三江源区人类干扰与湿地空间变化关系研究

随着人类活动对湿地影响的加剧,人类对湿地的干扰已经成为新的研究热点。以三江源区为主要研究区,通过构建人类干扰强度空间化指数,利用连续网格法,对人类干扰强度与不同时期的湿地率分布、湿地类型分布、湿地率和湿地类型年际变化的关系进行分析。研究结果表明,不同人类干扰强度等级内的湿地率与等级呈负相关关系,随着人类干扰强度等级的增大,湿地率明显减小。而在不同干扰等级下,对1990年、2000年和2008年湿地率变化的分析表明,人类干扰强度越大,湿地的年际变化越小。基于栅格单元对湿地的分布、变化的进一步分析同样表明,人类干扰强度越大,湿地率越小,湿地的年际变化也越小。不同类型的湿地在不同人类干扰等级间的分布差异也较大,湖泊、沼泽等在人类干扰弱的区域内所占比例较大;而河流湿地和水库、池塘等主要分布在人类干扰强度大的地区,且这些湿地类型的年际变化较小。     

珠江口滨海湿地景观格局变化分析

以专题地图和遥感影像为数据源,采集1986、1995和2005年珠江口滨海湿地数据,选取基于景观类型的景观聚集度指数、景观分维数和基于景观面积的景观多样性指数,从景观类型和景观水平研究珠江口滨海湿地景观格局变化。结果表明:(1)在各湿地景观类型中,面积占绝对优势的是浅海水域景观,面积增加最多的是养殖水面,减少最多的是水田。(2)受人为开发因素影响,湿地总面积持续减少,1986―1995年和1995―2005年湿地总面积相继减少20821hm2和55708hm2,分别相当于研究区总面积的5.3﹪和14.2﹪。(3)湿地景观变化具有显著时间异质性,类型分布具有显著的空间异质性。人为开发和分割湿地景观导致各景观类型聚集度指数不同程度降低,而景观分维数增加,景观多样性指数先小幅增加后大幅下降。(4)湿地景观格局的变化导致湿地整体质心坐标经历了先向北移动0.4km,后向东南迁移6.1km。前后两个时期相比,湿地面积减少速度和质心迁移速度在后期明显加快,由此反映出岸线以上陆域湿地正在加速退化。研究珠江口滨海湿地景观格局变化,可为保护和长期规划珠江口滨海湿地提供科学依据。     

1980年以来5个时期洞庭湖区国际重要湿地景观动态研究

国际重要湿地是中国乃至全球湿地保护体系的重要组成部分,研究国际重要湿地景观动态对于湿地保护和管理具有重要意义。以洞庭湖区3处国际重要湿地为研究对象,利用1980年、1990年、2000年、2010年和2015年的Landsat MSS/TM/ETM+/OLI影像数据,采用面向对象的遥感影像分类方法,解译出5个时期洞庭湖区3处国际重要湿地的土地覆被信息,提取各处国际湿地的土地覆被类型分布信息;结合景观指数和人为干扰度指数,探讨5个时期洞庭湖区湿地面积动态及其景观格局动态特征。研究结果表明,从1980年到2015年,洞庭湖湿地总面积减少了232.60 km^2;南洞庭湖面积减少的最多,湿地面积减少了218.54 km^2,损失率高达20.30%;3处重要湿地中的湿地斑块数量增多,湿地趋于破碎化,景观间连通度降低;西洞庭湖景观破碎化程度最高,湿地景观连通度差,聚集度指数(CONTAG)相对最小;洞庭湖区湿地仍然受到强度较高的人类活动干扰,其中,耕地扩张是造成湿地损失的主要原因。     

近20年来淇澳岛红树林湿地景观格局分析

该文分析近20a来淇澳岛红树林湿地景观格局演变,采用遥感和GIS相结合的方法,利用遥感图像处理软件ERDAS对3个时相(1988年、1995年、2002年)的Landsat TM遥感图像应用专家系统方法分类;结合ARCGIS8．1,辅助FRAGSTATS3．01景观软件计算斑块和类型水平上的景观格局指数。淇澳岛红树林面积呈上升趋势,1988年、1995年和2002年分别为20．16hm^2、28．08hm^2、57．96hm^2;斑块数目从1988年的1个增加到2002年的18个,总斑块密度、平均斑块周长面积比呈上升趋势;平均斑块大小、平均斑块分维数、平均斑块形状指数呈下降趋势。近20a来淇澳岛红树林湿地景观受人为干扰,景观破碎化程度不断扩大,需对湿地多功能景观进行科学调控。     

