易小梅，滑 磊，何 海，尤愛菊，殷 浩，陳 琳，胡靜雯

(1.浙江省水利河口研究院(浙江省海洋規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院)，浙江杭州 310020；2.河海大學(xué)水文水資源學(xué)院，江蘇南京 210098；3.杭州市西溪國(guó)家濕地公園服務(wù)中心(杭州市西溪國(guó)家濕地公園生態(tài)文化研究中心)，浙江杭州 310030)

濕地是地球上生物多樣性豐富、生產(chǎn)力較高的生態(tài)系統(tǒng)之一，是人類重要的生存環(huán)境[1-3]，地球上20%的物種都依靠濕地生存[4]。近年來，在全球氣候變化和人類活動(dòng)的共同影響下，濕地的水系結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，導(dǎo)致濕地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下降、生物多樣性減少和生態(tài)功能下降[5-6]。水系連通性評(píng)價(jià)是濕地水生態(tài)環(huán)境研究的基礎(chǔ)，對(duì)于加強(qiáng)濕地水生態(tài)治理和管理具有重要指導(dǎo)意義[4]。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者從不同角度提出了多種水系連通性評(píng)價(jià)方法，主要包括水文模型分析法[7]、連通性函數(shù)法[8]、遙感法[9]和圖論法[10]。水文模型分析法采用統(tǒng)計(jì)分析方法，通過建立水文模型來模擬河道流量，并對(duì)河流水系連通性進(jìn)行分析，常用的水文模型有HECHMS模型、MIKE模型等；連通性函數(shù)法建立在數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法的基礎(chǔ)上，可有效反映河道的水動(dòng)力條件以及水面率增加或減少的程度；遙感法主要基于研究區(qū)的水系遙感影像數(shù)據(jù)，跟蹤并定量分析河網(wǎng)景觀格局的時(shí)空變化；圖論法將水系概化為點(diǎn)線組合的網(wǎng)絡(luò)圖，利用圖的性質(zhì)研究水系特征和點(diǎn)線數(shù)量關(guān)系，從而定量分析其水系連通性。其中，基于圖論的平均度值評(píng)價(jià)方法應(yīng)用廣泛，已有研究在其基礎(chǔ)上，結(jié)合水文模型法[11]、綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)法[12]等進(jìn)行改進(jìn)，從而評(píng)價(jià)河湖水系的多方位連通情況。目前，圖論法[13]所需資料數(shù)據(jù)較容易獲取，在河流上下游、河流-河濱濕地、河流-洪泛區(qū)等連通系統(tǒng)的應(yīng)用研究比較豐富，而應(yīng)用于城市濕地水系連通性變化的評(píng)價(jià)分析較少。

西溪濕地是浙江省杭州市典型的城市濕地公園，其水系連通性評(píng)價(jià)對(duì)于濕地保護(hù)與修復(fù)具有重要意義。因此，以西溪濕地為研究對(duì)象，在濕地水系概化的基礎(chǔ)上，借助圖論分析方法判斷水系連通狀態(tài)，將圖論法中度量水系連通性的平均度值指標(biāo)進(jìn)行加權(quán)，引入河道斷面面積的權(quán)重，提出基于加權(quán)連通度的濕地水系連通性評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)西溪濕地水系連通性進(jìn)行評(píng)價(jià)，在此基礎(chǔ)上提出西溪濕地水系連通建議。

1 研究區(qū)

杭州西溪國(guó)家濕地公園(30°3′35′′N 至30°21′28′′N，120°0′26′′E至120°9′27′′E)位于浙江省杭州城區(qū)西部，橫跨西湖區(qū)和余杭區(qū)，總面積為10.38 km2，河港、池塘、湖漾、沼澤等水域面積約占濕地總面積的70%[14]。西溪濕地呈現(xiàn)四縱兩橫的水系格局，由于降水量大、地勢(shì)低平，利于形成沼澤濕地。原生的西溪濕地由苕溪及其支流和眾多泥沼構(gòu)成，在漁耕經(jīng)濟(jì)的改造和城市化過程影響下，逐步形成以網(wǎng)狀河流和“魚鱗狀”水塘為主的濕地[15]，其水系連通關(guān)系復(fù)雜(圖1)。

