金寨县湿地结构与保护规划

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　1 文献综述 1.1 湿地研究进展 湿地是人类最重要的生存环境之一，与海洋、森林一起并称为全球三大生态系统，也是三大系统中生态功能最高和最富生物多样性的生态系统。湿地因为其独特的生态功能(包括水源保护、污水净化和气候调节)，被称为“地球之肾” [1， 2] 。此外, 湿地中的碳储量约占陆地生态系统总碳储量的 35%，在全球中发挥着重要碳循环作用 [3] 。湿地具有保障基本生态和维持水分循环的功能，尤其在保障鸟类栖息地方面的作用格外突出，鸟类会随着季节的变化而进行迁徙,同时飞越国界的可能性很大,因此,湿地被视为国际性资源 [4] 。为了确保湿地的可持续利用, 1971 年 2 月 2 日，18 个缔约国在伊朗签订了《拉姆萨尔湿地公约》,该公约已成为国际上最重要的自然保护公约之一 [5] 。

　我国在商周时期就已经认识到湿地。当时，许多古代地理书籍，如《愚公》、《水井竹》、《徐霞客游记》等，都记录了湿地，并根据湿地的特点，给湿地起了不同的名字 [6] 。我国于 60 年代以沼泽的研究为出发点开始对湿地的研究 [7] 。其中其中东北师范大学的沼泽教研室和中国科学院长春地理研究所的沼泽室等一些比较权威研究机构就对三江平原、长白山、大小兴安岭等地的沼泽湿地做了许多工作 [8,9] 。近年来，我国对湿地的生态学研究有了较大的进步并在 1992 年 7 月 31 日正式加入《国际湿地公约》 [10] 。此后，国内湿地保护的研究逐渐深入，有了更多的突破。截至目前，我国已有 7 个湿地被列入国际重要湿地名录 [11] 。

　国外 17 世纪开始了对湿地的研究，尤其是前苏联以及欧洲一些发达国家最先开始并取得了高水平的研究进展 [12] ，Leland 的旅行游记被认为是最早关于湿地的著作，率先提出了沼泽是从森林演变而来的 [13] 。18 世纪末到 19 世纪末，西方国家较为全面的对沼泽物质来源、形成、沼泽的类型进行了研究，总结沼泽演变与分布规律，形成了较为系统科学的理论，因此这一时期被誉为湿地科学的创立期 [14] 。随着科技的进步，湿地学在 20 世纪进入了发展期，关于湿地的认识开始上升到更深的层次，系统与综合的研究在各国开展起来，形成其较为系统的科学理论与方法论，将湿地提升为一门独立的学科

　[15] 。目前，各国已认识到了保护与合理利用湿地的重要性。世界自然基金会(WWF) 、世界自然保护联盟 (IUCN) 、湿地国际 (WI) 等国际性组织各国开展多方面的湿地研究，并组织重大合作研究项目 [16] 。

　随着科学技术的快速发展，地理信息系统技术与遥感技术的在湿地研究中的应用开始被重视起来，其应用的范围不断扩大。LullaK 将 Landsat MSS 影像应用到湿地资源的调查中，同时在海岸带生态系统管理上提出了应用的方法 [17] 。Gress 等人分析

　2 了 GIS 技术与遥感技术在湿地应用中的独到之处，并说明了现有结果与基于 GIS 技术与遥感技术的分类结果进行对比的重要性 [18] 。王宪礼等人利用遥感技术与 GIS 技术对辽河三角洲湿地的景观格局进行了分析，并阐述了 1986 年和 1994 年两个时段湿地的变化特征 [19] 。黄进良在查阅多种文献资料基础上利用遥感技术研究了建国以后洞庭湖湿地面积的年际变化和季节性变化，讨论了几个重要的影响因素，为该区域合理开发与利用提出了自己的见解 [20] 。进入到 21 世纪后，GIS 技术与遥感技术在湿地中的应用更加广泛和深入，Kashaigili 等人利用长序列遥感数据对 Usangu 平原湿地进行了长期的、季节性的观测和研究，并定量分析了植被覆盖率的变化 [21] 。袁力利用3S 技术分析了扎龙湿地的土地利用时空变化，并通过相应模型数据处理研究了鹤类生境对土地利用格局的影响 [22] 。刘娜等借助于 3S 技术分析了洞庭湖区的景观格局的时空变化 [23] 。

　研究湿地的结构是研究湿地功能与动态的基础。近几十年来，全球气候变化和人类大肆的开发，湿地结构发生了严重变化，除保护区和人类活动较少的地区外，大部分湿地遭到严重破碎化，形成面积较小、相对分散的湿地斑块，造成了湿地的生态功能下降等多重负面的影响 [24] 。为了更好地保护湿地，针对湿地结构的研究正在逐渐开展。目前，各专家对湿地结构的研究主要依靠空间格局指数，可以量化描述湿地斑块格局及其变化，并反映湿地斑块格局与斑块变化之间的联系

　[25] 。国内外部分学者通过计算研究区的斑块格局指数对比分析不同斑块类型之间的结构特征，从而揭示了湿地斑块格局动态变化过程及其时空规律，现在成为国内外学者普遍采用的研究方法[26-27] 。景观格局指数大多可以通过使用分析软件包来计算，例如 FRAGSTATS。FRAGSTATS 提供全面的景观指标可供选择，旨在尽可能多样化 [28] 。由于全球自然环境的不断恶化，湿地结构的演化趋势日趋多样化，表现为不同的尺度下的生态响应。为了深入揭示湿地结构的演变趋势和内在机理，与 3S 技术结合和能够更加准确的表征演变过程。

　1.2 湿地保护规划研究进展 湿地作为世界三大生态系统之一，其生态功能与效益不同于森林和海洋生态系统，同时湿地又是自然界中生物多样性最丰富的生态系统之一。湿地的健康对全球人类生存和可持续发展极为重要，保障了向人类湿地方面广泛的利益 [29] 。然而，湿地受到许多压力源的影响，并在全球范围内受到威胁，特别是在人类主导的环境中 [30] 。耕地和城市化开发土地的扩张是社会经济发展的主要特征，它侵占了湿地，导致湿地面积退化，加速了湿地生态系统健康恶化。随着人口的持续增长和社会经济的发展，这种退化和恶化的趋势将会加剧 [31] 。正如拉姆萨尔湿地公约所报告的，自 1970 年以来，四

