基于遥感技术的环巢湖区域湿地景观格局及可持续设计

闫小满，吴文友，周逢旭，赵弼皇

(1.合肥职业技术学院生物工程学院，安徽 合肥 238000；2.安徽农业大学林学与园林学院，安徽 合肥 230036)

湿地是一种特殊的生态系统，兼有水生生态系统和陆生生态系统的特征，包括湖泊、河流、滩涂、沼泽地、泥炭地、池塘、养殖塘、水库、水稻田以及低潮时水深不超过6 m的海域等类型[1]。湿地对地区、区域乃至全球的气候变化、经济发展和人类生存环境影响巨大，在保持淡水资源、净化水质、调节气候、储碳、调蓄洪水、维持生物多样性和区域生态安全等方面具有不可替代的功能[2]。尤其在净化水质方面功能十分显著，每公顷湿地每年可去除氮1 000多千克、磷130多千克，可以有效降解污染物，被誉为“地球之肾”[3]。然而随着社会经济的快速发展，城市化建设程度的显著提高，人类对湿地的过度利用和不合理的开发，导致湿地斑块的破碎化程度加剧，湿地面积大幅度减少，湿地功能也大大减退，直接影响了湿地生态系统的可持续性发展。因此，制定科学有效的湿地保护、利用策略是实现湿地景观可持续发展的有效途径。

近年来，城市湿地公园研究受学界、业界和全社会广泛关注，从广义上说，凡是属于城市绿地系统规划范围且具天然湿地特征的公园类型，都可称为城市湿地公园[4]。城市湿地公园受城市环境系统、社会经济发展和社会文化形态的影响，是一个复杂的社会-经济-自然生态系统，其复杂的斑块和廊道在城市景观中发挥着巨大作用，不仅为城市提供水源，补充地下水，调节和控制洪水，过滤有毒物质，提供可利用的动植物资源，调节城市气候环境，还可以为人们提供游憩观赏、观光旅游场所以及环保教育科研基地[5]。巢湖流域湿地资源是合肥市重要的自然生态资源，是长三角城市群的天然后花园。巢湖湿地是典型的城市湿地，位于城郊，邻近城市空间，是城市空间构成中的近自然板块，在湿地生态系统中发挥着重要作用。根据环巢湖湿地格局现状以及周边区域社会经济基础，打造“串珠式生态节点”公园群，将湿地功能效益最大化，真正实现城市湿地的可持续发展。这需要在开发建设的过程中，坚持“保护优先、科学修复、适度开发、合理利用”的总方针，并且坚持可持续景观设计。

1 研究区域概况

巢湖位于安徽省中部，地处江淮丘陵地区，属亚热带湿润季风气候，年平均气温16.3℃。巢湖为天然湖泊，是中国五大淡水湖之一，属长江下游左岸水系，湖区面积760 km2，外形宛如鸟巢，湖岸周长176 km，东西长55 km，南北长22 km。巢湖与长江自然相通，湖水经裕溪河注入长江，其水位变化随着巢湖闸、裕溪河闸的建成受人为调控[6]。巢湖动植物资源种类比较丰富，鱼类共有10目18科89种，浮游动物有35属46种，底栖动物共55种，两栖类共6种，爬行类13种，鸟类有66种，兽类有11种，维管束水生植物有50种。

本研究区范围为巢湖湖岸线外延10 km范围内，包括周边的中庙街道、黄麓镇、烔炀镇、中垾镇、柘皋镇、银屏镇、散兵镇、槐林镇及巢湖市区等，面积约480.07 km2。

2 研究方法

2.1 湿地的分类及调查

根据实地调查，同时结合湿地分类系统，将研究区湿地分为两大类：一类是自然湿地，包括河流、滩涂、沼泽地等；另一类是人工湿地，包括水稻田、水库、水塘、养殖塘等。

2.2 数据的获取

选取环巢湖区域480.07 km2作为研究对象，利用巢湖市2017年航空影像图进行人工目视判读，同时应用Google Earth和巢湖地形图，利用地理信息系统软件VIEW GIS技术对研究区的湿地要素进行数字化，形成不同的图层，生成相对应的数据库，绘制环巢湖区域的湿地信息分布图。为了提高判读的准确度，需对不明地类进行现场的实地踏勘。

2.3 分析方法

运用ArcGIS软件建立相关数据库，统计计算湿地斑块的景观指数，包括景观要素斑块总数量、总面积、最大面积、最小面积、平均面积等，在此基础上分析研究区湿地景观格局。

3 结果与分析

3.1 湿地景观特征

环巢湖区域主要有自然湿地、人工湿地两种类型(表1)，总计4 879块，总面积2 731.89 hm2，占整个研究区的5.69%，平均斑块面积0.56 hm2；其中自然湿地1 714块，面积1 142.71 hm2，占湿地景观总面积的41.83%，最小斑块面积0.001 3 hm2，最大斑块面积76.61 hm2；人工湿地3 165块，面积1 589.18 hm2，占湿地景观总面积的58.17%，最小斑块面积0.000 7 hm2，最大斑块面积23.76 hm2。

表1 环巢湖区域研究区范围内湿地景观构成

3.2 巢南、巢北湿地景观特征

以裕溪河及其延长线为界，将研究区分为巢湖南和巢湖北两部分。

巢湖南湿地斑块总计1 094块(表2)，面积577.62 hm2，占研究区湿地总面积的21.14%。其中：自然湿地斑块311块，面积237.85 hm2；人工湿地斑块783块，面积339.77 hm2。

