萬水河多年景觀生態變化分析

韓澤治

撫順市環境科學研究院 遼寧撫順 113006

摘要： 2013年鞍山市政府對萬水河立山段進行了生態綜合整治，擬從景觀生態學分析萬水河立山段多年來的景觀生態學指標的變化情況。研究縱向范圍選擇在萬水河陳家臺斷面上游2km至哈大鐵路橋下游1km，橫向范圍選擇在河流水道中心兩側各200m。應用地理空間信息數據，在GIS軟件平臺采用目視解譯的方式，對河流廊道內的景觀類型斑塊、單個斑塊進行分類和信息提取，利用景觀優勢度的分析方法對提取的數據進行初步運算后，將萬水河的生態斑塊變化特征進行數據統計，結合河流的生態屬性變化進行分析。多年來河道兩側研究范圍內的景觀由城市下墊面占優勢變為以河岸綠地及河道植物綠地占據優勢，由上述分析可以得出，萬水河立山段的河道生態整治初見成效，萬水河河道生態總體正在向良好方向發展轉變。

關鍵詞： 萬水河 景觀生態 優勢度

中圖分類號：X171文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）06（a）-0000-00

Analysis of Wanshui river landscape ecological changes

Han Zezhi

Fushun Research Institute of Environmental Science Fushun， Liaoning 113006

Abstract： Anshan government implemented a comprehensive ecological remediation to Lishan reach of Wanshui River in 2013， and made a study on the changes of landscape ecology index over the years using the landscape ecology method. The longitudinal range of this study， from the Wanshui river Chenjiatai reach upstream within the scope of 2km to the Harbin-Dalian railway bridge downstream within the scope of 1km， is selected as a study area， and the transverse range covers 200m of the river channel center. Based on the geographic information data and visual interpretation method by the platform of GIS software， analyses including landscape type patch， single patch and information extract， has been conducted. Moreover， the integrated analysis of landscape superiority， and ecological patch changes， and river ecological attributes has been also analyzed. The results of this study shows that 1） landscape dominant has been transferred from urban underlying surface to riparian green space， and to greenbelt with riparian plants； 2） the ecological restoration of the Lishan reach of Wanshui River have achieved initial success， and the ecological environment is developing to in the good direction.

Keywords： Wanshui River， landscape ecology， landscape superiority

萬水河原名南沙河，發源于千山仙人臺，南與海城河相鄰，東為湯河。它是流經鞍山市城區的最大河流，上游有大孤山、千山、眼前山、胡家廟、金家嶺和風水溝等6條較大支流，于陳家臺橋上游先后匯入主流，其中千山溪流是主河道。流域面積458km2，立山水文站以上屬山丘區，流域面積330km2，占全流域的72%，立山水文站以下為平原區，流域面積128km2，河道全長67km，在鞍山境內41km，市區立山段河長13km，于遼陽縣南坨子匯入太子河，河寬一般80～100m。2013年鞍山市政府對萬水河立山段進行了生態綜合整治，本文擬從景觀生態學分析萬水河立山段多年來的景觀生態學指標的變化情況，以驗證生態整治的效果

景觀生態學是研究景觀單元的類型組成、空間格局及其與生態學過程相互作用的綜合性學科，景觀生態學研究對象和內容可概括為三個基本方面：1、景觀結構，即景觀組成單元的類型、多樣性及其空間關系；2、景觀功能，即景觀結構與生態學過程的相互作用，或景觀結構單元之間的相互作用；3、景觀動態，即指導景觀在結構和功能方面隨時間推移發生的變化。

組成景觀結構的單元不外有三種，斑塊、廊道和基底。斑塊泛指與周圍環境在外貌或性質上不同，但又具有一定內部均質性的空間部分；廊道是指景觀中與相鄰兩邊環境不同的線狀或帶狀結構；基底是指景觀中分布最廣，連續性也最大的背景結構。

