李云龍 黃淑萍 韓美 孔祥倫 王敏 惠洪寬

摘要：水資源的先天不足和后天失養(yǎng)已成為黃河三角洲生態(tài)環(huán)境保護(hù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的瓶頸要素。為明晰黃河三角洲地表水演化特征，厘清區(qū)域內(nèi)地表水演化驅(qū)動(dòng)因子，通過(guò)收集黃河三角洲遙感影像、自然環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，綜合運(yùn)用軌跡分析法和地理探測(cè)器分析研究區(qū)地表水體的演化規(guī)律及其驅(qū)動(dòng)力狀況。結(jié)果表明：（1）1990-2019年黃河三角洲地表水增加1 020.09 km2，呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，其中鹽田養(yǎng)殖池增長(zhǎng)951.29 km2，是演化最劇烈的水體類型；水庫(kù)增長(zhǎng)42.60 km2，主要發(fā)生在2000年前；坑塘增加了58.51 km2，增長(zhǎng)幅度隨時(shí)間逐漸增加；除2000-2010年外，河流均處于低速減少狀態(tài)，2010年前溝渠處于高速增長(zhǎng)狀態(tài)，由1990年的2 895 km增加至2010年的5 133 km，隨后增速減緩；（2）農(nóng)田和灘涂是河流主要的轉(zhuǎn)化對(duì)象，農(nóng)田和未利用地是水庫(kù)演化的轉(zhuǎn)換類型，坑塘演化主要發(fā)生在坑塘與農(nóng)田之間，灘涂是鹽田養(yǎng)殖池面積增長(zhǎng)的主要來(lái)源，農(nóng)田和未利用地是主要的轉(zhuǎn)出去向；（3）河流演化主要受到有效灌溉面積和第一產(chǎn)業(yè)變化的影響，水庫(kù)增加主要受人口數(shù)量增長(zhǎng)和有效灌溉面積增長(zhǎng)的影響，人口增加是鹽田養(yǎng)殖池增加的主要推動(dòng)力，第一產(chǎn)業(yè)和第二產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)則是鹽田養(yǎng)殖池減少的關(guān)鍵因子；溝渠長(zhǎng)度增加受到人口數(shù)量增加、GDP增長(zhǎng)、有效灌溉面積變大和第一產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響，第二產(chǎn)業(yè)發(fā)展和有效灌溉面積增加是坑塘轉(zhuǎn)入的主導(dǎo)因子，人口數(shù)量增長(zhǎng)和第一產(chǎn)業(yè)比重減少是坑塘轉(zhuǎn)出的主導(dǎo)因子。

關(guān)鍵詞：地表水；軌跡分析；地理探測(cè)；黃河三角洲

中圖分類號(hào)：X821 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-3075（2023）02-0010-09

黃河三角洲位于我國(guó)渤海灣南岸和萊州灣西岸（117°31′～119°18′E，36°55′～38°16′N），主要分布于山東省東營(yíng)市和濱州市，是一塊資源稟賦突出且區(qū)位優(yōu)勢(shì)顯著的“黃金三角洲”（許學(xué)工等，2001）；該區(qū)域內(nèi)土地資源豐富，位列中國(guó)八大農(nóng)業(yè)開發(fā)區(qū)之一（李云龍等，2019a）；濕地面積廣闊，在野生鳥類研究與保護(hù)中的優(yōu)勢(shì)得天獨(dú)厚（張緒良等，2011）；同時(shí)，該地區(qū)內(nèi)聯(lián)黃河，外接渤海，區(qū)位優(yōu)勢(shì)明顯，國(guó)土開發(fā)潛力極大。黃河是黃河三角洲最主要的淡水來(lái)源，地表水是其實(shí)現(xiàn)黃河水全時(shí)空利用的重要載體，也是研究區(qū)重要的景觀類型和生態(tài)系統(tǒng) （王薇，2012）。然而，黃河三角洲地處暖溫帶季風(fēng)氣候區(qū)，降水較少，且區(qū)域內(nèi)淤積基底鹽漬化嚴(yán)重，水體礦化度較高，淡水資源較為匱乏。特別是20世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著黃河三角洲開發(fā)進(jìn)程的不斷深入，生產(chǎn)、生活、生態(tài)用水急劇增加，水資源的先天不足和后天失養(yǎng)，已成為黃河三角洲全面發(fā)展的限制因子。

