胡 娟， 馬安青， 馬冰然

(中國海洋大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，山東 青島266100)

2000—2014年子牙河流域濕地景觀格局演變及驅(qū)動力分析?

胡 娟， 馬安青， 馬冰然

(中國海洋大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，山東 青島266100)

選取子牙河從東到西3個具有時空代表性的濕地，分析子牙河流域濕地景觀格局的變化及變化的驅(qū)動機制。利用2000、2004、2009和2014年子牙河流域4個時期的遙感影像數(shù)據(jù)，運用ENVI、ArcGIS和FRAGSTATS等軟件，構(gòu)建轉(zhuǎn)移矩陣，判斷濕地的由來和去向,定量化景觀格局指數(shù)。結(jié)果表明：東部，人工濕地被圍填占用，大面積減小，自然濕地和非濕地面積增加，主要是由海域和人工濕地轉(zhuǎn)入；水田、沼澤濕地的破碎化最為嚴(yán)重，主要是城鎮(zhèn)村等的人類建設(shè)活動導(dǎo)致的景觀破碎化。中部，耕地、城鎮(zhèn)村及工礦用地與濕地類型的相互轉(zhuǎn)變最顯著，人工濕地增加，自然濕地減?。缓礉竦氐钠扑榛顕?yán)重，人類活動較弱，自然因素(降雨量)是該區(qū)域的主導(dǎo)因素。西部，自然濕地和人工濕地面積變化較小，濕地景觀破碎化較小。東部人類開發(fā)強度最大，受到人類干擾最大，中部破碎化程度最強，西部破碎化最小。

遙感影像；子牙河流域；濕地；景觀格局

濕地是水陸交互作用形成的自然綜合體，不僅具有最豐富的生物多樣性，而且還是人類最重要的生存環(huán)境之一[1]，具有調(diào)蓄洪水、凈化水質(zhì)等生態(tài)功能，對地區(qū)、區(qū)域乃至全球的氣候變化、經(jīng)濟發(fā)展、人類生存環(huán)境都有著重要的影響，對維護區(qū)域生態(tài)平衡和生境安全、維持生物多樣性等方面發(fā)揮著巨大的作用[2]。濕地景觀格局是濕地應(yīng)對外界擾動進行響應(yīng)的主要表現(xiàn)方式，研究濕地景觀格局變化及其驅(qū)動機制對于探索濕地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量及其演變具有重要的意義。

子牙河水系是海河流域的重要組成部分，近年來海河流域生態(tài)環(huán)境面臨著諸多困擾，水質(zhì)惡化、水資源枯竭、濕地嚴(yán)重退化、人地關(guān)系緊張等[3]，這些矛盾在子牙河流域表現(xiàn)得尤為突出，因此研究子牙河流域的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量及其演變特征對于揭示整個海河流域的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量都具有一定的意義。目前國內(nèi)學(xué)者主要集中研究子牙河流域的北大港濕地動態(tài)變化，南大港濕地動態(tài)變化，衡水湖國家級自然保護區(qū)濕地景觀格局的變化以及崗南、黃壁莊水庫的水質(zhì)、水量變化[4-9]，沒有在比較大的尺度上探索子牙流域濕地景觀格局變化，以及各種變化的驅(qū)動機制。本文選取子牙河從東到西3個重要的、具有時空代表性的濕地景觀，能依次代表濱海濕地、湖泊濕地、人工濕地景觀，以此來反映子牙河流域的濕地景觀格局的變化特征，以及3個重要濕地景觀之間不同變化的驅(qū)動機制。在遙感和地理信息系統(tǒng)技術(shù)的支持下，探討地物之間的相互轉(zhuǎn)化，用景觀生態(tài)學(xué)的各項指標(biāo)定量化研究濕地景觀格局的變化特征，通過對自然因素和人為因素的探索揭示研究區(qū)域景觀格局變化的驅(qū)動力。

