郭宇+王仁靖+王善維
摘要:以鴨綠江口濱海濕地保護區1995年和2010年兩期遙感影像為基礎數據,進行景觀格局指數計算,對研究區景觀格局的變化特征進行分析。結果表明:1995—2010 年,保護區天然濕地的面積減少了19.58 km2,其中灘涂面積大量縮減;景觀斑塊數(NP)由1995年的2 177塊增加到2010年的2 928塊,增加了34.50%,表明東港市濱海濕地的景觀破碎化程度越來越嚴重。濱海濕地景觀的變化同時受到自然因素和人為因素的影響。
關鍵詞:濱海濕地;鴨綠江口;景觀格局;影響因素;分析
中圖分類號:X37 文獻標識碼:A 文章編號:1674-1161(2014)03-0006-03
河口三角洲濕地位于河、海、陸、氣、人類社會五大介質作用的交集點上,既是氣候變化的敏感區,也是生態環境的脆弱區,在調節氣候、涵養水源、分散洪水、凈化環境、保護生物多樣性等方面具有極其重要的作用。河口濱海濕地的發展變化直接反映人類社會與自然環境的物質與能量交換,其生態健康不僅關系到地區的自然環境和生態安全,也影響著人類社會的和諧發展。由于河口濱海濕地的特殊地理位置和作用,在開發利用海洋資源時,如何對濱海濕地進行更好的保護,已成為國內外學者研究的熱點問題之一。
景觀格局分析是景觀生態學研究的核心問題,通過對景觀格局的定量描述可以把景觀的空間特征與時間過程聯系起來,從更深層次上揭示景觀格局的變化。將景觀格局分析應用于河口濱海的研究,對于濕地資源的可持續利用具有重要的意義。
1 研究區概況
丹東鴨綠江口濕地國家級自然保護區(以下簡稱“保護區”)位于遼寧省東南部的東港市境內,東起東港再生資源基地西側路,西至西孫線與河沿底溝交點,北起鶴大公路(不含駐地鎮),南臨黃海6 m等深線,沿東港境內海岸線呈帶狀分布,其地理坐標是123°31′110″E至124°09′400″E,39°40′500″N至40°40′270″N,總面積為822 km2。保護區由陸地、蘆葦地、灘涂和淺海海域四大部分組成,為內陸濕地和水域生態類型與海洋和海岸生態類型的復合生態系統。保護區內部設有核心區、試驗區和緩沖區。
2 數據來源及處理
選取保護區整體作為研究區,選擇1995年10月與2010年10月兩期,空間分辨率為30 m,軌道號為118/35,Landsat-5 TM影像數據,并采用1∶50 000地形圖為參考數據,對影像進行幾何精校正。根據研究區生態環境特點,首先建立保護區各土地利用類型的解譯標志,采用監督分類和人工目視解譯相結合的方法解譯。參照《土地利用現狀分類》,將研究區土地類型確定為13類:水田、旱地、蘆葦地、灘涂、近海、河流、養殖水面、鹽田、坑塘、居民點用地、交通用地、溝渠、林地;并將濕地類型分為人工濕地和天然濕地,其中水田、養殖水面、鹽田、坑塘為人工濕地,蘆葦地、灘涂、河流為天然濕地。
3 景觀格局分析
3.1 景觀指標選取與計算
景觀由大小不同的斑塊組成,斑塊的空間分布即為景觀格局,是景觀異質性的具體表現。可采用景觀指數來描述景觀的空間格局。根據研究區特點,選取斑塊面積(CA)、景觀斑塊數(NP)、景觀密度(PD)、斑塊比例(PLAND)和最大斑塊指數(LPI)來定量分析研究區景觀格局特征及變化。應用景觀軟件計算兩期景觀指數。
3.2 景觀指標評價
1995年研究區斑塊總數為2 177塊,2010年為2 928塊,增加了751個斑塊,這表明景觀破碎化程度加劇。
