近40年辽东湾北部围垦区内外滨海湿地景观演替特征及驱动力分析

以辽东湾北部区为研究对象,利用1977~2014年Landsat卫星的5期遥感影像作为数据源,通过RS和GIS技术,分析研究区海岸线空间格局变化以及围垦区内外滨海湿地景观的演替路径与模式。结果表明：① 研究期内海岸线长度呈波动增长且整体表现为向海扩张趋势。1985~1993年和2002~2014年是辽东湾北部区海岸带显著发生向陆侵蚀和向海扩张时期,大凌河河口西岸和大辽河河口西岸的自然岸线大量转为人工岸线。② 围垦活动已经使研究区85%的自然滨海湿地转为人工滨海湿地和非湿地,景观破碎度不断增强,但在2002~2014年,芦苇、潮间带盐沼植被在围垦区外围逐渐生长,景观多样性持续增加。③ 在围垦区内部,传统的景观演替路径是自然滨海湿地-内陆盐植/芦苇-水产养殖/耕地-建设用地。然而,由于先进的围垦和快速脱盐技术,滨海湿地景观演替的路径不仅简化而且时间缩短。④ 不同的围垦强度和方式显著地影响区域景观格局的演变。加强保护大辽河西岸由水产养殖到内陆盐植的逆向演替以及双台子河河口两岸的湿地区域,对于区域生态环境改善具有重要意义。     

1980年以来5个时期珠江三角洲滨海湿地景观格局及其变化特征

以珠江三角洲滨海湿地为研究对象,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,提取珠江三角洲滨海湿地信息;利用土地利用动态度模型、马尔柯夫转移矩阵和景观指数等,研究5个时期珠江三角洲滨海湿地的景观格局及其变化特征和影响因素。研究结果表明,与1980年相比,2015年珠江三角洲滨海天然湿地明显萎缩,面积减少了189 km~2,人工湿地明显扩张,面积增加了284 km~2;在研究区内,天然湿地萎缩主要是由于河口水域、红树林和盐水沼泽被转变为养殖池;随着时间的推移,5个时期研究区湿地景观的破碎化程度不断加重,湿地斑块形状越来越不规则,边界越来越复杂,人类活动对湿地的干扰强度加剧,斑块类型向多样化发展;在气候变化的背景下,人口快速增长、滩涂开发、围填海活动、海砂开采和水利工程等是导致研究区滨海湿地萎缩的主要因素,其中,滩涂开发和围填海活动是使天然滨海湿地消失的直接因素。     

近10年东台市滨海湿地围垦及土地利用

为研究沿海滩涂湿地围垦后湿地开发利用状况和对湿地生态的影响,以全国第2次湿地资源调查东台市成果为基础,结合2004-2016年的4期遥感影像,分析了东台市湿地围垦状况和围垦湿地的土地利用方式。结果表明:湿地围垦活动对海岸线格局、土地利用和湿地景观产生影响,围垦后土地利用形式对湿地水鸟种群、栖息地产生了影响。为保护滨海湿地,应科学制定滨海湿地利用政策,采取有效措施实施湿地生态修复,做到湿地的保护性开发和湿地资源的可持续性利用。     

1977-2014年江苏中部滨海湿地演化与围垦空间演变趋势

通过野外实地调研与遥感影像解译相结合的方式,研究1977-2014年（1977、1984、2000、2007与2014年）江苏中部滩涂湿地演化与围垦空间演变的规律。结果表明,1977-2014年江苏中部滨海湿地射阳河口以南岸线段总体以淤长为主,但是也存在侵蚀的岸线段,总体淤长/侵蚀速度在±20 m/yr左右,最高值出现在东台和如东洋口港附近。研究区湿地围垦的速度远高于岸线淤长的速度,基本维持在50 m/yr以上。1977-2014年江苏滨海湿地的生态关键区面积出现了快速的退化趋势,特别是盐生植被空间的快速萎缩,主要出现在射阳南部和大丰市。调查发现研究区传统的湿地围垦开发演变模式是光滩→盐生植被→养殖水面→耕地→建设用地。但是现在由于新技术和新方法的应用,极大地缩短了围垦演变路径和周期,有助于围垦经济效益的提高。江苏滨海湿地围垦后土地开发利用强度呈较为明显的上升趋势。同时,江苏滨海湿地开发的热点空间在区域上主要集中于几个重要的港口及其腹地建制镇附近,但总体规模不大。     

