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鸭绿江口滨海湿地保护区景观变化分析

2014-11-28郭宇王仁靖王善维

农业科技与装备 2014年3期
关键词:景观格局影响因素分析

郭宇+王仁靖+王善维

摘要:以鸭绿江口滨海湿地保护区1995年和2010年两期遥感影像为基础数据,进行景观格局指数计算,对研究区景观格局的变化特征进行分析。结果表明:1995—2010 年,保护区天然湿地的面积减少了19.58 km2,其中滩涂面积大量缩减;景观斑块数(NP)由1995年的2 177块增加到2010年的2 928块,增加了34.50%,表明东港市滨海湿地的景观破碎化程度越来越严重。滨海湿地景观的变化同时受到自然因素和人为因素的影响。

关键词:滨海湿地;鸭绿江口;景观格局;影响因素;分析

中图分类号:X37 文献标识码:A 文章编号:1674-1161(2014)03-0006-03

河口三角洲湿地位于河、海、陆、气、人类社会五大介质作用的交集点上,既是气候变化的敏感区,也是生态环境的脆弱区,在调节气候、涵养水源、分散洪水、净化环境、保护生物多样性等方面具有极其重要的作用。河口滨海湿地的发展变化直接反映人类社会与自然环境的物质与能量交换,其生态健康不仅关系到地区的自然环境和生态安全,也影响着人类社会的和谐发展。由于河口滨海湿地的特殊地理位置和作用,在开发利用海洋资源时,如何对滨海湿地进行更好的保护,已成为国内外学者研究的热点问题之一。

景观格局分析是景观生态学研究的核心问题,通过对景观格局的定量描述可以把景观的空间特征与时间过程联系起来,从更深层次上揭示景观格局的变化。将景观格局分析应用于河口滨海的研究,对于湿地资源的可持续利用具有重要的意义。

1 研究区概况

丹东鸭绿江口湿地国家级自然保护区(以下简称“保护区”)位于辽宁省东南部的东港市境内,东起东港再生资源基地西侧路,西至西孙线与河沿底沟交点,北起鹤大公路(不含驻地镇),南临黄海6 m等深线,沿东港境内海岸线呈带状分布,其地理坐标是123°31′110″E至124°09′400″E,39°40′500″N至40°40′270″N,总面积为822 km2。保护区由陆地、芦苇地、滩涂和浅海海域四大部分组成,为内陆湿地和水域生态类型与海洋和海岸生态类型的复合生态系统。保护区内部设有核心区、试验区和缓冲区。

2 数据来源及处理

选取保护区整体作为研究区,选择1995年10月与2010年10月两期,空间分辨率为30 m,轨道号为118/35,Landsat-5 TM影像数据,并采用1∶50 000地形图为参考数据,对影像进行几何精校正。根据研究区生态环境特点,首先建立保护区各土地利用类型的解译标志,采用监督分类和人工目视解译相结合的方法解译。参照《土地利用现状分类》,将研究区土地类型确定为13类:水田、旱地、芦苇地、滩涂、近海、河流、养殖水面、盐田、坑塘、居民点用地、交通用地、沟渠、林地;并将湿地类型分为人工湿地和天然湿地,其中水田、养殖水面、盐田、坑塘为人工湿地,芦苇地、滩涂、河流为天然湿地。

3 景观格局分析

3.1 景观指标选取与计算

景观由大小不同的斑块组成,斑块的空间分布即为景观格局,是景观异质性的具体表现。可采用景观指数来描述景观的空间格局。根据研究区特点,选取斑块面积(CA)、景观斑块数(NP)、景观密度(PD)、斑块比例(PLAND)和最大斑块指数(LPI)来定量分析研究区景观格局特征及变化。应用景观软件计算两期景观指数。