1 研究區(qū)概況

研究對象由子牙河?xùn)|部濱海濕地、中部湖泊濕地、西部人工濕地組成。子牙河?xùn)|部濱海濕地由團泊洼濕地自然保護區(qū)、北大港濕地自然保護區(qū)和南大港濕地保護區(qū)及其周邊地物組成(見圖1中標(biāo)號“A”)，屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候[10]。北大港濕地具有多種濕地類型的特征，生物多樣性最為豐富，被國際濕地專家認(rèn)定為是一塊達(dá)到國際“重要意義濕地”標(biāo)準(zhǔn)的濕地[11]。南大港濕地是鳥類遷徙的重要中轉(zhuǎn)站，其濕地保護區(qū)內(nèi)濕地保持著較為原始的狀態(tài)，物種豐富[12]。子牙河中部湖泊濕地由衡水湖國家自然保護區(qū)及其周邊地物組成(見圖1中標(biāo)號“B”)，屬于暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，鳥類南北遷徙不同路線的重要交匯區(qū)，同時也是華北平原唯一一個由水域、沼澤、灘涂、林地、草地等多種生境類型組成的完整內(nèi)陸淡水濕地生態(tài)系統(tǒng)。

子牙河西部人工濕地由港南水庫、黃壁莊水庫及其周邊地物組成(見圖1中標(biāo)號“C”)，黃壁莊、崗南水庫是滹沱河中下游的兩座梯級大型水庫，崗南水庫總庫容 17.04 億m3，其下游 28 km 處為黃壁莊水庫，總庫容 12.1 億 m3，黃壁莊、崗南水庫聯(lián)合控制流域面積 23 400 km2，占滹沱河流域面積的95%。兩座水庫功能以防洪主，兼俱工農(nóng)業(yè)、城市生活用水等[13]。

圖1 子牙河流域重點關(guān)注區(qū)域示意圖

2 數(shù)據(jù)源及研究方法

2.1 數(shù)據(jù)源

遙感影像 2000、2004、2009和2014年子牙河流域從東到西3個區(qū)域8、9月份的Landsat TM/ETM+/OLI遙感影像數(shù)據(jù)，夜光遙感影像(F152000，F(xiàn)152004，F(xiàn)162009，F(xiàn)182013)(http://ngdc.noaa.gov/eog/)。

非遙感數(shù)據(jù) 國家標(biāo)本平臺提供的1:1 000 000中國植被類型圖，為了便于野外調(diào)查，突出研究重點，確定子牙河水系圖，根據(jù)國家氣象局提供的降水量獲得3個區(qū)域2000—2014年14年的平均降水量，2014年7、8、9月份對研究區(qū)域進行野外調(diào)查。

2.2數(shù)據(jù)處理

2003年后的ETM數(shù)據(jù)去條帶，采用控制點校正方式進行幾何精校正，配準(zhǔn)精度在1個像元內(nèi)，輻射定標(biāo)，F(xiàn)LAASH大氣校正，確定研究區(qū)域。按照《濕地公約》、《全國濕地資源調(diào)查技術(shù)規(guī)程》的濕地和非濕地的類型進行分類，濕地分為：自然濕地(河流濕地，沼澤濕地，湖泊濕地，灘涂)、人工濕地(水塘，水庫，水渠，水田，鹽田，養(yǎng)殖水面)。非濕地分為：草地，城鎮(zhèn)村及工礦用地，道路，耕地。兩人同時對關(guān)注區(qū)域內(nèi)的濕地進行目視解譯，一致率達(dá)93%，對于解譯不同的區(qū)域，結(jié)合野外考察及google earth，重新解譯，最后拓?fù)錂z查。

夜間燈光數(shù)據(jù)的灰度值在0～63之間，地面分辨率為0.008 3度，分別掩膜提取2000、2004、2009和2013年的3個研究區(qū)域，獲得研究區(qū)的平均燈光強度。