近30年来江苏省滨海湿地变化过程及其受围垦活动的影响

基于1985—2015年Landsat TM遥感影响数据,提取江苏省典型岸段滨海湿地信息,对滨海湿地类型、面积的变化过程进行研究,并分析了围垦活动对这一过程的影响。结果表明:围垦在近20年达到高峰期,连云港、盐城和南通岸段的滨海湿地在近30年间分别减少了53.15%、71.60%和71.40%。连云港岸段原生植被型湿地逐渐减少,茅草、芦苇湿地在2000年后完全消失;盐城岸段原生植被型湿地在1985—1995年间持续增加,且各植被类型比率趋于均衡,而在1995年后则转变为米草湿地占绝对优势;南通岸段湿地总面积在2000年后迅速下降,高比例的米草湿地是该岸段滨海湿地的主要特征,但到2015年几乎退化成纯光滩湿地。连云港岸段以海域围垦为主要特征,2005—2010年达到围垦高峰;盐城岸段则在1995—2000年的围垦高峰后,原生植被型湿地的围垦比率锐减,米草湿地的围垦比率增至90.51%;南通岸段以米草湿地围垦为主要特征,围垦强度在1985—2010年持续增加,2005年后米草湿地的围垦强度减小,海域围垦比例逐渐升高。     

围填海活动对中国滨海湿地影响的定量评估

近年来,在中国滨海地区,大规模围填海活动导致滨海湿地持续减损,湿地生物栖息地的丧失和滨海湿地生态系统功能的退化,严重削弱了滨海地区可持续发展的资源基础。为了定量分析围填海活动对中国滨海湿地的影响,以辽河三角洲、黄河三角洲、长江三角洲和珠江三角洲滨海湿地为例,利用湿地遥感分类数据,通过建立滨海湿地生态地理单元,比较了1990年和2008年两个时期四大三角洲滨海湿地的状况,定量评估了围填海活动对中国滨海湿地影响的区域和类型差异。研究结果表明,与1990年时相比,至2008年,无论是中国滨海湿地整体还是四大三角洲局域尺度,围填海活动都是滨海湿地减损的重要驱动力,尤其体现在对北方滨海潮间滩涂和南方红树林等类型滨海湿地的大面积侵占,威胁到滨海湿地生物多样性最关键的生境类型和关键生态系统服务区域。在四大三角洲,围填海区域的主要土地利用类型在空间分布上存在一致性和差异性,表现在4种主要土地利用类型所占面积比例排序具有一致性,即水产养殖用地面积所占比例最大,农田次之,其后是工业建筑、港口建筑;以及在四大三角洲中4种主要土地利用类型所占面积比例的差异性,即黄河三角洲的水产养殖用地面积相对最大,长江三角洲的其他3种土地利用类型所占面积相对最大。为了避免围填海活动对滨海湿地的进一步破坏,在确定保护和修复优先区域的基础上,应该着手强化滨海潮间滩涂和盐沼等关键生境类型的保护、修复和生态补偿模式的相关研究和实践工作。     

两个时期福建省滨海湿地景观格局的比较

以2000年7幅Landsat7 ETM+影像和2009年12幅ALOS AVNIR-2影像为主要数据源,通过景观格局指数和转移矩阵,对福建省滨海湿地2000年和2009年两个时期的景观格局进行定量分析和比较。结果表明,与2000年相比,2009年福建省天然滨海湿地面积减少了44 296.6 hm2,人工滨海湿地面积增加了31 583 hm2,滨海湿地面积共减少了12 713.6 hm2;红树林、水田、库塘和盐田的保留率较低,滨海湿地大面积向非湿地转移,天然湿地向人工湿地转移;边缘密度指数升高、斑块结合度指数降低,景观格局破碎化程度加深;湿地与非湿地之间的转移过程所占比重最大,整体转移过程以水产养殖和非湿地为优势转出类型,说明了随着滨海地区的发展,人类对环境的改造强度不断加大,特别是养殖业的发展,是滨海湿地景观格局变化的最主要影响因素。     