3.2 景观指标评价

1995年研究区斑块总数为2 177块,2010年为2 928块,增加了751个斑块,这表明景观破碎化程度加剧。

在人工湿地中,养殖水面的斑块数目增加3块,这说明养殖迅速发展不仅占据了滩涂的面积,而且还有向芦苇地区域发展的特征,反映了养殖业发展的快速性和面积扩大的复杂性。而河流水面、水田、芦苇地和坑塘的斑块数有所减小,说明城市化的发展使小的隔离斑块逐渐消失,变化成了旱地、建设用地等。

通过景观格局分析发现,虽然斑块类型没有发生明显变化,但是斑块面积指数(CA)变化较剧烈。以芦苇地为例,其CA值在15 a内下降了4.70%;其斑块所占景观面积比例指数(PLAND)由1995年的4.77%下降到2010年的4.55%。而研究区人工湿地上升最快的斑块类型是养殖水面,其 PLAND从1995年的8.07%上升到了2010年9.36%;其CA 值也大幅上升。这一变化与该地区大力发展水产养殖的相关政策有关。

4 影响因素分析

滨海湿地景观变化的影响因素主要分为自然因素和人为因素两类。这两类因素共同作用,导致鸭绿江口滨海湿地的格局发生了改变。

4.1 自然因素

风暴潮的发生,一方面会使海平面上升和海岸受侵蚀,造成潮间带湿地向潮下带湿地演替,滨海湿地一边向海洋扩张,导致湿地盐渍化加重、植被死亡、湿地生态系统破坏。另一方面,风暴潮引起海岸受侵蚀,使大陆海岸线向内陆不断延伸,造成土地大量流失、海岸建筑物破坏等情况,不仅带来经济损失,还引起一系列生态环境问题。

4.2 人为因素

1) 自然湿地的破坏与城市化建设。近年来,政府提出了一系列导向性政策以发展海洋渔业和农业,因此滩涂等自然湿地被大量围垦、面积大大减少,而养殖水面迅速增加。此外,城市化建设与旅游业的发展,使得滨海湿地被不合理开发,这也是湿地面积减少的主要原因之一。

2) 环境污染。随着城市与工业的发展,沿岸城市生活废水和工业废水、农业化肥、农药的残留物等导致东港市众多河流的下游受到污染,对滨海湿地的土壤及水源也造成了不同程度的影响,降低了湿地的功能与效益,并且危害到人类健康。

5 结论

研究区景观格局的变化主要是受自然驱动因素和人为驱动因素的相互作用而发生的。风暴潮、海岸侵蚀等自然灾害是东港市滨海湿地破碎化的自然驱动力;而追求经济利益背景下人为垦殖天然湿地与城市化建设、湿地水资源补给缺乏、环境污染是主要的人为驱动力。这些因素相互作用,导致滨海天然湿地面积减小,生物多样性和丰富度降低,生态功能下降。

摘要:以鸭绿江口滨海湿地保护区1995年和2010年两期遥感影像为基础数据,进行景观格局指数计算,对研究区景观格局的变化特征进行分析。结果表明:1995—2010 年,保护区天然湿地的面积减少了19.58 km2,其中滩涂面积大量缩减;景观斑块数(NP)由1995年的2 177块增加到2010年的2 928块,增加了34.50%,表明东港市滨海湿地的景观破碎化程度越来越严重。滨海湿地景观的变化同时受到自然因素和人为因素的影响。

关键词:滨海湿地;鸭绿江口;景观格局;影响因素;分析

中图分类号:X37 文献标识码:A 文章编号:1674-1161(2014)03-0006-03

河口三角洲湿地位于河、海、陆、气、人类社会五大介质作用的交集点上,既是气候变化的敏感区,也是生态环境的脆弱区,在调节气候、涵养水源、分散洪水、净化环境、保护生物多样性等方面具有极其重要的作用。河口滨海湿地的发展变化直接反映人类社会与自然环境的物质与能量交换,其生态健康不仅关系到地区的自然环境和生态安全,也影响着人类社会的和谐发展。由于河口滨海湿地的特殊地理位置和作用,在开发利用海洋资源时,如何对滨海湿地进行更好的保护,已成为国内外学者研究的热点问题之一。

