基于遙感技術的環(huán)巢湖區(qū)域濕地景觀格局及可持續(xù)設計

閆小滿，吳文友，周逢旭，趙弼皇

(1.合肥職業(yè)技術學院生物工程學院，安徽 合肥 238000；2.安徽農業(yè)大學林學與園林學院，安徽 合肥 230036)

濕地是一種特殊的生態(tài)系統(tǒng)，兼有水生生態(tài)系統(tǒng)和陸生生態(tài)系統(tǒng)的特征，包括湖泊、河流、灘涂、沼澤地、泥炭地、池塘、養(yǎng)殖塘、水庫、水稻田以及低潮時水深不超過6 m的海域等類型[1]。濕地對地區(qū)、區(qū)域乃至全球的氣候變化、經濟發(fā)展和人類生存環(huán)境影響巨大，在保持淡水資源、凈化水質、調節(jié)氣候、儲碳、調蓄洪水、維持生物多樣性和區(qū)域生態(tài)安全等方面具有不可替代的功能[2]。尤其在凈化水質方面功能十分顯著，每公頃濕地每年可去除氮1 000多千克、磷130多千克，可以有效降解污染物，被譽為“地球之腎”[3]。然而隨著社會經濟的快速發(fā)展，城市化建設程度的顯著提高，人類對濕地的過度利用和不合理的開發(fā)，導致濕地斑塊的破碎化程度加劇，濕地面積大幅度減少，濕地功能也大大減退，直接影響了濕地生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性發(fā)展。因此，制定科學有效的濕地保護、利用策略是實現(xiàn)濕地景觀可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。

近年來，城市濕地公園研究受學界、業(yè)界和全社會廣泛關注，從廣義上說，凡是屬于城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃范圍且具天然濕地特征的公園類型，都可稱為城市濕地公園[4]。城市濕地公園受城市環(huán)境系統(tǒng)、社會經濟發(fā)展和社會文化形態(tài)的影響，是一個復雜的社會-經濟-自然生態(tài)系統(tǒng)，其復雜的斑塊和廊道在城市景觀中發(fā)揮著巨大作用，不僅為城市提供水源，補充地下水，調節(jié)和控制洪水，過濾有毒物質，提供可利用的動植物資源，調節(jié)城市氣候環(huán)境，還可以為人們提供游憩觀賞、觀光旅游場所以及環(huán)保教育科研基地[5]。巢湖流域濕地資源是合肥市重要的自然生態(tài)資源，是長三角城市群的天然后花園。巢湖濕地是典型的城市濕地，位于城郊，鄰近城市空間，是城市空間構成中的近自然板塊，在濕地生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。根據(jù)環(huán)巢湖濕地格局現(xiàn)狀以及周邊區(qū)域社會經濟基礎，打造“串珠式生態(tài)節(jié)點”公園群，將濕地功能效益最大化，真正實現(xiàn)城市濕地的可持續(xù)發(fā)展。這需要在開發(fā)建設的過程中，堅持“保護優(yōu)先、科學修復、適度開發(fā)、合理利用”的總方針，并且堅持可持續(xù)景觀設計。

1 研究區(qū)域概況

巢湖位于安徽省中部，地處江淮丘陵地區(qū)，屬亞熱帶濕潤季風氣候，年平均氣溫16.3℃。巢湖為天然湖泊，是中國五大淡水湖之一，屬長江下游左岸水系，湖區(qū)面積760 km2，外形宛如鳥巢，湖岸周長176 km，東西長55 km，南北長22 km。巢湖與長江自然相通，湖水經裕溪河注入長江，其水位變化隨著巢湖閘、裕溪河閘的建成受人為調控[6]。巢湖動植物資源種類比較豐富，魚類共有10目18科89種，浮游動物有35屬46種，底棲動物共55種，兩棲類共6種，爬行類13種，鳥類有66種，獸類有11種，維管束水生植物有50種。

本研究區(qū)范圍為巢湖湖岸線外延10 km范圍內，包括周邊的中廟街道、黃麓鎮(zhèn)、烔煬鎮(zhèn)、中垾鎮(zhèn)、柘皋鎮(zhèn)、銀屏鎮(zhèn)、散兵鎮(zhèn)、槐林鎮(zhèn)及巢湖市區(qū)等，面積約480.07 km2。

2 研究方法

2.1 濕地的分類及調查

根據(jù)實地調查，同時結合濕地分類系統(tǒng)，將研究區(qū)濕地分為兩大類：一類是自然濕地，包括河流、灘涂、沼澤地等；另一類是人工濕地，包括水稻田、水庫、水塘、養(yǎng)殖塘等。