　3 分之一的湿地物种存在着灭绝的危险，35%的自然湿地因排水和转换而消失。因此，在全球范围内，实施了一系列湿地保护和恢复政策，以遏制湿地不断流失和退化势在必行 [32] 。在此背景下，湿地的保护规划开发也被越来越多的人重视起来。

　国内外对湿地保护的研究领域较为广泛。在城市化的进程中，湿地的重要性逐渐体现出来，但对湿地的研究有很的不足，如研究偏向单一方向、缺乏系统的综合考虑等，而且国际上仍没有统一的湿地基础理论。20 世纪 70 年代，城市化程度很高的国家比如欧美、日本等，最先开始重视并开展湿地保护和规划，着重对遭到破坏的城市河流湿地进行恢复重建 [33] 。目前，国际上已开始把湿地资源保护规划纳入到总体规划中，一些发达国家，如日本、美国、加拿大、香港、澳大利亚等，采取可持续的管理系统保护湿地。1985 年美国率先开始湿地的保护恢复研究，拨款 400 万美元用于“国家河口湿地计划” [34] 。1998 年，美国路易斯安那州自然资源部、美国环境保护局等政府机构制定一个名为“滨海 2050”的区域湿地恢复规划 [35] 。另外，还有西班牙巴塞罗那的海滨“1992 奥运村 Novalcaria”，日本的富士山 21 世纪水公园神通川综合整治计划、“中之岛”改建与滨水游廊设计以及马来西亚 1997 年的 Putrajaya 湿地公园景观规划等均为国内外湿地保护规划的研究规划做出了重要贡献 [36] 。

　我国对湿地的保护偏重于湿地生态功能、湿地景观设计、湿地恢复技术等湿地技术，对区域性的湿地保护和管理指导意义不大。从整个区域湿地保护管理现状来看，湿地的保护和管理侧重保护湿地自然保护区、湿地公园、重要湿地等，对一般的湿地保护没有做相关的研究 [37] 。在湿地规划方面，更多的是针对具体湿地类型进行的保护和规划，比如对河流湖泊湿地区域规划、红树林保护规划等单项规划，还有生态城市建设中的湿地规划等 [38-40] 。牛少凤、李春晖等在分析湿地的功能，研究目前湿地存在的问题后，概述了目前湿地修复的一些可行技术、研究进展，提出了今后的研究方向的看法 [41] 。韦明杰、洪涛通过对国内外研究进展调研与分析，探讨与研究湿地系统规划方法及规划评价方法，然后对北京进行了规划研究，得到了各类型湿地的面积数量及空间分布情况 [42] 。王丽华从国内外城市湿地公园的发展、湿地规划建设的理论以及城市湿地公园的规划建设三个方面分析，然后对湿地保护区利用的规划技术作了系统的阐述 [43] 。杨倩通过借鉴世界发达国家保护和可持续利用不同类型湿地的成功经验，为国内湿地的保护和利用提出了一套系统的规划方法

　[44] 。

　我国在政策上出台了一系列湿地保护与规划的相关文件。2000 年国家林业局等17 个部（委、局）联合颁布了《中国湿地保护行动计划》 [45] 。2001 年，中国国家林业局制定《中国湿地保护和恢复建设工程总体规划》（2001-2010 年）

　[46] 。2005 年，国家林业局启动了《全国湿地保护工程规划(2005-2030 年)》 [47] ，系统部署了全国的湿地保护工作。“十二五”期间规划重点在于确定受人类干扰严重且具有显著保护意义的湿地作为开展恢复工程的优先区域。

　4 2 引言 2.1 研究背景 湿地，被誉为“自然之肾”，具有极其重要的生态、经济和科研价值，在维持生态平衡、保护生物多样性、蓄洪防涝、涵养水源、降解污染等方面起到重要作用 [48] 。近年来，城市化的发展与资源的开发，导致生态环境恶化，湿地结构发生了明显的变化，湿地生态系统平衡受到了破坏，我国的天然湿地也表现出明显的退化趋势。本着保护湿地资源，恢复遭破坏的湿地生态系统，相关学者对湿地进行了许多的调查与研究，得出结论：充分调研评估湿地利用与保护现状，然后对湿地进行科学规划和合理开发，是保护湿地资源的有效手段。我国作为《湿地公约》签约国之一，政府对湿地的保护规划和合理利用高度重视，出台了一系列相关文件 [49] 。2012 年 11 月，党的“十八大”报告中明确要求“扩大湿地面积，保护生物多样性，增强生态系统稳定性，改善人居环境”。2017 年 10 月，党的“十九大”报告中提出，必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念。

　金寨县隶属于安徽省六安市，位于安徽省西部，六安市西部，湿地特色突出，境内梅山水库、响洪甸水库是大别山“六大水库群”重要组成部分，发挥着极其重要的生态作用，而且梅山水库风景区、响洪甸水库风景区都被水利部评为国家级水利风景区。近几年，随着金寨县社会经济的发展，湿地资源也面临减少和破坏的问题，因此，加强湿地资源保护已成为金寨县社会经济可持续发展的必然要求。湿地保护利用规划是湿地资源保护的重要前提，是贯彻习近平“山水林田湖草生命共同体理论”的具体行动。鉴于此，本文以金寨县 2018 年丰水期遥感影像为数据源，参照金寨县湿地资源二调数据（2010 年），根据国家湿地区划的标准，在 GIS 与遥感技术支持下，选取湿地面积为 8.0ha（含 8.0ha）以上的湿地斑块以及宽度 10m 以上、长度 5km 以上的河流湿地斑块进行湿地斑块区划与核查，建立湿地斑块空间数据库以及湿地斑块属性数据库；选取斑块形状指数、斑块分维数、平均斑块面积指数分析金寨县湿地斑块特征，选取斑块多样性指数、斑块优势度指数、斑块均匀度指数分析金寨县湿地斑块景观格局特征，选取斑块连通性指数分析金寨县湿地斑块空间构型，为金寨县湿地保护规划提供科学依据。

　2.2 研究的目的与意义

　通过金寨县湿地结构与保护规划研究，从而帮助人们及时了解金寨县湿地特征（湿地的类型、面积、分布等）、湿地结构（湿地斑块特征、湿地景观格局、斑块连

　5 通性）、湿地保护与利用现状及所面临的问题，并在充分调查的基础上开展金寨县湿地保护规划，以便为未来金寨县湿地保护、湿地修复、水系修复、水质修复及湿地合理的开发利用等提供科学依据。