圖1 研究區(qū)概況圖Fig.1 Summary map of the study area

2 研究方法

2.1 西溪濕地河網(wǎng)圖模型構(gòu)建

河網(wǎng)圖模型中的“圖”并不是通常意義上的幾何圖形或物體的形狀圖，而是以一種抽象形式來表達(dá)事物之間相互聯(lián)系的數(shù)學(xué)模型[16-17]。為研究對(duì)象建立圖模型后，可以利用圖的性質(zhì)進(jìn)行分析，從而為研究復(fù)雜的河網(wǎng)系統(tǒng)提供一種有效的方法[17]。根據(jù)河網(wǎng)圖模型理論，分別采用節(jié)點(diǎn)集和邊集來表示河段交點(diǎn)、邊界條件以及河段，將河網(wǎng)水系概化成圖模型[18]。

基于圖論方法，結(jié)合2009年的水系圖和2022年的衛(wèi)星影像，對(duì)西溪濕地的河網(wǎng)圖模型進(jìn)行概化(圖2和圖3)。為進(jìn)一步研究濕地時(shí)空格局演變的差異，根據(jù)西溪濕地四縱兩橫的水系結(jié)構(gòu)將其劃分為5個(gè)區(qū)域，分別對(duì)應(yīng)五常港、朝天暮港、十字港和蔣村港4 條縱向主干河道中相鄰河道之間的區(qū)域，即圖2和圖3中的區(qū)域1～區(qū)域5。

圖2 2009年西溪濕地河網(wǎng)概化圖Fig.2 Generalization map of river network in the Xixi Wetland in 2009

圖3 2022年西溪濕地河網(wǎng)概化圖Fig.3 Generalization map of river network in the Xixi Wetland in 2022

從圖2 和圖3 可以看出，2009—2022 年，由于城市化建設(shè)的影響，西溪濕地原有河道減少了8條，其中區(qū)域2 減少了1 條，區(qū)域3 減少了2 條，區(qū)域4減少了3條，區(qū)域5減少了2條，而區(qū)域3的濕地區(qū)新增了1 條。增加的河道和減少的河道主要為支汊河道，分布在西溪濕地北部及東北部區(qū)域。

2.2 連通度計(jì)算方法

當(dāng)河網(wǎng)平面形態(tài)不考慮水流因素時(shí)，河網(wǎng)水系概化圖模型是無向圖[19-21]，概化的模型可簡(jiǎn)化寫成二元素圖G=(V，E)，其中V表示節(jié)點(diǎn)集合，E表示邊集合，其中點(diǎn)與點(diǎn)之間的關(guān)系通過圖的鄰接矩陣[19]表示。

按照上述對(duì)河網(wǎng)水系連通狀態(tài)的判別，若矩陣S中不存在零元素，說明水系圖是連通的，否則為不連通。為了評(píng)價(jià)濕地各區(qū)域的水系連通程度，借助圖論法中的平均度值(在無權(quán)圖模型中，所有節(jié)點(diǎn)之間路徑的平均值是圖的平均距離，被稱為圖的平均節(jié)點(diǎn)度值，簡(jiǎn)稱平均度值)，定量評(píng)價(jià)水系結(jié)構(gòu)變化對(duì)連通性的影響，它既可以表示復(fù)雜圖模型中節(jié)點(diǎn)的分散程度，也可以用來比較復(fù)雜圖模型的大小情況[22]。