在人工濕地中,養殖水面的斑塊數目增加3塊,這說明養殖迅速發展不僅占據了灘涂的面積,而且還有向蘆葦地區域發展的特征,反映了養殖業發展的快速性和面積擴大的復雜性。而河流水面、水田、蘆葦地和坑塘的斑塊數有所減小,說明城市化的發展使小的隔離斑塊逐漸消失,變化成了旱地、建設用地等。
通過景觀格局分析發現,雖然斑塊類型沒有發生明顯變化,但是斑塊面積指數(CA)變化較劇烈。以蘆葦地為例,其CA值在15 a內下降了4.70%;其斑塊所占景觀面積比例指數(PLAND)由1995年的4.77%下降到2010年的4.55%。而研究區人工濕地上升最快的斑塊類型是養殖水面,其 PLAND從1995年的8.07%上升到了2010年9.36%;其CA 值也大幅上升。這一變化與該地區大力發展水產養殖的相關政策有關。
4 影響因素分析
濱海濕地景觀變化的影響因素主要分為自然因素和人為因素兩類。這兩類因素共同作用,導致鴨綠江口濱海濕地的格局發生了改變。
4.1 自然因素
風暴潮的發生,一方面會使海平面上升和海岸受侵蝕,造成潮間帶濕地向潮下帶濕地演替,濱海濕地一邊向海洋擴張,導致濕地鹽漬化加重、植被死亡、濕地生態系統破壞。另一方面,風暴潮引起海岸受侵蝕,使大陸海岸線向內陸不斷延伸,造成土地大量流失、海岸建筑物破壞等情況,不僅帶來經濟損失,還引起一系列生態環境問題。
4.2 人為因素
1) 自然濕地的破壞與城市化建設。近年來,政府提出了一系列導向性政策以發展海洋漁業和農業,因此灘涂等自然濕地被大量圍墾、面積大大減少,而養殖水面迅速增加。此外,城市化建設與旅游業的發展,使得濱海濕地被不合理開發,這也是濕地面積減少的主要原因之一。
2) 環境污染。隨著城市與工業的發展,沿岸城市生活廢水和工業廢水、農業化肥、農藥的殘留物等導致東港市眾多河流的下游受到污染,對濱海濕地的土壤及水源也造成了不同程度的影響,降低了濕地的功能與效益,并且危害到人類健康。
5 結論
研究區景觀格局的變化主要是受自然驅動因素和人為驅動因素的相互作用而發生的。風暴潮、海岸侵蝕等自然災害是東港市濱海濕地破碎化的自然驅動力;而追求經濟利益背景下人為墾殖天然濕地與城市化建設、濕地水資源補給缺乏、環境污染是主要的人為驅動力。這些因素相互作用,導致濱海天然濕地面積減小,生物多樣性和豐富度降低,生態功能下降。
摘要:以鴨綠江口濱海濕地保護區1995年和2010年兩期遙感影像為基礎數據,進行景觀格局指數計算,對研究區景觀格局的變化特征進行分析。結果表明:1995—2010 年,保護區天然濕地的面積減少了19.58 km2,其中灘涂面積大量縮減;景觀斑塊數(NP)由1995年的2 177塊增加到2010年的2 928塊,增加了34.50%,表明東港市濱海濕地的景觀破碎化程度越來越嚴重。濱海濕地景觀的變化同時受到自然因素和人為因素的影響。
關鍵詞:濱海濕地;鴨綠江口;景觀格局;影響因素;分析
中圖分類號:X37 文獻標識碼:A 文章編號:1674-1161(2014)03-0006-03
河口三角洲濕地位于河、海、陸、氣、人類社會五大介質作用的交集點上,既是氣候變化的敏感區,也是生態環境的脆弱區,在調節氣候、涵養水源、分散洪水、凈化環境、保護生物多樣性等方面具有極其重要的作用。河口濱海濕地的發展變化直接反映人類社會與自然環境的物質與能量交換,其生態健康不僅關系到地區的自然環境和生態安全,也影響著人類社會的和諧發展。由于河口濱海濕地的特殊地理位置和作用,在開發利用海洋資源時,如何對濱海濕地進行更好的保護,已成為國內外學者研究的熱點問題之一。