　2.3 研究内容 （1）湿地斑块区划研究 湿地斑块区划根据国家湿地区划的标准，选取湿地面积为 8 ha（含 8 ha）以上的湿地斑块以及宽度 10m 以上、长度 5km 以上的河流湿地斑块为研究对象。主要包括获取地形图、行政界线、遥感影像，进行地理配准、参照国家湿地分类体系和湿地区划标准建立金寨县湿地分类体系，进行湿地斑块区划、外业核查，最后建立湿地斑块空间数据库和湿地斑块属性数据库，制作专题图。

　（2）湿地结构研究 目前湿地结构的研究并没有系统的方法，因此，本文参照湿地景观结构的研究方法研究金寨县湿地结构。在综合许多专家的观点 [50-52] ，选取体现湿地斑块结构特征的三组定量指数，即斑块特征指数 (斑块分维数、斑块形状指数、平均斑块面积) 、景观格局指数 (斑块多样性、斑块均匀度、斑块优势度、斑块破碎化指数 )及斑块空间构型指数 (斑块间隙指数)，通过三组指标的运算反映出金寨县湿地结构的生态特征。

　（3）湿地保护规划研究 通过对金寨县湿地现状的研究与分析，客观评价金寨县湿地资源概况、保护成效、面临的问题等，然后根据党中央、国务院推出的一系列加强湿地保护的重大举措，依据国家湿地保护相关政策、法规及相关规划，形成金寨县湿地保护总体规划方案：构建由湿地自然保护区、湿地公园、湿地保护小区以及湿地多用途管理区等共同构成的较完善的金寨县湿地保护体系；划定湿地红线，加强生态保护和修复；建立布局合理、层次清楚、重点突出、面积适宜的湿地资源保护生态体系，努力形成政府主导、社会参与、科学监测、保障有力的湿地资源保护管理体系；对重点工程提出实施方案，分析湿地保护规划带来的生态效益，社会效益和经济效益，同时提出规划实施的保障措施。

　6 3 研究区概况 3.1 自然条件 3.1.1 地理位置 金寨县位于安徽省西部，大别山腹地。介于北纬 31°06′- 31°48′，东经 115°22′- 116°11′之间，为鄂、豫、皖三省交界处。东部与安徽省裕安区、霍山县相连，南边为湖北省英山、罗田两县，西与湖北省麻城及河南省商城两地交界，北与河南省固始、安徽省叶集区接壤。境内东西及南北跨度均为 80Km，总面积为 3814 Km 2 。

　图 3.1 金寨县地理位置图 Figure 3.1 Location map of Jinzhai County 3.1.2 地形地貌 金寨县地势西南高，东北低，呈阶梯状下降，大别山山脉由西南向东北贯穿全境，境内群山起伏，河流纵横，具有明显垂直地势特征。按山岭绝对高度，可分为中山区、低山丘陵、岗丘平畈三个区域 [53] 。中山区主要分布在南部及西部，水力资源丰富；低山丘陵区主要分布在梅山、响响洪甸两大水库周围，山间夹有较为开阔的谷地，接近盆地，河道高宽，水流渐缓，易于淤积；岗丘平畈区主要分布在北部。

　3.1.3 土壤 金寨县土壤属淮阳地质大别山变质岩系，岩性以各类片麻岩、混合岩为主，夹斜长角闪岩、含榴石角闪变粒岩、浅粒岩及大理岩等。其地带性土壤主要有粗骨土、山地棕壤、黄棕壤、紫色土等土类

　[54] 。

　7 3.1.4 气候 金寨县属北亚热带湿润季风气候，具有优越的水热条件，梅山地区平均气温15.1—15.6℃，由北向南随海拔增加而递减，南北温差 8.4℃左右。年降雨量1100—1500mm，无霜期 179—244 天；年阳光辐射总量为 116 Km/ m 2 ，大于或等于10℃的活动积温为 4935.7℃。

　3.1.5 水文

　 金寨县境内有史河、西淠河（属淠河西源）两大水系，另有东北部的汲河水系，其下游汇入淮河 [55] 。史、淠两河上游均来自金寨县西南山区，以三省垴为分水岭，总长度为 2670 Km，河网密度为 0.7 Km/Km 2 ，均为山溪性河流，支流众多。来水面积200 Km 2 以上的河流有 11 条，50-200 Km 2 的河流有 16 条，10-50 Km 2 的河流有 30 多条。

　3.1.6 湿地植被 金寨县野生植物资源十分丰富，根据金寨县第二次湿地资源调查报告，全县主要湿地植物约 12 科 17 属 18 种植物，湿地植被可划分为阔叶林湿地植被型组、草丛湿地植被型组和浅水植物湿地植被型组 3 个植被型组；落叶阔叶林湿地植被型、莎草型湿地植被型、禾草型湿地植被型、杂类草湿地植被型等 7 个湿地植被型；枫杨群系、垂柳群系、意杨群系、刺槐群系、簸箕柳群系、构树群系、水芹菜群系等 37 个群系，详见表 3.1。

　根据相关资料与现场调查，代表性植物有胡桃科枫杨（Pterocarya stenoptera）；杨柳科河柳（Salix matsudana）、垂柳（Salix babylonica）；菊科的一年蓬（Conyza canadensis）；禾本科鹅观草（Roegneria kamoji）、狗牙根（Cynodon datylon）、白茅（Imperata cylindrica）、芦苇（Phragmites australis）；蓼科水蓼（Potygonum hydropiper）、酸模（Rumex acetosa）；浮萍科浮萍（Lemna minor）；苋科牛膝（Achyranthes bidentata）、空心莲子草（Alternanthera philoxeroides）；小二仙草科轮叶狐尾藻（Myriophyllum verticllatum）；灯心草科灯心草（Juncus effuses）；大麻科葎草（Humulus scandens）；报春花科金钱草（Lysimachia christinae）；伞形科水芹菜（Oenanthe clecumbens）等。