水資源在自然環(huán)境演化和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中的重要作用已開展了大量研究。付穎等（2014）基于水體長(zhǎng)度、水面率、水網(wǎng)密度等指標(biāo)和相關(guān)分析法，發(fā)現(xiàn)近百年來(lái)北京市地表水表現(xiàn)出先增加、后減少的趨勢(shì)，自然因素是其前期演化的主要驅(qū)動(dòng)力，后期主要受到人類活動(dòng)的強(qiáng)烈影響；冉啟云（2017）借助轉(zhuǎn)移矩陣法分析了塔里木河流域地表水的時(shí)空演化，得出高程、坡度、氣溫、人口和地區(qū)生產(chǎn)總值等因子與該地區(qū)地表水演化顯著相關(guān)；肖茜等（2018）統(tǒng)計(jì)分析1985-2015年云貴高原湖泊的面積變化，發(fā)現(xiàn)人類活動(dòng)是導(dǎo)致云貴高原湖泊面積減少的主要原因；張佩云等（2017）以水體面積為指標(biāo)，運(yùn)用定性描述方法，發(fā)現(xiàn)毛烏素沙地中部地表水先萎縮、后增長(zhǎng)，煤炭開采、農(nóng)業(yè)灌溉和畜牧量是其主要影響因素；王小標(biāo)等（2017）采用水體面積和定性分析方法，發(fā)現(xiàn)近30年來(lái)秦淮河流域水面先增后減，人類活動(dòng)是水面變化的主要驅(qū)動(dòng)要素。就黃河三角洲而言，地表水控制著三角洲的形成與演化，是此處地貌的塑造者，并對(duì)前沿濕地和岸線產(chǎn)生重要影響，隨著入海水沙含量減少，黃河三角洲面積不斷縮小（Jia et al，2014;Li et al，2020）；水體的空間分布和演化主導(dǎo)著域內(nèi)水鹽因子的分布和運(yùn)動(dòng)，影響土壤鹽漬化程度，土壤和子環(huán)境系統(tǒng)分異格局得以形成（賀強(qiáng)等，2007；Zhao et al，2020）；此外，黃河三角洲水文過(guò)程影響濕地植物生理結(jié)構(gòu)（楊嬌等，2014）、生態(tài)位（李峰等，2009）和生態(tài)特征（崔保山等，2006），決定了濕地植物的生長(zhǎng)分布，控制著植物群落的演替方向，導(dǎo)致黃河三角洲景觀格局產(chǎn)生變化（吳大千，2010）。

已有的研究對(duì)于認(rèn)識(shí)不同區(qū)域地表水演化規(guī)律和驅(qū)動(dòng)機(jī)制具有重要意義，但分析方法只能簡(jiǎn)單反映出影響因子與水體變化的線性關(guān)系（彭文甫等，2019）；而地表水演化機(jī)制遠(yuǎn)非簡(jiǎn)單的線性統(tǒng)計(jì)能夠反映出來(lái)（Hein et al， 2011）。黃河三角洲相關(guān)研究主要聚焦于水土資源匹配分析、水體效應(yīng)和黃河徑流變化，針對(duì)地表水演化特征及其驅(qū)動(dòng)力定量分析相對(duì)較少。本研究收集黃河三角洲1990-2019年的地表水?dāng)?shù)據(jù)，利用軌跡分析法和地理探測(cè)器模型，旨在揭示研究區(qū)近30年來(lái)5種典型地表水的時(shí)空演化規(guī)律；基于地理探測(cè)器的定量分析，綜合運(yùn)用軌跡分析法和地理探測(cè)器模型，以研究區(qū)地表水演化軌跡為因變量，著眼于黃河三角洲地表水的演化過(guò)程，而非傳統(tǒng)研究中地表水空間分布的驅(qū)動(dòng)分析，對(duì)于維護(hù)黃河三角洲生態(tài)安全，實(shí)現(xiàn)區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。