1956年以来9个时期湖南省湿地动态研究

在遥感和地理信息系统技术支持下,利用湿地调查资料、地图和遥感影像数据,获得1956~2016年期间9个时期湖南省的湿地数据;采用景观分析方法,系统地分析了9个时期湖南省的湿地分布及其变化特征和湿地景观格局变化及其影响因素。研究结果表明,与1956年相比,2016年湖南省的湿地面积减少了955.4 km^2,其中,永久性淡水湖泊和河流面积明显减少,水产养殖场面积明显增加;湿地的景观结构也相应地发生了改变,1986年湖南省的湿地的破碎化程度最严重;1956~2016年期间,湿地景观类型分布不均衡程度在不断加剧;永久性河流和永久性淡水湖泊是湖南省的优势湿地景观类型,且永久性淡水湖泊的最大斑块指数都远大于其它类型湿地;围垦和退耕还湿活动是影响湿地变化的主要因素。     

济宁市湿地公园建设与植物景观配置初探

以济宁市湿地公园建设为例,论述了区域内湿地公园建设的基础条件、现状和发展方向。分析了不同类型的湿地公园建设重点和保护恢复的主要措施,针对济宁市河流、库塘(塌陷地)、湖泊为主体的湿地公园的植物景观建设特点,提出相关的景观建设要点和植物配置建议。     

1999～2007年天津湿地景观格局及水鸟生境变化

天津市湿地是亚洲东部候鸟南北迁徙的重要驿站,有大量属国家一、二级保护的鸟类。近几十年来,受人类活动和自然因素变化影响,天津市湿地景观结构发生巨大变化,对湿地鸟类栖息地环境和鸟类迁徙、繁殖产生了不利影响。在遥感和地理信息系统技术的支持下,以天津市1999年、2003年和2007年3期TM影像为数据源,采用目视解译分类方法,并结合其他非遥感以及高清晰影像作为辅助资料,获得了天津市湿地基本信息;在此基础上,将天津市湿地分成2大类12小类;利用ArcMap软件,分析了3个时期湿地面积的变化;利用Frag-stats3.0软件和Excel软件,得到天津市湿地景观格局的动态变化。研究结果表明,天津市湿地总面积从1999年的312088.73hm2增加到2007年的328133.61hm2,面积增加了4.89%;湿地面积增加的主要原因是人工湿地盐田面积大幅增加,人工湿地8年间共增加了24043hm2,其中,盐田面积增加了25699.57hm2,但天然湿地面积减少了7.38%。天津市湿地景观的破碎化程度在一直加剧,斑块类型更加多样化,湿地景观中没有明显的优势类型,且各斑块类型在景观中均匀分布。湿地类型转化的基本规律表现为天然湿地向人工湿地、人工湿地向农林用地、农用地向建设用地转换,人类的开发活动已经转向一些人为干扰较少的潮间带、滩涂区以及河流河口水域、浅海水域、湖泊和沼泽等地区。将各种驱动因素加以组合,归纳为2大类和20个变量指标,建立湿地景观变化驱动因素指标体系。分析表明,人口和经济因素对湿地景观格局变化有显著影响。随着经济发展水平的提高,天津市产业结构并未得到改善,尤其是第二产业仍然占较大比重;城市人口急剧增长,快速城市化导致的城市实体扩张占用大量农田和湿地;在农业因子中,粮食产量的提高与通过占用湿地来扩大种植面积有直接关系。1999～2007年间,天津湿地水鸟生境发生了明显变化,深积水区面积和斑块数量逐年增加;无隐蔽物的湿地面积和人工建筑物的面积大幅增加,重干扰区的面积增加;水鸟的水生动物性食物增多,谷物草籽等植物性食物减少。人类活动已对天津湿地水鸟生存环境构成严重威胁。总体上,天津湿地水鸟生境质量在下降。     

