王金爽

摘要：為揭示盤錦濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量現(xiàn)狀特征，選取2013年16 m高分辨率多光譜遙感影像，利用NDVI植被指數(shù)評(píng)估蘆葦植被生物量和翅堿蓬植被覆蓋度，分析濕地生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀及退化原因，為濱海濕地的保護(hù)和修復(fù)提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：濱海濕地；生態(tài)系統(tǒng)；盤錦；遙感評(píng)估

中圖分類號(hào)：S71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1161（2016）01-0023-03

盤錦濱海濕地是遼河三角洲中心地帶，由海退和河流沖積而成，擁有大、中、小型河流21條，總流域面積3 750.3 km2，海岸線長(zhǎng)度約118 km，是遼寧省境內(nèi)主要河流的入?？凇１P錦濱海濕地所處的特殊地理位置及所發(fā)揮的生態(tài)功能對(duì)維護(hù)區(qū)域生態(tài)平衡和生態(tài)安全具有重要的作用。近年來(lái)，隨著人們對(duì)濕地保護(hù)的重視，各級(jí)政府在盤錦濱海濕地保護(hù)方面投入大量的人力、物力、財(cái)力。在此背景下，通過(guò)遙感解譯方法，從宏觀上分析盤錦濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量現(xiàn)狀及退化原因，為今后盤錦濱海濕地的保護(hù)和修復(fù)提供參考依據(jù)。

1 研究資料與方法

1.1 遙感數(shù)據(jù)源

表征生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量最直觀的特征是生態(tài)系統(tǒng)植被覆蓋度和單位面積生物量。為揭示盤錦濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量現(xiàn)狀特征，選取2013年16 m高分辨率多光譜遙感影像，利用NDVI植被指數(shù)對(duì)其進(jìn)行遙感解譯，評(píng)估盤錦濱海濕地的蘆葦植被生物量和翅堿蓬植被覆蓋度。同時(shí)根據(jù)退化趨勢(shì)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，分析盤錦濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量現(xiàn)狀及退化原因。

1.2 研究方法

1.2.1 蘆葦濕地生物量計(jì)算方法 以野外調(diào)查樣方中蘆葦濕地生物量密度為因變量，以NDVI指數(shù)為自變量，建立蘆葦生物量與NDVI指數(shù)線性關(guān)系，計(jì)算最終區(qū)域內(nèi)蘆葦生物量。計(jì)算公式為：

M=3.816×NDVI-0.22 （1）

式中：M為生物量，kg/m2；NDVI為植被指數(shù)，樣本量23個(gè)，R2為0.998。

1.2.2 翅堿蓬植被覆蓋度計(jì)算方法 植被覆蓋度是反映地表植被覆蓋狀況和監(jiān)測(cè)生態(tài)環(huán)境的重要指標(biāo)。植被指數(shù)與植被覆蓋度有較好的相關(guān)性，可以用歸一化植被指數(shù)來(lái)計(jì)算植被覆蓋度。根據(jù)像元二分模型理論，可以認(rèn)為一個(gè)像元的NDVI值由綠色植被部分貢獻(xiàn)的信息與無(wú)植被覆蓋部分貢獻(xiàn)的信息組合而成，植被覆蓋度可根據(jù)公式獲得：

Fc= （2）

式中：Fc為植被覆蓋度；NDVI可通過(guò)遙感影像近紅外波段與紅光波段的發(fā)射率來(lái)計(jì)算；NDVIveg為純植被像元的NDVI值；NDVIsoil為完全無(wú)植被覆蓋像元的NDVI值。

1.2.3 退化趨勢(shì)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)及野外調(diào)查結(jié)果，對(duì)盤錦濱海濕地的蘆葦濕地生物量和翅堿蓬植被覆蓋度進(jìn)行分級(jí)，以便對(duì)盤錦濱海濕地的退化趨勢(shì)進(jìn)行定量評(píng)估，結(jié)果見(jiàn)表1。

2 結(jié)果與分析

2.1 蘆葦濕地遙感生物量評(píng)估分析

蘆葦濕地遙感生物量評(píng)估見(jiàn)圖1。

從圖1的遙感評(píng)估結(jié)果可以看出，蘆葦濕地生物量低的區(qū)域在東郭葦場(chǎng)、羊圈子葦場(chǎng)和趙圈河葦場(chǎng)均有分布，退化區(qū)域呈點(diǎn)狀或斑塊狀廣布于生長(zhǎng)狀況良好的蘆葦濕地生態(tài)系統(tǒng)之間，濕地景觀破碎現(xiàn)象日趨明顯。