1 ? 材料與方法

1.1 ? 研究區(qū)概況

本研究區(qū)是以寧海為頂點(diǎn)，南起淄脈河口，北至套兒河口的近代黃河三角洲（圖1），為典型的暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，夏季高溫多雨，冬季寒冷干燥；年均降水量550～600 mm，5-9月的降水約占全年總降水量的85%。2019年黃河三角洲總?cè)丝跒?40.46萬(wàn)，生產(chǎn)總值為1 393.08億元，人均生產(chǎn)總值達(dá)到99 151元。區(qū)內(nèi)水資源主要包括地表水資源和地下水資源，地下水主要為咸水和微咸水，地下淡水資源極少，而地表水資源中，90%以上取自黃河。根據(jù)東營(yíng)市水資源公報(bào)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，該地區(qū)多年平均用水量的89%均由地表水提供。

1.2 ? 數(shù)據(jù)來(lái)源及預(yù)處理

地表水?dāng)?shù)據(jù)和土地利用/土地覆蓋數(shù)據(jù)源自黃河三角洲1990年、2000年、2010年和2019年遙感影像（圖2），下載自地理空間數(shù)據(jù)云（http：//www.gscloud. cn/）。運(yùn)用非監(jiān)督分類和目視解譯的方法，將研究區(qū)用地類型分為耕地、未利用地、建設(shè)用地、灘涂，地表水分為河流、水庫(kù)、坑塘、溝渠和鹽田養(yǎng)殖池；其中，溝渠提取除了上述遙感影像外，還基于1990年黃河三角洲1：100 000地形圖、谷歌地球和天地圖·山東。地表水驅(qū)動(dòng)因子指標(biāo)體系中，自然環(huán)境因子來(lái)自東營(yíng)市水利志，區(qū)位因子數(shù)據(jù)通過(guò)ArcGIS平臺(tái)獲取，社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)主要來(lái)源于研究區(qū)所屬鄉(xiāng)鎮(zhèn)（街道）的人口和經(jīng)濟(jì)等統(tǒng)計(jì)資料。

1.3 ? 指標(biāo)體系

水體演化是多種因素綜合作用的結(jié)果。為精確揭示黃河三角洲地表水驅(qū)動(dòng)機(jī)理，本文參照相關(guān)研究（付穎等，2014；韓龍飛等，2015；羅玲等，2015；張佩云等，2017；李云龍等，2019b），結(jié)合黃河三角洲實(shí)際情況，構(gòu)建地表水演化指標(biāo)體系。以1990-2019年的水體演化軌跡為因變量，水體演化軌跡由4期影像像元疊加而成，根據(jù)像源代碼的排列組合，可區(qū)分不同水體的轉(zhuǎn)入與轉(zhuǎn)出狀況。由于溝渠寬度較小，難以獲取其演化軌跡，使用鄉(xiāng)鎮(zhèn)范圍內(nèi)溝渠密度變化率。自變量從自然環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和地理區(qū)位三方面進(jìn)行選擇（表1）。

自然環(huán)境因子包括降水量和蒸發(fā)量，數(shù)據(jù)來(lái)自《東營(yíng)市水利志》，統(tǒng)計(jì)研究區(qū)1990－2019年多年平均降水量與蒸發(fā)量；地理區(qū)位包括距城鎮(zhèn)距離、距海岸線距離和距黃河距離，數(shù)據(jù)通過(guò)ArcGIS空間分析工具獲??；社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素包括國(guó)民生產(chǎn)總值（GDP）變化率、第一產(chǎn)業(yè)變化率、第二產(chǎn)業(yè)變化率、人口變化率和有效灌溉面積變化率。數(shù)據(jù)摘選自《東營(yíng)統(tǒng)計(jì)年鑒》《河口年鑒》《利津年鑒》《墾利年鑒》《東營(yíng)區(qū)年鑒》。

1.4 ? 研究方法

1.4.1 ? 軌跡分析法 ? 地表水演化軌跡是指某一指定像元上、一定時(shí)間范圍內(nèi)所發(fā)生的、帶有地表水類型的轉(zhuǎn)化過(guò)程。運(yùn)用柵格計(jì)算器將不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)上指定像元地類代碼疊加排列組合，即可得到該像元的變化軌跡（史培軍等， 2000）。本研究中使用1代表耕地，1111則表示該像元在所有時(shí)間段內(nèi)均為耕地。計(jì)算公式如下：

