刘奕彤 齐增湘 刘慧

摘  要：由于城镇化的快速发展，湿地面积逐步缩小，对湿地鸟类栖息地环境造成了一定的不良影响。江口鸟洲是湖南省唯一以鸟类为主题的湿地保护区，以保护湿地鸟类栖息地为目的，基于ArcGIS和层次分析法对江口鸟洲一带湿地适宜性作出评价。结果表明：研究区内湿地适宜性程度随着远离水源而降低;基于鸟类栖息地保护的基础上，江口鸟洲最适宜湿地的面积为477.36hm2;最适宜湿地区域的主要用地类型是水田及林地，可以充分为湿地鸟类提供栖息地和觅食的资源。未来对江口鸟洲的湿地保育需重视用地类型，有效地完善湿地适宜性。

关键词：鸟类栖息地;湿地适宜性评价;评价因子

中图分类号 X826文献标识码 A文章编号 1007-7731（2019）04-0083-06

Abstract：Due to the rapid development of urbanization，the wetland area has been gradually reduced，which has caused certain adverse effects on the habitat of wetland birds.Jiangkou Bird Island is the only bird-themed wetland protection area in Hunan Province.The purpose of protecting wetland bird habitats is to evaluate the suitability of wetlands in Jiangkou Bird Island based on ArcGIS and analytic hierarchy process.The results show that the degree of wetland suitability in the study area decreases with distance from the water source.Based on the bird habitat protection，the most suitable wetland area in Jiangkou Bird Island is 477.36hm2;the most suitable type of land for the most suitable wetland area is paddy field and Woodland can provide habitat and foraging resources for wetland birds.In the future，the wetland conservation of Jiangkou Bird Island needs to pay attention to the type of land used，and effectively improve the suitability of wetlands.

Key words：Bird habitat;Wetland suitability evaluation;Evaluation factor

湿地被称之为“地球之肾”[1]，其丰富的动植物资源为水鸟的繁殖、迁徙和越冬提供了良好的栖息环境和食物来源[2]，担负着净化水环境、提供生物栖息地及蓄洪补水等多种生态服务功能;在气象、水文、动植物、生态学研究等方面也具有较高的价值，并且具有较高的观赏价值和科普价值。

栖息地又称生境，是生物生活或居住范围的环境，即生物个体、种群或群落完成其生命过程的空间[3]。近年来，随着城镇化和社会经济的快速发展、过度的鱼类捕捞以及化肥农药的大量使用，导致湿地破碎化、退化和食物资源减少，对鸟类生存造成了巨大压力。如何保护鸟类赖以生存的湿地生态系统，成为了当前生态学、风景园林学、城市规划学、环境工程等多学科研究的热点[2，4]。

世界各国为了保护湿地，于1971年签订了《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》，也就是《Ramsar公约》[5]。英国的伦敦湿地公园[6]营建了多样化的动植物生长、繁殖和栖息的空间;日本的钏路湿地公园[7]利用天然的石材和水生植物恢复了水体的自然净化能力。Savard[8]等总结了在城市中不同空间尺度上增加鸟类多样性的规划、设计和管理方法。国内方面，肖笃宁于20世纪90年代开始研究了辽河三角洲湿地景观生态，探讨了湿地景观格局与水禽生境质量[9]。随后相关学者以保护迁徙鸟类及其栖息地为主要内容，研究了上海崇阳东滩自然保护区[10]，探讨为鸟类觅食、生存、活动提供良好的生态环境;并紧密结合周边环境，因地制宜，形成体验性生态景观结构[11];张毅川等对我国城市鸟类栖息地概况做了分析，认为应该设置引鸟设施，重建食物链，在城市中形成丰富的景观类型来建设鸟类栖息地[12];张纵等指出建设可持续发展的城市绿地系统，是保护与恢复城市鸟类栖息地的有效途径[13]。相关研究主要表现形式为湿地公园、城市人工湿地景观设计、煤矿采陷区湿地景观设计和河流湖泊生态恢复设计等方面，而对于以保护鸟类栖息地为基础的湿地适宜性评价研究较少。

江口鸟洲是湖南省建立最早的一批湿地自然保护区之一。為保护江口鸟洲鸟类栖息地和湿地资源环境，本研究利用层次分析法，构建湿地适宜性评价指标体系，对江口鸟洲湿地进行了适宜性评价，并结合洼地分析，提出增补湿地保护区进行鸟类生境保护规划，为江口鸟洲鸟类生物多样性保护提供科学依据。