2.2 數(shù)據(jù)的獲取

選取環(huán)巢湖區(qū)域480.07 km2作為研究對象，利用巢湖市2017年航空影像圖進行人工目視判讀，同時應用Google Earth和巢湖地形圖，利用地理信息系統(tǒng)軟件VIEW GIS技術對研究區(qū)的濕地要素進行數(shù)字化，形成不同的圖層，生成相對應的數(shù)據(jù)庫，繪制環(huán)巢湖區(qū)域的濕地信息分布圖。為了提高判讀的準確度，需對不明地類進行現(xiàn)場的實地踏勘。

2.3 分析方法

運用ArcGIS軟件建立相關數(shù)據(jù)庫，統(tǒng)計計算濕地斑塊的景觀指數(shù)，包括景觀要素斑塊總數(shù)量、總面積、最大面積、最小面積、平均面積等，在此基礎上分析研究區(qū)濕地景觀格局。

3 結果與分析

3.1 濕地景觀特征

環(huán)巢湖區(qū)域主要有自然濕地、人工濕地兩種類型(表1)，總計4 879塊，總面積2 731.89 hm2，占整個研究區(qū)的5.69%，平均斑塊面積0.56 hm2；其中自然濕地1 714塊，面積1 142.71 hm2，占濕地景觀總面積的41.83%，最小斑塊面積0.001 3 hm2，最大斑塊面積76.61 hm2；人工濕地3 165塊，面積1 589.18 hm2，占濕地景觀總面積的58.17%，最小斑塊面積0.000 7 hm2，最大斑塊面積23.76 hm2。

表1 環(huán)巢湖區(qū)域研究區(qū)范圍內濕地景觀構成

3.2 巢南、巢北濕地景觀特征

以裕溪河及其延長線為界，將研究區(qū)分為巢湖南和巢湖北兩部分。

巢湖南濕地斑塊總計1 094塊(表2)，面積577.62 hm2，占研究區(qū)濕地總面積的21.14%。其中：自然濕地斑塊311塊，面積237.85 hm2；人工濕地斑塊783塊，面積339.77 hm2。

巢湖北濕地斑塊總計3 785塊，面積2 154.27 hm2，占研究區(qū)濕地總面積的78.86%。其中：自然濕地斑塊1 403塊，面積904.85hm2；人工濕地斑塊2 382塊，面積1 249.42 hm2。

表2 研究區(qū)范圍內巢南巢北濕地景觀構成

3.3 濕地景觀的分布特征

在研究區(qū)范圍內，濕地景觀分布格局如圖1。從圖中可以看出，研究區(qū)濕地景觀斑塊主要集中在巢湖北岸的中廟、黃麓、烔煬、柘皋等鎮(zhèn)街，分布不均勻，尺度變化范圍大，從0.000 7 hm2到76.61 hm2，小尺度的斑塊所占比例高，景觀破碎化程度較高，連通性較差。

圖1 研究區(qū)濕地景觀分布圖

自然濕地景觀主要集中在巢湖北岸的烔煬、中垾、巢湖市區(qū)等，該區(qū)域內包含著月亮灣濕地、巢湖濕地、巢湖支流、裕溪河，南岸也有少量的零星分布。巢湖北岸多村莊、農田，南岸靠近山體。人工濕地景觀多集中在巢湖北岸的中廟、黃麓、烔煬、柘皋等鎮(zhèn)街和南岸的槐林、散兵、銀屏等鎮(zhèn)。

4 環(huán)巢湖濕地景觀可持續(xù)設計

4.1 濕地開發(fā)的總體思想

濕地開發(fā)建設堅持總體規(guī)劃設計的思想，在規(guī)劃設計前期綜合考慮巢湖當?shù)刈匀弧⑷宋囊约吧鷳B(tài)資源特點，對濕地空間需要合理布局與營造，進行功能分區(qū)與規(guī)劃，可以分為濕地生態(tài)保育區(qū)、濕地生態(tài)修復區(qū)、濕地生態(tài)展示區(qū)、濕地游覽活動區(qū)、濕地科普宣傳區(qū)、管理服務區(qū)等，結合時代要求進行濕地景觀創(chuàng)新設計。

4.2 濕地可持續(xù)設計方案

基于環(huán)巢湖區(qū)域濕地景觀格局及特點，對環(huán)巢湖區(qū)域濕地的建設、開發(fā)、利用，提出“多點七廊兩區(qū)九片”濕地生態(tài)規(guī)劃總體布局。