景观格局分析是景观生态学研究的核心问题,通过对景观格局的定量描述可以把景观的空间特征与时间过程联系起来,从更深层次上揭示景观格局的变化。将景观格局分析应用于河口滨海的研究,对于湿地资源的可持续利用具有重要的意义。

1 研究区概况

丹东鸭绿江口湿地国家级自然保护区(以下简称“保护区”)位于辽宁省东南部的东港市境内,东起东港再生资源基地西侧路,西至西孙线与河沿底沟交点,北起鹤大公路(不含驻地镇),南临黄海6 m等深线,沿东港境内海岸线呈带状分布,其地理坐标是123°31′110″E至124°09′400″E,39°40′500″N至40°40′270″N,总面积为822 km2。保护区由陆地、芦苇地、滩涂和浅海海域四大部分组成,为内陆湿地和水域生态类型与海洋和海岸生态类型的复合生态系统。保护区内部设有核心区、试验区和缓冲区。

2 数据来源及处理

选取保护区整体作为研究区,选择1995年10月与2010年10月两期,空间分辨率为30 m,轨道号为118/35,Landsat-5 TM影像数据,并采用1∶50 000地形图为参考数据,对影像进行几何精校正。根据研究区生态环境特点,首先建立保护区各土地利用类型的解译标志,采用监督分类和人工目视解译相结合的方法解译。参照《土地利用现状分类》,将研究区土地类型确定为13类:水田、旱地、芦苇地、滩涂、近海、河流、养殖水面、盐田、坑塘、居民点用地、交通用地、沟渠、林地;并将湿地类型分为人工湿地和天然湿地,其中水田、养殖水面、盐田、坑塘为人工湿地,芦苇地、滩涂、河流为天然湿地。

3 景观格局分析

3.1 景观指标选取与计算

景观由大小不同的斑块组成,斑块的空间分布即为景观格局,是景观异质性的具体表现。可采用景观指数来描述景观的空间格局。根据研究区特点,选取斑块面积(CA)、景观斑块数(NP)、景观密度(PD)、斑块比例(PLAND)和最大斑块指数(LPI)来定量分析研究区景观格局特征及变化。应用景观软件计算两期景观指数。

3.2 景观指标评价

1995年研究区斑块总数为2 177块,2010年为2 928块,增加了751个斑块,这表明景观破碎化程度加剧。

在人工湿地中,养殖水面的斑块数目增加3块,这说明养殖迅速发展不仅占据了滩涂的面积,而且还有向芦苇地区域发展的特征,反映了养殖业发展的快速性和面积扩大的复杂性。而河流水面、水田、芦苇地和坑塘的斑块数有所减小,说明城市化的发展使小的隔离斑块逐渐消失,变化成了旱地、建设用地等。

通过景观格局分析发现,虽然斑块类型没有发生明显变化,但是斑块面积指数(CA)变化较剧烈。以芦苇地为例,其CA值在15 a内下降了4.70%;其斑块所占景观面积比例指数(PLAND)由1995年的4.77%下降到2010年的4.55%。而研究区人工湿地上升最快的斑块类型是养殖水面,其 PLAND从1995年的8.07%上升到了2010年9.36%;其CA 值也大幅上升。这一变化与该地区大力发展水产养殖的相关政策有关。

4 影响因素分析

滨海湿地景观变化的影响因素主要分为自然因素和人为因素两类。这两类因素共同作用,导致鸭绿江口滨海湿地的格局发生了改变。

4.1 自然因素

风暴潮的发生,一方面会使海平面上升和海岸受侵蚀,造成潮间带湿地向潮下带湿地演替,滨海湿地一边向海洋扩张,导致湿地盐渍化加重、植被死亡、湿地生态系统破坏。另一方面,风暴潮引起海岸受侵蚀,使大陆海岸线向内陆不断延伸,造成土地大量流失、海岸建筑物破坏等情况,不仅带来经济损失,还引起一系列生态环境问题。