　8 表 3.1 金寨县主要湿地植物群系表 Table 3.1 Main wetland flora of Jinzhai County 湿地植被型组 湿地植被型 主要群系 阔叶林湿地植被型组 落叶阔叶林湿地植被型 枫杨群系、垂柳群系、意杨群系、构树群系、刺槐群系 草丛湿地植被型组 莎草型湿地植被型 水莎草群系、水毛花群系 禾草型湿地植被型 芦苇群系、大狼尾草群系、茭草群系、爬根草群系、长芒稗群系、鹅观草群系、蓼群系、蒿草群系、水芹菜群系 杂类草湿地植被型 灯心草群系、小飞蓬群系、一年蓬群系、黄花蒿群系、白茅草群系 浅水植物湿地植被型组 漂浮植物型 紫萍群系、槐叶萍群系、凤眼莲群系、水鳖群系 浮叶植物型 菱群系、睡莲群系、莲群系、空心莲子草、芡实群系 沉水植物型 马来眼子菜群系、龙须眼子菜、微齿眼子菜、苦草群系、金鱼藻群系、黑藻群系 3.1.7 湿地动物 金寨县地形呈不规则椭圆形，地貌较为复杂，为野生动物提供了良好的栖息空间[56] 。通过对金寨县林业部门和渔业水产部门的相关资料统计，水域内存在鱼类 30多种（不含引进种）、鸟类种类 108 余种，两栖类 17 余种：

　（1）鱼类

　金寨县水域内存在鱼类 30 多种（不含引进种），涉及鲤科、鳅科、鮠科，鲤科主要有鲤鱼（Cyprinus carpio）、青鱼（Mylopharyngodon piceus）、草鱼（Ctenopharyngodon idellus）、白鲢（Hypophthalmichthys molitrix）、花鲢（Aristichthys nobilis）、鲫鱼（Carassius auratus）、棒花鱼（Abbottina rivularis）、麦穗鱼（Pseudorasbora parva）、银色颌须鮈（Gnathopogon argentatus ）、似刺鳊鮈（Paracanthobrama guichenoti）、南方马口鱼（Opsariichthys uncirostris bidens）、长春鳊（Parabramis pekinensis）、三角鲂（Megalobrama terminalis）等；鳅科有斑鳜（Siniperca scherzeri）、花鳅（Cobitis taenia）、黄沙鳅（Botia xanthi）、沙鳢（Odontoburis obscura）、紫薄鳅（Leptobotia taeniaps）、泥鳅（Misgurnus anguillicaudatus）、大鳞泥鳅（Misgurnus mizolepis）等；鮠科有黄颡鱼（Pelteobagrus fulvidraco）、江黄颡鱼（Pseudobagrus vachelli）、光泽黄颡鱼（Pelteobaggrus nitidus）、长吻鮠（Leiocassis longirostris）、短尾鮠（Leiocassis brevicaudatus）、白边鮠（Leiocassis albomarginatus）等。

　（2）鸟类

　全县鸟类种类 108 余种，湿地常见鸟类有鸬鹚（Phalacrocorax carbo）、小鸊鷉（Tachybaptus ruficollis）、白鹭（Little Egret）、牛背鹭（Bubulcus ibis）、大白

　9 鹭（Ardea alba）、苍鹭（Ardea cinerea）、池鹭（Ardeola bacchus）、夜鹭（Nycticorax nycticorax）、中白鹭（Ardea intermedia）、黄苇鳽（Ixobrychus sinensis）、栗苇鳽（Ixobrychus cinnamomeus）、黑鳽（Ixobrychus flavicollis）、白琵鹭（Platalea leucorodia）、绿头鸭（Anas platyrhynchos）、绿翅鸭（Anas crecca）、鸳鸯（Aix galericulata）、普通鵟（Buteo buteo）等。

　 （3）两栖类

　金寨县两栖类 17 余种，主要有大鲵（Andrias davidianus）、东方蝾螈（Cynops orientalis）、商城肥鲵（Pachyhynobius shangchengensis）、花背蟾蜍（Bufo raddei）、大头蛙（Rana kuhlii）、虎纹蛙（Hoplobatrachus chinensis）、黑斑蛙（Pelophylax nigromaculatus）等。

　（4）爬行类

　全县爬行类主要有龟鳖类的乌龟（Mauremys reevesii）；蜥蜴类的铅山壁虎（Gekko hokouensis）、多疣壁虎（Gekko japonicus）、石龙子（Eumeces chinensis）、北草蜥（Takydromus septentrionalis）、白条草蜥（Takydromus wolteri）、水蛇（Natrix annularis）、乌梢蛇（Zaocys dhumnades）、华游蛇（Sinonatrix percarinata）、小头蛇（Oligodon chinensis）、林蛇（Boiga irregularis）、尖吻蝮蛇（Deinagkistrodon acutus）、王锦蛇、赤链蛇（Dinodon rufozonatum）、黑眉锦蛇（Elaphe taeniura）等。

　3.2 社会经济 3.2.1 行政中心与人口 2018 年，金寨县下辖梅山镇、南溪镇、斑竹园镇、燕子河镇、白塔畈镇、天堂寨镇、油坊店乡、槐树湾乡、全军乡和果子园乡等 23 个乡镇和 1 个现代产业园区，226 个行政村，总人口 68.35 万。

　3.2.2 经济发展状况 2018 年，全县完成地区生产总值 1139372.3 万元，第一产业完成增加值 188965万元，其中农业完成增加值 94143.2 万元；林业完成增加值 28043.237 万元；牧业完成增加值 56880.43 万元；渔业完成增加值 10378.84 万元；农林牧渔服务业完成增加值 8279 万元。第二产业完成增加值 409529.1 万元。第三产业完成增加值 540878.3万元。按常住人口计算，全县人均地区生产总值 21257 元，比上年增加 930 元。

　3.2.3 文化资源概况 金寨县是中国革命的重要策源地，人民军队的重要发源地，红色文化资源积淀深厚。县境内千峰竞秀，溪谷纵横，山青水秀，引人入胜。文物古迹、革命遺址星罗棋

　10 布。有红军广场国家级旅游景区、天马国家级自然保护区、天堂寨国家级森林公园和天堂寨省重点风景名胜区。此外，还有梅山、响洪甸两大水库风景区。

　3.2.4 交通资源概况 金寨交通区位优越，县域内及周围有两条高速公路、两条铁路和两条省道，紧邻沪蓉高速公路金寨道口，距沪陕高速公路叶集道口 7Km，距大顾店高速枢纽 15Km，距宁西铁路叶集站 4Km，距沪汉蓉高铁金寨站 10Km，距合肥新桥国际机场 100Km。形成了高速铁路、货运铁路、高速公路、快速通道四维一体的交通体系。