2.3 分析方法

首先生成轉(zhuǎn)移矩陣，探索地物之間的轉(zhuǎn)化。其次，基于Fragstats4.2用景觀生態(tài)學(xué)的各項指標(biāo)定量化研究濕地景觀格局的變化特征。景觀格局指數(shù)數(shù)量眾多，但是很多指數(shù)相關(guān)性較強。Riitter等認(rèn)為景觀類型數(shù)目、平均斑塊面積、平均面積周長比、分維數(shù)、聚集度、平均斑塊形狀指數(shù)即可解釋景觀格局的87%[14]。因此，本研究選擇的景觀格局指數(shù)包括：斑塊數(shù)量(NP)、斑塊密度(PD)、斑塊占景觀面積的比例(PLAND)、最大斑塊指數(shù)(LPI)、周長-面積分維數(shù)(PAFRAC)、聚集度指數(shù)(AI)、Shannon多樣性指數(shù)(SHDI)、Shannon均勻度指數(shù)(SHEI)。

由于研究區(qū)域難于統(tǒng)計人口、國民生產(chǎn)總值等經(jīng)濟社會因素，夜光數(shù)據(jù)與國民生產(chǎn)總值(GDP)、人口數(shù)量等社會經(jīng)濟因素具有很強的相關(guān)性[15-16]，由此引入夜光影像數(shù)據(jù)來反映人口、國民生產(chǎn)總值等社會因素。

3 景觀格局的轉(zhuǎn)化

3.1 2000—2014年團泊洼、北大港、南大港及其周邊濕地轉(zhuǎn)化分析

從統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看(見表1)，人工濕地面積在2000—2004年增加，2004—2014年不斷縮減，減少了57.76 km2。由景觀轉(zhuǎn)移矩陣(見表1)可知，人工濕地主要是被填埋用于城郊等非濕地建設(shè)，水田向城鎮(zhèn)村及工礦用地轉(zhuǎn)出的面積為59.83 km2，向耕地轉(zhuǎn)出的面積為21.66 km2；鹽田向城鎮(zhèn)村及工礦用地轉(zhuǎn)出的面積為11.62 km2；養(yǎng)殖水面轉(zhuǎn)出為城鎮(zhèn)村及工礦用地的面積為14.44 km2。人工濕地也有部分轉(zhuǎn)出為自然濕地，其中水庫轉(zhuǎn)入沼澤濕地的面積為18.71 km2，主要是因為水庫本身較淺，滲漏量和蒸發(fā)量較大，沒有引黃水的定期補給，導(dǎo)致水庫大部分被植被覆蓋，具有“沼澤濕地”的屬性，水庫水面的變化就會引起水庫和沼澤濕地之間的轉(zhuǎn)化；水田轉(zhuǎn)入沼澤濕地的面積為13.37 km2。

自然濕地的面積由2000年的244.84 km2增加到2014年的274.01 km2。由景觀轉(zhuǎn)移矩陣(見表1)可知，自然濕地主要是由海域轉(zhuǎn)入，海域向灘涂轉(zhuǎn)入的面積為65.82 km2，向沼澤濕地轉(zhuǎn)入的面積為49.33 km2。

人工濕地也有部分轉(zhuǎn)入自然濕地，非濕地也有部分退還為自然濕地，其中耕地退還面積最大，卻僅有5.40 km2的耕地退還。

自然濕地主要由海域轉(zhuǎn)入，非濕地由2000年的1 675.63 km2，增加到2014年的1 675.63 km2，主要由人工濕地轉(zhuǎn)入。

3.2 2000—2014年衡水湖及其周邊濕地轉(zhuǎn)化分析

據(jù)統(tǒng)計分析(見表2)，2000—2014年人工濕地面積一直呈現(xiàn)增加的趨勢，從1.33 km2增加到3.21 km2。由景觀轉(zhuǎn)移矩陣(見表2)可知，水塘由城鎮(zhèn)村及工礦用地轉(zhuǎn)入的面積為0.42 km2，由耕地轉(zhuǎn)入的面積為0.34 km2；水田由耕地轉(zhuǎn)入的面積為1.21 km2。由此可知人工濕地主要由城鎮(zhèn)村及工礦用地、耕地轉(zhuǎn)入。