南洞庭湖湿地景观文化的结构与特征研究

洞庭湖是我国传统的风景名胜区,也是世界上唯一一个由三个国际重要湿地组成的湖泊。作为洞庭湖的最重要组成部分,南洞庭湖国际重要湿地蕴藏着独特的景观文化资源,在长江文明、中华文明乃至世界文明的发展中占有重要地位。根据1999～2005年的调查结果,系统地分析了南洞庭湖湿地景观文化资源的结构特征：①物质文化（稻耕文化、船文化、建筑文化、生产文化、工程文化等）;②精神文化（端午节、民俗艺术、湖乡忌禁、饮食文化、抗洪抢险、植物文化等）;③制度文化（傩文化、楚文化、历史遗迹、湿地文物等）;阐述了湿地文化的起源及地位,重点研究了15种景观文化内容。研究结果表明,南洞庭湖景观文化的本质特征（湿地文化与水文化）具有国际重要湿地背景,典型的湘楚文化特点,突出的湿地特色,独特的世界遗产特点,同时具有高度的真实性及完整性。     

向海湿地景观格局变化及其原因分析

以5km为环间距,将向海湿地分割为5个同心圆。选用1980年和2000年遥感影像为基本信息源,在ARC/INFO、ERDAS8.5和FRAGSTATS3.3软件的支持下,对景观指数:斑块密度、平均斑块面积、景观多样性指数和分维数进行分析。结果表明,自20世纪80年以来,向海湿地面积萎缩、斑块破碎化。人类活动强度和自然因子变化幅度的分析表明,湿地变化是人为因子和自然因子共振迭加的结果。要保护湿地,必须控制人类对向海湿地的干扰。     

三江平原抚远县景观格局变化研究

基于RS和GIS技术,应用集成地形图与遥感影像(MSS和TM)数据,获得抚远县6期景观类型图;通过计算各景观类型的相对变化率、转入和转出贡献率,应用景观格局分析方法,对1954~2005年三江平原抚远县湿地农田化过程进行分析。结果表明,1986年以后,耕地成为抚远县面积最大的景观类型;1954~2005年,各景观类型中耕地的相对变化率最大,1995~2000年间其相对变化率达到10.50;湿地的相对变化率在1976~1986年最大,为1.31%,湿地转出变为耕地的贡献率较大,这主要是湿地大面积被开垦为耕地的结果。景观指数在过去50多年间都发生了明显变化,最大景观形状指数(LSI)出现在1995年,为36.99;最大Shannon多样性指数(SH-DI)出现在1986年,为1.45;最大斑块聚集度指数(CONTAG)和斑块指数(LPI)出现在2005年,分别为64.14和53.35;最大斑块周长—面积分维数(PAFRAC)出现在1954年,为1.54。大规模农业开发与景观指数变化规律存在密切关系。     

伊犁河三角洲景观结构的影响机制研究

在遥感和水文数据的支持下,根据伊犁河三角洲作为典型的中亚干旱区内陆河流域尾闾区域特点,确定了伊犁河三角洲的景观分类系统。通过采用景观结构梯度分析法、景观干扰度指数和景观Kappa指数等方法,系统地分析了近32 a（1975-2007）伊犁河三角洲景观结构的时空演变特征,并对景观结构的影响机制做了充分地探讨。结果表明：（1）沿着一定的地形梯度和水文梯度,伊犁河三角洲流域景观表现出特殊的纵向结构、横向结构的梯度特征和景观内部特征,与地表水直接关联的景观类型表现尤为明显,如湖泊、沼泽、漫滩。（2）在人为活动和自然环境的双重影响下,近32 a伊犁河三角洲景观结构的空间变化具有一定的周期性和不稳定性,主要体现为景观类型面积和空间位置的变化,其中以湿地景观类型的变化最为显著。（3）生态干扰对景观结构的影响因景观类型的不同存在显著的差异性和时空变异性,以湖泊和沼泽受干扰作用最为明显。高、中、低三种干扰强度区域的空间分布及面积变化同样具有一定的周期性和不稳定性。（4）水利工程建设和自然环境是影响伊犁河三角洲景观结构的主要驱动力。水利工程对伊犁河的拦蓄引起景观结构变化的作用最为深远,它通过改变三角洲上游的水文情势直接影响整个区域的景观结构。而自然环境因素中的地形和水文条件主要影响湿地景观类型的时空分布,气候因子则直接影响河川径流量。     

