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无锡蠡湖湖滨湿地植被修复与景观重建研究

作　者: 徐新洲
导　师: 薛建辉
学　校: 南京林业大学
专　业: 生态学
关键词: 湖滨湿地植被修复评价景观
分类号: X171.4
类　型: 博士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

湖滨湿地是湖泊水域生态系统和陆域生态系统之间的过渡带，在拦截陆域污染物、净化湖泊水体、保持湖泊生态系统和生物多样性稳定等方面发挥了积极作用，是湖泊生态系统的重要组成部分。近年来，无锡市对蠡湖湖滨湿地进行了一系列大规模的生态修复综合治理工作。论文研究了蠡湖湖滨湿地生态修复与景观重建原理与技术，探讨影响湖滨湿地生态系统退化的主要因素，在此基础上研究了蠡湖湖滨湿地植被生态修复和景观重建的生态学原理与景观适宜性评价。论文的主要研究结果如下：（1）针对蠡湖湖滨湿地水体中的氮、磷污染物特点，运用生态浮岛-生物膜技术、仿生植物-脱氮细菌技术、释放通道阻隔技术、浮游动物培育技术、滤食性渔类净化技术、人工促降技术、水生植物吸收存储技术、聚磷吸收沉降技术、底泥氮磷释放等措施，来消减和控制湖滨湿地水体的氮、磷含量，进一步改善湖滨湿地水质。同时针对湖滨湿地自然环境特征，采用生长床-沉水植物移植、浅根系沉水植被修复、深根系沉水植被修复，扎根浮叶植被修复等四种技术措施来进行湖滨湿地植被生态修复。（2）综合运用遥感技术对蠡湖湖滨湿地生态修复前后景观生态格局及演变进行分析，得出湖滨湿地区域内绿地、林地和水域面积以及水域破碎度都有所增加，这充分表明，经过实施生态修复工程，蠡湖湖滨湿地内的水体分布更为广泛，水体对周围环境的渗透也在增强，这无疑有利于维持蠡湖湖滨湿地整体的生态系统平衡。（3）从湖滨湿地景观稳定性、优美性、自然性以及服务性四个层面，开展湖滨湿地景观适宜性的预测和评价。经过综合分析得出蠡湖湖滨湿地多个区域的景观适宜性趋于高度适宜和中度适宜。因此，可以得出，经过实施生态修复与景观重建工程，蠡湖湖滨湿地景观正呈现出丰富、多样、协调趋势。（4）实施生态修复工程后，蠡湖湖滨湿地水质得到了一定程度的改善，悬浮物含量变动在8.4-20.7mg/L之间，总氮含量均值为1.47mg/L，处于地表水质标准（GB3838－2002）的IV类水标准范围，溶解性总氮（DTN）的均值为1.14mg/L，占总氮的78%，总磷的浓度均值为0.064mg/L。

