基于“源—匯”模型的植被緩沖帶構(gòu)建技術(shù)研究——以重慶市開縣為例.pdf

1、長(zhǎng)江上游特殊的地形地貌、土壤和植被條件，不合理的土地利用方式以及農(nóng)藥化肥的大量施用等因素造成了該區(qū)域嚴(yán)重的非點(diǎn)源污染，而植被緩沖帶是控制非點(diǎn)源污染的關(guān)鍵措施。本文以重慶市開縣為例，基于“源-匯”景觀模型，通過開縣各匯水區(qū)的景觀空間負(fù)荷對(duì)比指數(shù)(LWLI)的計(jì)算，判定其發(fā)生非點(diǎn)源污染的可能性，確定了植被緩沖帶位置，并通過景觀空間負(fù)荷對(duì)比指數(shù)判定了植被緩沖帶所需設(shè)置的寬度。參照三峽庫區(qū)河流的典型近自然植物群落，提出了重慶開縣緩沖帶植物群落構(gòu)

2、建的優(yōu)化模式。研究結(jié)果如下:
　　(1)基于ArcGIS水文分析模塊對(duì)重慶開縣的DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將開縣分為5個(gè)匯水區(qū)。匯水區(qū)1面積最大，為864.11km2，匯水區(qū)4面積最小，為683.93km2，各匯水區(qū)的平均面積是777.75km2。應(yīng)用ERDAS影像分析軟件將開縣土地利用類型分為草地、林地、裸地、農(nóng)田、建筑和水體6個(gè)斑塊類型，其中，草地、林地、裸地、農(nóng)田、建筑和水體的面積分別為238.25km2、1835.62km2、3

3、7.77km2、1525.23km2、96.24km2和155.62km2，林地和農(nóng)田這兩種斑塊類型占開縣的比例最大。草地和裸地斑塊類型主要集中在匯水區(qū)1中。
　　(2)基于“源-匯”景觀理論模型，分別從相對(duì)距離、相對(duì)高程和坡度三個(gè)方面計(jì)算得出各個(gè)匯水區(qū)的景觀負(fù)荷對(duì)比指數(shù)(LWLI)。其中匯水區(qū)1、匯水區(qū)4和匯水區(qū)5的LWLI小于閾值0.5，分別為0.0891、0.4643和0.4936，表明這3個(gè)匯水區(qū)發(fā)生非點(diǎn)源污染的可能性小。

4、匯水區(qū)2和匯水區(qū)3的LWLI大于閾值0.5，分別為0.5165和0.5563，表明這2個(gè)匯水區(qū)發(fā)生非點(diǎn)源污染的可能性較大，需要設(shè)置植被緩沖帶。
　　(3)綜合考慮各匯水區(qū)LWLI值、開縣的土地利用格局及當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展水平，匯水區(qū)2和匯水區(qū)3以沿河岸邊設(shè)置植被緩沖帶為主，以沿河岸邊等高線設(shè)置喬灌草結(jié)構(gòu)植被緩沖帶和現(xiàn)有植被緩沖帶的優(yōu)化改造為輔。特別是當(dāng)河岸為建設(shè)用地或者居住區(qū)時(shí)，可以在建設(shè)用地以外沿河流兩岸等高線設(shè)置植被緩沖帶。

5、>　　(4)基于植被緩沖帶寬度設(shè)計(jì)流程圖，通過“源-匯”景觀模型進(jìn)行判斷，當(dāng)在匯水區(qū)2沿河岸邊設(shè)置15m植被緩沖帶，其LWLI值為0.4551，小于閾值0.5，能夠顯著降低匯水區(qū)2發(fā)生非點(diǎn)源污染的可能性;在匯水區(qū)3沿河岸邊設(shè)置15m植被緩沖帶，其LWLI值為0.4211，小于閾值0.5，能夠顯著降低匯水區(qū)3發(fā)生非點(diǎn)源污染的可能性。
　　(5)匯水區(qū)2和匯水區(qū)3內(nèi)消落帶的植物配置包括草本群落和喬灌草群落。草本群落結(jié)構(gòu)模式為:蒼耳+狗

6、牙根群落，茅葉藎草+狗尾草群落，蒼耳+無芒稗群落，茅葉藎草+白蒿群落，茅葉藎草+艾蒿群落，苦蒿+白茅群落，白茅+白蒿群落，扁穗牛鞭草群落，雙穗雀稗群落等。喬灌草群落結(jié)構(gòu)模式在不同高程區(qū)有所差異，低高程區(qū)（接近水體）為:秋華柳、楓楊+空心蓮子草;中高程區(qū)為:水翁、落羽杉+火炭母、皇竹草;高程區(qū)（接近岸坡）為:池杉、栓皮櫟+香附子。
　　(6)將匯水區(qū)2和匯水區(qū)3的河道分為城鎮(zhèn)河段、鄉(xiāng)村河段和其他河段3種類型。城鎮(zhèn)河段植被緩沖帶有3種

7、模式:模式1（杜英+山茱萸+紫花苜宿;杜英+紫荊+紫花苜宿;杜英+紫荊+紫花苜宿）;模式2（三角槭+小蠟+高羊茅;樟樹+紫薇+高羊茅;（烏桕、樟樹）+紫薇+高羊茅）;模式3（水杉+秋花柳+美人蕉;女貞+木槿+狗牙根;紅楓+木槿+麥冬）。鄉(xiāng)村河段植被緩沖帶有5種模式:模式1（楓楊+美麗胡枝子+狗牙根;楓香+美麗胡枝子+狗牙根;女貞+南天竺+狗牙根）;模式2（垂柳+碩苞薔薇+狗牙根;濕地松+木槿+狗牙根;濕地松+木槿+狗牙根）;模式3（烏桕