1 研究区概况

江口鸟洲位于衡南县与永济县交界处，地理坐标为东经112°51′，北纬26°40′。面积210hm2，主要水源是耒水河，其中核心区属于洪泛湿地，分别是陈家洲、张家洲、龙家洲，均由河流冲击物构成，面积15hm2。属于中亚热带湿润性季风气候，年降水量1100～2000mm，年平均气温18℃。是南方鸟类生物多样性高聚集区，据专家考察和多年定位观察，栖息鸟类有18目38科182种。按迁徙习性可分为3类：第1类是常住的留鸟，如八哥、黄鹂等，共有50余种;第2类是从沿海诸岛和西伯利亚飞来的候鸟，如象白鹤、大白鹤等，有近100种;第3类是过客似的旅鸟，如鸿雁鸟、北极柳莺等。种群最多的是候鸟，冬候鸟中燕雀4万～5万只，灰椋鸟2万～3万只，夏候鸟中鹭3万余只。其中，受国际鸟类法保护的珍贵鸟类有50多种，属于国家一类保护的鸟类有20多种。特别是鹭类，全国常见12种，这里就分布有11种，数量达6万只以上[14]。因此，江口鸟洲对湘南地区生物多样性保护有着重要价值。

2 研究方法

2.1 鸟类栖息地适宜性评价模型 鸟类栖息地的影响因素主要包括自然因素和人为因素2个部分。选取距水源距离、坡度、植被覆盖度、高程、食物丰富度、距道路距离等9个因子作为影响鸟类栖息地的评价指标。因不同因子对鸟类栖息地的影响效果有差异，通过层次分析法和专家打分法，并结合江口鸟洲实际情况，确定影响鸟类栖息地适宜性各因子权重，采用多因子加权评价模型评价鸟类栖息地适宜性。其计算公式为：

式中，Suit为某评价单元湿地适宜性综合评价值，Wi为因子i的权重值;Pi为评价单元对应的第i个单因子分值，n为因子总数。各因子的权重如表1所示。

2.2 数据来源和处理 本研究所采用的基础数据由中国科学院地理所提供的DEM、Landsat 8影像和土地利用数据，结合实地考察勘测数据以及江口鸟洲保护所提供的相关资料评价湿地的适宜性，相关数据经过投影转换统一为GCS_WGS_1984_49N投影坐标系，并做如下处理：

2.2.1 水源丰富度 水源丰富程度影响着湿地的适宜性。衡阳干湿性季节明显，充足的降雨量为湿地提供了丰富的水源。通过ArcGIS的水文分析得到研究区河网，并创建渔网，计算单位面积渔网内的河网长度，将单位渔网内河网长度与单位渔网面积之比计算水源丰富度，再利用Reclassify工具根据三级因子分级标准，得到水源丰富度适宜性评价。

2.2.2 栖息地隐蔽度 躲避外界打扰是湿地鸟类生存的需求，本研究选取栖息地到城镇的距离作为栖息地隐蔽程度的影响因子，通过ArcGIS的Euclidean Distance和Reclassify工具分析出研究区内栖息地隐蔽程度适宜性的结果。

2.2.3 食物丰富度 不同类型的鸟类所青睐的取食、筑巢植物和活动空间有明显差异[15]。大量的植物类、鱼类、昆虫、爬行动物等是湿地中鸟类生存的食物基础。土地利用类型直接影响鸟类食物丰富度，总体上，各类绿地、水域、农林用地是鸟类觅食的主要区域，而居民区及其他建设用地不适宜鸟类栖息，也不属于符合湿地的标准，应尽量避免作为湿地规划的范围。

2.2.4 行为干扰度 湿地距离村庄越近，受到的人为干扰因素就越大。通过ArcGIS的核密度分析村庄对研究区内鸟类湿地的影响范围，利用Reclassify工具进行因子分级评价，得到域内适宜性评价，根据评价结果优化功能分区，尽量避免鸟类栖息湿地的行为干扰。

2.2.5 距水源距离 研究范围内，主要水系为耒水河，同时有较小的支流和湖泊，零星分布有池塘和水洼地。湿地的保护与发展，需要距离现状主要水体较近，耒水河可以保证充足的天然水源和稳定的地下水位，根据距离水源的距离可以评价出最适宜的区域。

2.2.6 坡度 研究范围内，坡度分布为0～34.23°。整体呈现南部与东南部坡度较大，北部与西北部趋于平坦。较为平坦的地势更有利于湿地的形成与发展，而较陡峭的地形无法形成湿地。

2.2.7 植被覆蓋度（DNVI） 植被覆盖度是湿地适宜性参考的重要指标，关乎湿地生物多样性与鸟类觅食资源的充足与否，是反映地表植被生长情况的重要指数，通过Landsat 8影像4、5波段的相关运算得出。DNVI的计算公式为：

式中：NDVI是植被覆盖度，Band4与Band5分别是Landsat8的4、5波段。

2.2.8 DEM适宜度 高程图（DEM）对鸟类栖息地隐蔽度、植被生长状况、湿地生物多样性以及湿地自身适宜性都会有或多或少的影响，作为评价因子的条件，使最终综合评价的结果更趋严谨性。

2.2.9 道路距离 道路对鸟类栖息环境和湿地适宜性都会造成一定的影响，离道路的距离越近，对鸟类的影响越明显。利用ArcGIS中Euclidean Distance工具生成距道路距离，再由Reclassify得到距道路距离适宜性的结果。

