第41卷第6期2007年6月浙 江 大 学 学 报(工学版)Journal of Zhejiang University (Engineering Science )Vol.41No.6J un.2007收稿日期:2006-02-13.浙江大学学报(工学版)网址:/eng作者简介:张世瑕(1970-),女,浙江杭州人,讲师,主要从事城市生态与环境、土木工程等的研究.E 2mail :Zhangshixia @通讯联系人:王紫雯,女,教授.E 2mail :L uwan @流域湿地的景观生态特性分析与景观特征指数的运用———以杭州沿山河流域和西溪湿地为对象张世瑕1,2,王紫雯1,张继明3(1.浙江大学建筑工程学院,浙江杭州310027;2.浙江同济科技职业学院建筑工程学系,浙江杭州310016;3.杭州市城乡建设设计院,浙江杭州310013)摘 要:以杭州市沿山河流域为例,应用景观生态学与碎片几何学的理论,采用景观特征指数的量化评价方法,分析了城市化对流域湿地原有景观地貌的干扰和破坏,以及水涝灾害发生的景观生态机理.城市化导致了系统形态结构的巨大改变,严重影响了流域的生物多样性、水文生态过程和视觉美学特质.景观结构的巨大改变引起了流域湿地贮、排水功能的衰退,主要表现为滞洪、消能空间的丧失,径流量的增加和汇水时间缩短等.探讨了量化分析景观特征、维护流域水文平衡的景观生态保护的新途径.关键词:流域水文系统;城市防涝;碎片几何学;景观生态机理;景观特征指数中图分类号:X171.1 文献标识码:A 文章编号:1008-973X (2007)06-1053-08Analysis of landscape ecological features on w atershed w etland andapplication of landscape characteristic index :illustrated with Yanshan River w atershed and Xixi w etland in H angzhouZHAN G Shi 2xia 1,2,WAN G Zi 2wen 1,ZHAN G Ji 2ming 3(1.College of Civil Engineering and A rchitecture ,Zhej iang Universit y ,H angz hou 310027,China;2.Department of A rchitecture Engineering ,Zhej iang Tong j i Science and Technology College ,H angz hou 310016,China;3.H angz hou U rban and R ural Const ruction Desi gn I nstitute ,H angz hou 310013,China )Abstract :Illust rated wit h Yanshan River watershed in t he city of Hangzhou ,t he dist urbance and dest ruc 2tion of urbanization on t he legacy landscape topograp hical feat ures of watershed wetland were analyzed based on t he t heory of landscape ecology and f ractal geomet ry and t he quantitative assessment met hod of landscape characteristic indexes.The landscape ecological mechanism of urban waterlog was f urt her st ud 2ied.Urbanization causes great changes of shape and st ruct ure of t he system and influences severely t he biodiversity ,hydro 2eco system and visual est hetics rge 2scale changes of landscape st ruc 2t ure cause t he degradation of f unctions of storage and drainage in watershed