自然濕地由2000年的65.81 km2減小到2014年的62.71 km2。由景觀轉(zhuǎn)移矩陣(見表2)可知，自然濕地主要轉(zhuǎn)出為城鎮(zhèn)村及工礦用地、耕地，其中沼澤濕地轉(zhuǎn)入耕地的面積為1.16 km2，轉(zhuǎn)入到城鎮(zhèn)村及工礦用地的面積為0.81 km2；湖泊濕地轉(zhuǎn)入到城鎮(zhèn)村及工礦用地的面積為0.24 km2，轉(zhuǎn)入到耕地的面積為0.17 km2；河流濕地轉(zhuǎn)入到城鎮(zhèn)村及工礦用地的面積為0.24 km2，轉(zhuǎn)入到耕地的面積為0.17 km2。另外從景觀轉(zhuǎn)移矩陣(見表2)可知，自然濕地之間也有轉(zhuǎn)化，湖泊濕地向沼澤濕地有大面積轉(zhuǎn)出，轉(zhuǎn)出面積為12.12 km2，主要是因為湖泊面積小，深度淺，有利于植被生長，使得湖泊向沼澤濕地轉(zhuǎn)化，可見蘆葦沼澤在衡水湖中逐漸擴大。

表1 2000—2014年子牙河流域東部濕地轉(zhuǎn)化分析

表2 2000—2014年衡水湖及其周邊地物類型轉(zhuǎn)移矩陣

Note：①Town；②Road；③Cultivated land；④River；⑤Lake；⑥Woodland；⑦Pond；⑧Paddy field；⑨Unused land；⑩Marsh

耕地、城鎮(zhèn)村及工礦用地與濕地類型的相互轉(zhuǎn)變最顯著，人工濕地主要由城鎮(zhèn)村及工礦用地、耕地轉(zhuǎn)入，自然濕地主要轉(zhuǎn)出為耕地、城鎮(zhèn)村及工礦用地，在2000—2014年非濕地面積有216.15 km2增加到217.37 km2，增幅不大。

3.3 2000—2014年崗南、黃壁莊水庫及其周邊濕地轉(zhuǎn)化分析

表3 2000—2014年崗南、黃壁莊水庫及其周邊地物類型轉(zhuǎn)移矩陣

Note：①Town；②Road；③Cultivated land；④River wetland；⑤Woodland；⑥Pond；⑦Paddy field；⑧Unused land；⑨Marsh

該區(qū)域濕地面積較小，其中人工濕地面積所占比重較大，在這10年先增加后減小最后趨于平穩(wěn)，在2004年面積達(dá)到最大，主要是因為崗南黃壁莊水庫都只在一側(cè)建有堤壩，降水量的增加使得水庫面積增大，人工濕地也有部分是由自然濕地轉(zhuǎn)入，沼澤濕地轉(zhuǎn)入庫塘的面積為5.42 km2。

自然濕地面積最小，在2004年達(dá)到最低，之后呈上升趨勢，其中河流濕地主要是與沼澤濕地、耕地發(fā)生轉(zhuǎn)化，在2000—2009年下降，在2009—2014年有所回升，主要是由耕地(2.55 km2)和沼澤濕地(1.71 km2)轉(zhuǎn)入；沼澤濕地面積在2004年最小，之后有所回升，主要是因為水庫水面的變化使得沼澤濕地轉(zhuǎn)化為水庫，這與該區(qū)域的降水息息相關(guān)，除此之外，沼澤濕地由非濕地轉(zhuǎn)入的面積也較大。