景觀格局分析是景觀生態學研究的核心問題,通過對景觀格局的定量描述可以把景觀的空間特征與時間過程聯系起來,從更深層次上揭示景觀格局的變化。將景觀格局分析應用于河口濱海的研究,對于濕地資源的可持續利用具有重要的意義。
1 研究區概況
丹東鴨綠江口濕地國家級自然保護區(以下簡稱“保護區”)位于遼寧省東南部的東港市境內,東起東港再生資源基地西側路,西至西孫線與河沿底溝交點,北起鶴大公路(不含駐地鎮),南臨黃海6 m等深線,沿東港境內海岸線呈帶狀分布,其地理坐標是123°31′110″E至124°09′400″E,39°40′500″N至40°40′270″N,總面積為822 km2。保護區由陸地、蘆葦地、灘涂和淺海海域四大部分組成,為內陸濕地和水域生態類型與海洋和海岸生態類型的復合生態系統。保護區內部設有核心區、試驗區和緩沖區。
2 數據來源及處理
選取保護區整體作為研究區,選擇1995年10月與2010年10月兩期,空間分辨率為30 m,軌道號為118/35,Landsat-5 TM影像數據,并采用1∶50 000地形圖為參考數據,對影像進行幾何精校正。根據研究區生態環境特點,首先建立保護區各土地利用類型的解譯標志,采用監督分類和人工目視解譯相結合的方法解譯。參照《土地利用現狀分類》,將研究區土地類型確定為13類:水田、旱地、蘆葦地、灘涂、近海、河流、養殖水面、鹽田、坑塘、居民點用地、交通用地、溝渠、林地;并將濕地類型分為人工濕地和天然濕地,其中水田、養殖水面、鹽田、坑塘為人工濕地,蘆葦地、灘涂、河流為天然濕地。
3 景觀格局分析
3.1 景觀指標選取與計算
景觀由大小不同的斑塊組成,斑塊的空間分布即為景觀格局,是景觀異質性的具體表現。可采用景觀指數來描述景觀的空間格局。根據研究區特點,選取斑塊面積(CA)、景觀斑塊數(NP)、景觀密度(PD)、斑塊比例(PLAND)和最大斑塊指數(LPI)來定量分析研究區景觀格局特征及變化。應用景觀軟件計算兩期景觀指數。
3.2 景觀指標評價
1995年研究區斑塊總數為2 177塊,2010年為2 928塊,增加了751個斑塊,這表明景觀破碎化程度加劇。
在人工濕地中,養殖水面的斑塊數目增加3塊,這說明養殖迅速發展不僅占據了灘涂的面積,而且還有向蘆葦地區域發展的特征,反映了養殖業發展的快速性和面積擴大的復雜性。而河流水面、水田、蘆葦地和坑塘的斑塊數有所減小,說明城市化的發展使小的隔離斑塊逐漸消失,變化成了旱地、建設用地等。
通過景觀格局分析發現,雖然斑塊類型沒有發生明顯變化,但是斑塊面積指數(CA)變化較劇烈。以蘆葦地為例,其CA值在15 a內下降了4.70%;其斑塊所占景觀面積比例指數(PLAND)由1995年的4.77%下降到2010年的4.55%。而研究區人工濕地上升最快的斑塊類型是養殖水面,其 PLAND從1995年的8.07%上升到了2010年9.36%;其CA 值也大幅上升。這一變化與該地區大力發展水產養殖的相關政策有關。
4 影響因素分析
濱海濕地景觀變化的影響因素主要分為自然因素和人為因素兩類。這兩類因素共同作用,導致鴨綠江口濱海濕地的格局發生了改變。
4.1 自然因素