Tij=（G1）ij×10n-1+（G2）ij×10n-2+...+（Gn）ij×10n-n ? ? ? ①

式中：Tij代表軌跡中第i行、第j列的代碼，n代表選取的影像數(shù)，（G1）ij，（G2）ij ，…，（Gn）ij 表示各期影像對(duì)應(yīng)的用地類型代碼值。

1.4.2 ? 地理探測(cè)器 ? 地理探測(cè)器是一種能夠定量揭示地理環(huán)境因子與因子間交互作用及其對(duì)地理現(xiàn)象解釋力的空間統(tǒng)計(jì)方法（王勁峰和徐成東，2017）。因子探測(cè)用以探測(cè)影響因子多大程度上解釋了水體演化軌跡的空間分異，用q值度量。表達(dá)式為：

q = 1- [h=1LNhσ2hNσ2] =1- [SSWSST] ? ? ?②

SSW = [h=1LNhσ2h] ? ?③

SST = [Nσ2] ? ? ④

式中：h=1，....， L為變量Y或因變量X的分層，即分類或分區(qū)；Nh和N分別為層h和全區(qū)的單元數(shù)，σ2h和σ2分別為層h和全區(qū)Y值的方差。SSW及SST分別為層內(nèi)方差之和及全區(qū)總方差。生態(tài)探測(cè)器用于比較兩因子對(duì)水體轉(zhuǎn)化軌跡空間分布的影響是否有顯著差異。以F統(tǒng)計(jì)量衡量：

F [=NX1（NX2-1）SSWX1NX2（NX1-1）SSWX2] ? ? ? ⑤

[SSWX1=h=1L1Nhσ2h] ⑥

[SSWX2=h=1L2Nhσ2h] ⑦

式中：NX[1]和NX[2]分別表示兩因子X1和X2的樣本量，SSWX[1]和SSWX[2]分別表示由X1和X2形成分層的層內(nèi)方差之和，L1和L2分別表示變量L1和L2分層數(shù)目，如果在α顯著水平上拒絕H0，表明因子X1和X2對(duì)水體演化軌跡的空間分布存在顯著差異。

2 ? 結(jié)果與分析

2.1 ? 黃河三角洲地表水演化特征

2.1.1 ? 時(shí)間變化 ? 整體而言，1990-2019年黃河三角洲地表水呈增加趨勢(shì)，水體面積（溝渠除外）由411.24 km2增至1 431.33 km2，水體增長(zhǎng)速度先增后減；1990-2000年研究區(qū)地表水增幅最小，2000-2010年的增幅最大（圖3-a）。從水體類型來(lái)看（圖3-b），鹽田養(yǎng)殖池一直是研究區(qū)地表水的優(yōu)勢(shì)類型，也是面積增長(zhǎng)最大的水體類型；水庫(kù)演化動(dòng)態(tài)度逐漸減少，1990-2019年分別為3.42%、0.56%和0.40%；坑塘面積演化呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，動(dòng)態(tài)度分別為3.50%、1.15%、4.62%；河流長(zhǎng)度在1990-2000年和2010-2019年處于減少狀態(tài)，而在2000-2010年處于增加狀態(tài)；黃河三角洲溝渠長(zhǎng)度一直保持增長(zhǎng)狀態(tài)，1990-2019年動(dòng)態(tài)度分別為3.38%、1.49%和0.43%，增長(zhǎng)速度逐步減緩。

2.1.2 ? 水體轉(zhuǎn)化 ? 1990-2019年，黃河三角洲河流面積稍有減少，未變化面積78.15 km2，轉(zhuǎn)出74.71 km2，轉(zhuǎn)入53.39 km2，耕地、沼澤和灘涂是河流演化主要轉(zhuǎn)化地類；水庫(kù)的演化方向以增長(zhǎng)為主，未變化面積59.96 km2，轉(zhuǎn)出6.82 km2，轉(zhuǎn)入65.07 km2，耕地是其主要轉(zhuǎn)化對(duì)象；坑塘未變化面積15.47 km2，轉(zhuǎn)出23.96 km2，轉(zhuǎn)入83.29 km2，耕地是坑塘演化的主要轉(zhuǎn)換方向；鹽田養(yǎng)殖池未變化面積179.82 km2，轉(zhuǎn)入922.51 km2，轉(zhuǎn)出87.02 km2，灘涂和耕地是主要轉(zhuǎn)換類型（圖4）。

