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在研究土地利用状况对河流水质和生态状况的影响时,若河流研究河段较长,涉及的流域范围较大,则大大增加了实地调研与数据分析处理的工作量,因此通常采用划分河流缓冲区的方法降低工作成本。然而,河流缓冲的宽度如何科学取值在目前的研究中几乎鲜有提及,一般只有全流域统一的或研究者主观确定的缓冲区距离。因此,针对河岸土地利用对水体影响研究,确定河岸适宜缓冲区宽度,对于降低原始数据需求量、提高分析研究效率、确定河流周边必要最小实地调查区域范围有重要的实践价值和意义。
本文以东江流域作为研究对象,基于2009年Landsat TM遥感影像解译得到的流域土地利用类型现状图,探讨东江流域中各个区域土地利用格局的差异,区分出东江流域上、中、下游土地利用的总体特征和景观格局;然后针对土地利用格局对东江水体的影响,从东江干流全线、上中下游、10~15km的小河段三个尺度入手,对不同宽度(100m~15km)河流缓冲区中不同类型的土地利用斑块进行景观格局指数分析,得出相应缓冲区的面积百分比(PLAND)、斑块密度(PD)、景观丰富度密度(PRD)、形状指数(LSI)、景观聚集度(COHESION)和Simpson多样性指数(SIDI)等景观参数,分析各指数随河流缓冲区宽度变化的大致关系,并以对应的背景区域的相应景观指数作为参考指标,对比分析各景观指数随缓冲区距离变化的规律,最终确定该河段适宜的缓冲区宽度值。
(1)全流域的适宜缓冲区宽度为5km;(2)上游区域的适宜缓冲区宽度为5km,中游为8km,下游2km;(3)10~15km河段的适宜缓冲区宽度则各有不同,依河流周边土地利用类型不同存在差异。
基于景观格局指数在不同尺度河段上,不同宽度河流缓冲区内的变化规律,确定适宜的缓冲区距离,以便最大限度地代表河段周边区域的背景环境及土地利用状况,从而为土地利用对河流水体影响的研究提供缓冲区选取的科学参考。