1、河岸植被緩沖帶是指河岸兩側(cè)向岸坡爬升的由樹木及其他植被組成的緩沖區(qū)域，其功能是防止由坡地地表徑流、廢水排放、地下徑流和深層地下水流所帶來的養(yǎng)分、沉積物、有機質(zhì)、殺蟲劑及其他污染物進入河溪系統(tǒng)。因而，河岸植被緩沖帶規(guī)劃是河流水質(zhì)保護的重要手段，對維系河流生態(tài)系統(tǒng)的健康有著重要的作用，受到學(xué)術(shù)界、建設(shè)和管理部門的廣泛關(guān)注。
　　 如何規(guī)劃河岸植被緩沖帶，主要取決于以下幾個問題的回答：1)如何考慮河岸植被緩沖帶的空間布局?2)河岸植被

2、緩沖帶的寬度如何確定?3)在寬度確定的基礎(chǔ)上，如何確定植物種類和植物組成?
　　 本項研究首先對國內(nèi)外相關(guān)研究進行綜述、比較，并根據(jù)平原河網(wǎng)地區(qū)地勢平坦、快速城市化的特點，基于GIS平臺，篩選和建立了一套適合平原河網(wǎng)地區(qū)的河岸植被緩沖帶規(guī)劃技術(shù)和流程；同時通過對上海地區(qū)河岸帶植被的野外調(diào)研和數(shù)量分析，建立區(qū)域河岸植被緩沖帶的參照系；在此基礎(chǔ)上，以上海滴水湖匯水區(qū)為例，利用“3S”技術(shù)，建立空間數(shù)據(jù)庫，定量模擬匯水區(qū)的面源污染負荷

3、、匯流路徑，并確定河岸植被緩沖帶的空間格局、寬度、植被種類和數(shù)量組成，最終實現(xiàn)區(qū)域河岸植被緩沖帶的定量規(guī)劃。論文的研究結(jié)論可以從規(guī)劃方法&技術(shù)、實證研究兩個方面進行概括：
　　 規(guī)劃方法和技術(shù)：
　　 (1)河岸植被緩沖帶規(guī)劃應(yīng)建立在“參照系構(gòu)建-匯水區(qū)劃分-面源污染負荷計算和匯流路徑分析”的基礎(chǔ)上。河岸植被緩沖帶規(guī)劃主要包含兩個方面：一是根據(jù)面源污染負荷及匯流路徑確定河岸植被緩沖帶的空間布局和寬度；二是在空間布局(位置

4、)和寬度計算模擬的基礎(chǔ)上，依據(jù)建立的河岸植被參照系，確定河岸植被的種類以及組成。
　　 (2)參照系建立：本研究通過對上海地區(qū)河岸帶植被的野外調(diào)研和數(shù)量分析，建立區(qū)域河岸植被緩沖帶的參照系。
　　 (3)匯水區(qū)劃分：針對傳統(tǒng)的匯水區(qū)劃分方法在平原河網(wǎng)地區(qū)應(yīng)用的局限性，本研究提出了適合平原河網(wǎng)地區(qū)匯水區(qū)的劃分方法。在河網(wǎng)地塊內(nèi)部，通過修正Getirana等的DEM融合算法，提出了適合上海地區(qū)的DEM融合算法，基于修正算法通

5、過距離偏移矩陣運算和高程偏移矩陣運算，將影響徑流特征的地物要素(如道路、建筑、坑塘以及排水管網(wǎng))疊加到原始的“偽”DEM中，起到細化DEM的目的，提高平坦區(qū)域河網(wǎng)提取和匯水區(qū)邊界模擬的精度。在河網(wǎng)概化的基礎(chǔ)上，在MIKE11中建立河網(wǎng)一維非恒定流水動力模型，依據(jù)水動力學(xué)模型模擬河道在水利控制設(shè)施(節(jié)制閘、出海閘以及翻水站等)調(diào)控作用下引水或排水期間河網(wǎng)的水位、流向以及水量等，確定各出水口所對應(yīng)范圍，完成匯水區(qū)的劃分。
　　 (4