　11 4 研究方法与技术路线 4.1 湿地斑块区划 湿地斑块区划主要包括资料收集、外业调查、内业整理和数据分析四个方面，具体实施步骤如下：

　 （1）遥感影像的获取。通过 BIGEMAP 地图下载器获取六安市金寨县 2018 年丰水期遥感影像其中标准分幅为 1:10000，像素分辨率为 2.04m。

　 （2）地理配准。在 GIS10.2 平台下，将遥感影像图（1:10000）与金寨县的地形图（1:10000）及行政区划图进行地理配准。

　（3）湿地分类体系建立。依据《全国湿地资源调查技术规程》（试行）的湿地分类系统，结合金寨县第二次湿地资源调查数据（2010 年），将金寨县湿地进行分类。根据金寨县的水文、土壤、植被条件,考虑到在湿地结构分析中数据对比更加鲜明，本文依据二调数据并做一定的补充，将金寨县湿地分为天然湿地和人工湿地两类，其中，天然湿地包括河流湿地、河流滩地和湖泊湿地；人工湿地包括库塘、人工干渠，水产养殖场，如图 4.1。

　（4）斑块区划。参照国家湿地斑块区划的标准，选取湿地面积为 8.0ha （含 8.0ha）以上的湿地斑块以及宽度 10m 以上、长度 5km 以上的河流湿地斑块为研究对象。最后在 GIS10.2 平台下，参考金寨县第二次湿地资源调查数据（·SHP 格式），参照地形图、行政区划图，对配准后的遥感影像进行目视解译。

　（5）湿地数据库的建立。对目视解译的小班进行湿地野外调查，对存在疑问和解译错误的湿地斑块进行登记，在 iPad 上的移动 GIS 软件上进行修改。最后在 GIS 10.2 平台下，将目视解译并修改后的 SHP 格式数据进行拓扑分析，构建湿地空间数据库，结合外业调查数据，对金寨县湿地资源的类型、分布、面积、动植物资源的分布、数量进行分析，建立湿地斑块属性数据库。

　（6）专题图制作。根据需要，通过 GIS 软件制作金寨县湿地类型分布图，金寨县湿地资源分布图。

　12 表 4.1 金寨县湿地分类一览表 Tab 4.1 Jinzhai County wetland classification table 湿地类 湿地型 划分技术标准 天然湿地 河流 常年有河水径流的河流，仅包括河床部分。

　河流滩地 在丰水季节由洪水泛滥的河滩、河心洲以及保持了常年或季节性被水浸润内陆三角洲所组成。

　湖泊 由淡水组成的永久性湖泊。

　人工湿地 库塘 为蓄水、发电、农村生活、农业灌溉及城市景观为主要目的而建造的，面积不小于 8.0ha 的蓄水区。

　人工干渠 为输水或水运而建造的人工河流湿地，包括灌溉为主要目的的沟、渠。

　水产养殖场 以水产养殖为主要目的而修建的人工湿地。

　4.2 湿地结构 4.2.1 湿地斑块特征 湿地斑块的特征主要通过斑块特征指数来反映，本文借鉴景观格局指数的算法，将斑块类型类比景观类型，利用 GIS 的空间分析功能，结合 FRAGSTATS 分析软件，选取斑块分维数（FD）、斑块形状指数（F）、平均斑块面积指数(MPS)共 3 种斑块特征指数来对湿地斑块特征进行分析。

　（1）斑块分维数（FD）。斑块分维数表示具有不规则形状的斑块的复杂性，斑块的分维数高低，反映了斑块的几何形状复杂程度，在一定程度上也反映了人类活动对湿地所造成的影响 [57,58] ，其计算公式为：

　FD = 2In（Pi/4）/In（Ai）

　 （4-1）

　式中，Pi为第i类湿地斑块的总面积，Ai 为第i类湿地斑块的总周长。

　（2）斑块形状指数（F）。斑块形状指数是指某一斑块体的周长与该斑块同面积圆的周长之比，斑块形状指数数值一般大于 1 时，且数值越大，该斑块的周长越复杂 [59] 。计算公式为：

　F = Ai/2√πPi

　（4-2）

　式中，Ai为第i类湿地斑块的总周长，Pi为第i类湿地斑块的总面积。

　（3）平均斑块面积指数（MPS）。该指标可用于衡量湿地的总体完整性和破碎化程度，平均斑块面积越大说明湿地越完整，破碎化程度越低。计算公式为：

　13 MPS = TS/NP

　 （4-3）

　式中，MPS表示平均斑块面积，TS表示研究区湿地斑块的总面积，NP表示研究区湿地斑块的总个数。

　4.2.2 湿地斑块景观格局 湿地斑块景观格局特征通常可以通过斑块多样性指数(H)、斑块的优势度指数(D) 、均匀度指数(E)、破碎化指数 (Ci)等指标反映出来。

　（1）斑块多样性指数(H)：斑块多样性指数主要反映斑块要素的多少和各斑块观要素所占比例的变化 [60] 。当湿地由单一斑块类型构成时，其多样性指数为 0；当湿地由两个以上的斑块类型构成，且各斑块类型所占的比例相等时，斑块多样性指数最大；当组成湿地的各斑块类型所占的比例差异较大时，则湿地斑块的多样性指数偏低 [61] 。斑块最大多样性指数越大，斑块类型就越丰富，从而斑块的多样性也就越大 [62] 。计算公式为：

　H = −∑ （Ki）/In（Ki）

　mi=1

　（4-5）

　式中，Ki是斑块类型i种斑块类型占总面积的比，m是研究区中斑块类型的总数。

　（2）斑块的优势度指数(D)：斑块优势度指数表示斑块多样性对斑块最大多样性的偏离程度，或描述湿地由少数几个主要的湿地斑块类型控制的程度 [63] 。斑块优势度指数越大，则表明组成湿地的各斑块类型所占的比例差异越大，说明湿地中存在一种或少数几种斑块类型占优势；斑块优势度指数越小，则表明组成湿地的各种斑块类型所占的比例大致相当；斑块优势度指数为 0 时，表示组成湿地的各种斑块类型所占比例相等 [64] 。计算公式为：