4.2 人为因素

1) 自然湿地的破坏与城市化建设。近年来,政府提出了一系列导向性政策以发展海洋渔业和农业,因此滩涂等自然湿地被大量围垦、面积大大减少,而养殖水面迅速增加。此外,城市化建设与旅游业的发展,使得滨海湿地被不合理开发,这也是湿地面积减少的主要原因之一。

2) 环境污染。随着城市与工业的发展,沿岸城市生活废水和工业废水、农业化肥、农药的残留物等导致东港市众多河流的下游受到污染,对滨海湿地的土壤及水源也造成了不同程度的影响,降低了湿地的功能与效益,并且危害到人类健康。

5 结论

研究区景观格局的变化主要是受自然驱动因素和人为驱动因素的相互作用而发生的。风暴潮、海岸侵蚀等自然灾害是东港市滨海湿地破碎化的自然驱动力;而追求经济利益背景下人为垦殖天然湿地与城市化建设、湿地水资源补给缺乏、环境污染是主要的人为驱动力。这些因素相互作用,导致滨海天然湿地面积减小,生物多样性和丰富度降低,生态功能下降。

摘要:以鸭绿江口滨海湿地保护区1995年和2010年两期遥感影像为基础数据,进行景观格局指数计算,对研究区景观格局的变化特征进行分析。结果表明:1995—2010 年,保护区天然湿地的面积减少了19.58 km2,其中滩涂面积大量缩减;景观斑块数(NP)由1995年的2 177块增加到2010年的2 928块,增加了34.50%,表明东港市滨海湿地的景观破碎化程度越来越严重。滨海湿地景观的变化同时受到自然因素和人为因素的影响。

关键词:滨海湿地;鸭绿江口;景观格局;影响因素;分析

中图分类号:X37 文献标识码:A 文章编号:1674-1161(2014)03-0006-03

河口三角洲湿地位于河、海、陆、气、人类社会五大介质作用的交集点上,既是气候变化的敏感区,也是生态环境的脆弱区,在调节气候、涵养水源、分散洪水、净化环境、保护生物多样性等方面具有极其重要的作用。河口滨海湿地的发展变化直接反映人类社会与自然环境的物质与能量交换,其生态健康不仅关系到地区的自然环境和生态安全,也影响着人类社会的和谐发展。由于河口滨海湿地的特殊地理位置和作用,在开发利用海洋资源时,如何对滨海湿地进行更好的保护,已成为国内外学者研究的热点问题之一。

景观格局分析是景观生态学研究的核心问题,通过对景观格局的定量描述可以把景观的空间特征与时间过程联系起来,从更深层次上揭示景观格局的变化。将景观格局分析应用于河口滨海的研究,对于湿地资源的可持续利用具有重要的意义。

1 研究区概况

丹东鸭绿江口湿地国家级自然保护区(以下简称“保护区”)位于辽宁省东南部的东港市境内,东起东港再生资源基地西侧路,西至西孙线与河沿底沟交点,北起鹤大公路(不含驻地镇),南临黄海6 m等深线,沿东港境内海岸线呈带状分布,其地理坐标是123°31′110″E至124°09′400″E,39°40′500″N至40°40′270″N,总面积为822 km2。保护区由陆地、芦苇地、滩涂和浅海海域四大部分组成,为内陆湿地和水域生态类型与海洋和海岸生态类型的复合生态系统。保护区内部设有核心区、试验区和缓冲区。