wetland ,which are reflected by loss of flood holding capacity ,increase of surface runoff and decrease of confluence time etc.The quan 2titative analysis of landscape characteristics and t he ways of landscape ecological conservation for maintai 2ning t he hydrologic balance of watershed wetland were discussed.K ey w ords :watershed hydro 2system ;urban waterlog p revention ;f ractal geomet ry ;landscape ecological mechanism ;wetland ;landscape characteristic index 近几十年,我国的城市建设以惊人的速度发展,但是同时也带来了各种隐患,其中城市化造成的城市水害最为严重.随着城市的不断扩张,城区土地利用方式发生了根本改变,原有景观的各类自然要素(如地形、地貌)遭到破坏.在流域湿地的景观地貌系统中,各类自然要素是形成水文生态功能的基础,而自然要素连续性的日渐破损和丢失必然导致生态功能的故障,进而导致周围生态环境发生巨大改变[1].城市水环境系统是整个流域的一部分,参与整体的水文循环过程,它是复杂、开放的生态系统[2].目前我国城市面临的生态失调、生物多样性与景观美学特色丧失、地质与水涝灾害等生态环境问题频发,反映了大规模城市化建设缺乏科学的理念与技术,特别是城市河道、湿地的大规模占用以及城市管网化、地面硬质化等严重破坏了城市原有的水文生态系统,影响了自然的良性水循环.本文以杭州市沿山河流域为例,应用景观生态学的原理和碎片几何学的量化评价方法,分析了城市化对流域湿地水文平衡结构与生物多样性等生态特性的影响,研究了水涝灾害发生的景观生态机理,并探讨了流域湿地景观生态保护的途径.1 景观生态学相关理论景观生态学是地理学、生态学以及系统论、控制论等多学科交叉、渗透而形成的一门新的综合学科.它以整个景观为对象,通过物质流、能量流、信息流与价值流在地球表层的传输和交换,通过生物与非生物以及人类之间的相互作用与转化,运用生态系统原理和系统方法研究景观的结构和功能、景观动态变化以及相互作用的机理;通过分析景观形态特征、优化空间格局与结构,达到合理利用和保护景观的美学、生态等多方面功能的目的.目前,景观生态学成为自然科学与人文科学相互渗透的结合点,已从单一的地理学科向生态学、社会学等多学科综合方向发展,在处理今天的生态环境、社会文化及美学等问题中起到了主导作用.为了合理开发资源和保护生态环境,许多发达国家试图运用景观生态学的理论和方法,研究景观系统的结构与功能以及系统之间的相互影响和作用,其中涉及到的核心理论是景观的整体性理论与结构2功能理论.根据景观的整体性理论,各个景观在各自合适的范围内应作为一个开放的、有形的、由空间2时间所确定的生态系统.由于它们的有机系统特征,使景观整体大于它们所有可量测组分的总和,它们完全变为一个全新的实体,如同一个有序的格式塔总体系统.它们所有的组分通过总体的某种常规形态,像一个有机联系的整体(或悦耳的旋律)相互联系在一起[3].结构2功能理论强调景观的结构、功能和动态(变化)是相互依赖、相互作用的,无论在哪一个生态学组织层次上(如种群、群落、生态系统或景观),结构与功能都是相辅相成的.景观的空间结构在一定程度上决定其内部功能,而结构的形成和发展又受到功能的影响[1].当人为干扰对景观系统的形态结构造成直接破坏时,亦可直接影响内在生态系统的整体功能,即随着景观结构要素的变异或消失,景观生态系统的整体功能也随之改变.2 碎片几何学及其在流域景观特征分析中的运用 近年来,景观生态学在区域规划与城市建设中得到了广泛运用,尤其是利用景观规划进行景观特征分析,在景观生态保护与土地利用适宜性评价中取得了巨大成功.由于景观是自然2文化交织的复杂系统,传统的机械和统计方法都不能适用,需要在研究方法和手段上有所创新.对于受人为扰动大、碎片度高、异质性表现强的多功能景观,其自然和文化的景观组分及过程往往复杂地交织在一起,因此在研究方法上更加需要创新[3].碎片几何学(fractal geomet ry)的碎片形态特征量化概念就是景观生态学引入的新分析方法.