巢湖北湿地斑块总计3 785块，面积2 154.27 hm2，占研究区湿地总面积的78.86%。其中：自然湿地斑块1 403块，面积904.85hm2；人工湿地斑块2 382块，面积1 249.42 hm2。

表2 研究区范围内巢南巢北湿地景观构成

3.3 湿地景观的分布特征

在研究区范围内，湿地景观分布格局如图1。从图中可以看出，研究区湿地景观斑块主要集中在巢湖北岸的中庙、黄麓、烔炀、柘皋等镇街，分布不均匀，尺度变化范围大，从0.000 7 hm2到76.61 hm2，小尺度的斑块所占比例高，景观破碎化程度较高，连通性较差。

图1 研究区湿地景观分布图

自然湿地景观主要集中在巢湖北岸的烔炀、中垾、巢湖市区等，该区域内包含着月亮湾湿地、巢湖湿地、巢湖支流、裕溪河，南岸也有少量的零星分布。巢湖北岸多村庄、农田，南岸靠近山体。人工湿地景观多集中在巢湖北岸的中庙、黄麓、烔炀、柘皋等镇街和南岸的槐林、散兵、银屏等镇。

4 环巢湖湿地景观可持续设计

4.1 湿地开发的总体思想

湿地开发建设坚持总体规划设计的思想，在规划设计前期综合考虑巢湖当地自然、人文以及生态资源特点，对湿地空间需要合理布局与营造，进行功能分区与规划，可以分为湿地生态保育区、湿地生态修复区、湿地生态展示区、湿地游览活动区、湿地科普宣传区、管理服务区等，结合时代要求进行湿地景观创新设计。

4.2 湿地可持续设计方案

基于环巢湖区域湿地景观格局及特点，对环巢湖区域湿地的建设、开发、利用，提出“多点七廊两区九片”湿地生态规划总体布局。

多点:环巢湖流域合理选取生态节点，形成串联式湿地公园群。

七廊：湿地区域内为一个绿色廊道和6个水系廊道，绿色走廊是巢湖区域内环湖景观带，从巢湖东岸的巢湖市区湖光路起，沿巢湖北面堤岸一直向西到中庙，再沿巢湖南岸经S316省道，回到巢湖市湖光路，形成一个围着湖的半环形道路。水系廊道为裕溪河水系、柘皋河水系、双桥河水系、鸡裕河水系、烔炀河水系、兆河水系等(图2)，这些水系是环巢湖流域重要的支流，是鱼类以及其他水生动物的重要栖息地，具有保护生物多样性、调控洪水等功能，也是沿岸居民社区与巢湖水域连通的景观链，是区域中重要的生态廊道。

图2 研究区生态廊道分布图

两区：湿地区根据周边环境，分为巢南和巢北两个区域，巢南湿地斑块较多，破碎化程度也较大。不难看出，由于城市发展、地块改造等原因，湿地区内有很多河道被吞没、填堵，水质下降，形成臭水沟，应采取多种方式调活水体，疏通河道，增加湿地斑块与水系廊道的连通性，构建良好的水系生态网。

九片：湿地区内9区主要为环湖周边的乡镇，人口聚居片区，分别为北岸中庙、黄麓、烔炀、柘皋等镇街和南岸的槐林、散兵、银屏等镇。对每个片区实施保护为主、适度开发的湿地管理政策，制定合理的捕捞措施，严禁酷渔滥捕，发展养殖业，保护天然鱼类资源。

5 结语

通过对巢湖市环巢湖区域湿地景观的实地调研，运用GIS技术对研究区湿地进行人工判读，结合景观生态学、景观格局理论、景观设计理论，得出环巢湖区域湿地景观类型及景观格局特征。

环巢湖区域湿地景观类型包括永久性河流、沼泽地、水稻田、水塘、水库五种类型，自然湿地包括永久性河流、沼泽地；人工湿地有水稻田、水塘、水库。研究区湿地景观斑块共4 879块，计2 731.89 hm2，自然湿地总面积1 142.71 hm2，占湿地景观总面积的41.83%，人工湿地总面积1 589.18 hm2，占湿地景观总面积的58.17%。

以裕溪河为界将研究区分为巢湖南和巢湖北两部分，巢湖南湿地斑块总计1 094块，面积577.62 hm2，占研究区湿地总面积的21.14%，主要集中在巢湖北岸的中庙、黄麓、烔炀、柘皋镇等；巢湖北湿地斑块总计3 785块，面积2 154.27 hm2，占研究区湿地总面积的78.86%，集中在南岸的槐林、散兵、银屏镇。总体上研究区湿地景观斑块分布不均匀，尺度变化范围大，小尺度的斑块所占比例较高，景观破碎化程度较高。

根据环巢湖区域湿地景观格局及特点，对环巢湖区域湿地可持续设计提出如下建议。

构建线性景观，组建生态网络。整合破碎化的湿地资源，构建湿地斑块间的水系生态廊道和绿色生态廊道，增加湿地斑块间的连通性，形成水系、植被生态网络系统，提高生态系统中物质和能量交流的通畅性，为城市野生动物、鸟类、鱼类以及其他水生动物提供有效的迁移通道。疏通河道，净化水体。调活水体，增加水系间的连接，采用生态型护坡，恢复河道天然自净的能力。完善管理和监测机制。建立完善的管理和监测机制对环巢湖区域湿地进行保护。