在河流生態廊道和景觀格局分析運用中，“斑塊-廊道-基質”模式，可以把河流景觀的各種實體要素如水體、河岸綠地、河道植物、農田、城市下墊面等在一定的尺度上轉化為這3種基本的景觀結構單元，并運用上述的基本原理來分析生態相關的各項要素的形狀、數目分布、結構等空間特征與景觀生態過程的影響，從而確定有利于河流生態系統可持續發展的空間形式。

課題以萬水河兩岸200m范圍內為空間尺度，以能夠獲取到的不同時期衛星解譯圖片為時間尺度，對萬水河流域景觀生態進行研究。

1 研究范圍和內容

（1）空間范圍和時間范圍選擇

本課題研究范圍為萬水河立山段，研究縱向范圍選擇在萬水河陳家臺斷面上游2km至哈大鐵路橋下游1km。橫向范圍選擇在河流水道中心兩側各200m范圍。研究范圍拐點的地理坐標見表1。

表1 研究范圍拐點坐標

（2）研究方法

課題擬結合景觀生態學應用原理中斑塊-廊道-基底原理，將研究區域衛星圖片導入GIS軟件進行分析和數據提取，提取數據可通過景觀格局指數運算，并通過景觀格局指數的生態特性進行研究，討論河流生態整治對斑塊及斑塊類型結構的影響。

在GIS軟件平臺采用目視解譯的方式，對河流廊道內的景觀類型斑塊、單個斑塊進行分類和信息提取，利用景觀優勢度的分析方法對提取的數據進行初步運算后，將萬水河的生態斑塊變化特征進行數據統計，結合河流的生態屬性變化進行分析。

決定某一斑塊類型在景觀中的優勢，也稱優勢度值（Do）。優勢度值由密度（Rd）、頻率（Rf）和景觀比例（Lp）三個參數計算得出。其數學表達式如下：

Rd=（斑塊i的數目/斑塊總數）×l00%

Rf=（斑塊i出現的樣方數/總樣方數）×l00%

Lp=（斑塊i的面積/樣地總面積）×l00%

Do=0.5×[0.5×（Rd+Rf）+Lp]×100%

上述分析同時反映自然組分在區域生態系統中的數量和分布，因此能較準確地表示生態系統的整體性。由于本課題研究范圍為萬水河立山段，樣方數為1，因此，Rd=Rf，上述表達式可簡化為：

Do=0.5×[Rd+Lp]×100%

2 景觀格局變化分析

（1）景觀格局統計分析

以河岸中心為基準外推各200m為研究范圍對景觀格局進行分析，結果如下：

3 結果分析

由表2及圖1～圖3可以看出，研究范圍內各斑塊的密度（Rd）在2002年～2009年變化比較明顯，2009年以后變化趨勢不明顯，主要變化的是河岸綠地斑塊數量增加，而城市下墊面斑塊數量減少，說明河岸綠地景觀破碎化程度加大，而城市下墊面景觀破碎化程度減少，引起這種變化有2種原因，一是綠地景觀替代了非綠地景觀，二是綠地景觀連通性變差而非綠地景觀連通性變強，萬水河立山段流域多年來的變化情況明顯屬于前者。

各斑塊景觀比例（Lp）變化幅度較大，其中城市下墊面總體呈下降趨勢，而河岸帶綠地以及河道植物均呈上升趨勢，水體面積變化趨勢不明顯。由Lp變化曲線可以看出，多年來城市河道整治使河道兩側的非綠地減少，河岸帶綠化成效顯著。水體面積變化趨勢不明顯主要原因為多年的來水水量較均衡，因此不會占用河道植物斑塊面積。

綜合Lp與Rd的結果，優勢度Do變化可以直觀的由圖3觀察出來，多年來河道兩側研究范圍內的景觀由城市下墊面占優勢變為以河岸綠地及河道植物綠地占據優勢，由上述分析可以得出，萬水河立山段的河道生態整治初見成效，萬水河河道生態總體正在向良好方向發展轉變。

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