碎片几何学在数学领域也称分形几何学,它是以复杂、混沌、丰富、不规则的形态为对象的几何学.碎片几何学由B.曼迪鲍尔于1975年创立[4],着眼于不规则的复杂形态,无论怎么扩大,其微小部分与其全体(碎片)会出现相类似的不规则的形态.简单地说,与其原本的形态相似,就是“自相似”(self2similarity)理论.由于自然界中的斑块几乎不存在有规则的几何形状,使得斑块的形状特征难以描述.碎片几何学是用非整数次方表示的,比较适合自然界的量化数字处理.例如利用碎片模型证明斑块形状与斑块尺度有关,它们之间的联系可表示为[4]A=βL D.式中:A为斑块面积,L为斑块周长,D为斑块尺度,β为常数.自然的碎片形态具有异质性、自我相似、无特定尺度的几何特征,这同样也是景观斑块的特征.将上述量化方法引入景观生态学中作为量测斑块形态特征的指标与模型,为景观生态学的研究提4501浙 江 大 学 学 报(工学版) 第41卷 供了量化分析斑块格局和斑块动力学空间变化程度的新视角[5].2.1 对象流域湿地的景观生态特征变化分析近年来,越来越严重的水环境问题与洪涝灾害引起人们对流域生态问题的关注,促进了景观生态学在流域水文生态学科的应用,人们开展了对流域景观结构变化及其对流域水文过程影响的研究.随着城市化的加速发展,我国各地出现的洪涝灾害趋于频繁化和重创化的形势,这均与流域景观结构的变化有关,主要表现在上游林地、农田和滩地等滞洪、消能空间减少和中下游用于调蓄的湖泊面积减少2个方面.从水文学角度看,流域的景观结构实质上构成了流域水文特征的下垫面因素,不同的景观类型属于不同的下垫面状态,在一定的降雨条件下,具有不同的产流模式,由各种景观类型组合而成的流域景观结构会对流域的降雨径流关系产生影响[6].本文以杭州市沿山河流域为研究对象,利用上述景观生态学理论和碎片几何学的量化分析方法,分析在原自然状态下西溪湿地的景观生态特征,以及大规模城市化对湿地景观的干扰破坏与水文生态失衡的影响.沿山河又称西溪,也称留下溪,发源于杭州西郊余杭境内北麓,由7支溪水汇合,北上汇入京杭运河,全长35.0km ,市区河段长约17.5km.沿山河流域西侧群山环抱,紧靠天目山脉的老和山,东南侧是浙江大学与玉泉风景区的丘陵地带,北部原是大片地势低洼湿地.成千上百个形态各异、大小连片的池塘群和纵横交错的河网水系、农田及大量高低错落的树木与村庄农居混合相间,呈现出一片独特的水乡田园景观(见图1).由于该流域天目山脉西北侧边坡较陡(30°～35°),与山前大片平原间的地势落差变化大(在1km 距离内高程从山顶196m 快速降到地面2m ),一遇到暴雨,雨水从山上迅速排泄而下,经过各区块高低错落的耕地与连片的池塘、农田后才得以缓缓排入沿山河与运河水系.该地独特的景观地貌使该流域湿地成为山前平原河网上游用来截洪(消能、渗透与储存雨水)与行洪、排水的水文生态敏感区.但随着城市化的加快,沿山河流域的灾情越来越严重.特别是从浙江大学北侧的沿山河下游河道,约有35km 2集水面积的来水汇入沿山河,20世纪以来,每遇暴雨就会造成大面积内涝.2.2 沿山河流域在城市化干扰下的景观结构与形态特征变化 Michael 在2001年基于景观生态学的系统整体性理论,提出了景观的时空敏感性概念,即“景观系统在不同时间和空间尺度上对景观形态受干扰的反应”[7].景观是地球表面的动态系统,不仅包含物体,而且还储存着通过变迁、衰退、流动和转变而保留下来的能量和物质.景观系统内任一(或者更多的)图1 西溪湿地的河网水系与美妙的田园景观Fig.1 Xixi wetland hydrographic system and beautif ul garden landscape5501第6期张世瑕,等:流域湿地的景观生态特性分析与景观特征指数的运用景观元素对特定环境变化都很敏感,通常一个元素的变化会引发系统其他地方的不稳定性[7].一个经过长期历史变迁形成的景观系统具有一定的稳定性,即在受到外界力量的干扰时,景观系统内部会产生抗干扰的波动、调整行为,引起景观结构的变异,如要素的变异(分异、消失)或要素间联系方式等的变异(破坏、断裂).景观结构的变异主要取决于发生变异要素的数量及其对相关的其他要素的影响程度.发生变异的要素越多,景观结构及其整体的功能特性变化越深刻[7].因此,为了探讨西溪湿地在大规模城市化后发生的水文生态系统的结构和功能变化,本研究运用碎片几何学的自相似原理和碎片(分维)模型提出了景观特征指数的量化评价方法.景观特征指数是高度浓缩景观格局信息,反映其景观元素(斑块)的构成和空间配置形态等特征的简单定量指标.