响仍较严重,是当前及今后相当长时间内治理的重点和难点。面源污染是土壤、地形、水文、社会经济发展、管理方式和土地利用等多因素综合作用的结果,其中景观空间分布格局与其关系密切。研究表明,合理的景观空间配置,可以有效降低面源污染输出,转化、拦截流域污染物,减少水体污染物含量,从而改善水质。景观格局指数也可以很好的描述景观空间异质性,反映流域面源污染状况。“源-汇”景观空间负荷对比指数以生态过程为研究对象,能够量化面源污染的发生发展状况。目前,对二者与水质变化之间具体关系的研究还多为定性研究,将景观空间格局作用量化的研究相对较少。本文以太湖流域的江苏省宜兴市为研究区域,基于相关的图像数据,计算了宜兴市及市内部分入湖港口重要缓冲区内的景观格局指数和“源-汇”景观空间负荷对比指数;结合宜兴市10条主要入太湖港口的实测水质数据,分析了景观格局特征与水质指标的相关性,并对二者进一步做通径分析,将各景观指标对水质的直接作用和间接作用做定量化分析,得到以下结论:(1)总体上,2010年与2007年相比,宜兴市面源污染状况有所改善。其中有林地、疏林地和未成林造林地等“汇”景观面积增大了8.75%,有林地贡献最大,增加了4.03%。“源-汇”景观空间负荷对比指数(LCI)相对2007年下降了0.098,表明宜兴市自2007年蓝藻爆发后大力开展湖滨生态防护林建设工作,控污减排效果显著。景观斑块密度(ED)降低,蔓延度(CONT)和聚集度(AI)增加,说明景观破碎化程度降低,香浓多样性(SHDI)指数则由2007年的1.697降低到1.474,景观异质性降低。对应的水质指标中,氨氮(NH4+-N)浓度降低了29.1%,其他指标变化不明显。(2)空间上,太湖西岸3km缓冲区内的10个港口中,LCI值与综合水质标识指数基本呈正相关关系,LCI值的变化趋势与各港口水质的时空变化趋势基本一致,“源-汇”景观空间负荷对比指数可以较好的反应面源污染的产生、转移过程。在横跨宜兴市的3条主要港口的5km缓冲区域中,定跨港LCI小于0,说明该港口污染输出较少,“汇”景观贡献较大;大浦港和烧香港LCI则都大于0。(3)水质指标中,TP和CODMn与LCI有极显著关系,且LCI对这两个水质指标的直接作用都较大,分别为0.266、1.512和0.979,说明LCI的变化能够有效地影响水质状况。LCI与TN虽然呈负的显著相关,但对TN的直接作用较小,主要通过其它景观指标间接影响TN浓度。CONT和SHDI与水质指标之间相关关系显著,都对水质污染指标有直接负作用。这说明景观格局变化对区域内港口水质有一定影响,合理配置景观格局能够有效地治理面源污染,改善水质状况。(4)柳树2种无性系对模拟污水中的营养物质都有一定的去除效果,尤其是对氮和磷的吸收,且“一支笔”对总氮总磷的去除能力要优于“微山湖”。其中,“一支笔”对低浓度总氮的去除效果达到了90.3%,“微山湖”更高达100%;二者对高浓度总氮的去除率要稍逊一些,但也分别达到了67.2%和53.0%。在总磷的净化方面,柳树对高浓度总磷的净化功能要优于低浓度,“一支笔”和“微山湖”对低浓度总磷的净化率分别为82.4%和79.9%,而高浓度处理则达到了96.1%和91.7%。