全文目录

致谢  3-4
摘要  4-5
Abstract  5-10
第一章绪论  10-23
  1.1 湖滨湿地的功能与退化成因  10-12
    1.1.1 湖滨湿地的概念  10
    1.1.2 湖滨湿地生态系统功能  10-12
    1.1.3 湖滨湿地生态系统退化原因  12
  1.2 湖滨湿地生态修复与重建  12-18
    1.2.1 生态修复与重建的概念  12
    1.2.2 生态修复与重建的原则  12-13
    1.2.3 生态修复与重建内容和目标  13-16
    1.2.4 生态修复与重建理论基础  16-18
    1.2.5 生态修复与重建的判定  18
  1.3 湖滨湿地生态修复与重建的工程技术  18-21
    1.3.1 生境改善技术  18-19
    1.3.2 湖泊水文条件改善技术  19-20
    1.3.3 水质改善技术  20
    1.3.4 植物修复与系统稳定调控技术  20-21
  1.4 湖滨湿地景观重建的评价方法  21-23
    1.4.1 景观适宜性评价  21-22
    1.4.2 综合评价法  22
    1.4.3 景观美景度评价  22
    1.4.4 主成分分析法  22-23
第二章研究区概况与研究内容  23-37
  2.1 自然环境  23-24
    2.1.1 地理位置  23
    2.1.2 水文气象与地形  23
    2.1.3 水系特征  23-24
  2.2 社会经济概况  24-26
    2.2.1 历史沿革  24-25
    2.2.2 社会经济  25-26
  2.3. 水体污染物分析  26-28
    2.3.1 湖底沉积物  26
    2.3.2 地表径流  26-27
    2.3.3 大气干、湿沉降  27
    2.3.4 城镇居民生活污水  27-28
  2.4 湖滨湿地植物现状  28-33
    2.4.1 浮游植物  28
    2.4.2 水生植被  28-33
  2.5 湖滨湿地存在的主要问题  33-34
    2.5.1 湖滨湿地水质污染严重  33
    2.5.2 湖滨湿地趋于严重退化  33-34
    2.5.3 湖滨湿地生态系统脆弱  34
  2.6 论文研究内容  34-35
    2.6.1 湖滨湿地植物修复与系统稳定技术研究  35
    2.6.2 湖滨湿地生态景观重建方案研究  35
    2.6.3 湖滨湿地生态修复效果评价研究  35
  2.7 研究思路与技术路线  35-36
  2.8 本章小结  36-37
第三章蠡湖湖滨湿地植被修复与景观重建  37-51
  3.1 水体氮的削减与控制  37-40
    3.1.1 削减量的计算  37
    3.1.2 人工介质-氮循环微生物净化  37-38
    3.1.3 水生植物吸收净化  38
    3.1.4 底泥氮释放控制  38-39
    3.1.5 水生植物二次污染防治  39-40
    3.1.6 进水氮输入控制  40
  3.2 水体磷的削减与控制  40-42
    3.2.1 削减量的计算  40
    3.2.2 生物形态磷的削减  40-41
    3.2.3 颗粒形态磷的削减  41
    3.2.4 可溶性磷的削减  41
    3.2.5 底泥磷释放控制  41-42
  3.3 湖滨湿地植被修复技术  42-44
    3.3.1 沉水植被修复技术  42
    3.3.2 挺水植被修复技术  42-43
    3.3.3 扎根浮叶植被修复技术  43
    3.3.4 植物筛选及群落配置  43-44
  3.4 沉水植被修复重建  44-45
    3.4.1 岸带水域－挺水及浮叶植物带  44-45
    3.4.2 近岸水域浮叶植物－沉水植物带  45
    3.4.3 离岸沉水植物带  45
  3.5 湖滨湿地植被景观重建  45-50
    3.5.1 缓冲林带  45-46
    3.5.2 乔灌草生态堤  46
    3.5.3 交错带挺水植物带  46-47
    3.5.4 浮叶和沉水植物带  47
    3.5.5 植被净化带  47-50
  3.6 本章小结  50-51
第四章蠡湖湖滨湿地景观生态格局现状评价及演变分析  51-75
  4.1 遥感数据的来源与解译  51-53
    4.1.1 数据来源  51-52
    4.1.2 处理方法  52-53
  4.2 生态单元制图分类系统的建立  53-56
    4.2.1 生态单元的分类依据  53-54
    4.2.2 执行标准  54-56
  4.3 景观生态指数分析  56-60
    4.3.1 选取指数的标准  56-57
    4.3.2 景观生态指数概念  57-60
  4.4 蠡湖湖滨湿地生态单元分析  60-62
    4.4.1 生态单元类型统计  60-61
    4.4.2 生态单元类型现状分析  61-62
  4.5 生态单元景观格局指数分析  62-66
    4.5.1 面积指数分析  62-63
    4.5.2 破碎化指数分析  63-65
    4.5.3 空间结构指数分析  65-66
  4.6 蠡湖湖滨湿地生态修复前后对比分析  66-73
    4.6.1 各景观单元面积变化分析  68-69
    4.6.2 景观破碎度指数对比分析  69-72
    4.6.3 景观形状指数对比分析  72-73
  4.7 本章小结  73-75
第五章蠡湖湖滨湿地生态修复效益分析与景观适宜性评价  75-92
  5.1 生态效益分析  75-84
    5.1.1 水质  75
    5.1.2 水深  75
    5.1.3 总氮  75-76
    5.1.4 总磷  76-77
    5.1.5 叶绿素 a  77
    5.1.6 透明度  77-78
    5.1.7 水质的空间差异  78-81
    5.1.8 沉积物现状  81-84
  5.2 景观适宜性评价  84-91
    5.2.1 评价指标  84-85
    5.2.2 评语结构模型  85-86
    5.2.3 评价标准及隶属度模型  86-88
    5.2.4 评价指标权重的确定  88
    5.2.5 景观适宜性评价结果  88-91
  5.3 本章小结  91-92
第六章结论与讨论  92-94
  6.1 结论  92
  6.2 讨论  92-94
参考文献  94-97

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