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盘锦滨海湿地生态系统质量遥感评估分析

2016-06-13王金爽

农业科技与装备 2016年1期
关键词:盘锦生态系统

王金爽

摘要:为揭示盘锦滨海湿地生态系统质量现状特征,选取2013年16 m高分辨率多光谱遥感影像,利用NDVI植被指数评估芦苇植被生物量和翅碱蓬植被覆盖度,分析湿地生态系统现状及退化原因,为滨海湿地的保护和修复提供参考依据。

关键词:滨海湿地;生态系统;盘锦;遥感评估

中图分类号:S71 文献标识码:A 文章编号:1674-1161(2016)01-0023-03

盘锦滨海湿地是辽河三角洲中心地带,由海退和河流冲积而成,拥有大、中、小型河流21条,总流域面积3 750.3 km2,海岸线长度约118 km,是辽宁省境内主要河流的入海口。盘锦滨海湿地所处的特殊地理位置及所发挥的生态功能对维护区域生态平衡和生态安全具有重要的作用。近年来,随着人们对湿地保护的重视,各级政府在盘锦滨海湿地保护方面投入大量的人力、物力、财力。在此背景下,通过遥感解译方法,从宏观上分析盘锦滨海湿地生态系统质量现状及退化原因,为今后盘锦滨海湿地的保护和修复提供参考依据。

1 研究资料与方法

1.1 遥感数据源

表征生态系统质量最直观的特征是生态系统植被覆盖度和单位面积生物量。为揭示盘锦滨海湿地生态系统质量现状特征,选取2013年16 m高分辨率多光谱遥感影像,利用NDVI植被指数对其进行遥感解译,评估盘锦滨海湿地的芦苇植被生物量和翅碱蓬植被覆盖度。同时根据退化趋势评估标准,分析盘锦滨海湿地生态系统质量现状及退化原因。

1.2 研究方法

1.2.1 芦苇湿地生物量计算方法 以野外调查样方中芦苇湿地生物量密度为因变量,以NDVI指数为自变量,建立芦苇生物量与NDVI指数线性关系,计算最终区域内芦苇生物量。计算公式为:

M=3.816×NDVI-0.22 (1)

式中:M为生物量,kg/m2;NDVI为植被指数,样本量23个,R2为0.998。

1.2.2 翅碱蓬植被覆盖度计算方法 植被覆盖度是反映地表植被覆盖状况和监测生态环境的重要指标。植被指数与植被覆盖度有较好的相关性,可以用归一化植被指数来计算植被覆盖度。根据像元二分模型理论,可以认为一个像元的NDVI值由绿色植被部分贡献的信息与无植被覆盖部分贡献的信息组合而成,植被覆盖度可根据公式获得:

Fc= (2)

式中:Fc为植被覆盖度;NDVI可通过遥感影像近红外波段与红光波段的发射率来计算;NDVIveg为纯植被像元的NDVI值;NDVIsoil为完全无植被覆盖像元的NDVI值。

1.2.3 退化趋势评估标准 根据相关文献及野外调查结果,对盘锦滨海湿地的芦苇湿地生物量和翅碱蓬植被覆盖度进行分级,以便对盘锦滨海湿地的退化趋势进行定量评估,结果见表1。

2 结果与分析

2.1 芦苇湿地遥感生物量评估分析

芦苇湿地遥感生物量评估见图1。

从图1的遥感评估结果可以看出,芦苇湿地生物量低的区域在东郭苇场、羊圈子苇场和赵圈河苇场均有分布,退化区域呈点状或斑块状广布于生长状况良好的芦苇湿地生态系统之间,湿地景观破碎现象日趋明显。

2.2 翅碱蓬湿地植被覆盖度评估分析

翅碱蓬植物覆盖度反演结果见图2。

从图2的遥感评估结果可以看出,翅碱蓬植被覆盖度低的区域主要集中在辽河入海口两侧的东郭苇场和赵圈河苇场,且覆盖度低的区域面积大、分布广,已严重影响翅碱蓬湿地的整体生态功能。

2.3 退化现状与原因遥感评估分析

根据确立的退化趋势分级标准,采取遥感影像解译评估分析方法,对盘锦滨海湿地中芦苇湿地和翅碱蓬湿地的退化趋势进行量化评估,结果见图3和图4。

由图3可知:芦苇湿地生态系统的退化特征为整体状况良好,局部地区退化,约有86.0%的面积处于长势状况良好和极好的区域。该区域多分布于水分条件良好的沟渠区域、河道区域以及远离人类活动的湿地中心区域。此外,局部地区芦苇湿地生态系统退化明显,且退化明显区域多分布于潮沟两侧、沿海滩涂、人类密集活动区、油井周边等地。

图4反映的是翅碱蓬湿地生态系统的退化现状。由计算可知,翅碱蓬长势较好和极好区域面积比例约占翅碱蓬面积比例的42.5%,该区域多分布于辽河左右两岸毗邻芦苇湿地生态系统和水稻田的滩涂湿地区;严重退化区域和正在退化区域的面积比例分别达到翅碱蓬总面积的15.4%和42%,退化区域多分布于辽河两岸虾蟹池和养参池周边滩涂湿地。按照景观生态系统基质理论,当翅碱蓬湿地生态系统超过50%处于退化状态时,说明翅碱蓬湿地生态系统整体现状堪忧,正呈现大幅度退化的趋势。

3 结论与讨论

从分析结果可以看出,芦苇湿地退化原因主要包括两个方面:一是人类开发活动改变了原有芦苇湿地地形地貌及生态系统植被覆盖状况,地势不平及植被消失造成土壤反盐和碱化,局部地区的土壤和水分状况改变。同时芦苇湿地周边的水土变化导致芦苇退化。二是位于潮沟和向海滩涂区域的芦苇湿地生态系统正处于演替阶段的初期,土壤盐分相对较高,芦苇长势较差,系统相对脆弱,容易遭到破坏,需要保护和关注。翅碱蓬退化的原因主要是水产养殖等人类活动带来的水体污染和含盐量升高威胁翅碱蓬湿地生态系统。另外,近几年的干旱少雨加剧了这种退化趋势。因此,在今后保护盘锦滨海湿地的过程中,应针对湿地退化的原因,采取相应的措施加以修复和治理。

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