其中節(jié)點(diǎn)度表示與節(jié)點(diǎn)i相關(guān)聯(lián)的邊的數(shù)目[23-24]，對(duì)于復(fù)雜圖模型A≡(aij)n×n，利用Matlab 軟件，對(duì)鄰接矩陣進(jìn)行計(jì)算得到節(jié)點(diǎn)度e，即從而可知河網(wǎng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的重要性，為提出濕地水系連通措施提供支撐。

上述提及的圖論法只是描述河網(wǎng)水系之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系，無法衡量河網(wǎng)水系的功能特性。因此，在眾多工程實(shí)施中，河道疏浚是增強(qiáng)水系連通的有效措施，其可以增加河道的斷面面積，并提高河流的過流能力，因此可以用河道斷面面積近似表示河道的過流能力。

在實(shí)際河網(wǎng)中，各邊的能量輸出不同，故對(duì)評(píng)價(jià)水系連通性的平均度值進(jìn)行了加權(quán)改進(jìn)，將表示河道過流能力的河道斷面面積作為各條河道的邊權(quán)重，利用加權(quán)平均度值對(duì)其連通性進(jìn)行評(píng)價(jià)，并以其作為濕地分區(qū)的加權(quán)連通度。

本研究借助圖論法先判斷圖的連通狀態(tài)，然后采用平均度值度量濕地的水系連通性，則平均度值R的表達(dá)式為：

公式(1)中，R為平均度值；N為節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)；rij為任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間邊的數(shù)目。

再引入河道斷面面積作為邊權(quán)值dij，dij表示節(jié)點(diǎn)vi到vj的最短距離所對(duì)應(yīng)的邊權(quán)值，采用加權(quán)連通度對(duì)濕地水系連通性進(jìn)行評(píng)價(jià)，則加權(quán)連通度D的表達(dá)式為：

公式(2)中，D為加權(quán)連通度；dij為邊權(quán)值；n為節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)。

3 結(jié)果與討論

3.1 水系連通前節(jié)點(diǎn)的度值分布

根據(jù)構(gòu)建的西溪濕地河網(wǎng)圖模型，對(duì)水系圖模型中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)，分別建立5個(gè)區(qū)域水系圖模型的鄰接矩陣，依據(jù)圖論分析方法實(shí)現(xiàn)對(duì)濕地各區(qū)域水系連通狀態(tài)的判別。經(jīng)計(jì)算，西溪濕地5個(gè)區(qū)域的連通性判定矩陣S中均不存在零元素，說明5個(gè)區(qū)域的水系圖是連通的。

將西溪濕地2009 年和2022 年的水系節(jié)點(diǎn)的度值分布情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(圖4 和圖5)，結(jié)果顯示2009 年圖的平均度值3.19，其中12 個(gè)節(jié)點(diǎn)的度值為4，占節(jié)點(diǎn)總數(shù)的11.01%，72個(gè)節(jié)點(diǎn)的度值為3，占節(jié)點(diǎn)總數(shù)的66.06%，其他度值為1和2的節(jié)點(diǎn)受邊界條件限制或者為斷頭河；2022 年圖的平均度值2.42，其中9 個(gè)節(jié)點(diǎn)的度值為4，占節(jié)點(diǎn)總數(shù)的9.09%，69 個(gè)節(jié)點(diǎn)的度值為3，占節(jié)點(diǎn)總數(shù)的69.7%，度值為1的節(jié)點(diǎn)同樣或受邊界限制或?yàn)閿囝^河。

圖4 2009年西溪濕地河網(wǎng)圖模型中節(jié)點(diǎn)的度值分布Fig.4 Degree values distribution of nodes in river network model of the Xixi Wetland in 2009

圖5 2022年西溪濕地河網(wǎng)圖模型中節(jié)點(diǎn)的度值分布Fig.5 Degree values distribution of nodes in river network model of the Xixi Wetland in 2022

3.2 建議連通方案

根據(jù)2009 年和2022 年濕地河網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)度值的分布情況，5 個(gè)區(qū)域都存在斷頭河，其節(jié)點(diǎn)度值均為1，總計(jì)12條河道。因此，建議將12條斷頭河與其就近的河道進(jìn)行連通，并計(jì)算連通后的水系連通性，繪制連通后的河網(wǎng)水系概化圖(圖6)。