4 景觀格局指數(shù)分析

4.1 斑塊類型水平上的景觀格局指數(shù)分析

4.1.1 團泊洼、北大港、南大港及其周邊地區(qū)景觀格局指數(shù)分析 如圖2，子牙河?xùn)|部濱海濕地，即TBN，人工濕地類型最多，所占的景觀面積較大，水渠的PLAND指數(shù)有增加的趨勢，主要是因為隨著人口的不斷增長，開墾的耕地面積不斷增加(見表1)，降雨量不斷減小，所以水渠面積增加，斑塊數(shù)量NP先增加后略微減小。最大斑塊指數(shù)LPI基本不變，說明水渠沒有破碎化，水渠由于其為線性地物，交織成網(wǎng)狀。因此其PAFRAC最大，形狀顯得復(fù)雜。PAFRAC有減小的趨勢，說明人類活動越來越有規(guī)劃。水渠的聚集度AI最小，主要是因為水渠呈線狀遍布整個研究區(qū)域而不是以團塊狀出現(xiàn)，相鄰接的邊長較小。水塘、鹽田、養(yǎng)殖水面、水庫的分維數(shù)PAFRAC變化較大，其他的指數(shù)變化均較小。水庫的PAFRAC不斷增加，這主要受降水量的影響，隨著降水量的不同，水庫水面會發(fā)生變化。養(yǎng)殖水面的PAFRAC在2004年大幅度減小，鹽田的PAFRAC有增加的趨勢。水田所占的景觀面積僅次于水渠，其PLAND指數(shù)有大幅度減小，斑塊數(shù)量NP不斷增加，最大斑塊指數(shù)LPI大幅度減小，聚集度指數(shù)AI也在不斷地減小，說明水田的破碎化在不斷加劇，在一定程度上水田的各生態(tài)系統(tǒng)之間的功能聯(lián)系斷裂，生物生境不斷喪失或退化，不利于維持生物多樣性。

自然濕地所占景觀面積較小，其中沼澤濕地的PLAND指數(shù)最大。2004—2014年沼澤濕地的PLAND指數(shù)基本沒有變化，斑塊數(shù)量NP不斷增加，最大斑塊指數(shù)LPI呈現(xiàn)減小的趨勢。聚集度指數(shù)AI也在不斷減小，說明沼澤濕地破碎化的同時，連接度也在不斷減小。灘涂的PLAND指數(shù)不斷增加，斑塊數(shù)量基本沒有變化。最大斑塊指數(shù)在2014年大幅度增加，聚集度指數(shù)也在不斷加大，說明灘涂沒有破碎化。

圖2 團泊洼、北大港、南大港景觀格局指數(shù)變化

4.1.2 衡水湖及其周邊地區(qū)景觀格局指數(shù)分析 對于子牙河流域中部的湖泊濕地，與東部相反，自然濕地所占景觀面積的比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于人工濕地，其中河流濕地>沼澤濕地>湖泊濕地>水塘>水田，湖泊濕地所占景觀面積呈下降趨勢，但是斑塊數(shù)量NP不斷增加，其最大斑塊指數(shù)LPI減小，說明湖泊濕地越來越破碎化，這與衡水湖上道路的建設(shè)、濕地植被的生長，降水量變化均有關(guān)系。湖泊濕地的聚集度指數(shù)AI也在不斷減小，說明湖泊濕地的破碎化在朝向退化的方向發(fā)展。水塘、水田的PLAND指數(shù)不斷增加，說明該區(qū)域在不斷被開發(fā)，人類活動越來越劇烈。

4.1.3 崗南、黃壁莊水庫及其周邊濕地景觀格局指數(shù)分析 從圖4看出，子牙河流域西部的人工濕地水庫所占景觀面積比例最大，為該區(qū)域的優(yōu)勢景觀類型，水庫的PLAND指數(shù)、最大斑塊指數(shù)LPI在2004達(dá)到最大，之后迅速減小。水庫在2009—2014年各項景觀指標(biāo)的變化均較小。水塘、水田的各項景觀指標(biāo)的變化也均較小。