風暴潮的發生,一方面會使海平面上升和海岸受侵蝕,造成潮間帶濕地向潮下帶濕地演替,濱海濕地一邊向海洋擴張,導致濕地鹽漬化加重、植被死亡、濕地生態系統破壞。另一方面,風暴潮引起海岸受侵蝕,使大陸海岸線向內陸不斷延伸,造成土地大量流失、海岸建筑物破壞等情況,不僅帶來經濟損失,還引起一系列生態環境問題。
4.2 人為因素
1) 自然濕地的破壞與城市化建設。近年來,政府提出了一系列導向性政策以發展海洋漁業和農業,因此灘涂等自然濕地被大量圍墾、面積大大減少,而養殖水面迅速增加。此外,城市化建設與旅游業的發展,使得濱海濕地被不合理開發,這也是濕地面積減少的主要原因之一。
2) 環境污染。隨著城市與工業的發展,沿岸城市生活廢水和工業廢水、農業化肥、農藥的殘留物等導致東港市眾多河流的下游受到污染,對濱海濕地的土壤及水源也造成了不同程度的影響,降低了濕地的功能與效益,并且危害到人類健康。
5 結論
研究區景觀格局的變化主要是受自然驅動因素和人為驅動因素的相互作用而發生的。風暴潮、海岸侵蝕等自然災害是東港市濱海濕地破碎化的自然驅動力;而追求經濟利益背景下人為墾殖天然濕地與城市化建設、濕地水資源補給缺乏、環境污染是主要的人為驅動力。這些因素相互作用,導致濱海天然濕地面積減小,生物多樣性和豐富度降低,生態功能下降。
摘要:以鴨綠江口濱海濕地保護區1995年和2010年兩期遙感影像為基礎數據,進行景觀格局指數計算,對研究區景觀格局的變化特征進行分析。結果表明:1995—2010 年,保護區天然濕地的面積減少了19.58 km2,其中灘涂面積大量縮減;景觀斑塊數(NP)由1995年的2 177塊增加到2010年的2 928塊,增加了34.50%,表明東港市濱海濕地的景觀破碎化程度越來越嚴重。濱海濕地景觀的變化同時受到自然因素和人為因素的影響。
關鍵詞:濱海濕地;鴨綠江口;景觀格局;影響因素;分析
中圖分類號:X37 文獻標識碼:A 文章編號:1674-1161(2014)03-0006-03
河口三角洲濕地位于河、海、陸、氣、人類社會五大介質作用的交集點上,既是氣候變化的敏感區,也是生態環境的脆弱區,在調節氣候、涵養水源、分散洪水、凈化環境、保護生物多樣性等方面具有極其重要的作用。河口濱海濕地的發展變化直接反映人類社會與自然環境的物質與能量交換,其生態健康不僅關系到地區的自然環境和生態安全,也影響著人類社會的和諧發展。由于河口濱海濕地的特殊地理位置和作用,在開發利用海洋資源時,如何對濱海濕地進行更好的保護,已成為國內外學者研究的熱點問題之一。
景觀格局分析是景觀生態學研究的核心問題,通過對景觀格局的定量描述可以把景觀的空間特征與時間過程聯系起來,從更深層次上揭示景觀格局的變化。將景觀格局分析應用于河口濱海的研究,對于濕地資源的可持續利用具有重要的意義。
1 研究區概況
丹東鴨綠江口濕地國家級自然保護區(以下簡稱“保護區”)位于遼寧省東南部的東港市境內,東起東港再生資源基地西側路,西至西孫線與河沿底溝交點,北起鶴大公路(不含駐地鎮),南臨黃海6 m等深線,沿東港境內海岸線呈帶狀分布,其地理坐標是123°31′110″E至124°09′400″E,39°40′500″N至40°40′270″N,總面積為822 km2。保護區由陸地、蘆葦地、灘涂和淺海海域四大部分組成,為內陸濕地和水域生態類型與海洋和海岸生態類型的復合生態系統。保護區內部設有核心區、試驗區和緩沖區。
2 數據來源及處理
