劉偉 常軍 李濤

摘要 現代黃河三角洲濕地在國際濕地研究中占有重要地位,然而近些年來,該地區濕地存在一定程度的退化。因此,以1985~2014年中的四期遙感影像為數據源,采用監督分類與目視解譯相結合的方法獲取現代黃河三角洲濕地分布狀況;分析了現代黃河三角洲各濕地類型的變化趨勢及存在的主要問題,并提出了相應的濕地保護對策。
關鍵詞:濕地;時空變化;保護對策;現代黃河三角洲
中圖分類號:S181.3;TV856;TV882.1 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611(2015)08-216-02
黃河三角洲位于黃河入海口處,是我國暖溫帶地區最完整、最廣闊、最年輕的新生濕地生態系統[1],也是世界上陸地資源生長最快的地區之一[2]。黃河三角洲濕地在調節區域氣候乃至全球氣候、凈化水質、調節徑流、蓄洪防旱、控制污染、提供珍稀物種棲息地等方面發揮著重要作用。2013年10月,黃河三角洲國家級自然保護區被列入國際重要濕地名錄。但由于自然因素及人類活動的影響,黃河河口出現了河道斷流、自然濕地退化和物種多樣性衰減等生態環境問題,對黃河三角洲濕地生態系統的穩定和區域經濟社會的可持續發展產生了威脅[3-4]。因此筆者在RS和GIS技術支持下,以現代黃河三角洲濕地為研究對象,對其濕地動態變化進行了研究,分析了現代黃河三角洲濕地存在的問題,并提出了相應的保護對策,旨在為濕地的合理管理利用、適度開發和生態保護提供依據。
1 研究區概況
現代黃河三角洲(118°32′~119°18′ E,37°34′~38°10′ N)是1934年以來至今仍在繼續形成的以漁洼為頂點的扇面,西起挑河,南到宋春榮溝的扇形區域[5],主要包括東營市的墾利縣和河口區的大部分[3]。現代黃河三角洲位于暖溫帶半濕潤地區,屬大陸性季風氣候,雨熱同期,四季分明。降水量年際變化大,易形成旱、澇災害。區域內木本植物很少,以草甸景觀為主體,且濕地分布廣泛。
2 數據源與研究方法
2.1 數據源及預處理 該研究所用的數據是1985、1995、2005和2014年現代黃河三角洲四期TM/ETM+/OLI_TIRS遙感影像數據和東營市1∶50 000地形圖,以及野外濕地實地考察后收集的研究資料。以東營市1∶50 000地形圖為參照,采用橫軸墨卡托投影,對2005年遙感圖像進行校正,校正誤差控制在0.3個像元內;而后以2005年校正后的遙感影像為基礎,將其他三期遙感影像配準到同一地理坐標系中。運用直方圖均衡化的方法對圖像進行了增強處理,增強處理后的圖像目視效果大大增強,采用7、5、1波段合成。
2.2 濕地分類系統 由于濕地的形成環境和分類的適用性不同,導致國際上濕地系統的分類體系仍不統一[6]。我國現行濕地分類標準《中華人民共和國國家標準——濕地分類》(GB/T 24708-2009)是在《濕地公約》的基礎上,綜合考慮濕地成因、地貌類型、水文特征植被類型等因素,將全國濕地劃分為自然濕地和人工濕地兩大一級類。筆者在我國現行濕地分類標準體系和借鑒前人濕地景觀分類研究的基礎上,根據現代黃河三角洲的實際情況,對研究區濕地進行如下分類:一級分類包括自然濕地和人工濕地。自然濕地下分淺海濕地、灘涂濕地、河湖濕地和沼澤濕地四類;人工濕地下分水庫坑塘濕地和養殖場及鹽田濕地兩類。
2.3 濕地信息提取 根據濕地分類系統,選取訓練樣本,運用最大似然法對遙感影像進行監督分類,得到的分類結果用來輔助目視解釋,最終得到1985~2014年現代黃河三角洲濕地分布狀況(圖1)。
3 現代黃河三角洲濕地時空變化及面臨的主要問題
3.1 現代黃河三角洲濕地時空變化 結合表1,從濕地一級分類看,1985~2005年自然濕地一直是現代黃河三角洲濕地的主體部分,到2014年自然濕地和人工濕地面積相差不大;1985~2014年自然濕地面積先減少后增加,人工濕地急劇增加,增加了39 290.17 hm2。從濕地二級分類看,1985~2014年水庫坑塘濕地、養殖場及鹽田濕地面積均有所增加,其中增加最多的是養殖場及鹽田濕地,增加了32 917.15 hm2;河湖濕地、沼澤濕地呈減少趨勢,分別減少了4 054.22和4 755.30 hm2。淺海濕地先減少后增加;灘涂濕地先增加后減少。
從1985~2014年現代黃河三角洲濕地分布(圖1)看,淺海濕地和灘涂濕地呈環狀分布在現代黃河三角洲的最外圍;養殖場及鹽田濕地呈聚集式發展,主要分布在現代黃河三角洲的東北部、南部及東營港和孤東油田之間的區域;水庫坑塘濕地零星地分布在現代黃河三角洲地區;河湖濕地空間布局變化主要體現在黃河故道的退化萎縮和現行河道尾閭的擺動兩方面;沼澤濕地在空間上呈破碎化態勢發展,到2014年主要分布在黃河口附近。