河流濕地的PLAND指數(shù)有減小的趨勢，斑塊數(shù)量NP有大幅度增加，最大斑塊指數(shù)LPI不斷減小，聚集度指數(shù)AI減小，PAFRAC變化很小，主要是因為河流河道干涸，出現(xiàn)斷流。2004—2014年沼澤濕地的PLAND指數(shù)增加，斑塊數(shù)量NP增加，最大斑塊指數(shù)LPI增加，分維數(shù)PAFRAC也呈現(xiàn)增加的趨勢，聚集度指數(shù)不斷減小，這主要與水庫水面、河流的變化有關(guān)。與子牙河?xùn)|部和中部相比，該區(qū)域分維數(shù)最小，形狀較為規(guī)則。另外，該區(qū)域各濕地景觀斑塊的分維數(shù)PAFRAC變化較小，說明該區(qū)域在2000—2014年人類活動最小。

4.2 景觀水平上的景觀格局指數(shù)分析

由表4可知，子牙河?xùn)|部區(qū)域，PAFRAC較小且有下降趨勢，說明該區(qū)域受人類的干擾較大并且仍在向著干擾增強的方向發(fā)展；景觀多樣性指數(shù)呈現(xiàn)上升趨勢，說明斑塊的異質(zhì)性提高，且從2009—2014年提高幅度較大，說明這一段時間的開發(fā)強度較大，斑塊受到的擾動較大；斑塊均勻度提高，說明關(guān)注區(qū)域內(nèi)優(yōu)勢景觀數(shù)量減小，主要類型的景觀變得越來越不明顯；斑塊聚集度AI下降，說明景觀的連接度減弱，破碎化程度加劇。

子牙河流域的中部，由表4可知，PAFRAC較子牙河?xùn)|部大，并且在緩慢增大，聚集度AI大幅減小，由2000年的95減小到2014年的93.78。說明子牙河中部區(qū)域的破碎化程度最大。

子牙河流域的西部，由表4可知，與其他兩個區(qū)域相比，該區(qū)域的PAFRAC值最大，并且在不斷增加，說明該區(qū)域的斑塊形狀不規(guī)則，人類活動在不斷減緩；景觀多樣性隨時間逐漸增加，異質(zhì)性變強，復(fù)雜度提高；均勻度增大，說明優(yōu)勢景觀逐漸消失；聚集度減小，說明該區(qū)域景觀有破碎的趨勢。

圖3 衡水湖及其周邊景觀格局指數(shù)變化

圖4 崗南、黃壁莊水庫及其周邊濕地景觀格局指數(shù)變化

年份YearPAFRAC①SHDI②SHEI③AI④團泊洼、北大港、南大港及其周邊TheTuanBowa、BeiDaGang、SouthDaganganditssurroundings20001．25272．00290．722497．307120041．25262．0560．741696．905320091．2462．07990．750296．652420141．23992．19560．791996．0607衡水湖及其周邊TheHengshuiLakeanditssurroundings20001．28141．32920．577395．004920041．28271．34360．583594．681820091．2881．34140．582694．427820141．29091．39970．607993．7842崗南、黃壁莊水庫及其周邊TheGannan、Huangbizhuangreservoiranditssurroundings20001．29011．36830．594296．358520041．28291．36860．594496．327520091．30911．38890．603295．277420141．31141．44630．628194．7305

注：①用大面積分維數(shù)；②多樣性指數(shù)；③均勻度指數(shù)；④聚集度指數(shù)

5 濕地景觀格局的驅(qū)動力分析

影響景觀格局變化的因素主要有自然因素和人為因素。研究區(qū)域內(nèi)有3種不同類型的濕地景觀，自然條件不同，受人類影響的強度也不相同，因此這三種景觀格局的驅(qū)動機制也會不同。

