珠江三角洲村塘景观生态构型及其养分拦蓄效应研究

村塘景观是我国南方地区一种传统的人居聚落形态，分布及其广泛。作为一种复杂的异质性乡村景观，随着生产、生活方式的变化，村塘已成为养分污染的关键源汇区。村塘景观生态构型、演化及其对景观系统中养分的影响与控制作用，一直是有待解决的科学问题。本项目以珠江三角洲典型村塘景观为研究对象，应用遥感与GIS、空间分析、降雨径流同步采样等技术手段和方法，从景观格局－过程－功能的角度，研究村塘景观生态构型特征，解析其空间组合模式及其布局规律性，同时，研究养分在该景观系统内的迁移传输过程及其径流特征，进而，针对不同景观生态构型，研究其养分拦蓄效应，探索养分污染控制生态学途径和方法。本项目实施对于建设健康的农村生产和住居环境，着重要的现实意义。

村塘景观是我国南方地区一种传统的人居聚落形态，随着城市化的发展日渐成为养分污染的关键源汇区。不同景观单元的数量组成和空间分布格局直接影响到养分传输过程，探讨村塘景观生态构型及其养分拦蓄效应是控制水体富营养化的重要前提，有待于进一步研究。本项目以广州市天河区典型河涌和村塘景观为研究对象，基于1996、2000、2004、2007和2011年5期遥感影像以及2011-2015年的河涌、水塘水质监测数据，综合利用现代“3S”技术和传统实地调查方法，揭示村塘景观生态构型特征时空变化及其驱动力，解析养分在村塘系统中的迁移汇集过程，探讨村塘景观生态构型对养分传输的影响及其拦蓄效应。. 主要结果如下：. （1）1990-2010年间，研究区水体面积总体呈下降趋势，斑块平均临近距离增加，景观破碎化程度在4个时期（1990-1995、1995-2000、2000-2005和2005-2010）呈现下降-上升交替趋势，景观水平的形状复杂度正好与之相反（上升-下降交替）。典型村塘景观在1995-2001年 间显著消减，数量由109个减至20 个，面积由36.30 hm2降至13.18 hm2，个体减少率为81.7%，面积减少率为63.7%。不同时段、不同功能类型的水塘消减过程存在明显差异。人口、经济以及政策是水体或水塘景观格局演变的主要驱动力。. （2）对比车陂涌内水塘水质与对应子流域内河涌水质，将水塘划分为“源”和“汇”两种类型，以此反映村塘系统中的养分迁移传输过程。车陂涌内53个水塘中，有约1/4为“源”景观，养分以输入到河涌为主；约3/4的水塘为“汇”景观，以养分拦蓄功能为主。同时，受城市化影响较大的区域内水塘综合环境质量较差，对养分拦蓄能力较低，而受城市化影响较小的区域正好相反。. （3）村塘养分径流特征与村塘系统的景观格局关系密切：村塘的5项水质指标（CODcr、TN、TP、NH4-N和综合富营养化指数）多与其缓冲区内园林地、草地和水体面积比呈显著负相关，与耕地、居住用地、商业及工矿用地和交通用地面积比呈显著正相关；部分水质指标与缓冲区内整体景观的破碎化水平和斑块形状复杂度呈显著正相关，与斑块连接度、景观水平形状复杂度和最大斑块指数呈显著负相关。. 本项目实施对于建设健康的农村生产和住居环境，有着重要的现实意义。