圖6 建議連通后西溪濕地河網(wǎng)概化圖Fig.6 Generalization map of river network in the Xixi Wetland after the proposed linkage

3.3 節(jié)點(diǎn)數(shù)和邊數(shù)分布

將2009年、2022年以及建議連通后的節(jié)點(diǎn)數(shù)和邊數(shù)分布情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如圖7 所示。與2009年相比，2022年西溪濕地區(qū)域1至區(qū)域5的節(jié)點(diǎn)數(shù)和邊數(shù)都減少，節(jié)點(diǎn)數(shù)由原來的109 個(gè)減少到99個(gè)，邊數(shù)由原來的147條減少到133條。在圖論理論中，節(jié)點(diǎn)數(shù)和邊數(shù)的變化會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的整體性能和穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。節(jié)點(diǎn)數(shù)和邊數(shù)的減少反映了區(qū)域結(jié)構(gòu)的變化，表明濕地的規(guī)模變小，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)稀疏化，節(jié)點(diǎn)之間的連接關(guān)系減少，從而影響平均度值結(jié)果。一般來說，節(jié)點(diǎn)數(shù)和邊數(shù)減少會(huì)導(dǎo)致河網(wǎng)的脆弱性增加，因?yàn)楣?jié)點(diǎn)間的連接減少使河網(wǎng)更容易受到破壞[19]。

圖7 不同區(qū)域節(jié)點(diǎn)數(shù)和邊數(shù)的分布Fig.7 Distribution of node number and edge number in different regions

3.4 平均度值結(jié)果對(duì)比

基于圖論法，利用Matlab軟件，通過編程計(jì)算2009 年、2022 年以及建議連通后西溪濕地5 個(gè)區(qū)域水系圖的平均度值，結(jié)果見圖8。2009 年和2022年西溪濕地5個(gè)區(qū)域的平均度值主要集中在2.5～3.5，表示河網(wǎng)圖為稀疏網(wǎng)絡(luò)，這是濕地河網(wǎng)圖的典型特點(diǎn)。各區(qū)域按照平均度值從大到小排序，依次為區(qū)域4、區(qū)域3、區(qū)域2、區(qū)域1、區(qū)域5，其中區(qū)域4 的平均度值最高，區(qū)域5 的平均度值最低。除了區(qū)域4的平均度值由2009年的3.41增加到2022 年的3.48，增加率為2.05%，其他區(qū)域的平均度值都減少，減少率在3.03%～4.39%之間，說明濕地的平均度值變化不大。

建議連通后，西溪濕地5個(gè)區(qū)域的平均度值主要集中在3～3.5，說明濕地河網(wǎng)圖相較于連通前更緊密，各區(qū)域按照平均度值從大到小排序，依次為區(qū)域1、區(qū)域2、區(qū)域4、區(qū)域3、區(qū)域5，其中區(qū)域1的平均度值最高，區(qū)域5的平均度值最低。建議連通后，各區(qū)域的平均度值都有所增加，其中區(qū)域1的平均度值由原來的3 增加到3.62，增加率高達(dá)20.67%，區(qū)域4無變化，其他區(qū)域平均度值的增加率范圍為4.52%～12.50%，說明建議連通后的濕地的連通能力有所增強(qiáng)。