2.2 ? 地表水演化驅(qū)動(dòng)力

2.2.1 ? 河流 ? 因子探測(cè)結(jié)果顯示（表2），1990-2019年各因子對(duì)河流轉(zhuǎn)入的作用強(qiáng)度由大到小為：有效灌溉面積X10（0.932）、第一產(chǎn)業(yè)變化率X7（0.884）、人口變化率X9（0.832）、第二產(chǎn)業(yè)變化率X8（0.746）、GDP變化率X6（0.719）、平均降水量X1（0.521）、距黃河距離X3（0.353）、距城鎮(zhèn)距離X5（0.324）、平均蒸發(fā)量X2（0.318）、距海岸線距離X4（0.282）。生態(tài)探測(cè)結(jié)果顯示，有效灌溉面積變化率與第一產(chǎn)業(yè)變化率無(wú)顯著性差異，與其他因子均有顯著差異，說(shuō)明有效灌溉面積和第一產(chǎn)業(yè)對(duì)黃河三角洲河流轉(zhuǎn)入的影響最大，其他因子較小。黃河是研究區(qū)水資源的主要來(lái)源和輸水主干線，近30年間黃河三角洲內(nèi)大量未利用地被開墾為耕地，隨著農(nóng)業(yè)用水增長(zhǎng)顯著，研究區(qū)開挖河道引水灌溉，河流面積隨著增長(zhǎng)。

河流轉(zhuǎn)出過(guò)程中各因子作用強(qiáng)度由大到小分別為：第一產(chǎn)業(yè)變化率X7（0.751）、有效灌溉面積X10（0.709）、GDP變化率X6（0.689）、第二產(chǎn)業(yè)變化率X8（0.645）、人口變化率X9（0.433）、平均降水量X1（0.381）、距城鎮(zhèn)距離X5（0.339）、距海岸線距離X4（0.329）、平均蒸發(fā)量X2（0.291）、距黃河距離X3（0.243）。第一產(chǎn)業(yè)變化率和有效灌溉面積變化率無(wú)顯著性差異，有效灌溉面積變化率與GDP變化率無(wú)顯著差異，GDP變化率與第二產(chǎn)業(yè)變化率無(wú)顯著差異，其他因子之間差異顯著，進(jìn)一步說(shuō)明第一產(chǎn)業(yè)變化率和有效灌溉面積變化率對(duì)黃河三角洲河流轉(zhuǎn)出的影響最大，GDP變化率和第二產(chǎn)業(yè)變化率是河流轉(zhuǎn)出的影響較大。黃河改道后遺留的故道，由于較好的灌溉條件及土壤狀況成為耕地?cái)U(kuò)張熱點(diǎn)區(qū)域，使研究區(qū)河流隨著耕地面積的擴(kuò)張而減少。

2.2.2 ? 水庫(kù) ? 軌跡分析發(fā)現(xiàn)，水庫(kù)轉(zhuǎn)出軌跡較少，結(jié)合資料佐證，研究區(qū)水庫(kù)廢棄較少，因此本文只分析水庫(kù)轉(zhuǎn)入過(guò)程。地理探測(cè)結(jié)果表明（表3），1990-2019年各驅(qū)動(dòng)因子對(duì)黃河三角洲水庫(kù)轉(zhuǎn)入的作用強(qiáng)度由大到小分別為：人口變化率X9（0.786）、有效灌溉面積X10（0.654）、第一產(chǎn)業(yè)變化率X7（0.482）、第二產(chǎn)業(yè)變化率X8（0.475）、GDP變化率X6 （0.422）、距海岸線距離X4（0.329）、平均降水量X1（0.232）、平均蒸發(fā)量X2（0.167）、距黃河距離X3（0.043）、距城鎮(zhèn)距離X5（0.006）。生態(tài)探測(cè)器結(jié)果顯示，水庫(kù)轉(zhuǎn)入過(guò)程中人口變化率和有效灌溉面積變化率間無(wú)顯著性差異，其他因子差異顯著，表明上述兩因子是研究區(qū)水庫(kù)面積增加的主要影響因子，其他因子影響較小；這是因?yàn)樗畮?kù)主要用于存儲(chǔ)黃河淡水，為研究區(qū)供水。隨著黃河三角洲耕地面積和人口數(shù)量的不斷增長(zhǎng)，保障水資源的穩(wěn)定供給成為水庫(kù)面積擴(kuò)大的強(qiáng)烈驅(qū)因。