　D = Hmax − H

　 7 Hmax = In（m）

　 （4-8）

　式中，H是斑块多样性指数，Hmax 为研究区各斑块类型所占比例相等时，湿地拥有的最大多样性指数。

　（3）均匀度指数(E)：斑块均匀度指数反映湿地各斑块类型在面积上分布的不均匀程度，通常以斑块多样性指数和斑块多样性指数的最大值的比例来表示 [65] 。计算公式为：

　E = H/ Hmax

　 （4-9）

　式中，H是斑块多样性指数，Hmax为斑块多样性指数的最大值。

　（4）斑块破碎度指数（Ci）。斑块破碎度指数反映了斑块的破碎程度，通常用单位面积上的斑块数量来衡量斑块的破碎程度 [66] 。斑块破碎度指数描述了斑块被分割的破碎程度，在一定程度上，反映了人类活动对湿地斑块的影响程度 [67] 。计算公式为：

　14 Ci = Ni / Pi

　（4-10）

　式中，Ni表示第i类湿地斑块的总数，Pi表示第i类湿地斑块的总面积，Ci表示斑块的破碎化程度，Ci值越大，则斑块的破碎化程度越高。

　4.2.3 湿地斑块空间构型 本文对湿地空间构型的研究主要通过研究各斑块间的距离，反映斑块的聚集程度。因此借鉴景观格局的研究方法，选取了湿地斑块间隙指数，它是研究湿地斑块的分离程度，斑块间隙大小是空间格局的重要特征 [68] 。计算公式为：

　P = ∑ ⟦√P(i)/D0(i)/∑√P(i)/D0(i) Ni=1⟧2Ni=1

　（4-10）

　式中，P为连接指数，P(i)为第i个斑块的面积，D0(i)是与其最近的斑块间的距离，这里距离是从斑块质心测起的，N为斑块数，P的值介于 0—1 之间，其值越大，说明斑块聚集程度越高。

　4.3 湿地保护规划 一是文献研究法。按照相应的研究目标制定相应的研究过程，通过安徽农业大学图书馆、CNKI 中国知网、万方期刊硕博论文库等收集和查阅相关的文献、期刊和学者论文等资料作为参考标准，对湿地进行整体性的系统研究。同时广泛收集金寨县史实资料和政府对湿地保护出台的相关法律法规及政策性文件，并分析和加工整理。为规划打下坚固的理论依据与政策基础。

　二是实地调研。主要通过访谈、专家会议、实地调查等方式。在研读文献资料和对金寨县湿地内业处理后，调查梅山水库、响洪甸水库、史河、西淠河、长江河等湿地，主要考察湿地区域内的动植物、水源、土壤、居民的生产生活方式等。同时，就金寨县湿地现状、存在的问题及原因、未来发展、保护管理对策等方面，广泛征求林业、水资源、环保、湿地等方面的专家、各主管部门、一线保护管理机构、社会公众等的意见和建议，掌握大量一手资料。

　三是规划编制。在分析金寨县湿地资源保护与利用现状、存在问题的基础上，依据国家和安徽省湿地保护利用相关法律法规、文件、规划、技术标准等要求，结合金寨县社会经济和生态环境发展需要，提出金寨县湿地保护利用规划指导思想、建设目标、功能布局、湿地保护体系、湿地管理体系等，为金寨县湿地保护利用及社会经济可持续发展提供依据。

　15 4.4 技术路线

　图 4.2 技术路线图 Fig 4.2 Technical roadmap

　16 5 金寨县湿地结构特征分析 5.1 湿地类型、面积和分布 表 5.1 金寨县湿地概况表 Tab 5.1 Jinzhai County wetland overview table 湿地类 湿地型 面积

　（ha）

　斑块 数量（个）

　比例 % 合计 面积（ha）

　合计 比例 % 合计 个数（个）

　合计 周长 （m）

　天然湿地 河流 4245.1 57 26.5 4622.4 28.9 75 1953277 河流滩地 377.3 18 2.4 人工湿地 库塘 11192.8 8 70 11376 71.1 12 1032164 人工干渠 157.9 2 1 水产养殖场 25.3 2 0.1 合计 15998.4 87 100 15998.4 100 87 2985441

　由表 5.1 可知：金寨县湿地分为 2 类 5 型，即天然湿地和人工湿地 2 类，河流湿地、河流滩地、水产养殖场、库塘和人工干渠 5 型。金寨县湿地总面积为 15998.4ha，其中人工湿地的总面积为 11376ha，占湿地总面积的 71.1%；天然湿地的总面积为4622.4ha，占湿地总面积的 28.9%。人工湿地中库塘湿地面积最大，其湿地面积为11249.5ha，占湿地总面积的 70%，主要因为金寨县梅山水库和响洪甸水库所占比例较大，两个水库合计面积 11139.1ha，主要作用是蓄水、发电、农业灌溉、农村生活等，由此看出，为了满足日常生产生活等需求，会适当的结合地形地貌改变水系，从而湿地结构发生改变，部分湿地类型面积增多；水产养殖场的面积非常小，其湿地面积为 25.3 ha，占湿地总面积的 0.1%；人工干渠的湿地面积为 157.9 ha，占湿地总面积的 1%。天然湿地中河流湿地面积最大，其湿地面积为 4245.1ha，占湿地总面积的26.5%。天然湿地的合周长值最大，人工湿地次之，这主要与湿地边界形状的复杂程度有关。

　17

　图 5.1 金寨县人工湿地分布图 Fig 5.1 Distribution map of artificial wetland in Jinzhai County

　图 5.2 金寨县天然湿地分布图 Fig 5.2 Distribution map of natural wetland in Jinzhai County

　18

　图 5.3 金寨县湿地类斑块总体分布图 Fig 5.3 Overall distribution of wetland patches in Jinzhai County

　图 5.4 金寨县湿地型斑块总体分布图 Fig 5.4 Overall distribution map of wetland type plaques in Jinzhai County

　19 因人工湿地和天然湿地中的河流湿地所跨乡镇界限较多，本文区划湿地斑块时未按照乡镇界线区划，故对湿地斑块的分布此处只做大致分析，对于分布乡镇则不做具体分析。由图 5.2 中可以看出：天然湿地主要分布于金寨县的南部，少部分分布于东北部；由图 5.3 中可以看出：人工湿地主要分布于金寨县东北部，库塘湿地主要集中在中部和东部，人工干渠分布于北部；由图 5.2 和图 5.4 中可以看出：天然湿地分布较广，河流湿地广泛分布于金寨县各个区域，河流滩地分布较为零散。