3.5 加權(quán)連通度結(jié)果對(duì)比

與上述圖論中的平均度值計(jì)算方法不同，在引入河道斷面面積的權(quán)重下對(duì)2009年、2022年以及建議連通后西溪濕地5 個(gè)區(qū)域的加權(quán)連通度進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見圖9。2009 年與2022 年西溪濕地5個(gè)區(qū)域的加權(quán)連通度主要集中在3.0～4.5，各區(qū)域按照連通度從大到小排序，依次為區(qū)域4、區(qū)域2、區(qū)域1、區(qū)域3、區(qū)域5，其中區(qū)域4的連通度最高，區(qū)域5 的連通度最低；除了區(qū)域1 的加權(quán)連通度無變化，其他區(qū)域的加權(quán)連通度都減少，減少率范圍為0.55%～5.75%，說明濕地的加權(quán)連通度變化不一致，區(qū)域5變化明顯，其他區(qū)域變化較小。

圖9 加權(quán)連通度計(jì)算結(jié)果Fig.9 Calculation results of weighted connectivity

建議連通后，西溪濕地5個(gè)區(qū)域的水系連通度主要集中在3.5～5.5，各區(qū)域按照連通度從大到小排序，依次為區(qū)域4、區(qū)域2、區(qū)域1、區(qū)域5、區(qū)域3，其中區(qū)域4 的連通度最高，區(qū)域3 的連通度最低。建議連通后各區(qū)域的連通度都有所增加，其中區(qū)域2的連通度由原來的4.21提高到5.26，增加率為24.77%，區(qū)域5 的連通度由原來的2.78 提高到3.74，增加率高達(dá)34.77%，其他區(qū)域連通度的增加率在4.66%～16.73%之間，說明建議連通后濕地的連通能力增強(qiáng)(圖9)。

3.6 水系連通性評(píng)價(jià)

由上述計(jì)算結(jié)果可知，如果不考慮河網(wǎng)中各邊能量輸出的不同，各分區(qū)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量不同以及其連接邊數(shù)不同，得到的平均度值也不同；如果考慮河網(wǎng)中各邊能量輸出的不同，則節(jié)點(diǎn)數(shù)量不同，節(jié)點(diǎn)之間的邊權(quán)值即河道的斷面面積不同，加權(quán)連通度也不同。一般來說，水系河網(wǎng)的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，水系之間的連通性就越好，水系發(fā)育得越完善和成熟[25-26]。

3.6.1 水系連通性的時(shí)間變化

從時(shí)間上來看，隨著城市的發(fā)展，西溪濕地部分枝杈河道的消失導(dǎo)致水系概化圖上的節(jié)點(diǎn)數(shù)和邊數(shù)減少，節(jié)點(diǎn)數(shù)由2009 年的109 個(gè)減少到2022年的99 個(gè)，減少率達(dá)到了9.17%；邊數(shù)由原來的147 條減少到2022 年的133 條，減少率達(dá)到9.52%。由節(jié)點(diǎn)數(shù)的減少率小于邊數(shù)的減少率可知，各區(qū)域的平均度值都有所減少，這是由于傳統(tǒng)的種植方式和養(yǎng)殖方式導(dǎo)致濕地形成大大小小的封閉池塘，從而影響了河塘的連通性。

各區(qū)域的加權(quán)連通度與濕地水系的平均度值的并不一致，這與城市化導(dǎo)致河流水系趨于主干化相關(guān)，部分枝杈河道的消失、支干河道的拓寬與建設(shè)，導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)之間的邊權(quán)值減少，節(jié)點(diǎn)數(shù)量減少，濕地的加權(quán)連通度相對(duì)減少。