2.2 翅堿蓬濕地植被覆蓋度評(píng)估分析

翅堿蓬植物覆蓋度反演結(jié)果見(jiàn)圖2。

從圖2的遙感評(píng)估結(jié)果可以看出，翅堿蓬植被覆蓋度低的區(qū)域主要集中在遼河入?？趦蓚?cè)的東郭葦場(chǎng)和趙圈河葦場(chǎng)，且覆蓋度低的區(qū)域面積大、分布廣，已嚴(yán)重影響翅堿蓬濕地的整體生態(tài)功能。

2.3 退化現(xiàn)狀與原因遙感評(píng)估分析

根據(jù)確立的退化趨勢(shì)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，采取遙感影像解譯評(píng)估分析方法，對(duì)盤錦濱海濕地中蘆葦濕地和翅堿蓬濕地的退化趨勢(shì)進(jìn)行量化評(píng)估，結(jié)果見(jiàn)圖3和圖4。

由圖3可知：蘆葦濕地生態(tài)系統(tǒng)的退化特征為整體狀況良好，局部地區(qū)退化，約有86.0%的面積處于長(zhǎng)勢(shì)狀況良好和極好的區(qū)域。該區(qū)域多分布于水分條件良好的溝渠區(qū)域、河道區(qū)域以及遠(yuǎn)離人類活動(dòng)的濕地中心區(qū)域。此外，局部地區(qū)蘆葦濕地生態(tài)系統(tǒng)退化明顯，且退化明顯區(qū)域多分布于潮溝兩側(cè)、沿海灘涂、人類密集活動(dòng)區(qū)、油井周邊等地。

圖4反映的是翅堿蓬濕地生態(tài)系統(tǒng)的退化現(xiàn)狀。由計(jì)算可知，翅堿蓬長(zhǎng)勢(shì)較好和極好區(qū)域面積比例約占翅堿蓬面積比例的42.5%，該區(qū)域多分布于遼河左右兩岸毗鄰蘆葦濕地生態(tài)系統(tǒng)和水稻田的灘涂濕地區(qū)；嚴(yán)重退化區(qū)域和正在退化區(qū)域的面積比例分別達(dá)到翅堿蓬總面積的15.4%和42%，退化區(qū)域多分布于遼河兩岸蝦蟹池和養(yǎng)參池周邊灘涂濕地。按照景觀生態(tài)系統(tǒng)基質(zhì)理論，當(dāng)翅堿蓬濕地生態(tài)系統(tǒng)超過(guò)50%處于退化狀態(tài)時(shí)，說(shuō)明翅堿蓬濕地生態(tài)系統(tǒng)整體現(xiàn)狀堪憂，正呈現(xiàn)大幅度退化的趨勢(shì)。

3 結(jié)論與討論

從分析結(jié)果可以看出，蘆葦濕地退化原因主要包括兩個(gè)方面：一是人類開(kāi)發(fā)活動(dòng)改變了原有蘆葦濕地地形地貌及生態(tài)系統(tǒng)植被覆蓋狀況，地勢(shì)不平及植被消失造成土壤反鹽和堿化，局部地區(qū)的土壤和水分狀況改變。同時(shí)蘆葦濕地周邊的水土變化導(dǎo)致蘆葦退化。二是位于潮溝和向海灘涂區(qū)域的蘆葦濕地生態(tài)系統(tǒng)正處于演替階段的初期，土壤鹽分相對(duì)較高，蘆葦長(zhǎng)勢(shì)較差，系統(tǒng)相對(duì)脆弱，容易遭到破壞，需要保護(hù)和關(guān)注。翅堿蓬退化的原因主要是水產(chǎn)養(yǎng)殖等人類活動(dòng)帶來(lái)的水體污染和含鹽量升高威脅翅堿蓬濕地生態(tài)系統(tǒng)。另外，近幾年的干旱少雨加劇了這種退化趨勢(shì)。因此，在今后保護(hù)盤錦濱海濕地的過(guò)程中，應(yīng)針對(duì)濕地退化的原因，采取相應(yīng)的措施加以修復(fù)和治理。