6、)面源污染負荷計算及匯流路徑分析：本研究通過修正的SCS模型和PLOAD模型對單場次降雨條件下的面源污染負荷做了計算，并模擬了面源污染的匯流路徑。
　　 (5)河岸植被緩沖帶規(guī)劃：基于面源污染途徑確定河岸植被緩沖帶的空間布局；通過對時間模型和水文模型進行修正，計算得到河岸植被緩沖帶所需的最小寬度；依據(jù)參照系確定植物種類和數(shù)量組成。
　　 實證研究：
　　 (1)參照系建立：通過對上海地區(qū)河岸帶植被的野外調(diào)研，利用

7、SPSS軟件進行聚類分析得到8種河岸帶植被類型。分別對8種河岸帶植被調(diào)查數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，確定了不同植被類型的參照值。
　　 (2)匯水區(qū)劃分：通過對匯水區(qū)內(nèi)各出口水閘的開啟狀態(tài)進行分析，發(fā)現(xiàn)各出口水閘的開啟狀態(tài)會隨著內(nèi)河水位的變化而變化，河網(wǎng)水流方向也呈周期性變化，滴水湖匯水區(qū)的范圍是一個動態(tài)范圍，伴隨著出水口的改變而改變。滴水湖的匯水區(qū)范圍共有三種方案，其中非引水期間(模式1)的匯水區(qū)范圍最小，為76.15 km2，此匯水區(qū)

8、存在的持續(xù)時間最長，達到282 d，引水期間(模式3)匯水區(qū)范圍次之，面積為233.5 km2，持續(xù)時間為80 d，處于兩者過渡狀態(tài)(模式2)的匯水區(qū)范圍持續(xù)時間最短，為3 d，面積介于兩者之間，為92.29 km2。
　　 (3)面源污染負荷計算及匯流路徑：從面源污染負荷計算結(jié)果來看，在匯水區(qū)劃分模式2下的面源污染的空間分布與模式1類似，產(chǎn)生NH3-N、TN、TP和TSS總量最大的區(qū)域主要位于滴水湖的東北側(cè)，緊鄰滴水湖的西側(cè)區(qū)

9、域產(chǎn)生的NH3-N、TN、TP和TSS總量較少。而匯水區(qū)劃分模式3下產(chǎn)生NH3-N、TN、TP和TSS總量的區(qū)域主要集中在滴水湖的東北側(cè)和西側(cè)，東北側(cè)區(qū)域內(nèi)的面源污染較為集中，都集中在2號河網(wǎng)地塊，與之相對應(yīng)的是滴水湖西側(cè)的面源污染呈散點狀分布，各地塊均有分布，且集中在河網(wǎng)地塊中心位置。匯水區(qū)劃分模式3下產(chǎn)生的面源污染產(chǎn)生的區(qū)域最廣，對滴水湖水質(zhì)的影響作用最大，對該模式下的面源污染防治也顯得尤為重要。對面源污染的匯流路徑進行分析，發(fā)現(xiàn)N

10、H3-N、TN、TP和TSS的匯流路徑均以B1(坡面徑流-溝渠-1級河流)為主，其次為B2(坡面徑流-溝渠-2級河流)和A1(坡面徑流-1級河流)，通過三種路徑排放的面源污染負荷量占到面源污染排放總量70％以上，河岸植被緩沖帶的空間布局和后續(xù)的河岸植被緩沖帶建設(shè)應(yīng)重點考慮這些區(qū)域。
　　 (4)河岸植被緩沖帶規(guī)劃：設(shè)置了情景模式1(基于河流兩側(cè)現(xiàn)狀土地利用類型)和情景模式2(基于河流兩側(cè)土地利用類型為林地)，模擬這兩種情景模式下

11、河岸植被緩沖帶的寬度和空間布局。在規(guī)劃情景模式1中，河岸植被緩沖帶寬度在9 m到74.5 m之間變化，寬度主要集中在17.1-42.4 m之間。在規(guī)劃情景模式2中，河岸植被緩沖帶寬度在9 m到56.4 m之間變化，寬度主要集中在13.3-29.8 m之間。此外，在寬度確定的基礎(chǔ)上，選擇人民塘、隨塘河及其支流作為代表性河段，以植被參照系為以依據(jù)，對這些河段的植物種類與組成做了定量研究。
　　 論文創(chuàng)新點：
　　 (1)對國