　5.2 湿地斑块特征分析 5.2.1 各湿地类斑块特征分析

　图 5.5 各湿地类斑块分维数指数对比 Fig 5.5 Comparison of plaque fractal dimension index of each wetland 由图 5.5 中可以看出天然流湿地的斑块分维数高于人工湿地，其值为 1.312，人工湿地的斑块分维数为 1.171。斑块分维数用来表示斑块形状的复杂程度，斑块分维数越高，斑块的几何形状越复杂，斑块分维数越趋近于 1，斑块的形状越趋向于简单。因此人工湿地的斑块形状趋于规整，这是由于受到了人为的干扰，建水库坝、人工修整等都会对斑块的分维数产生影响。

　20

　 图 5.6 各湿地类斑块形状指数对比 Fig 5.6 Comparison of plaque shape index of each wetland

　由图 5.6 中可以看出：天然湿地的斑块形状指数偏高，其值为 9.975，人工湿地的斑块形状指数低于天然湿地，其值为 5.824。若斑块的形状指数越大，则斑块的轮廓就越复杂，斑块的形状也越不规则。因此天然湿地的轮廓最复杂，其形状也不规则， 人工湿地的斑块形状指数受人为影响应该是偏低的，但是人工湿地的斑块形状指数却偏高，这是因为人工湿地中处主导地位的库塘湿地位于地形比较复杂的区域，其形状不规则（如图 5.7），因此斑块形状指数偏高。

　图 5.7 库塘湿地地形起伏度分析 Figure 5.7 Analysis of topographic relief of KuTang wetland

　21

　图 5.8 各湿地类平均斑块面积指数对比 Fig 5.7 Comparison of mean plaque area index of each wetland 由图 5.8 中可知：人工湿地的平均斑块面积指数高于天然湿地，其值为 948ha，天然湿地的平均斑块面积为 64.2ha，平均斑块面积指数可用于衡量湿地的总体完整性和破碎化程度，平均斑块面积指数越大，湿地的破碎化程度越低，湿地越完整。因此，人工湿地最完整，天然湿地破碎化偏重，这与表 5.2 中斑块的破碎度指数结果相符。人工湿地的平均斑块面积指数之所以高是因为人工湿地的斑块总个数少，且人工湿地的斑块总面积大（见表 5.1）。

　5.2.2 各湿地型斑块特征分析

　图 5.9 各湿地型斑块分维数指数对比 Fig 5.9 Comparison of plaque fractal dimension index of each wetland type

　22 由图 5.9 中可知：各湿地型斑块分维数由大到小排序为：河流湿地>人工干渠>河流滩地>库塘>水产养殖场。天然湿地中的河流湿地斑块分维数在 5 个湿地型中最高，其值为 1.486，说明河流湿地湿地的斑块形状最复杂；人工干渠的斑块分维数仅次于河流湿地，这是因为人类为了满足生产灌溉等需要，对有的天然的河流湿地进行了一定的改造，使其变为了人工干渠，河流滩地斑块与库塘斑块分维度差别甚微，说明库塘斑块受地形影响比较大，形状比较复杂（如图 5.7）；水产养殖场的斑块分维数接近于 1，斑块的几何形状简单，说明其受人为干扰较大。

　图 5.10 各湿地型斑形状数指数对比 Fig 5.9 Comparison of speckle shape number index of each wetland type 由图 5.10 中可以看出：各湿地型的斑块形状指数由大到小排序为：河流湿地> 人工干渠>河流滩地>库塘>水产养殖场。由图 5.9 与图 5. 10 对比得知，各湿地型斑块分维数较高的湿地型，斑块形状指数也偏高；各湿地型的斑块分维数虽然相差不大，但是斑块形状指数却相差很大，河流湿地与人工干渠的斑块形状指数明显高于河流滩地、库塘与水产养殖场。因此斑块分维数差异小的湿地，斑块形状指数差异不一定小，斑块形状的复杂程度差别并不能代表斑块边界的复杂程度差别，库塘湿地与水产养殖湿地的分维数和形状指数均偏小，这是由于受人为干扰较大。

　23

　图 5.11 各湿地型平均面积指数对比 Fig 5.10 Comparison of mean plaque area index of each wetland type 由图 5.11 中可以看出：各湿地型的平均斑块面积指数由大到小排序为：库塘>人工干渠>河流湿地 >河流滩地>水产养殖场。库塘湿地中梅山水库和响洪甸水库面积大而库塘斑块数量偏少，因此平均面积指数非常高，而水产养殖场面积小且受人为的干扰，斑块破碎化较为严重，故而平均斑块面积指数较低，斑块完整性低。河流湿地与人工干渠相差无几，其在形状和分维度上的指数都如此，说明两种湿地型的相似性较大。

　5.3 湿地斑块景观格局分析 表 5.2 金寨县湿地斑块景观格局指标统计 Table 5.2 Statistics of basic spatial structure indexes of wetland patches in Jinzhai County

　湿地类 多样性指数 最大多样性指数 优势度 均匀度 破碎度 整体 0.6003 0.6931 0.0929 0.8660 0.0054 人工湿地 0.0886 1.0986 1.0102 0.0806 0.0011 天然湿地 0.2933 0.6931 0.3998 0.2670 0.0156 从表 5.2 可以看出 : (1)金寨县湿地办斑块的多样性指数为 0.6003，而在假定金寨县的各类湿地斑块所占比例相等时是拥有的最大斑块多样性指数为 0.6931，这两个值相差为 0.0928， 说明了通过区划确定的金寨县湿地斑块类型体系 (天然湿地、人工湿地两类)的情况下，各类型湿地斑块所占比例差异较小，而从各湿地类来看，多样性指数均偏低，尤其是人工湿地的多样性指数只有 0.0886，与最大多样性指数值相差较大，说明各湿地型斑块所占比例差异较大。