3.6.2 水系連通性的空間變化

從空間上來看，不同區(qū)域的水系連通性有一定差別，呈現(xiàn)不平衡的特點(diǎn)，這主要是由于人類活動(dòng)對(duì)不同區(qū)域水資源的需求不同所造成的。區(qū)域1和區(qū)域5分別處在濕地東西邊界，受周邊居民的影響較大，部分濕地被開發(fā)成種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)用地，圍塘造田、圍河造魚塘等現(xiàn)象不斷增加，從而造成部分河道成為斷頭河、河塘面積減少、河道淤積等問題。此外，房地產(chǎn)的開發(fā)對(duì)濕地周邊水域也造成了破壞，部分河塘被填埋，河流被堵塞，水體流動(dòng)性下降[27]，甚至導(dǎo)致部分河道消失。因此節(jié)點(diǎn)數(shù)減少，節(jié)點(diǎn)連接的邊數(shù)也減少，平均度值處在較低水平，從而使得節(jié)點(diǎn)通達(dá)能力減弱。區(qū)域2、區(qū)域3和區(qū)域4的平均度值較高，主要與旅游開發(fā)和政府政策有關(guān)，三個(gè)區(qū)域提供游客劃船的航道較多，更加注重區(qū)域河道的水資源管理，其節(jié)點(diǎn)數(shù)量多，節(jié)點(diǎn)連接的邊數(shù)也較多，使得濕地的過流能力較強(qiáng)；如果對(duì)12條斷頭河道進(jìn)行連通，則度值為1 的節(jié)點(diǎn)減少，即部分邊上的節(jié)點(diǎn)數(shù)量增加(節(jié)點(diǎn)16、節(jié)點(diǎn)68 和節(jié)點(diǎn)83)、連接的邊數(shù)也增加，因此部分節(jié)點(diǎn)度值有所增加，節(jié)點(diǎn)42 由度值3 增加到度值5，節(jié)點(diǎn)66由度值3增加到度值4，增加的節(jié)點(diǎn)16、節(jié)點(diǎn)68和節(jié)點(diǎn)83度值均為3，各區(qū)域的平均度值均增加，說明不同區(qū)域河網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)間的通達(dá)能力有所加強(qiáng)，濕地內(nèi)部河網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，建議連通后的濕地水系連通性變化較大且連通性增強(qiáng)。

在考慮河網(wǎng)各邊能量輸出不同的條件下，區(qū)域3和區(qū)域5的加權(quán)連通度較低，與分析其平均度值的原因類似，主要與人為因素有關(guān)，處于邊界地帶的區(qū)域受到人類活動(dòng)影響明顯，傳統(tǒng)的種植方式以及房地產(chǎn)的開發(fā)造成河塘面積減少，河道斷面面積減少，節(jié)點(diǎn)之間的邊權(quán)值較小，說明連通能力較弱，有一定的優(yōu)化空間；區(qū)域1的水系連通度較低與河道寬度有關(guān)，除了主干河道寬度較大之外，其他河道的寬度都處在較小的區(qū)間，節(jié)點(diǎn)之間的斷面面積較小，因此連通能力較弱，建議在該區(qū)域通過連通河道來提高水系連通性；區(qū)域2和區(qū)域4 的加權(quán)連通度較高，與濕地水系的區(qū)域差異有關(guān)，由于區(qū)域內(nèi)的支干河道寬度較大，水位較深，河道斷面面積大，過流能力強(qiáng)，因此節(jié)點(diǎn)之間的邊權(quán)值較大，加權(quán)連通能力較強(qiáng)；根據(jù)12條斷頭河連通后的分析結(jié)果來看，度值為1的節(jié)點(diǎn)數(shù)量減少，斷頭河道疏浚后與其他河道相連，河道寬度增大，對(duì)應(yīng)的斷面面積增加，河道之間的過流能力增強(qiáng)，各區(qū)域的加權(quán)連通度都有所提高?？梢姡ㄗh連通后的方案對(duì)西溪濕地區(qū)域水系連通性有較好的改善效果，可以為西溪濕地連通方案的制定提供依據(jù)。

3.6.3 水系連通性變化的影響因素

城市化過程中的濕地墾殖、道路建設(shè)和房地產(chǎn)開發(fā)是濕地水系連通性變化的主要影響因素。20世紀(jì)80年代以來，杭州郊區(qū)城鎮(zhèn)化的推進(jìn)對(duì)西溪濕地以農(nóng)耕、漁耕為主的傳統(tǒng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)造成了一定的沖擊，西溪濕地面臨轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式和提升空間格局的壓力。例如，以廠房開發(fā)、村居建設(shè)等土地利用形式為主導(dǎo)，對(duì)西溪濕地進(jìn)行用地布局和開發(fā)；在缺乏制度約束的條件下，村民違規(guī)占用道路及河灘岸線的濕地建房，并將部分濕地改造為農(nóng)田和養(yǎng)殖區(qū)。在其影響下，部分濕地演變成了大大小小的封閉池塘，從而導(dǎo)致了河塘不連通的狀況。