選取保護區整體作為研究區,選擇1995年10月與2010年10月兩期,空間分辨率為30 m,軌道號為118/35,Landsat-5 TM影像數據,并采用1∶50 000地形圖為參考數據,對影像進行幾何精校正。根據研究區生態環境特點,首先建立保護區各土地利用類型的解譯標志,采用監督分類和人工目視解譯相結合的方法解譯。參照《土地利用現狀分類》,將研究區土地類型確定為13類:水田、旱地、蘆葦地、灘涂、近海、河流、養殖水面、鹽田、坑塘、居民點用地、交通用地、溝渠、林地;并將濕地類型分為人工濕地和天然濕地,其中水田、養殖水面、鹽田、坑塘為人工濕地,蘆葦地、灘涂、河流為天然濕地。
3 景觀格局分析
3.1 景觀指標選取與計算
景觀由大小不同的斑塊組成,斑塊的空間分布即為景觀格局,是景觀異質性的具體表現。可采用景觀指數來描述景觀的空間格局。根據研究區特點,選取斑塊面積(CA)、景觀斑塊數(NP)、景觀密度(PD)、斑塊比例(PLAND)和最大斑塊指數(LPI)來定量分析研究區景觀格局特征及變化。應用景觀軟件計算兩期景觀指數。
3.2 景觀指標評價
1995年研究區斑塊總數為2 177塊,2010年為2 928塊,增加了751個斑塊,這表明景觀破碎化程度加劇。
在人工濕地中,養殖水面的斑塊數目增加3塊,這說明養殖迅速發展不僅占據了灘涂的面積,而且還有向蘆葦地區域發展的特征,反映了養殖業發展的快速性和面積擴大的復雜性。而河流水面、水田、蘆葦地和坑塘的斑塊數有所減小,說明城市化的發展使小的隔離斑塊逐漸消失,變化成了旱地、建設用地等。
通過景觀格局分析發現,雖然斑塊類型沒有發生明顯變化,但是斑塊面積指數(CA)變化較劇烈。以蘆葦地為例,其CA值在15 a內下降了4.70%;其斑塊所占景觀面積比例指數(PLAND)由1995年的4.77%下降到2010年的4.55%。而研究區人工濕地上升最快的斑塊類型是養殖水面,其 PLAND從1995年的8.07%上升到了2010年9.36%;其CA 值也大幅上升。這一變化與該地區大力發展水產養殖的相關政策有關。
4 影響因素分析
濱海濕地景觀變化的影響因素主要分為自然因素和人為因素兩類。這兩類因素共同作用,導致鴨綠江口濱海濕地的格局發生了改變。
4.1 自然因素
風暴潮的發生,一方面會使海平面上升和海岸受侵蝕,造成潮間帶濕地向潮下帶濕地演替,濱海濕地一邊向海洋擴張,導致濕地鹽漬化加重、植被死亡、濕地生態系統破壞。另一方面,風暴潮引起海岸受侵蝕,使大陸海岸線向內陸不斷延伸,造成土地大量流失、海岸建筑物破壞等情況,不僅帶來經濟損失,還引起一系列生態環境問題。
4.2 人為因素
1) 自然濕地的破壞與城市化建設。近年來,政府提出了一系列導向性政策以發展海洋漁業和農業,因此灘涂等自然濕地被大量圍墾、面積大大減少,而養殖水面迅速增加。此外,城市化建設與旅游業的發展,使得濱海濕地被不合理開發,這也是濕地面積減少的主要原因之一。
2) 環境污染。隨著城市與工業的發展,沿岸城市生活廢水和工業廢水、農業化肥、農藥的殘留物等導致東港市眾多河流的下游受到污染,對濱海濕地的土壤及水源也造成了不同程度的影響,降低了濕地的功能與效益,并且危害到人類健康。
5 結論
研究區景觀格局的變化主要是受自然驅動因素和人為驅動因素的相互作用而發生的。風暴潮、海岸侵蝕等自然災害是東港市濱海濕地破碎化的自然驅動力;而追求經濟利益背景下人為墾殖天然濕地與城市化建設、濕地水資源補給缺乏、環境污染是主要的人為驅動力。這些因素相互作用,導致濱海天然濕地面積減小,生物多樣性和豐富度降低,生態功能下降。