本研究主要以1988年和1995年杭州城西1∶10000地形图为依据.根据城市化前后的地形图,将研究区的景观元素按照土地利用类型分为6种斑块:河流、池塘、旱地(或草地)、村庄、城镇区和其他.旱地主要包括农田、荒草地、经济林等.其他主要指裸露地.近年来形态指数(shape index of pat h)或分维数(f ractal dimension)作为特征指标在景观生态学研究中得到了广泛运用,通常用来描述斑块结构组成的形态特征,尤其是空间形态的丰富性与复杂度.形态指数法是直接通过计算某一斑块形状与相同面积的圆形或正方形之间的偏离程度来测量其形态结构的复杂程度.例如下列形态指数公式[8]:S=P2πA,以圆形为参照几何形态;0.25PA,以正方形为参照几何形态.(1)式中:S为形态指数,P为斑块周长,A为斑块面积.近年来,碎片(分形)几何学在景观特征的量化分析方面有了新的进展,出现了很多其他量化指标及模型.Leitao等人[8]认为,景观构造与给定景观的陆地植被类型有明显的空间相关性,即与碎片的几何形状或碎片的空间分布相关;用数量表示结构,建立景观结构与功能间的关系,可以使规划者通过建模来预测规划活动对生态系统的影响.这些研究对于景观的描述和研究有着非常重要的作用.在景观生态学的研究中,表示景观形态特征的最常用指标除形态指数外还包括以下指标[9210].1)景观多样性指数(landscape diversity in2 dex):指景观在结构、功能以及随时间变化方面的多样性.景观多样性指数是基于信息论,用来度量系统结构复杂程度的指数,其表达式为H=-∑mi=1P i ln P i.(2)式中:P i为景观类型i所占面积的比例,m为景观类型的数量.2)景观均匀度指数(landscape evenness in2 dex):指景观里不同生态系统的分配均匀程度,其表达式为E=HH max=-∑mi=1P i ln P i ln m.(3)式中:H max为H的最大可能取值.3)景观优势度指数(landscape dominance in2 dex):指景观由少数几个主要生态系统控制的程度,与均匀度呈负相关,表达式为D=H max+∑mi=1P i ln P i.(4)显然,优势度和均匀度从本质上讲是一样的,它们的差异在于其生态学意义不同.本研究采用上述景观形态特征指标,以量化的方式计算并比较了城市化前后(1988年与1995年)沿山河流域在景观形态结构上的改变(结果如表1所示),并分析了由此导致的水文系统调节功能丧失与水涝灾害频发的影响.从表1可以看出,在大规模城市化建设前后,该流域原有的景观生态系统发生了根本性改变,主要表现在以下方面.1)景观构成元素的基质发生改变该流域景观在建设前的空间结构特征主要以山坡、河流、成片蜂窝状池塘为自然背景,混杂了大量农耕桑树,与湿地植被和散居在池塘群中的村落建筑共同形成独特的城镇湿地,显示出一派美丽的田园风光与复杂的地貌结构形态(见图2),构成了形态多样的景观斑块与碎片,各斑块比例如图3(a)所示.其中旱地占33.53%,池塘占26.22%,河流占17.47%,城镇区所占比例仅为9.89%.根据基质、表1 流域景观元素的变化情况Tab.1 Change of landscape elements of watershed景观斑块类型1988年A/m2P/m1995年A/m2P/m 河流8983278011257603341池塘134818320111644156旱地(草地)172361203471191513105村庄40456237300城镇区5131117213574517247其他(区域整体)21814204310104828合计510592136506514110146776501浙 江 大 学 学 报(工学版) 第41卷 斑块、廊道的基本理论,旱地面积比例最大,且连接度较好,因此该区域原景观基质为旱地.1988-1995年的7年间,由于大规模的城市化建设,该区域变成城市住宅区和小型商业区,各斑块比例如图3(b )所示.城镇区斑块面积由原来的5.13万m 2增加到35.75万m 2,占总面积的69.53%;草地占23.18%;河流面积由原来的8.98万m 2减少到2.57万m 2,仅占总面积的5.01%;池塘面积变化最大,由原来的13.48万m 2减少到0.16万m 2,仅占景观总面积的0.32%.沿河两岸已经完全城市化,景观基质发生了根本改变.图4所示为典型断面的结构形态.图4 城市化后形成的典型断面示意图Fig.4 Typical cross 2section diagram after urbanization2)景观的空间结构形态发生改变在城市景观基质中“边缘效应”对廊道和斑块的品质具有重要影响.