2003—2009 年，西溪濕地向以濕地景觀為核心、以生產(chǎn)生活用地為輔的生態(tài)型城市旅游區(qū)方向發(fā)展。政府投入100 多億資金用于生態(tài)修復(fù)和土地開發(fā)[28]，使得旅游景觀區(qū)域連片擴(kuò)張，濕地、村居用地、水域等呈現(xiàn)縮減趨勢(shì)，濕地連通性進(jìn)一步減弱。

2009年以后，隨著新型城鎮(zhèn)化的發(fā)展，西溪濕地優(yōu)美的環(huán)境吸引了很多房地產(chǎn)商前來投資，對(duì)西溪濕地土地和水域造成了一定的破壞[27]，部分庫(kù)塘被填埋，使得水域面積減少，另外施工產(chǎn)生的固體廢棄物堆積造成河流堵塞，水系連通性受阻[28]。建議根據(jù)濕地實(shí)際情況對(duì)支汊河道進(jìn)行相應(yīng)的疏通和清淤，提高濕地整體水系連通性。

4 結(jié) 論

利用圖論法將復(fù)雜的濕地河網(wǎng)水系概化為“點(diǎn)與線”圖，在平均度值的基礎(chǔ)上，采用以河道斷面面積作為邊權(quán)值的連通度計(jì)算方法，應(yīng)用圖論中的最短路徑法實(shí)現(xiàn)對(duì)濕地水系連通程度的定量化分析。評(píng)價(jià)結(jié)果表明，2009 年西溪濕地5 個(gè)區(qū)域的加權(quán)連通度分別為3.68、4.24、3.10、5.29 和2.94，與之相比，2022 年西溪濕地5 個(gè)區(qū)域的加權(quán)連通度均減少，減少率范圍為0.55%～5.75%。相比于傳統(tǒng)的圖論方法，改進(jìn)后的圖論法更加符合西溪濕地的水系連通情況，能夠避免出現(xiàn)連卻不通的問題。

通過分析節(jié)點(diǎn)度值的分布情況，篩選出度值為1的節(jié)點(diǎn)，提出對(duì)度值為1的12條斷頭河與就近河道連通的建議，并對(duì)連通后濕地水系的連通性進(jìn)行模擬分析，結(jié)果表明，建議連通后西溪濕地5個(gè)區(qū)域的加權(quán)連通度分別為4.30、5.26、3.40、5.50和3.74，比2022年的加權(quán)連通度高，增加率范圍為4.66%～34.77%，該研究結(jié)果可作為西溪濕地水系合理連通方案的參考。

從水系連通性的時(shí)間變化、空間變化及其影響因素3 方面，對(duì)2009 年和2022 年的濕地水系連通性變化進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)城市化過程中的濕地墾殖、道路建設(shè)和房地產(chǎn)開發(fā)是濕地水系連通性變化的主要影響因素。

對(duì)2009 年與2022 年西溪濕地的水系連通性進(jìn)行對(duì)比分析，并提出了連通建議，但仍存在不足之處，比如，未將該方法與研究區(qū)域的排澇情況、水環(huán)境以及水質(zhì)情況等進(jìn)行聯(lián)系，建議今后進(jìn)一步開展?jié)竦厮颠B通與水力連通、物質(zhì)連通的相關(guān)分析，并驗(yàn)證評(píng)價(jià)方法的準(zhǔn)確性，為整體提高濕地水系連通性的連通布局提供更合理的方案。