　24 (2)优势度指数反映偏离程度，指数越大，偏离程度越大；金寨县湿地整体的优势度指数为 0.0929，说明区域内人工湿地和天然湿地所占比例差异不大；人工湿地优势度为 1.0102，优势度指数偏高，偏离程度偏大，而天然湿地优势度为 0.3998， 优势度指数偏小，偏离程度偏小。

　(3)就均匀度而言，均匀度指数越大，湿地斑块类型分配越均匀，当斑块多样性指数趋近 1 时，湿地斑块类型分布的均匀程度趋向最大。金寨县湿地整体的均匀度指数为 0.866，相对较高，湿地类分布较为均匀，而两大湿地类型的指数相对较低，人工湿地为 0.0806，天然湿地为 0.267，因此，金寨县湿地型斑块分配不均匀。

　(4)就破碎化指数来看，整个区域破碎化程度比较低，为 0.0054，人工湿地的破碎化程度最低，仅为 0.0011，与人工修建水库形成大的湿地斑块有关，因此完整性好，天然湿地的破碎化指数为 0.0156，说明湿地斑块受到人类活动影响程度较低。

　5.4 湿地斑块空间构型分析 表 5.3 金寨县湿地斑块的斑块间隙指数统计 Table 5.3 Statistics of patch gap index of wetland patches in Jinzhai County

　湿地类 湿地型

　人工湿地 天然湿地 河流 湿地 河流 滩地 库塘 水产养殖场 人工 干渠 斑块间隙指数 0.15 0.04 0.0324 0.0801 0.3815 0.5157 0.579 从表 5.3 可以看出：从湿地类角度来看，湿地斑块之间的斑块间隙指数比较低，说明湿地类斑块的聚集度不高。结合表 5.2 中破碎度分析结果可以得出：整个研究区域是以库塘、河流为主体的较大斑块构建起来的，斑块较为分散。从湿地型角度来看，河流湿地与河流滩地湿地型斑块间隙指数偏小，说明其斑块聚集度不高，水产养殖场与人工干渠斑块间隙指数高，其斑块聚集程度高。通过各湿地类与湿地型的斑块间隙指数分析可以得出：人工湿地受人类生产生活的影响，其聚集程度较高，以便更好的为居民提供抗洪、灌溉、饮用、养殖等方面的需求；天然湿地受人类影响较低，相对分散的分布在金寨县各个区域。

　25 6 金寨县湿地保护与利用现状 6.1 湿地保护现状 6.1.1 湿地生物多样性保护

　 生物多样性对湿地生态稳定性具有重要的作用，金寨县环境优越，珍稀动植物种类众多。近二十年来，金寨县认真贯彻国家和安徽省相关生物多样性保护有关的法律法规，积极开展湿地多样性保护行动。为全面了解和掌握金寨县湿地资源现状、存在问题，金寨县相继开展了县域内湿地资源、鸟类资源、野生动物资源调查，为金寨县湿地生物多样性保护、湿地保护规划等提供依据。同时开展多样化的湿地保护活动，应用多渠道的新闻媒体，举办座谈会、展览、摄影比赛、绘画比赛等形式，宣传湿地的功能效益和湿地保护的重要意义，提高全民湿地保护意识。但目前效果并不显著，群众对湿地认识模糊，湿地保护意识不强，缺乏对湿地资源价值的认识。

　6.1.2 保护区与重要湿地建设

　 金寨县分别于 1954 年和 1956 年修建梅山水库和响洪甸水库，水库建成以来，充分发挥了巨大的生态功能，保护了许多珍稀动物以及名贵植物或药材。2013 年农业部批准建立金寨县长江河宽鳍马口鱼国家级水产种质资源保护区。但目前全县还没有省级以上重要湿地，尚未建设湿地自然保护区或保护小区、湿地公园，湿地资源保护力度方面相对薄弱。

　6.1.3 水资源保护 （1）建立河长制。2017 年，金寨县人民政府根据相关文件出台了《金寨县全面推行河长制工作方案》，提出建立县、乡镇、村三级河长制体系，明确责任与分工，严格执行河长制工作方案。最终使全县水资源得到有效保护，基本遏制水体污染；保障了河流生态流量；城乡黑臭水体现象全面控制，水环境治理取得明显成效。

　 （2）划分水源保护区。根据相关法律法规和技术规范，对全县饮用水源地进行分级保护区划，县人民政府发布了麻埠镇、青山镇等 11 个乡镇 22 个集中式饮用水水源保护区划分方案，对保护区严格实施分级保护策略，保证饮用水水源保护区水质不被破坏。

　 （3）严格项目准入制度。在饮用水水源准保护区内，禁止新建扩建对水体污染严重的建设项目，禁止毁林开荒、破坏植被、破坏动物栖息地等行为；对饮水点一、

　26 二级保护区内零散住户、旱厕和农产企业进行环境搬迁，同时对保护区内的农业用地进行退耕还林；在梅山水库、响洪甸水库取缔网箱养鱼；对梅山水库、响洪甸水库上游河道涉及集镇强化环保；规范砂石开采，取缔了非法采砂；加强水源地上游及周边水源涵养林建设，实施生态公益林补偿制度。

　6.2 湿地利用现状 目前金寨县湿地的应用主要表现在为人们提供生活及工业用水，为养殖业、畜牧业提供各种资源，承担蓄洪防旱的要要任务，平衡城市生态系统，美好城市环境等。

　（1）提供生活饮用水及工业用水 金寨县地处大别山腹地、江淮分水岭，是长江、淮河重要水源地，主要用于农业、工业、生活用水和生态与环境用水等。

　（2）养殖

　据《金寨县养殖水域滩涂规划（2017-2030 年）》，2017 年全县水产品总产量 1.35 万吨，养殖方式主要有池塘养殖、大中型水库养殖、小型水库生态养殖、渔稻田养殖。渔业经济总产值 2.19 亿元。

　（3）蓄洪防旱。梅山水库、响洪甸水库、史河、淠河等众多的库塘和河流，雨季蓄水，旱季供水，形成天然的水分调节器 [69] 。防洪方面，在淮河干流错峰调蓄，确保淮河安全度汛和减少淮河中游启用行蓄洪区中承担重要任务，并作出了突出的贡献；灌溉方面，作为淠史杭灌区主要水源，灌溉下游的安徽和河南两省中五县区农田，使其旱涝保收。

　6.3 湿地面临的威胁 （1）城镇化建设。金寨县城市化的迅速发展，对湿地的威胁与日俱...