2.2.3 ? 坑塘 ? 各驅(qū)動(dòng)因子對(duì)坑塘轉(zhuǎn)入作用強(qiáng)度由大到小分別為：第二產(chǎn)業(yè)變化率X8（0.816）、第一產(chǎn)業(yè)變化率X7（0.756）、有效灌溉面積X10（0.781）、GDP變化率X6 （0.585）、距城鎮(zhèn)距離X5（0.537）、平均降水量X1（0.530）、人口變化率X9（0.528）、距海岸線距離X4（0.523）、平均蒸發(fā)量X2（0.400）、距黃河距離X3（0.272）；其中，第二產(chǎn)業(yè)變化率與有效灌溉面積變化率和第一產(chǎn)業(yè)變化率間互無(wú)顯著差異，距城鎮(zhèn)中心距離與距海岸線距離、人口變化率和GDP變化率之間無(wú)顯著差異，表明第二產(chǎn)業(yè)變化率、有效灌溉面積變化率和第一產(chǎn)業(yè)變化率對(duì)坑塘轉(zhuǎn)入的影響最大，距城鎮(zhèn)中心距離、距海岸線距離、人口變化率和GDP變化率對(duì)坑塘轉(zhuǎn)入影響較大（表4）。這是由于工業(yè)快速發(fā)展引發(fā)城市擴(kuò)張，在城鎮(zhèn)外圍區(qū)域形成了大量的坑塘，而耕地面積的增長(zhǎng)促使農(nóng)村地區(qū)坑塘大量出現(xiàn)，用以灌溉和排水排澇。

坑塘轉(zhuǎn)出過(guò)程中各因子作用強(qiáng)度由大到小分別為：人口變化率X9（0.862）、第一產(chǎn)業(yè)變化率X7（0.601）、第二產(chǎn)業(yè)變化率X8（0.564）、距海岸線距離X4（0.509）、距黃河距離X3（0.486）、GDP變化率X6 （0.451）、平均降水量X1（0.440）、平均蒸發(fā)量X2（0.404）、距城鎮(zhèn)距離X5（0.394）、有效灌溉面積X10（0.358）；其中，人口變化率與第一產(chǎn)業(yè)變化率無(wú)顯著差異，GDP變化率第二產(chǎn)業(yè)變化率、距城鎮(zhèn)中心距離和距黃河距離無(wú)顯著差異，表明人口變化率和第一產(chǎn)業(yè)變化率對(duì)坑塘轉(zhuǎn)出的影響最大，GDP變化率、第二產(chǎn)業(yè)變化率、距城鎮(zhèn)中心距離和距黃河距離對(duì)坑塘轉(zhuǎn)出也存在較大影響。人口數(shù)量快速增長(zhǎng)使研究區(qū)人類活動(dòng)強(qiáng)度迅速提升，用地類型轉(zhuǎn)變加速，致使部分坑塘填平；而第一產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中伴隨著土地的整合與改造，同樣也會(huì)引起坑塘的消失。

2.2.4 ? 鹽田養(yǎng)殖池 ? 因子探測(cè)結(jié)果顯示（表5），1990-2019年各驅(qū)動(dòng)因子對(duì)黃河三角洲鹽田養(yǎng)殖池轉(zhuǎn)入的作用強(qiáng)度由大到小分別為：人口變化率X9（0.817）、第一產(chǎn)業(yè)變化率X7（0.648）、第二產(chǎn)業(yè)變化率X8（0.635）、有效灌溉面積X10（0.568）、GDP變化率X6（0.544）、距黃河距離X3（0.485）、平均蒸發(fā)量X2（0.320）、平均降水量X1（0.289）、距海岸線距離X4（0.094）、距城鎮(zhèn)距離X5（0.092）；生態(tài)探測(cè)器顯示，鹽田養(yǎng)殖池轉(zhuǎn)入過(guò)程，人口變化率與其他因子差異顯著，第一產(chǎn)業(yè)變化率和第二產(chǎn)業(yè)變化率差異顯著，表明人口變化率是鹽田養(yǎng)殖池增長(zhǎng)的主要影響因子。鹽田養(yǎng)殖池是以原鹽生產(chǎn)為主要目的典型人工經(jīng)濟(jì)水體，其面積增減受到人類活動(dòng)的強(qiáng)烈影響；隨著黃河三角洲人口數(shù)量的迅速增長(zhǎng)以及人們對(duì)經(jīng)濟(jì)收入的需求，大量近海灘涂開發(fā)為鹽田養(yǎng)殖池。

