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随着城市化进程的不断加快,城市河流的生态问题愈发突出,而城市河流河岸带活动是影响城市河流水生态环境的重要因素。本文以上海市黄浦江为例,在对黄浦江河岸带土地利用及景观结构时空变化解译分析的基础上,利用RDA回归分析法研究黄浦江河岸带景观结构与河流水质的响应关系,最后采用现场调查与GIS解译分析相结合的方法研究黄浦江下游河岸带特征及其与水质关系,并对未来河岸带规划提出相关建议。论文主要工作与结论如下:(1)通过计算黄浦江两岸5000m缓冲区范围内土地利用动态度、转移矩阵及重要度并分析土地利用变化,通过在景观水平、斑块类型水平上计算景观指数并探讨分析景观格局时空变化,结果表明:①随着城市化的不断推进,黄浦江河岸带大量城市建设用地、工业用地、道路交通用地、城市绿地及上游林地在不断增多,农业用地在迅速减少,水域面积也有所缩减,土地利用转化主要为农业用地向建设用地、工业用地及道路交通用地转化;②在黄浦江上中下游河岸带2000m范围内土地利用时空变化上(1965-2010),农业用地、水域不断减少,工业用地、建设用地不断增加,2010年上游以农业用地和林地为主,中游以建设用地为主,下游以工业用地及建设用地为主;③人类活动的不断加强导致黄浦江河岸带土地利用类型不断丰富化,斑块破碎度不断增加,空间异质性增强,各种景观斑块分布呈现分散又聚集的现象。经过近五十年的发展演变,在黄浦江中下游建设用地、工业用地及道路交通用地已经取代农业用地成为优势用地类型。(2)利用冗余分析(RDA)法研究河岸带景观变量与黄浦江水质的回归关系,分别通过在500m、1000m、2000m及5000m四个尺度上计算2013-2014年10个监测点水质(DO、NH3-N、CODmn等)与2010年土地利用景观变量(PLAND、LPI、ED及PD)及五年年报共25个监测点水质与各年份的土地利用景观变量的解释度及回归系数等。1)2013-2014年水质(汛期与非汛期)与2010年土地利用景观变量RDA分析结果显示:①景观变量为黄浦江水质变化的主要影响因素,各研究尺度上都有景观参数对水质表现出显著影响;②随着研究尺度的增大,显著景观变量也逐渐增多,表明景观变量对水质的贡献在区域尺度要大于河岸带尺度,工业用地、建设用地在区域尺度对水质影响更显著,汛期相对于非汛期显著景观变量更多,表明河流水质会受降雨径流等因素的影响;③水域用地在汛期及非汛期各研究尺度上对黄浦江水质都具有显著负效应,汛期时工业用地、建设用地在5000m尺度上对水质显著相关,非汛期时工业用地在5000m尺度上与水质变化显著相关。2)年报水质与各年份的土地利用景观变量RDA分析结构表明:①景观变量仍是黄浦江水质空间变化的主导因素,在1000-2000m尺度时,景观变量对水质空间分异的解释率为60-70%,在5000m尺度时,解释率为80.1%;②随着研究尺度的增大,显著景观变量也呈现增多的趋势,在500m尺度时,只有水域和农业用地为显著景观变量,在1000m后,道路交通用地、建设用地及城市绿地加入到显著变量中,景观变量对水质在区域尺度的解释度要大于河岸带尺度;③在500m尺度上,农业用地和水域表现出对DO的显著正相关,对其它水质参数(TP除外)显著负相关,当尺度大于1000m时,道路交通用地及建设用地表现出对主要水质参数(TN、NH3-N、BOD5、CODmn)的显著正相关,城市绿地表现出的显著正相关仍是一种伪相关,在5000m尺度上边界密度(ED)表现出对主要水质参数的显著正相关(DO、TP除外);④2013-2014年水质数据及年报水质数据在RDA分析结果上基本一致:景观变量对水质变化的贡献起主要作用,区域效应对水质变化的影响要大于河岸带效应,景观变量对水质变化的相关性基本一致,例如农业用地及水域对DO呈正相关,工业用地、建设用地等对TN、NH3-N、CODmn等水质参数呈负相关。(3)选取黄浦江下游为研究河段,通过现场调查、GIS空间分析等研究方法,总结分析黄浦江下游河岸带特征及存在的主要问题,并针对未来河岸带规划提出建议。1)通过总结下游河岸带特征可知:①大量的工业、市政等用地占据了下游河岸带的公共资源,导致河岸带公共开放性差,河岸带的硬质化增加了污染物质向河流的迁移转化;②由于植被缓冲带基本处于被侵占的状态,导致河岸带缺乏能起到过滤污染物及保护生态等作用的连续植被带;③下游河岸带以工业、码头及仓储地为主的岸线利用能级偏低,功能转型是未来的发展方向。2)针对未来规划的建议:①在未来下游河岸带规划时,给防汛通道、观景平台、植被缓冲带预留空间,形成防汛安全、环境友好、功能优化的岸线;②规划实施后,置换出来的空地在专用防汛通道外建设横向连续的植被缓冲带(纵向宽度:50-200m);③产业结构的调整建议除保留必要的市政设施和工业外,其它的工业企业实施转移,将河岸带原有以交通运输、仓储码头、工业企业为主的岸线功能向以金融贸易、现代工业、生态居住等为主的综合服务型功能转变。