利用公式（1）、结合表（1）的权重值并运用Raster Calculator工具对上述9个因子进行加权叠加运算，重分类后得到适合鸟类栖息的湿地适宜性评价的分析结果。

3 结果与分析

3.1 江口鸟洲鸟类栖息地湿地适宜性指标评价 运用ArcGIS空间分析，根据影响湿地适宜性的因素，将江口镇和永济镇做多因子叠加评价，得出综合评价值在3.3277～8.8667，评价值越高，反映出该区域越适宜鸟类栖息。综合评价分值将研究区域分为5个等级：最适宜湿地、较适宜湿地、一般适宜湿地、较不适宜湿地、最不适宜湿地（表2）。

3.2 江口鸟洲鸟类栖息地增补分析 江口鸟洲原有的湿地范围仅限于陈家洲、张家洲、龙家洲三洲，自2006、2007年暴雨袭击后，鸟类栖息地减少且环境严峻。洼地是最容易水流汇集的区域，更容易形成湿地面貌。以耒水河水系为源，基于ArcGIS的Hydrology工具分析对江口鸟洲进行水文分析，并通过水流方向来判断哪些地方是洼地，确定每个洼地所形成的最低高程。湘江衡阳段常年水位50m左右作为参考值，设最低水位为50m的洼地为湿地增补对象。根据湿地适宜性综合评价结果，利用ArcGIS空间分析Extract by mask工具，提取出洼地区域的湿地适宜性级别，其中最适宜的区域即湿地增补的最佳选址，也是湿地重要保护斑块，面积为477.36hm2，占洼地总面积的24.614%。最适宜湿地区域中有9种用地类型（表3），水田、水源和各类林地的用地面积占主要比重，能够为湿地鸟类栖息、觅食和湿地生物多样性创造条件，研究结果为区域湿地保护的长远发展提供了科学依据。

4 结论与讨论

湿地鸟类对栖息地的需求与湿地适宜性的环境要求是一致的，湿地鸟类作为重要的指示物种，已成为保护区建立和地位提升的重要标准[16-18]。湿地鸟类栖息环境复杂而多样，包含林地、沼泽、草滩、水域等多种景观类型[19]，受到的影响包括地形、地貌、植被类型、水源等环境因子，以及特指植物群落组成和植物空间结构等植被因子[20，21]。城市居民点和道路密度对鸟类栖息地也会形成一定的干扰，牧民、渔民进入湿地保护区会对鸟类栖息环境的质量造成影响[22]。邻近自然湿地保护区的养殖、水利灌溉、垦田开荒、农药杀虫剂的滥用等行为都将对鸟类原始栖息地造成一定的冲击。本文以保护鸟类栖息地为基础选取9个影响指标，构建湿地适宜性评价体系，更具客观性和真实性。通过分析江口鸟洲湿地适宜区域占研究区面积比率和湿地适宜区域地理区位，发现目前对江口鸟洲的保护范围和实际需要保护的湿地范围略有所出入，表现为现阶段保护的湿地区域面积较小，对土地利用类型的联系不够紧密。通过增补湿地可以使湿地资源得到最大程度的开发，为未来湿地保护范围提供合理性依据与数据支撑。

4.1 自然环境条件 研究区内东南部和南部有较大区域坡度大，西部有较小部分区域坡度大，不适宜鸟类栖息湿地。以耒水河为主要水源，其周边区域具有较好的湿地适宜性条件，为江口鸟洲的鸟类栖息条件提供保障，随着逐渐远离水系湿地适宜性程度明显降低。靠近水源的高程较低，有利于湿地水域汇流和保持，随着研究区内高程增加，湿地适宜性程度逐渐降低。研究区内东南部、南部以及北部少部分区域的植被覆盖率较高，但由于东南部距水源较远，不适宜鸟类栖息，南部和北部少部分区域丰富的植被为湿地鸟类提供充足的觅食资源，也增加了湿地景观自然性。

4.2 行为干扰性 研究区内村庄聚集在中部区域，对鸟类栖息环境会造成影响，边缘地和江口鸟洲周边是行为活动较少的地带，适宜鸟类栖息和湿地保育。道路系统较为繁多，这是适宜性区域较不集中的因素之一。

4.3 展望与建议 本研究选取的影响因子指标结合了近几年对湿地保护研究中所提到的相关方面，选取其中最具代表湿地适宜度的因子进行模拟运算，研究结果赋有可行性。但是三级评价因子所运用的专家打分法具有一定的主观性，未来对适宜性评价的划分有待更加严谨与明确。

江口鸟洲是湖南省独具特色的鸟类自然保护湿地，对维护生态平衡起到了重要的作用，也是自然旅游的宝贵资源。合理规划设计江口鸟洲是相关部门需要重视的问题，通过相应的法律法规约束人们对湿地生境的不良行为，加大对鸟类的科普文化教育，让公众参与进爱鸟、护鸟、留鸟的保护湿地鸟类的行动中来。同时，加强江口鸟洲自然保护区的旅游资源的开发，有利于带动当地社会经济的发展。

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（责编：张宏民）