3.2 現代黃河三角洲面臨的主要問題
(1)自然濕地退化嚴重,生態和環境功能減弱。
根據表1,現代黃河三角洲濕地的增加主要表現為人工濕地的增加。2014年自然濕地面積比1985年減少21 725.9 hm2。雖然現代黃河三角洲濕地總面積呈增加趨勢,但自然濕地和人工濕地的生態環境功能相差很大[7],因此濕地的生態功能出現了一定程度的退化。
(2)人類驅動因子造成濕地呈破碎化趨勢發展。
從1985~2014年現代黃河三角洲濕地分布(圖1)可知,濕地呈現出破碎化發展態勢,主要是由于人類驅動因子造成的,它是景觀變化的直接驅動力[8]。人類驅動因子主要包括水庫公路的修建、耕地開墾和農業結構調整。水庫公路的切割作用使大塊濕地變成零散破碎的小塊濕地;隨著人口增長和科技進步,人類加大了對濕地的開發力度,導致大量濕地轉化為耕地;東營市政府注重發展漁業,修建大量養殖場,導致人工濕地迅速增加,改變了現代黃河三角洲濕地的結構。
(3)黃河來水來沙逐年減少,生態用水難以保障。
根據崔保山等的研究結果,在考慮輸沙用水的情況下,濕地最小生態需水量為190.95億m3[9]。據利津水文站水文資料統計,20世紀50~60年代,黃河入海水量平均為474.4億m3,但到2011年減少為178.70億m3。黃河入海水量具有波動性,總體呈減少趨勢,尤其是近幾年還未達到現代黃河三角洲濕地最小生態需水量,勢必會對濕地的功能和演替過程產生影響。
(4)濕地污染。
目前對現代黃河三角洲濕地的污染主要有石油污染、工業“三廢”污染、農業非點源污染、生活垃圾污染等[10]。在現代黃河三角洲國家級自然保護區附近有孤東等油田,它們侵占了大量的濕地,同時也破壞了濕地的生態環境。工業“三廢”、生活垃圾和農藥、化肥等進入濕地生態系統后,影響濕地的健康發展。
4 保護對策
根據現代黃河三角洲濕地呈現出的退化和破碎化的發展趨勢,提出了以下保護對策:
(1)加強黃河流域水資源的統一調度,保障濕地生態用水。黃河是形成和維持黃河三角洲原生濕地生態系統的主導因素,為保障現代黃河三角洲濕地的生態用水,必須樹立全局觀念,從黃河源頭抓起,加強對黃河水資源的保護,協調解決流域內各省之間水資源分配。黃河三角洲要大力發展節水農業,采用噴灌等先進技術;調整產業結構,限制發展用水量大的工業項目,保障濕地生態用水。
(2)建立濕地生態補償機制。濕地有著巨大的生態價值,濕地保護對當地農村經濟與精神文化和農民心理等社會利益造成一定影響,具有明顯的外部效應[11]。政府應研究制定建立濕地生態補償機制,調整濕地保護和經濟發展的關系,為濕地資源豐富的地區提供濕地保護資金支持,使保護區建立的外部性問題得到有效解決。
(3)完善濕地保護法律政策體系,加大執行力度。完善的政策和法律體系是有效保護濕地生態系統和實現對濕地資源可持續利用的關鍵[12]。目前,山東省在2013年3月1日開始實行《山東省濕地保護辦法》,這對加強濕地的保護,維護濕地功能,實現濕地資源的可持續利用具有重要意義。東營市應在《山東省濕地保護辦法》的框架下,進一步制定適用于自己的專門的濕地保護法律政策體系。
(4)加快濕地恢復與重建,建立專門濕地保護機構。我國濕地主要依靠政府分部門進行管理,環保、土地、林業、農業等部門分管一片,在工作中往往出現權屬不清的問題,這就需要建立一個統一的有權威性的濕地保護機構,以便協調各政府部門、利益主體之間的權利與義務,制定、補充和修改濕地保護行動計劃。針對處于退化階段的濕地,管理部門需要根據其退化的原因,采取相應的生態工程進行干預,避免其進一步退化,保障濕地的數量和質量。
(5)加大宣傳與教育,實現公眾參與。我國濕地保護工作起步比較晚,在相當長的時期內都是被當作“荒地”來進行大規模開墾的。人們對濕地功能的認識不全面,在自然濕地和人工濕地生態功能等方面存在誤區,應利用媒體等方式加大濕地方面知識的宣傳,增強全民濕地保護意識,實現公眾參與。
5 結論
1985~2014年現代黃河三角洲濕地總面積增加了17 564.27 hm2;其中自然濕地減少了21 725.90 hm2,人工濕地增加了39 290.17 hm2。自然濕地退化嚴重,呈破碎化態勢發展;人工濕地呈聚集進化趨勢發展。為了防止自然濕地的進一步退化,必須采取相應的措施,加強該地區濕地的保護和生態恢復。
參考文獻
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