子牙河?xùn)|部濕地，據(jù)統(tǒng)計景觀變化最大的為淺海水域轉(zhuǎn)灘涂，主要是由于河口的自然淤積作用形成的，灘涂面積不斷增加，為養(yǎng)殖業(yè)、鹽田、水田提供了必備的生產(chǎn)條件，為人類的城鎮(zhèn)村等的建設(shè)活動(特別是圍海造陸、沿海工業(yè)、港口用地開發(fā))提供了實施的平臺。城市建設(shè)拓展迅速，城鎮(zhèn)村及工業(yè)用地從2000年的286.32 km2增加到2014年431.57 km2，平均夜光強度(見表5)由9.65°增加到2014年的25.94°，由此可以看出該區(qū)域的人類活動劇烈，與人為因素相比(見圖5)，降雨量總體上看變化不明顯，因此可以看出人類活動是引起該區(qū)域景觀格局變化的主導(dǎo)因素。

圖5 2000—2014年子牙河三個濕地的降雨量

子牙河中部人類活動較弱，平均夜光強度(見表5)增加緩慢，城鎮(zhèn)村等的建設(shè)活動較少，國民生產(chǎn)總值GDP增加緩慢。景觀破碎化主要受自然條件的影響，通過統(tǒng)計2000—2014年14 a的氣象歷史資料，降水量不斷減少(見圖5)，在全球不斷變暖的大背景下，蒸發(fā)量增大，實地考察發(fā)現(xiàn)河道干涸現(xiàn)象嚴(yán)重，出現(xiàn)了斷流，自然環(huán)境的變化是造成子牙河中部濕地退化的一個重要原因。

表5 2000—2014年子牙河流域三個研究區(qū)域的平均夜光強度

子牙河西部區(qū)域，景觀破碎化程度最小，雖然城鎮(zhèn)村等的建設(shè)活動在不斷增加，但是平均夜光強度(見表5)基數(shù)小，且增加緩慢，說明人類活動控制在了一個合理的范圍內(nèi)。但是降雨量的不斷減少，全球氣溫的不斷升高，促使子牙河西部區(qū)域的濕地景觀出現(xiàn)了破碎化的傾向。

6 結(jié)果與討論

本文通過研究子牙河流域從東到西3個重要的有時空代表性的濕地景觀來探索子牙河流域的濕地景觀的變化以及引起變化的驅(qū)動機制，利用RS和GIS技術(shù)，運用景觀生態(tài)學(xué)原理，探索濕地景觀的來由和去向，并分別在斑塊水平和景觀水平上對子牙河流域的濕地景觀格局變化進行研究。結(jié)果顯示：

(1)東部團泊洼、北大港、南大港及其周邊的濕地景觀類型最多，人工開發(fā)強度最大，破碎化強度也最大，其中沼澤濕地、水田的破碎化最為嚴(yán)重，連通性不斷減小，最大斑塊數(shù)減小，優(yōu)勢景觀越來越不明顯，均勻度增強。人工濕地被填埋用來發(fā)展非濕地，自然濕地和非濕地的面積增加，主要是由海域和人工濕地轉(zhuǎn)入。

(2)中部衡水湖及其周邊地物整體上破碎化加強，其中湖泊濕地的破碎化最為嚴(yán)重，這與其相互交織的道路、植被和沼澤有關(guān)，湖泊被分割的越來越破碎化，景觀多樣性和均勻度增強。人工濕地開發(fā)程度低，面積小，數(shù)量少。耕地、城鎮(zhèn)村及工礦用地與濕地類型的相互轉(zhuǎn)變最顯著，人工濕地主要由城鎮(zhèn)村及工礦用地、耕地轉(zhuǎn)入，自然濕地主要轉(zhuǎn)出為耕地、城鎮(zhèn)村及工礦用地，非濕地面積增加，增幅不大。

