徐文茜　张文君

【摘 要】河南新乡黄河湿地鸟类国家级自然保护区是我国重要的鸟类自然保护区。但是长期以来，大量的人类活动和自然变化，导致保护区内景观显著改变，湿地环境日益恶劣。本文在湿地保护区景观格局的时空动态变化的基础上，应用生态系统服务和权衡综合评估模型（InVEST模型）研究了保护区的生境退化程度。研究结果表明：1990年～2014年间，保护区黄河等天然湿地其生境退化程度较高，并且，退化等级较高的生境面积总体呈下降趋势。

【关键词】河南新乡黄河湿地鸟类国家级自然保护区;景观格局动态变化;生境退化;InVEST模型

中图分类号： Q958文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）28-0034-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.28.012

【Abstract】henan xinxiang Yellow River wetland bird national nature reserve is an important bird nature reserve in China.However，for a long time，a large number of human activities and natural changes have led to significant changes in the landscape of the protected area， and the wetland environment has become increasingly harsh.Based on the temporal and spatial dynamics of wetland reserve landscape pattern，this paper studies the degree of habitat degradation in wetland reserve by using the ecosystem services and tradeoff comprehensive assessment model（InVEST model）.The results showed that from 1990 to 2014，the habitat degradation degree of natural wetlands such as the Yellow River in the protected area was relatively high，and the habitat area with a higher degradation degree was generally declining.

【Key words】Henan xinxiang yellow river wetland bird national nature reserve;Dynamic change of landscape pattern; Habitat degradation;InVEST model

0 引言

新乡黄河湿地鸟类保护区位于黄河中下游人口密集区，是黄河中下游过渡地段的人口密集区。近年来，由于人口密度的增加，城市化强度和集约农业的扩张，湿地景观发生了巨大的改变，湿地生境破碎化日益严重，大量的天然湿地变成了农业景观[2-3]。相关研究表明，生境破碎化对生态系统造成了威胁[4]，导致生态系统生物多样性降低，水鸟的生境遭到破坏，造成水鸟种群和数量减少[5-6]，尤其是长距离迁徙水鸟，在这一大趋势下，生境破碎化对湿地水鸟的影响成为生态学领域研究的热点问题。鉴于此，本文基于1990年、2000年和2014年3个时期的卫星影像作为数据源，用InVEST模型的Biodiversity功能模块对新乡黄河湿地保护区的生境退化程度进行时间序列变化分析，探究景观格局的动态变化对水鸟生境的影响，为更好地保护湿地鸟类种群和湿地自然环境奠定研究基础。

1 研究区概况

河南新乡黄河湿地鸟类国家级自然保护区总面积22780公顷，范围在114°13′53″E—114°52′30″E，34°53′13″N—35°06′21″N之间，包括黄河大堤以内以及黄河背河洼地区域。其北岸从长垣县魏庄镇至封邱县荆隆宫乡与原阳县交界处，东岸位于河南与山东省界，南岸从开封市兰考县至封市水稻乡。受气候因素、所处地理位置以及距离黄河远近等的影响，新乡黄河湿地成为我国重要的湿地鸟类保护区。保护区中拥有众多的鸟内以及野生动植物资源，其中已知道的鸟类种类高达150余种，此外还有兽类、两栖、爬行动物和鱼类资源，是我国内陆重要的湿地生态系统保护区域[7-8]。

2 黄河湿地保护区生境退化评价

2.1 Biodiversity模块简介

本文采用InVEST模型中的Biodiversity模塊，结合1990年，2000年及2014年景观格局动态变化类型图，利用景观类型敏感性和外界威胁强度，来评价研究区的生境退化（Degration），从而研究景观格局变化对保护区生境质量的影响。

2.2 Biodiversity模块数据采集

根据Biodiversity模块的数据需求，并结合研究区的实际情况，数据采集如下：

1）不同时期的景观分类图。本文的基础数据采用的是新乡黄河湿地1990年和2000年多时段Landsat TM卫星影像数据以及2014年Google地图高清卫星影像数据。