鹽田養(yǎng)殖池轉(zhuǎn)出過(guò)程中各因子作用強(qiáng)度由大到小分別為第二產(chǎn)業(yè)變化率X8（0.975）、第一產(chǎn)業(yè)變化率X7（0.945）、人口變化率X9（0.894）、GDP變化率X6（0.686）、距黃河距離X3（0.603）、平均蒸發(fā)量X2（0.458）、有效灌溉面積X10（0.381）、距海岸線距離X4（0.312）、平均降水量X1（0.218）、距城鎮(zhèn)距離X5（0.056）。轉(zhuǎn)出過(guò)程中，第二產(chǎn)業(yè)變化率和第一產(chǎn)業(yè)變化率無(wú)顯著性差異，其他因子間差異顯著，表明第二和第一產(chǎn)業(yè)變化率是鹽田養(yǎng)殖池減少的主要驅(qū)動(dòng)因子。鑒于鹽田養(yǎng)殖池水體鹽度較高，位置距海岸線較近，一旦投入使用，難以轉(zhuǎn)換為其他所用。其主要轉(zhuǎn)換方式是基于人類需求，將其變更為港口等建設(shè)用地，因此第一、二產(chǎn)業(yè)變化率對(duì)研究區(qū)鹽田養(yǎng)殖池轉(zhuǎn)出影響最大。

2.2.5 ? 溝渠 ? 地理探測(cè)結(jié)果表明（表6），1990-2019年黃河三角洲溝渠轉(zhuǎn)入作用強(qiáng)度由大到小分別為人口變化率X9（0.588）、GDP變化率X6 （0.539）、有效灌溉面積X10（0.474）、第一產(chǎn)業(yè)變化率X7（0.460）、第二產(chǎn)業(yè)變化率X8（0.378）、平均蒸發(fā)量X2（0.212）、距黃河距離X3（0.139）、平均降水量X1（0.092）、距海岸線距離X4（0.047）、距城鎮(zhèn)距離X5（0.045）。生態(tài)探測(cè)器結(jié)果表明，人口變化率與GDP變化率、有效灌溉面積變化率和第一產(chǎn)業(yè)變化率間無(wú)顯著差異，距海岸線距離和距城鎮(zhèn)距離無(wú)顯著差異，其他因子間差異顯著。

綜合探測(cè)結(jié)果進(jìn)一步說(shuō)明，人口變化率、GDP變化率、有效灌溉面積變化率和第一產(chǎn)業(yè)是黃河三角洲溝渠密度增長(zhǎng)的主導(dǎo)因子，距海岸線距離和距城鎮(zhèn)距離對(duì)溝渠密度也有較大影響。根據(jù)黃河三角洲溝渠的形成特征，可將其分為道路伴生溝渠和灌溉溝渠兩類，前者因建路取土而成，后者則為引水種田而建。故而人口數(shù)量增加、耕地面積增長(zhǎng)和第一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展導(dǎo)致灌溉溝渠長(zhǎng)度不斷增加，隨著黃河三角洲社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，道路里程不斷增加，道路溝渠也隨著增長(zhǎng)。

3 ? 討論

統(tǒng)計(jì)顯示，黃河三角洲地表水增長(zhǎng)顯著，不同類型水體面積增長(zhǎng)數(shù)量與趨勢(shì)不同。整體而言，人工水體面積與比例逐漸增加，天然水體顯著減少，這與黃河三角洲土地利用研究（汪小欽等，2007；王永麗等，2012；盧曉寧等，2018）研究結(jié)果一致。