基于GF-1影像的洞庭湖区水体水质遥感监测

湖泊水质监测是有效开展湖泊水环境综合管理与水污染防治实施的基础,也是湖泊藻华风险评估与生态安全建设的重要依据。本文基于GF-1号影像对2014-2016年洞庭湖水体的叶绿素a浓度、悬浮物浓度和透明度展开遥感监测,结果表明：叶绿素a主要集中在水流速度较慢的安乐湖、大小西湖和东洞庭湖西部地区,其他区域水体扰动力大,叶绿素含量a较低。透明度从北到南递增,与悬浮物浓度的分布趋势相反,符合常规监测规律。东洞庭湖水质较南洞庭湖和西洞庭湖差,水污染程度处于全湖最高水平。GF-1数据可精确反映叶绿素a浓度、悬浮物浓度和透明度指数的空间变化规律,也为后续高分遥感影像湖泊水质监测的应用研究提供了重要参考。     

基于景观结构变化的青海湖流域湿地空间分析

以青海湖流域为研究区域,以遥感影像为主要信息源,以景观指数为空间分析方法,从流域和县域两级水平对青海湖流域1977-2000年湿地景观变化进行空间分析。结果表明:近30年青海湖流域湿地面积净减少101247hm2,斑块数目增加了1099个,破碎程度明显增加,分离度呈上升趋势,分维数逐渐变小趋近于1,人类活动的加剧导致青海湖流域湿地景观空间结构变化。     

中国湿地生态旅游开发研究--以东洞庭湖湿地为例

湿地是地球上一种很重要的生态系统，有丰富的生物多样性和很高的生产力。中国湿地类型多样齐全，东洞庭湖湿地是洞庭湖区湿地的主要组成部分，拥有典型的湿地生态旅游景观和湿地动植物资源，东洞庭湖所在地岳阳是湖南两大旅游增涨极之一，湿地旅游资源的开发具备了良好的客源基础和前景，但目前湿地范围不断缩小，湿地动植物资源遭到严重破坏，科学地开发东洞庭湖丰富的湿地旅游资源显得尤其紧迫。在调查评价东洞庭湖湿地生态旅游资源与环境的基础上，进行该区湿地生态旅游开发的SWOT分析，提出开发的对策和建议，着重保持生态平衡，改变当地社会经济增长方式，形成人与自然和谐共处的局面，既是防止东洞庭湖现有湿地资源进一步破坏，实现湿地生态旅游资源可持续利用的有效方法，又是打造湖南旅游强省的必要措施。     

Eco-compensation effects of the wetland recovery in Dongting Lake area

Eco-compensation is an environmental economic instrument for internalization of external cost. Returning farmland to lake is one of the important parts of restoring wetland ecosystem function in the Yangtze River Valley of China. Whether the project of lake recovery can be successful depends on the compensation to the farmers who have lost their original benefits and contributed to the wetland ecosystem recovery by returning farmland to lake. Aiming at the wetland recovery of the Dongting Lake, the practical implementation of programs of the lake recovery and flood control in this area has been challenged by the heavy task of population resettlement, so it is an ideal area for case studies to reach the academic objectives proposed as the above. Based on field survey and experimentation, this research evaluated the benefit losses of the resettled farmers and the increased values of ecosystem service functions caused by wetland recovery, and furthermore, the value of eco-compensation for relocated farmers was calculated by considering the combination of the farmers’ compensation appeal. The value of eco-compensation for relocated farmers in the Dongting Lake area was 6084.5 yuan per household by synthetic analysis of the effects on wetland ecosystem restoration. Moreover, this article took Dongting Lake area as a case to study and explore the basic issues of the eco-compensation by returning farmland to lake, that was who should pay, who should be paid, how much the payment was and what the payment means was, which sought the mechanisms of wetland restoration eco-compensation and prompted the people’s enthusiasms for ecological restoration.     

