崇明岛河岸植被缓冲带宽度规划研究

摘要

河岸植被缓冲带作为河岸带的重要组成部分,具有重要的水文、生态、美学和社会经济功能,是欧美国家河岸带研究和管理中常用的概念。在河岸带生态系统管理过程中,寻求适宜的河岸植被缓冲带宽度以实现最优的河岸缓冲带生态服务功能成为一个关键问题。由于不同的研究区域内的气候、水文、土壤、植物、地貌以及污染物类型等背景不同,甚至同一区域内不同河段也存在一定的差异,因此,河岸植被缓冲带的最适宽度也就各不不同,必须结合河岸带两侧的立地条件来因地制宜的加以确定。本文以上海市崇明岛为例,选择崇明岛内33条骨干河流作为研究对象,分析骨干河流河岸植被缓冲带景观格局现状特征;在此基础上,针对崇明岛南、北横引河,结合修正后的时间模型与水文模型,依托于崇明岛河岸植被缓沖带空间数据库来计算河岸带地块所需的植被缓冲带最小宽度,基于地理信息系统软件模拟三种不同规划情景模式下的可变宽度河岸植被缓冲带;并将不同规划情景模式下的河岸植被缓冲带模拟结果与现状对比,针对现状的所存在的问题与不足,提出崇明岛南、北横引河河岸植被缓冲带规划建议与措施。
　　论文主要研究结果体现在以下方面:(1)修正后的时间模型与水文模型能够更好的从规划设计的角度来模拟不同情景模式下的河岸植被缓冲带宽度,满足不同的立地条件下的河岸植被缓冲带宽度的模拟。(2)以崇明岛地形图高程点生成的坡度数据,以崇明岛彩红外遥感航片解译的土地利用数据转换生成的曼宁系数,以土壤水分运动参数模型推求崇明岛土壤饱和导水率与土壤储水能力宋综合建立的崇明岛河岸植被缓冲带空间数据库,能有效的支持河岸植被缓冲带宽度模型的运行,保证崇明岛南、北横引河河岸植被缓冲带宽度的模拟。(3)崇明岛骨干河流河岸植被缓冲带总长为952.31km,面积为9.48km~2,河岸植被缓冲带建设率基本保持在80％以上,岛内骨干河岸植被缓沖带建设较好;但骨干河岸植被缓冲带普遍较窄,平均宽度仅为9.96m,河岸植被缓冲带密度较低,仅为0.75km/km~2,表明整个崇明岛内骨干河岸植被缓冲带比较稀疏。(4)以崇明岛南、北横引河为例,在河岸植被缓冲带除污效率比为1、植被构成以森林为主的规划情景模式1下,基于时间模型模拟生成崇明岛南、北引河河岸植被缓冲带,其宽度变化范围为3m～21m,其中,宽度主要分布在6m至12m之间。基于水文模型模拟生成崇明岛南、北引河河岸植被缓冲带,其宽度变化范围为6m～33m,其中,宽度主要集中在9m到15m之间。综合时间模型与水文模型模拟结果表明:崇明岛南、北横引河河岸植被缓冲带宽度在6m到33m之间变化,其宽度主要分布在9m至15m的区间范围内。(5)基于河岸植被缓冲带除污效率比为1、植被构成以草坡的为主规划情景模式2,时间模型模拟生成崇明岛南、北引河河岸植被缓冲带,其宽度在3m至33m之间变化,其中,主要宽度集中在6m～15m。水文模型模拟生成崇明岛南、北引河河岸植被缓冲带,其宽度在6m至42m之间变化,大部分宽度值均集中分布在12m～21m。综合时间模型与水文模型模拟结果表明:崇明岛南、北横引河河岸植被缓冲带宽度在6m～42m,其宽度值主要分布在12m至21m的范围内。(6)在河岸植被缓冲带除污效率比为1、以河岸带土地覆盖现状为河岸植被缓冲带基本构成的规划情景模式3下,时间模型模拟生成崇明岛南、北横引河河岸植被缓冲带宽度在6m至39m之间变化,其中,主要宽度值集中在9m到21m的区间范围内。基于水文模型模拟生成崇明岛南、北引河河岸植被缓冲带,其宽度最小仅6m,最大为48m,其中,大部分宽度值均集中分布在12m到24m之间。综合时间模型与水文模型模拟崇明岛南、北横引河河岸植被缓冲带,其宽度在6m至48m之间变化,总体而言,其宽度值主要分布在12m至24m之间。(7)不同规划情景模式下,崇明岛南、北横引河河岸植被缓冲带模拟结果与其现状对比分析结果显示,在规划情景模式1下,崇明岛南、北横引河总共需再建河岸植被缓冲带0.84km~2;规划情景模式2下,崇明岛南、北横引河总共需再建河岸植被缓冲带1.80km~2;在规划情景模式3下,崇明岛南北横引河两侧还需划定2.20 km~2的河岸带区域作为其河岸植被缓冲带。
　　针对崇明岛南、北横引河河岸植被缓冲带不能满足其生态服务功能的区域,应结合不同规划情景下的模拟结果,加大建设力度,适当拓宽河岸植被缓冲带。对于河岸植被缓冲带现状要略宽于两种规划情景模式下的模拟结果区域,可以结合河岸带周边土地利用现状、景观格局以及河岸带立地条件,进行适当开发利用,保证城镇建设对河岸带周边土地资源的需求。

目录

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究目的和意义

1.3 研究方法与技术路线

1.4 研究区域概况

1.4.1 自然地理状况

1.4.2 崇明岛发展定位

1.4.3 崇明岛水资源现状

第2章 国内外研究进展

2.1 河岸植被缓冲带的内涵

2.2 河岸植被缓冲带的管理与保护

2.3 河岸植被缓冲带修复与重建

2.4 河岸植被缓冲带的功能

2.4.1 吸收营养，过滤径流，改善水质

2.4.2 控制河岸侵蚀，拦截沉积物

2.4.3 为陆生、水生生物提供重要的栖息地

2.4.4 提高河岸景观美学价值，为人类提户外休闲活动场所

2.4.5 缓解人类活动对河流生态系统本身的影响

2.5 宽度对其生态服务功能影响

2.6 河岸植被缓冲带宽度研究

2.7 河岸植被缓冲带规划与设计

第3章 研究方法及空间数据库建立

3.1 引言

3.2 河岸植被缓冲带宽度模型

3.2.1 时间模型

3.2.2 水文模型

3.2.3 模型修正

3.3 河岸植被缓冲带绘制模型

3.4 土壤水分运动参数模型

3.5 河岸植被缓冲带空间数据库

3.5.1 坡度

3.5.2 曼宁系数

3.5.3 土壤水分运动参数

第4章 研究结果

4.1 崇明岛河岸植被缓冲带景观格局

4.1.1 河岸植被缓冲带景观格局指数

4.1.2 崇明岛河岸植被缓冲带景观格局分析

4.2 河岸植被缓冲带宽度规划

4.2.1 河岸植被缓冲带宽度计算

4.2.2 河岸植被缓冲带模拟

4.3 现状对比分析

第5章 结论与讨论

5.1 结论

5.2 讨论

参考文献

附录

后记