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湖南醴陵官庄湖国家湿地公园水土环境与景观格局

柴华  
【摘要】:湿地系统具有”地球之肾”之美誉,拥有保护与净化水质健康、防旱蓄洪、调节湿地气候以及维护生态系统多样性、稳定性等生态功能。本文从湿地环境质量因子时空变化特征、湿地景观格局、生态系统适宜性等方面进行探究。在此研究基础上以保护官庄湖湿地公园的景观特征及景观资源为前提,为官庄湖湿地公园的可持续利用提供科学策略,保证真正的城市与湿地可持续发展共赢的局面。论文的主要研究结果如下:(1)水环境要素时空变化特征监测2018年枯水期、丰水期、平水期水质环境表明,湿地公园中金属元素Cu、Zn均值含量为0.004mg/L、0.007mg/L,均达到国家《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)I类水标准要求。水环境中Pb、Cd、Hg污染元素含量低于检测下限,未能检测到。水环境pH均值为7.49,其中官庄小镇枯水期总氮总磷含量5.36mg/L、0.244mg/L严重超标,中部支流的水质环境总磷总氮含量2.242mg/L、0.059mg/L也超过国家《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)III类水标准要求。枯水期旱季入库流量和流速降低,水质更新慢,入库水悬浮物带量沉降增加,减少对库区水体的稀释作用,水温降低,影响水中微生物、浮游动植物的生物活性,降低生物作用对氮的消解作用,使库区水产养殖过程中大量的鱼类排泄物影响水体质。其主要污染源主要来源于区域居民住宅聚集点,遭受人为干扰程度较为强。(2)土壤环境空间变化特征湿地土壤pH范围在4.35~5.06之间,呈酸性且随着土层的增加pH值增大。湿地公园0-20cm土壤中有机碳、总氮、总磷的空间分布规律明显,有机碳:库头(0.215%)官庄小镇(0.184%)湿地景观(0.175%)天然林(0.120%),这是由于库头和官庄小镇处为基本农田,地下许多植物残根的集中,腐解归还丰富C源,含量相对偏高。天然林采样点土壤环境较差,表层植被较少,故而有机物的输入量较少,有机碳含量少。总磷:库头(2.345mg/kg)官庄小镇(2.034mg/kg)湿地景观区(1.536mg/kg)天然林(0.792mg/kg)。总氮:官庄小镇(1.982mg/kg)库头(1.918mg/kg)湿地景观区(1.484mg/kg)天然林(1.302mg/kg)。说明土壤中有机碳的分解可以促使氮、磷向土壤中释放,反之,土壤中的氮、磷增加也可以促进土壤中有机碳的积累。有机碳含量与总磷、总氮含量呈极显著正相关(P0.01)。湿地公园表层土Cd均值为0.6056mg/kg,超过国家《土壤环境质量标准》I级标准三倍,随着土层的加深,Cd积累含量随之增加,可能是植被吸附了部分表层土中的Cd元素。区域内Pb含量分布不均,测定值变化较大,范围为22.579-39.497mg/kg,其中官庄小镇的Pb含量超出国家《土壤环境质量标准》I级标准1.11倍,且随着土层增加Pb含量减少,说明人为干扰较为严重。金属元素Cu、Zn表层土均值分别23.66mg/kg、75.96mg/kg,未超过国家《土壤环境质量标准》I级标准,但官庄小镇的Cu、Zn整体含量偏高,污染较为严重,有积累现象。(3)景观格局特征研究运用Fragstata4.2计算出官庄湖湿地公园景观格局指数得出,官庄湖湿地公园总面积(TA)为1468.51hm2,全部斑块个数为377个,斑块平均面积为3.8953 hm2,斑块密度(PD)25.6723个/100hm2,最大斑块面积指数(LPI)为42.2823%。景观形状指数(LSI)为13.4781,其中湿地公园景观优势斑块为水域和林地,人为干扰较弱。景观丰富度指数(PRD)为0.4086个/100hm2,说明湿地公园内景观要素数量较少,且分布失衡,景观空间异质性较差,进而导致观赏性较弱,生态系统空间层次较为简单,生态多样性易受湿地公园内水域的支配与限制,难以维持高数量的物种、稀有种、濒危种。(4)湿地公园生态系统适宜性分析参照《国家湿地公园评估标准》(LY/T 1755-2008),运用层次分析法选取湿地公园中生态系统典型性、独特性、湿地物种多样性、湿地面积比例、湿地水资源等因子进行逐步评估,得出湿地公园生态系统68.6分,评价总结为“优秀”。(5)湿地公园景观可持续利用策略综合景观格局特征、湿地生态环境因子时空变化特征与生态适宜性分析结果,规划方案中将湿地公园分为保护保育区、恢复重建区、宣教展示区、合理利用区、管理服务区五大功能分区,突出湿地生态系统的完整性、功能性和物种多样性、与林带、单木等多种森林成分共同构成片、带、网相连的景观格局。


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