2 数据来源及处理

选取保护区整体作为研究区,选择1995年10月与2010年10月两期,空间分辨率为30 m,轨道号为118/35,Landsat-5 TM影像数据,并采用1∶50 000地形图为参考数据,对影像进行几何精校正。根据研究区生态环境特点,首先建立保护区各土地利用类型的解译标志,采用监督分类和人工目视解译相结合的方法解译。参照《土地利用现状分类》,将研究区土地类型确定为13类:水田、旱地、芦苇地、滩涂、近海、河流、养殖水面、盐田、坑塘、居民点用地、交通用地、沟渠、林地;并将湿地类型分为人工湿地和天然湿地,其中水田、养殖水面、盐田、坑塘为人工湿地,芦苇地、滩涂、河流为天然湿地。

3 景观格局分析

3.1 景观指标选取与计算

景观由大小不同的斑块组成,斑块的空间分布即为景观格局,是景观异质性的具体表现。可采用景观指数来描述景观的空间格局。根据研究区特点,选取斑块面积(CA)、景观斑块数(NP)、景观密度(PD)、斑块比例(PLAND)和最大斑块指数(LPI)来定量分析研究区景观格局特征及变化。应用景观软件计算两期景观指数。

3.2 景观指标评价

1995年研究区斑块总数为2 177块,2010年为2 928块,增加了751个斑块,这表明景观破碎化程度加剧。

在人工湿地中,养殖水面的斑块数目增加3块,这说明养殖迅速发展不仅占据了滩涂的面积,而且还有向芦苇地区域发展的特征,反映了养殖业发展的快速性和面积扩大的复杂性。而河流水面、水田、芦苇地和坑塘的斑块数有所减小,说明城市化的发展使小的隔离斑块逐渐消失,变化成了旱地、建设用地等。

通过景观格局分析发现,虽然斑块类型没有发生明显变化,但是斑块面积指数(CA)变化较剧烈。以芦苇地为例,其CA值在15 a内下降了4.70%;其斑块所占景观面积比例指数(PLAND)由1995年的4.77%下降到2010年的4.55%。而研究区人工湿地上升最快的斑块类型是养殖水面,其 PLAND从1995年的8.07%上升到了2010年9.36%;其CA 值也大幅上升。这一变化与该地区大力发展水产养殖的相关政策有关。

4 影响因素分析

滨海湿地景观变化的影响因素主要分为自然因素和人为因素两类。这两类因素共同作用,导致鸭绿江口滨海湿地的格局发生了改变。

4.1 自然因素

风暴潮的发生,一方面会使海平面上升和海岸受侵蚀,造成潮间带湿地向潮下带湿地演替,滨海湿地一边向海洋扩张,导致湿地盐渍化加重、植被死亡、湿地生态系统破坏。另一方面,风暴潮引起海岸受侵蚀,使大陆海岸线向内陆不断延伸,造成土地大量流失、海岸建筑物破坏等情况,不仅带来经济损失,还引起一系列生态环境问题。

4.2 人为因素

1) 自然湿地的破坏与城市化建设。近年来,政府提出了一系列导向性政策以发展海洋渔业和农业,因此滩涂等自然湿地被大量围垦、面积大大减少,而养殖水面迅速增加。此外,城市化建设与旅游业的发展,使得滨海湿地被不合理开发,这也是湿地面积减少的主要原因之一。

2) 环境污染。随着城市与工业的发展,沿岸城市生活废水和工业废水、农业化肥、农药的残留物等导致东港市众多河流的下游受到污染,对滨海湿地的土壤及水源也造成了不同程度的影响,降低了湿地的功能与效益,并且危害到人类健康。

5 结论

研究区景观格局的变化主要是受自然驱动因素和人为驱动因素的相互作用而发生的。风暴潮、海岸侵蚀等自然灾害是东港市滨海湿地破碎化的自然驱动力;而追求经济利益背景下人为垦殖天然湿地与城市化建设、湿地水资源补给缺乏、环境污染是主要的人为驱动力。这些因素相互作用,导致滨海天然湿地面积减小,生物多样性和丰富度降低,生态功能下降。

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