2）威胁因子。基于本研究区的景观类型的划分，并结合实际调查结果，本研究选择了沟渠、坑塘、农田和建设用地作为威胁因子。

3）威胁因子敏感度。不同的景观类型受到威胁因子的敏感度有所不同，一般而言人工景观对外界威胁的对抗能力较强，自然景观较弱[9]。本文在前人已经设置的指标基础上，在结合研究区实际情况，对各景观类型对威胁因子的敏感度进行赋值。

2.3 Biodiversity模块模拟结果分析

根据上文数据，在ArcGIS10.0中运行InVEST模型，可生成研究区的生境退化图如图1所示，通过分析可知，1990年、2000年和2014年间，黄河、湖泊及滩地等天然湿地，主要呈现的是黄色（中分值）区域和红色（高分值）区域，说明天然湿地的退化程度较高，受威胁因子的影响较大;而农田、坑塘等人工湿地，主要呈现的是绿色（低分值区域），说明威胁因子对人工湿地的影响程度较低，受威胁因子的影响较小。

利用ArcGIS10.0对1990年、2000年、2014年各退化等级的栅格个数进行统计，如表1所示，由表1可以看出，1990年～2014年间，保护区生境退化等级为低的栅格个数最多，分别为74.78%、63.53%和93.59%，其次为较低退化等级生境，证明保护区大部分区域生境退化程度低;中高退化等级生境所占比例较少，且其栅格数所占比例均有不同程度降低。例如，中等级退化栅格个數占比1990年为8.26%，2000年为6.20%，2014年为1.58，所占百分比持续下降，高等级退化生境相对持平，主要表现在从1990年到2000年，高等级退化生境和较高等级退化生境占比都增加，而2014年，高等级退化生境和较高等级退化生境占比又开始下降，正经研究区生境质量在1990年～2000年间退化较严重，而2000年～2014年间又有所恢复。这主要是因为1990年～2000年间，研究区景观格局变化较明显，天然湿地的面积受到人为严重干扰而退化，2000年之后，保护区开始制定相应的管理对策，对天然湿地加强了监管和保护，导致生境退化程度有所降低。然而虽然面积减少，但是保护区生境并没有得到相应的改善，因为高等级生境的分值显著增加，最大值由1990年的121增加到2014年的140，证明生境退化的程度仍在进一步加剧。

3 结论

本研究通过运用InVEST模型，研究1990～2014年间新乡黄河湿地鸟类保护区景观格局的景观格局动态变化对生境质量的影响，得出以下结论：

1990年、2000年和2014年，新乡黄河湿地保护区景观整体生境退化程度较低，但黄河及滩地等天然湿地类型的生境退化程度较高，农田、坑塘等人工景观类型生境退化程度较低。退化等级较高的生境栅格个数大致呈下降趋势，但生境退化程度高值逐渐上升，总体退化程度相对增加。

【参考文献】

[1]孙红霞.郑州黄河湿地自然保护区的现状与保护对策[J].安徽农业科学，2011，39（3）：1623-1626.

[2]Rigual-Magalloo，A.，Flora y vegetacion de la provincia de Alicante：elpaisaje 1972.vegetalalicantino.Instituto de EstudiosAlicantinos，Alicante.

[3]Andren H.Effects of Habitat Fragmentation on Birds and Mammals in Landscapes with Different Proportions of Suitable Habitat：A Review[J].Oikos，1994，71（3）：355.

[4]Laurance W F.Reflections on the tropical deforestation crisis[J].Biological Conservation，1999，91（2-3）：109-117.

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[6]Gan X J，Cai Y T，Choi C Y，Ma Z J，Chen J K，Li B. Potential impacts of invasive Spartinaaltemiflora on spring bird communities at ChongmingDongtan，a Chinese wetland of international importance.Estuarine，Coastal and Shelf Science，2009，83（2）：211-218.

[7]牛俊英，马朝红，马书钊，吴跃峰.河南黄河湿地国家级自然保护区不同生境鸟类多样性分析[J].四川动物，2008，27（5）：905-934.

[8]杨文琪.基于生态系统分析的湿地旅游产品特色研究——以河南新乡黄河湿地鸟类国家级自然保护区为例[J].中国农学通报，2010，26（9）：395-399.

[9]Foresman，K.R.2003.Small mammal use of modified culverts on the Lolo South Project of Western Montana[J].International Conference on Ecology and Transportation，2003：342-343.