空间结构和连通性的重要性已经被许多景观生态学研究所证实[11].从各斑块形态指数(采用式(1),以圆形为参照对象)可以直观地反映景观形态的复杂程度和斑块的边界形状,而斑块边界形状对于基质与斑块的相互作用至关重要.城市化使原湿地大量池塘群与各种复杂斑块的形态发生了巨大改变,对物质的运动、生物的迁移都产生了极大的影响.从图5可以看出,城市化对该湿地的空间形态影响很大.以河流与池塘为例,在城市化前,河流的斑块形态指数为65.07,池塘的斑块形态指数为24.40;由于河流与池塘保持了自然、复杂的曲线形态,使对象研究区块的整体景观形态指数高达47.59.这表明原湿地斑块种类丰富、边缘层次多变、景观结构复杂.在城市化后,许多田间和村后弯曲、自然、大小不一的河流水道被填埋,现只能看到一两条中等宽度的笔直河道,其堤岸也变成浆砌块石驳坎的垂直堤壁,显得十分生硬、单一(见图6(a )、(b )).于是作为主要景观元素的河道斑块的形态指数迅速降低为5.21.另一主要元素池塘更是遭到毁灭性破坏.原先被村落与各种果树、芦苇等水陆两栖植物环绕的数百个形态各异的蜂窝状池塘水面斑块基本消失,池塘的形态指数仅为1.08.图5 城市化前后各斑块形态指数的变化Fig.5 Change of shape indexes of plagues before andafter urbanization总之,在城市化后,对象研究区块的景观发生了极大改变,原自然状态基本都改变为人工的混凝土堆积物(见图6(c )),区域整体景观的形态指数大幅度下降,仅为5.12.3)景观多样性发生改变景观多样性是指景观单元在结构和功能方面的多样性.本研究通过景观多样性指数H 、景观均匀度指数E 和景观优势度指数D 这3个量化特征指标来反映景观多样性的变化.这3个指标互相补充和验证,反映了在一个景观生态系统中不同景观类型分布的均匀程度和复杂程度,其数值大小反映了景观要素的多少和各景观要素所占的比例.如图7所示,对象研究区块的景观多样性指数在1988年为1.58,在1995年变为0.76.这说明在建设前景观多样性比较丰富,各斑块较均匀.同时景观均匀度指数和景观优势度指数也说明了这一点,三者可以彼此验证.在城市化前景观优势度指数为0.21,景观均匀度指数为0.88,景观斑块分布比较均匀,而在城7501第6期张世瑕,等:流域湿地的景观生态特性分析与景观特征指数的运用图6 城市化前后研究区块的景观形态变化Fig.6 Change of landscape shape in researched area before and afterurbanization图7 城市化前后景观特征指标的比较Fig.7 Comparison of landscape property indexesbefore and after urbanization市化后景观优势度指数为1.03,景观均匀度指数为0.42,说明在城市化后景观结构特征主要由某一景观类型起决定作用,该景观元素就是城市化区域,其面积约占总面积的70%,各斑块分布极不均匀,景观多样性也明显下降.这与前面计算的各斑块形态指数和景观形态指数完成一致.景观多样性指数和斑块形态指数变小,不仅反映了地形地貌的视觉空间变得单一、雷同,而且说明原有湿地的大量水生生物与陆地生物种类消失,其中包括自然野生生物与人工种植物种.景观生态学的边缘理论认为,边缘的曲折度和宽度共同决定了景观中边缘生境的总量.凹陷和凸出边缘的生境多样性高于平直边缘,因而其生物多样性较高[11].在本研究中,大规模开发前的西溪湿地以自然状态为主,蜿蜒曲线的自然河道及蜂窝状联片的池塘群水域与各类用途的旱地、高地(村庄、果树、堤岸)形成极其复杂、曲折的水陆交界边缘,斑块形态指数高,流域内物种极其丰富.据调查统计,维管束植物有85科,182属,221种(见图8).在大规模住宅开发后生物多样性功能受到严重破坏,前面叙述的“芦锥几顷界为田,一曲溪流一曲烟”颇富江南水乡田园风情的美学特质几乎丧失.Inoue 等人[6]在对河岸植被空间的研究中发现,小河床和水边洼地是形成复杂河床结构的主要原因.河床景观类型的人工化、雷同化是导致河岸生物多样性的减少的主要原因.通过以上景观特征分析可知,在短短7年间,快速发展的城市化使对象流域景观空间的形态结构发图8 西溪湿地的植物多样性Fig.8 Plant 2diversity of X i 2xi wetland生了根本性的改变,这种量的变化通常是不可逆的.