與其他水體演化驅(qū)動(dòng)研究相比，黃河三角洲地表水同樣受到社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素的強(qiáng)烈影響（劉珍環(huán)等，2010；李洪等，2012；Guevara et al，2020），但不同之處是驅(qū)動(dòng)力分析的自變量不同。本研究以地表水演化軌跡（發(fā)生演化的空間像元）為自變量（圖5-A，B，C，D），其他研究多以研究單元內(nèi)水體面積變化數(shù)量為自變量（圖5-E）。因此，本研究是地表水演化過(guò)程的驅(qū)動(dòng)力分析，而其他研究則屬于演化結(jié)果的驅(qū)動(dòng)力分析。

此外，水體演化方向精確程度不同，根據(jù)演化軌跡精確區(qū)分水體演化增加或減少，傳統(tǒng)研究只是對(duì)研究單元內(nèi)水體面積變化數(shù)量統(tǒng)計(jì)，可能掩蓋了水體的真實(shí)演化方向，但本方法對(duì)影像分辨率、土地利用分類結(jié)果及多期影像配準(zhǔn)具有較高的要求，隨著影像采集及處理方法的進(jìn)步，可進(jìn)一步提高研究結(jié)果的精確度。

從水體性質(zhì)而言，鹽田養(yǎng)殖池是5種水體中唯一的咸水類型，其面積不斷擴(kuò)大，反映出黃河三角洲淡水與咸水交互界面的不斷上提，由海岸線向陸地持續(xù)上移，“咸水上陸”現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重，這是在黃河三角洲發(fā)育過(guò)程從未出現(xiàn)的新現(xiàn)象。短期來(lái)看，“咸水上陸”即鹽田養(yǎng)殖池面積增加，在一定程度上增加了當(dāng)?shù)鼐用竦慕?jīng)濟(jì)收入；長(zhǎng)期來(lái)看，這對(duì)于地處河海陸三相交匯處的黃河三角洲生態(tài)系統(tǒng)將會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響，可作為下一步重點(diǎn)關(guān)注的方向之一。

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（責(zé)任編輯 ? 萬(wàn)月華）

Surface Water Evolution in the Yellow River Delta Based

on Trajectory Analysis and Geographic Detection

LI Yun‐long1， HUANG Shu‐ping1， HAN Mei2， KONG Xiang‐lun2，WANG Min1，2， HUI Hong‐kuan1

（1. School of ?Geography and Tourism， Qilu Normal University， Jinan ? 250020， P.R. China;

2. College of Geography and Environment， Shandong Normal University， Jinan ? 250014， P.R. China）

Abstract： Insufficient water supply and excessive demand have created a bottleneck for environmental protection and high-quality economic development of the Yellow River Delta. In this study， we clarified the characteristics and driving forces of surface water evolution in the Yellow River Delta for the period 1990-2019， based on remote sensing images， environmental data and socio-economic statistics. Land use in the study area was classified as farmland， unused land， construction land and tidal flat， and the surface water was classified as reservoir， river， pond， ditch and salt-aquaculture pond. Using trajectory analysis and a constructed geographic detection model， the evolution regularity of the five types of surface water were analyzed and the law of surface water evolution was revealed. Results show that： （1） During the study period （1990-2019）， surface water area in the Yellow River Delta increased by 1 020.09 km2. The most dramatic change was in salt-aquaculture ponds， which increased by 951.29 km2. The area of reservoirs increased by 42.60 km2， mainly before 2000， and ponds increased by 58.51 km2. The surface area of rivers decreased during the periods 1990-2000 and 2010-2019， and increased during the period 2000-2010. The length of ditches increased rapidly from 2 895 km in 1990 to 5 133 km， then the rate of increase declined. （2） The decrease in river area was due mainly to conversion to farmland and tidal flats， and the increase in reservoir area was mainly from farmland and unused land. The evolution of ponds mainly occurred between farmland and ponds. Tidal flats were the main source for the increased area of salt-aquaculture ponds. Most of the land conversion was to farmland and unused land. （3） River evolution was closely related to irrigation area and primary industry. Increases in population and irrigation area were the factors affecting the growth of reservoir area. Population increase was the driving factor for increased salt-aquaculture pond area， while primary and secondary industry were the key factors for loss of salt-aquaculture ponds. Increased ditch length was driven by increases in population， GDP growth rate， irrigation area and primary industry. Secondary industry and irrigation area affected surface water transfer to ponds， while increased population and primary industry were the essential factors affecting pond water transferring to other types of surface water.

Key words：surface water; trajectory analysis; geographic detection; Yellow River Delta