多點:環(huán)巢湖流域合理選取生態(tài)節(jié)點，形成串聯(lián)式濕地公園群。

七廊：濕地區(qū)域內為一個綠色廊道和6個水系廊道，綠色走廊是巢湖區(qū)域內環(huán)湖景觀帶，從巢湖東岸的巢湖市區(qū)湖光路起，沿巢湖北面堤岸一直向西到中廟，再沿巢湖南岸經S316省道，回到巢湖市湖光路，形成一個圍著湖的半環(huán)形道路。水系廊道為裕溪河水系、柘皋河水系、雙橋河水系、雞裕河水系、烔煬河水系、兆河水系等(圖2)，這些水系是環(huán)巢湖流域重要的支流，是魚類以及其他水生動物的重要棲息地，具有保護生物多樣性、調控洪水等功能，也是沿岸居民社區(qū)與巢湖水域連通的景觀鏈，是區(qū)域中重要的生態(tài)廊道。

圖2 研究區(qū)生態(tài)廊道分布圖

兩區(qū)：濕地區(qū)根據(jù)周邊環(huán)境，分為巢南和巢北兩個區(qū)域，巢南濕地斑塊較多，破碎化程度也較大。不難看出，由于城市發(fā)展、地塊改造等原因，濕地區(qū)內有很多河道被吞沒、填堵，水質下降，形成臭水溝，應采取多種方式調活水體，疏通河道，增加濕地斑塊與水系廊道的連通性，構建良好的水系生態(tài)網。

九片：濕地區(qū)內9區(qū)主要為環(huán)湖周邊的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，人口聚居片區(qū)，分別為北岸中廟、黃麓、烔煬、柘皋等鎮(zhèn)街和南岸的槐林、散兵、銀屏等鎮(zhèn)。對每個片區(qū)實施保護為主、適度開發(fā)的濕地管理政策，制定合理的捕撈措施，嚴禁酷漁濫捕，發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)，保護天然魚類資源。

5 結語

通過對巢湖市環(huán)巢湖區(qū)域濕地景觀的實地調研，運用GIS技術對研究區(qū)濕地進行人工判讀，結合景觀生態(tài)學、景觀格局理論、景觀設計理論，得出環(huán)巢湖區(qū)域濕地景觀類型及景觀格局特征。

環(huán)巢湖區(qū)域濕地景觀類型包括永久性河流、沼澤地、水稻田、水塘、水庫五種類型，自然濕地包括永久性河流、沼澤地；人工濕地有水稻田、水塘、水庫。研究區(qū)濕地景觀斑塊共4 879塊，計2 731.89 hm2，自然濕地總面積1 142.71 hm2，占濕地景觀總面積的41.83%，人工濕地總面積1 589.18 hm2，占濕地景觀總面積的58.17%。

以裕溪河為界將研究區(qū)分為巢湖南和巢湖北兩部分，巢湖南濕地斑塊總計1 094塊，面積577.62 hm2，占研究區(qū)濕地總面積的21.14%，主要集中在巢湖北岸的中廟、黃麓、烔煬、柘皋鎮(zhèn)等；巢湖北濕地斑塊總計3 785塊，面積2 154.27 hm2，占研究區(qū)濕地總面積的78.86%，集中在南岸的槐林、散兵、銀屏鎮(zhèn)。總體上研究區(qū)濕地景觀斑塊分布不均勻，尺度變化范圍大，小尺度的斑塊所占比例較高，景觀破碎化程度較高。

根據(jù)環(huán)巢湖區(qū)域濕地景觀格局及特點，對環(huán)巢湖區(qū)域濕地可持續(xù)設計提出如下建議。

構建線性景觀，組建生態(tài)網絡。整合破碎化的濕地資源，構建濕地斑塊間的水系生態(tài)廊道和綠色生態(tài)廊道，增加濕地斑塊間的連通性，形成水系、植被生態(tài)網絡系統(tǒng)，提高生態(tài)系統(tǒng)中物質和能量交流的通暢性，為城市野生動物、鳥類、魚類以及其他水生動物提供有效的遷移通道。疏通河道，凈化水體。調活水體，增加水系間的連接，采用生態(tài)型護坡，恢復河道天然自凈的能力。完善管理和監(jiān)測機制。建立完善的管理和監(jiān)測機制對環(huán)巢湖區(qū)域濕地進行保護。