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城市湿地作为城市有机组成部分，在促进城市可持续发展、维持城市生物多样性以及调节城市局部气候等方面，承担着重要的生态系统服务功能[2]。而且，城市湿地对城市的景观格局及可持续发展起着至关重要的作用。与此同时，湿地在改善城市生态环境、提高城市生态系统等服务功能的同时，也遭受到了经济、社会文化形态和城市环境的极大影响[3]。
随着对湿地认识的深入，湿地景观格局研究逐渐成为湿地研究的热点之一，城市湿地水环境效应尤其引起人们的关注[4-5]。以此，本文从湿地景观的概念入手，以杭州市城西湿地为例，基于遥感和GIS技术，分析湿地水质与不同缓冲区的土地利用方式和景观格局的相关性，探究城市湿地景观格局的水环境效应。
2 湿地景观格局分析
2.1 湿地景观的概念
湿地与森林、海洋一起并列为全球三大生态系统，是自然界最重要的生态景观和人类生存环境之一，在许多方面都发挥着重要的作用。如调节径流、防御自然灾害、调节气候、减少污染、和维持区域生态平衡[6-7]。
湿地通常具有三个突出作用：（1）湿地的生态作用，湿地生物多样性丰富，对改善气候、调节径流、预防自然灾害发生有显著的作用；（2）湿地蕴含着丰富的自然资源，提供水资源、矿物资源以及大量的动植物产品；（3）湿地能够提供有益的社会功能，供人类观光、娱乐以及旅游。
湿地区域具有丰富的生物物种，多种多样的生物赖以湿地栖息、繁衍、生产。在维持生物多样性方面，湿地明显起了重要作用，而城市中湿地的生物多样性既作为城市可持续发展的物质基础，同样也是城市发展多样性的文化基础[8]。我国国家湿地保护体系把城市湿地公园列为的重要组成部分，在提升城市文明程度和城市生态环境质量，缓解城市建设过程中的生态压力，湿地的植被在水生生态系统中起着至关重要的基础作用，同样也是构成城市湿地公园的基本要素[10-12]。
湿地景观广义上是指出现在从微观到宏观不同尺度上的,具有空间缀块性或异质性的湿地单元[13]。湿地景观格局的变化与不同的土地利用类型、自然条件变化及其物种多样性变化密切相关。对于全球变化，湿地景观格局无论在区域甚至全球尺度上都有净贡献[14]。城市湿地属于湿地景观的一种，在城市化进程中对自然灾害防控和环境调节等方面都有着重要意义，发挥着重要的生态和社会服务功能。近十余年来，湿地景观研究已经成为了一个新兴的热点领域，大大地促进了湿地学科的发展，21世纪以来，论文数量不断地攀升，湿地研究内容有了许多不同的分支，快速地发展了湿地景观的研究[9]。
2.2 景观格局定量分析
景观格局是指形状和大小各异的景观要素在空间上的排列形式[15]。景观指数是描述景观格局及其变化，用来建立景观与格局过程之间的联系的定量化研究指标[16]。景观指数是景观格局分析通常使用的指标，通过景观指数描述景观格局，不但可以使空间数据获得一定的统计性质，而且还可针对不同空间尺度上的景观格局特征通过分析与比较，对景观的空间配置、组成特征、动态变化等进行定量描述和监测[17-18]。
2.2.1 景观多样性指数H
多样性指数(H)大小反映各景观类型和整个景观的多少所占比例的变化。其多样性指数为0时，表示由单一景观类型构成；由两个以上的类型构成的景观，景观的多样性为最高时，表示各景观类型所占比例相等；景观的多样性降低，则各景观类型所占比例差异增大。
景观多样性H的计算公式如下[19]：