(3)西部崗南、黃壁莊水庫及其周邊景觀整體上受人類活動影響較小，破碎化程度最小，自然濕地和人工濕地面積變化較小。

總之，在對濕地進行恢復(fù)保護的同時，首先要確定濕地減少的原因，針對不同的原因確定不同的方法。對于子牙河?xùn)|部，在恢復(fù)自然濕地景觀時，要合理調(diào)配各種用地類型的用地規(guī)模和比例，增強各類濕地類型之間的連通性，注意保持廊道之間的暢通，濕地恢復(fù)的同時要注重連性，防止破碎化。對于中部濕地，應(yīng)千方百計調(diào)水，分析周邊水資源形勢，確定科學(xué)的調(diào)水方案，加強對濕地的補水量，緩解自然因素的影響，如降水量的不斷減小，溫度的不斷攀升，蒸發(fā)量增大，導(dǎo)致該區(qū)域濕地景觀破碎。

此外需要加強濕地管理力度，濕地的管理和保護是一項長期的工作，不斷完善法律法規(guī)，加大保護濕地的力度。

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Abstract: This paper studied the landscape pattern changes of the Ziya River wetland and the driving mechanism by choosing three typical wetlands in temporal and spatial from east to west. By using the satellite data of the three wetlands of the Ziya River Basin in the 2000, 2004, 2009, 2004 respectively and the ENVI, ArcGIS and FRAGSTATS software, we constructed the transition matrix to determine the origin and fate of the wetlands and calculated the index of the landscape pattern to represent the conversions of the Ziya River wetlands. The conclusions are as follows: In the eastern region of the Ziya River, the artificial wetland decreases through a reclamation, the area of the natural wetland and non-wetland increased, which mainly transformed from sea area and the artificial wetland; the fragment of the paddy field and the marsh wetland were inclined to be worse，the fragmentation of landscape in the region is caused by human construction activities. In the central regin of the Ziya River, the exchange between the cultivated land、village and town industrial and mining land and the wetland types is most significant, the area of the artificial wetland increased, and the natural wetland reduced, the fragment of the lake wetland is the most serious, and natural factors (such as rainfall) is the dominant factor affecting the change of the landscape in the region. In the western part of Ziya River, the increasing of the natural wetland and artificial wetland area is small, the wetland landscape inclines to fragment, but it’s small. The east part had the largest patch density and suffered the largest human disturbance. The fragmentation leval of the west part is smallest, and the central part is the most fragmentation.

Key words: satellite data; Ziya River Basin; wetland; landscape pattern change

責(zé)任編輯 龐 旻

The Evolution and Driving Force of the Landscape in the Wetland of Ziya River in 2000—2014

HU Juan, MA An-Qing, MA Bing-Ran

(College of Environmental Science and Engineering, Ocean University of China，Qingdao 266100，China)

“海河南系子牙河流域下游濕地生態(tài)關(guān)鍵技術(shù)”項目(931407022)；“膠州灣黃色物質(zhì)與葉綠素物質(zhì)衛(wèi)星數(shù)據(jù)反演方法的確定研究”項目(201610423355x)；河口濕地高分遙感精細(xì)分類技術(shù)與系統(tǒng)集成調(diào)試研究合同項目(911396017)資助 Supported by Key Techniques of Wetland Ecosystem in the Lower Reaches of Ziyc River Basin of Haihe River(931407022);Study on the Determinction of the Sateuite Data Inversion Method of Yellow Substance and Chlorophy in Jiaozhou Bay(201610423355x);Estuary Wetlands High Resolution Remote Sensing Fine Classification Technology and System Integrated Debugger Research Contracts(911396017)

2016-03-30;

2016-10-08

胡娟(1987-)，女，碩士，研究方向為環(huán)境規(guī)劃與管理。E-mail:hujal1222@163.com

X37

A

1672-5174(2017)09-110-09

10.16441/j.cnki.hdxb.20160104

胡娟， 馬安青， 馬冰然. 2000—2014年子牙河流域濕地景觀格局演變及驅(qū)動力分析[J].中國海洋大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2017, 47(9): 110-118.

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