基于景观生态学方法的朝阳港潟湖湿地人类干扰强度定量评估

以朝阳港潟湖湿地为研究区,将朝阳港潟湖湿地景观类型划分为两大类七个亚类,其中自然景观主要包括河口湿地、潟湖浅滩、沼泽和盐碱荒地;人工景观主要包括养殖池、盐田和农用地。1954～2007年的50余年间,朝阳港潟湖湿地景观总体变化趋势是从大斑块、类型较单一的自然景观为主体的景观格局向小斑块、多种景观类型共同控制的景观格局转变,不同时期景观类型及其面积变化的主要驱动因素是人类活动。为了度量人类活动干扰对潟湖湿地的影响,以景观生态学为基础,构建了人类干扰强度模型方法,对1954年以来不同时期人类活动对潟湖湿地的干扰强度进行了量化分析,提出了湿地的人类干扰强度分级标准。研究结果表明,1954～1971年期间,朝阳港潟湖湿地的人类干扰强度为轻微干扰;此后,人类对潟湖湿地的干扰强度为强干扰。对比不同时期人类活动对该潟湖湿地的干扰强度,发现在1972～1983年间人类活动对该潟湖湿地的干扰强度突然增大,该潟湖湿地的开发高峰期主要是20世纪70年代至80年代初。检验结果证明,人类干扰强度模型的计算结果是可信的。     

应用Terra/MODIS卫星数据估算洞庭湖蓄水量的变化

以洞庭湖为例,利用2002年的美国Terra/MODIS卫星数据,以16天为周期将全年划分为23个时段,分别对湖区水位和蓄水量分布特征和变化规律进行动态监测和综合分析。具体测算方法包括以下4个步骤: (1) 根据湖区特性,将整个洞庭湖分为3个部分：自西向东依此是西洞庭湖 (WDL), 南洞庭湖 (SDL) 和东洞庭湖 (EDL)。这3个部分的蓄水量之和就是整个洞庭湖的总蓄水量。(2) 以水体和陆地的光谱差异为基础,使用Terra/MODIS卫星的NDVI 数据识别并量测湖区水面积。(3) 将湖区水面影像同湖区数字高程模型DEM相叠加,以被监测的湖区水面的平均高度值作为水面高度。水面高度与湖底高度的差即为相应点的水深。(4) 按50 m×50 m网格大小和相应位置的水深的乘积来计算每个水柱体积。最后,将整个湖内的所有水柱的体积值累加便得到洞庭湖的总蓄水量。用上述方法测算的水位和蓄水量与实测资料进行了比较表明,两者具有很好的一致性。     

东洞庭湿地植被格局变化及其影响因素

东洞庭湖(也称东洞庭)湿地植被格局的变化特征及其影响因素的分析是该地区湿地植被保护与恢复策略制定的基础。基于美国陆地资源卫星Landsat TM/ETM+数据,应用决策树分类法分别提取东洞庭湖1999年、2002年、2006年三个时期湿地景观信息,通过转移矩阵法和质心迁移法对植被的时空演变分析。结果表明:(1)1993～2002年东洞庭湖芦苇、林地、苔草滩地面积均有所增加,芦苇增长速度最快,年均增长面积为28.93km²;2002～2006年林地面积迅速增加,年均增长面积为29.655km²,苔草面积有所减少,芦苇面积保持基本稳定;(2)东洞庭湖湿地植被质心呈现从林地—芦苇—苔草逐层靠近湖心的分布特点,1993～2006年三种植被类型的质心均不断向湖心迁移,其中以林地与芦苇的变迁更为显著。     

伊洛河流域不同地貌类型区的景观空间结构对比分析——以洛宁县为例

运用景观生态学原理,借助遥感和地理信息系统技术,选取斑块密度、边缘密度、分维数、景观多样性、景观优势度和破碎化指数等指标,对比分析了伊洛河流域的洛宁县不同地貌类型区的景观空间分布和空间格局特征,探讨了该地区不同地貌类型区人类活动与景观结构之间的关系。结果显示从南北中山区向内到南北低山区到南北塬陵区再到川涧区,斑块破碎化指数从0.0190到0.3225到0.4378再到0.1794,总体呈增加趋势,破碎化程度增大,川涧区则由于遥感影像解析精度问题,使得破碎化指数低于塬陵区;景观多样性指数从0.1828到0.3586到0.2983再到0.3634,总体也呈增大趋势;平均斑块分维数从1.1148到1.3854到1.2263再到1.3680,呈两低两高分布。