黄河是我国的母亲河,过去很长一段时期受高强度人类活动影响下,流域水环境退化问题较为严重。土地作为污染物的载体,其利用方式和空间格局对水质都有显著的影响,如何探求人类活动影响下的景观结构变化对大尺度流域地表水质量的影响,从而更加科学的规划土地和空间的管理成为当前国家的生态文明建设的重要需求。然而,大尺度流域的水环境退化成因机制十分复杂,人类干扰下的土地利用变化影响的尺度效应定量识别仍然是当前地理与环境交叉学科难点。本研究面向新时期黄河生态保护修复国家战略需求,以黄河全流域为研究对象,采用2018年黄河干支流113个监测站（678组）水质数据,发展了一种以“混合缓冲区的划分-驱动因子识别-非线性分析”为主线的综合研究方法,在28个不同尺度建立了水质与45个景观格局指数的响应关系,采用冗余分析和广义相加模型分析不同缓冲区划分方式下景观结构对水质的影响,定量揭示了黄河流域导致主要水污染变化的景观结构主要驱动因子及尺度效应。本研究相关成果和结论如下:（1）辨识黄河水质在旱季和雨季的空间差异特征。黄河流域水质主要污染指标为总氮（TN）,在空间上水质由差到好依次为中游＞下游＞上游;水质在旱季和雨季的变化不仅受降雨的影响,也和景观结构紧密联系。大部分站点在雨季水质浓度降低,在农业畜牧业发达的地方,以及一些支流的上游的水质站点在雨季水质更差,化学需氧量(CODCr)是雨季水质变差的敏感指标。（2）揭示黄河流域不同尺度下景观结构特征。通过对各站点进行了子流域、河岸宽度（stream buffer,bs）=200m,500m,1000m河岸带缓冲区,以及半径（circular buffer,bc）=1km,5km,10km,15km,20km,25km的圆形缓冲区相交组成的28个混合缓冲区的划分与景观指数的量化。黄河流域的景观组成以林地、耕地和建设用地为主,且在空间上表现为自上游到下游林地面积占比逐渐降低,耕地和建设用面积占比逐渐升高的趋势。随着缓冲区划分范围的增大,景观格局在不同尺度上呈现出离散性增强（景观分割度和分离度增大）,景观越破碎的趋势（最大斑块面积占比和斑块密度减小）。相对圆形缓冲区尺度及子流域尺度,河岸带尺度的景观组成多样性更高。（3）阐明了混合缓冲区划分方式下流域景观结构对与水质影响的最佳尺度范围。总体来看,相比于旱季,景观结构对黄河流域水质的影响具有在雨季影响范围更集中,影响程度更大的趋势。然而,在不同尺度上,对于水质影响最大的景观指数不同。在45个景观格局指数中筛选得到的对雨季水质影响最大的景观变量组及对应最佳尺度分别为;建设用地面积B-CA（子流域）,建设用地最大斑块面积占比B-LPI（bc=1km,bs=200m）,农业用地面积A-CA（bc=20km,bs=1000m）,农业用地最大斑块面积占比A-LPI（bc=25km,bs=1000m）,林地分离度F-Split（bc=1km）,未利用地分离度U-Split（bc=margin）,水域分离度W-Split（bc=5km,bs=500m）,草地分割度G-Division（bc=20km,bs=500m）。（4）定量揭示了黄河主要污染物水质指标对景观变量组的非线性响应关系。相同景观指数对不同水质指标的贡献度不同。关键景观变量组对TN、TP和CODCr的解释率均达到了80%以上。对水质变化有显著影响的景观指数主要以建设用地和农业用地面积相关,其次为水域分离度。其中B-CA对CODCr的解释率最大为43.7%,且当B-CA＞50000ha时对营养物质和有机物的影响迅速增大。对TN变化有显著贡献的指标农业用地面积A-CA（50.2%）,对TP变化有显著贡献的指标为A-LPI（41.7%）。当A-LPI＜50%时,该指标对TP,CODCr的影响波动上升,随后对水质的影响呈现波动下降的趋势。进而发现了农业用地变化是导致黄河流域水质变差的主要原因,探索揭示了黄河流域水环境退化的主要关键因素和影响控制范围,为黄河流域水环境管理与土地资源可持续利用提供了科学参考。（5）提出了黄河流域水环境治理与土地资源可持续利用管理建议。基于大量数据和多种分析手段研究结果,发现了人类活动是导致黄河流域水环境质量变化的主要原因,聚焦农业用地等主要制约因素,综合提出了面向新时期黄河流域的水环境治理与空间发展管控建议,包括针对源景观应科学管控集约农业,控制子流域内建设用地发展规模,落实生态红线。严控监测断面较近的灰水排放。农业用地面源污染负荷应着重减少,发展科学农业。针对汇景观应合理开发规划河岸带内的土地利用,减少未利用土地的面积,增强林地的连通性。