由于景观系统是一个有机联系的整体,长期以来处于稳定状态的空间结构与形态一旦受到严重干扰和破坏,必然会在不同时间和空间尺度上作出反应,派生出更深层的环境质问题.对于本研究的次生湿地来说,最显著的是水文生态失衡导致的水涝灾害问题.3 流域水涝灾害的生态机理分析在1996-2001年杭州连续发生水涝灾害,该地区古荡、浙江大学玉古路一带成为全杭州市积水最严重的地段之一.从上面景观结构的特征指标分析可知,在城市化后区域的空间结构形态发生了根本变化,景观结构决定了系统的功能,湿地结构的改变导致水文系统的滞水、渗透、水质净化、美学娱乐等功能的丧失,势必导致诸多的水环境问题,其中最主要是水涝灾害加剧,具体表现为滞洪及消能空间散失、径流量增加、汇水时间缩短等.1)滞洪及消能空间消失从图2可知,沿山河流域南北地势落差较大,遇8501浙 江 大 学 学 报(工学版) 第41卷 到暴雨,雨水从山上迅速排泄而下,经过各区块的地表或地下雨水管道排入沿山河.在城市化前,在正常暴水情况下,下泄的洪水滞留在池塘、洼地、农田中,雨水流过自然地表,植物通过密布的根系和枝叶吸收降水,枯枝落叶也会形成一种保持土壤水分、冷却空气的吸收性垫状层.自然洼地、河床、河谷等未受破坏的景观可以产生最有效的暴雨径流,沼泽、池塘、湖泊则充当基本的滞洪和泄洪盆地.该区域地名为“古荡”,是杭州最低的湿地生态区,最低高程为1.9m,平均标高约为3.0m.在城市化后,大量池塘和河流被填埋,地面平均标高为4.2m.损失的蓄洪空间V=(4.2-3.0)×510592=612710m3.2)径流量增加、地下入渗量减少在土地未开发前的自然流域内,降雨部分被植物拦截,而其余部分经填洼、下渗,当植物和土壤含水量达到饱和时,超渗雨才形成地表径流.在土地被开发为城市用地后,该地区便从自然状况转化为完成人工状况,使流域内不透水面积增加.本研究区内70%面积变成了不透水的城镇区.降到该区域内的雨水很快填满洼地后形成地表径流,从而加大了河流的流量.径流量的增加程度可以通过径流系数的变化程度来反映.在不同下垫面条件的径流系数ψ见表2.径流系数主要与地面种类的透水性有关,在流域汇水面积内一般包含有各种类型性质的地面,因此,径流系数应取整个流域面积上径流系数的加权平均值,其计算公式为ψm=ψ1f1+ψ2f2+ψ3f3+…+ψn f n.(5)式中:ψi为不同地面种类的径流系数,f i为不同地面种类占总面积的比例系数.通过计算,城市化前区域径流系数ψp=0.4,城市化后区域径流系数ψa= 0.7(目前设计一般取0.65～0.70),径流系数增大了1.75倍.径流量为Q=ψq F.(6)式中:q为暴雨强度,F为汇水面积.在降雨量和汇水面积相同的情况下,城市化后区域径流量增大了1.75倍.表2 不同地面种类的径流系数Tab.2 Coefficients of runoff for different kinds of ground地面种类ψ各种屋面、混凝土和沥青路面0.90大块石砌路面和沥青表面处理的碎石路面0.60级配碎石路面0.45干砌砖石和碎石路面0.4非铺砌士路面0.30公园和绿地0.15 3)人工下垫层与排水管网化使汇流时间缩短、洪峰提前、流量增大与天然的下垫层相比,硬质化后的人工下垫层(建筑顶部、地表)的粗糙率比自然地表小得多,汇流速度加大且蓄水能力减弱,地表径流产生得较快.在城市化前,古荡地块的景观特征是以池塘、河流和农田为主的复杂地貌,碎片度大,形态指数很高,地表阻力很大;降落在地面上的雨水流过自然地表的植物和池塘群等蜂窝状洼地后,大量雨水滞留、洪峰流量削减、洪水能量减弱,慢慢汇入沿山河流域进入运河水系的汇流时间延长,避免了因悬河导致的低洼积水问题.在城市化后,自然的地形、地貌消失了,代之以大量的建筑物屋顶和混凝土的路面.由于优势度改变,形态指数变小,雨水阻力减小,地表径流产生得很快.另外,对河道进行截弯取直,使形态指数变小,水流阻力降低,汇流加快,流域下游河道(运河)内的洪峰提前、洪峰流量加大.更为严重的是,由于原对象研究区块的地势大幅度抬高,使雨水的流向发生改变(见图9、10).原本流入北侧河流的雨水也进入沿山河,致使该流域在暴水期水位高涨,洪峰流量加大.在1999年暴雨期间,运河水位一度快速上涨形成悬河(高出周围地面2m以上),导致大片低洼城区积水涝灾加剧,给其本身及其下游区域排水都带来极大压力.近几年来,沿山河流域内的城市建设规模越来越大,对流域水文生态系统结构和功能的破坏也越来越强烈,地区的水涝问题更加突出.随着下游大规9501第6期张世瑕,等:流域湿地的景观生态特性分析与景观特征指数的运用。
