城市湖泊植被缓冲带的构建技术研究——以墨水湖为例

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1、华中农业大学硕士学位论文城市湖泊植被缓冲带的构建技术研究--以墨水湖为例姓名：张明哲申请学位级别：硕士专业：园林植物与观赏园艺指导教师：周志翔201206城市湖泊植被缓冲带的构建技术研究——以墨水湖为例摘要非点源污染引起的湖泊富营养化是我国当前面临的突出的水环境问题之一，而湖泊植被缓冲带作为控制非点源污染物进入水体的最后一道防线，显得尤为重要。本文针对武汉市城市湖泊周边的植被缓冲带完整性低、防护效果差等问题，以武汉市墨水湖为例，在引入景观空间负荷对比指数(LWLI)判断湖泊周边汇水区非点源污染发生的可能性等级，确定湖泊植被缓冲带

2、的位置的基础上，通过景观空间负荷对比指数，确定缓冲带所需设置的宽度；并以武汉市典型湖泊的近自然植物群落为参照系，提出了湖泊缓冲带植物群落构建的优化模式。研究结果如下：(1)通过墨水湖水文的ArcGIS分析，将墨水湖流域划分为8个汇水区(即汇水区l～8)。汇水区面积总计9．4824km2，其中面积最大的汇水区达1．9026km2，最小的为0．6084km2，平均汇水区面积1．1853km2。墨水湖北部作为流域的上游，汇水区面积都较大；南部为流域的下游汇水区面积则较小。(2)墨水湖流域的土地利用类型可划分为农田、林地、草地、建设用地

3、、水体、裸地6个类型。其中，建设用地占墨水湖汇水区的绝对优势，达到74．37％；农田次之，只占汇水区总面积的9．38％；林地、水体、裸地面积相差不大；草地面积最小，只占1．78％。建设用地集中于北岸，南岸为大片农田，东北边自然环境条件较好，保留有成片林地和水体；西北部有大片的裸地。景观空间符合对比指数(LWLI)分析表明，风险最大的汇水区LWLI达到0．93，风险最小的汇水区LWLI为0．63，所有汇水区的LWLI均大于标准值0．5，表明各汇水区发生非点源污染的风险均较大。(3)汇水区1的主体缓冲带设置为“林地(90m)+湿地(

4、90m)”，此时，区域内LWLI仍大于阈值，应进一步增大缓冲带的宽度。在岸边靠近建设用地的部分区域及出水口附近等关键位置分别增设150m的林地缓冲带和90m的湿地缓冲带。规划后，区域的LWLI为0．49，满足阈值要求，显著降低了区域内发生非点源污染的风险。汇水区2、3、4的缓冲带设置采取“林地+湿地”为主体，局部增补“湿地”的方式。主体设置分别为“林地(30m)+湿地(120m)”、“林地(30m)+湿地(120m)”、“林地(30m)+湿地(240m)”，根据各个汇水区的环境现状及需要，在各汇水区的出水口附近分别增设湿地缓冲带

5、90m、30m、30m。规划后，各汇水区的LWLI为0．48、0．50、O．49，基本满足阈值要求。汇水区5、6、7、8的缓冲带设置都是主体“林地+湿地”的方式，分别为：“林地(90m)+湿地(30m)”、“林地(90m)+湿地(90m)”、“林地(120m)+湿地(60m)”、“林地(90m)+湿地(90m)”。在这种缓冲带华中农业大学2012届硕士研究生学位论文设置方式下，汇水区5、6、7、8的LWLl分别为0．50、0．45、0．47、0．49，基本满足阈值要求。汇水区5的LWLI略高于阈值，考虑到用地空间的紧张，此处不再

6、扩大缓冲带的宽度，通过完善缓冲带的植物配置来进一步降低区域内发生非点源污染的风险。(4)考虑到各汇水区河岸周边的用地环境差异及具体需求，把缓冲带分为生态防护和生态游憩两种类型。生态防护型缓冲带主要针对于湖岸周边的立地类型为非建设用地(农田、裸地)的汇水区，此区域内植物配置主要起到防止面源污染的作用，代表区域有汇水区6、7。生态游憩型主要针对于湖岸周边的立地类型为建设用地的汇水区，此区域的植物配置在满足缓冲带的基本生态功能下，更多的考虑景观、游憩方面的功能，代表区域有汇水区l、2、3、4、5、8。防护型缓冲带分为林地和湿地两种，林

7、地主要配置模式有：早柳．榉树+火棘+麦冬．马蹄金、松．构树．桑树+山茶+沿阶草．狗牙根等；湿地主要配置模式有：荻．芦苇+喜旱莲子草．菱+狐尾藻。苦草、香蒲+浮萍．凤眼莲+穗状狐尾藻．金鱼藻等。游憩型缓冲带也分为林地和湿地两种，林地主要配置模式有：乌桕+小叶女贞+麦冬、枫杨一枫香一桂花+麦冬．红花酢浆草、广玉兰一垂柳+海桐一桃叶珊瑚+苜蓿等；湿地主要配置模式有：美人蕉．水葱+睡莲+穗状狐尾藻．金鱼藻、香蒲．莲+喜旱莲子草一菱+金鱼藻等。关键词：植被缓冲带；湖泊；景观空间符合对比指数；汇水区；非点源污染；武汉市城市湖泊植被缓冲带的构

8、建技术研究——以墨水湖为例AbstractLakeeutrophicationwhichiscausedbynon—pointsourcepollutionisaprominentwaterissueinChina，andthetrendisbecomingmo