20世纪60年代以来6个时期长江三角洲滨海湿地变化及其驱动因素研究

以长江三角洲滨海湿地为研究区,利用长江三角洲地区1∶10万地形图数据、Landsat遥感影像数据和其它专题统计数据,采用人机交互的遥感解译方法,参照滨海湿地分类系统,对长江三角洲滨海湿地进行了分类;应用地理信息系统,分析研究区滨海湿地变化、围填海活动和景观格局变化。对比20世纪60年代、1980年、1990年、2000年、2010年和2015年6个时期的长江三角洲滨海湿地分布和面积发现,随着时间的推移,其总面积在减小,其中,天然湿地面积在减小,人工湿地面积在增加;研究区内的湿地类型转变主要是天然湿地转变为人工湿地,在天然湿地中,泥质海滩多转为淡水沼泽和盐水沼泽,在人工湿地中,水田主要变为城镇建设用地、工业用地和养殖用地,2000年之后,水田面积开始减少;影响长江三角洲滨海湿地变化的自然驱动因素主要为长江流域径流量、输沙量的变化,长江三角洲淤积量的增、减造成了长江三角洲滨海湿地演化,其人为驱动因素主要是围填海活动。     

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。     

海南岛海岸带滨海湿地资源现状与保护对策

海南岛为海南省的主体,也是我国第二大岛,地理位置与地形独特,拥有丰富的海岸带滨海湿地类型与资源。近年来受到海平面上升、沿岸风暴潮灾害等自然因素以及旅游开发活动、港湾工程建设和围垦、养殖等人类活动共同作用,红树林、珊瑚礁以及砂质海岸等海岸带滨海湿地遭到大面积破坏,退化趋势明显。通过对海南岛海岸带滨海湿地类型、分布特征以及存在问题的深入分析,提出科学合理的保护对策。     

6个时期黄河三角洲滨海湿地动态研究

以1976年8月、1985年11月、1990年10月、2000年10月、2010年10月和2015年10月的Landsat MSS/TM/ETM+/OLI影像作为数据源,采用面向对象的遥感影像分类方法,提取黄河三角洲滨海湿地信息;利用动态度模型、马尔柯夫转移矩阵和景观指数等方法,分析6个时期黄河三角洲滨海湿地的变化速度、转移类型和景观格局等特征,结合其它辅助资料,分析滨海湿地变化的主要影响因素。研究结果表明,与1976年相比,2015年黄河三角洲地区天然湿地面积大幅减少,共减少了1 627 km~2,而人工湿地面积由1976年的163 km~2增加到2015年的3 054 km~2,在逐时期不断增加;减少的天然湿地主要转化为旱地、养殖池和盐田;到2015年,研究区天然湿地破碎化程度增强、斑块形状复杂度增加,而人工湿地则表现为斑块平均面积增加;在潮水作用、淤积增长速率减慢和黄河断流等自然因素影响下,黄河三角洲滩涂面积明显减小;围海养殖、油田开发、农业开垦等人类活动则是导致黄河三角洲滨海天然湿地面积减少、人工湿地增加的主要因素。     

五个时期辽河三角洲滨海湿地格局及变化研究

以1982~2015年期间的5期10景辽河三角洲滨海湿地Landsat MSS/TM/OLI影像为主要数据源,在遥感和地理信息系统技术支持下,通过景观指数和各土地利用类型面积间的转移矩阵,对辽河三角洲滨海湿地景观格局及变化进行研究。研究结果表明,5个时期(1982年、1989年、2000年、2010年和2015年)辽河三角洲滨海湿地都以芦苇(Phragmites australis)淡水沼泽和水田为主要景观,芦苇淡水沼泽以大斑块分布在研究区的西部平原地带,水田以大斑块分布在研究区的东部。湿地类型之间的转变主要表现为自然湿地向人工湿地和人工景观转变。湿地景观破碎化程度加剧,优势度下降,趋于各斑块均匀分布。人类活动是导致辽河三角洲滨海自然湿地丧失和退化的主要原因。     

近30多年江苏省滨海淤长型滩涂中农业/渔业用地动态

以4期(1980年前、1990年前后、2002年和2010年)Landsat遥感影像为基础数据,研究了近30多年来江苏省滨海淤长型滩涂中,农业和渔业用地面积消长、土地的去向及来源变化情况.研究表明,从1980年前至2010年,农业用地面积从436.56km2增长至909.31km2;渔业用地面积从31.67 km2增长至838.94km2.其中,农业用地与渔业用地面积在前20 a增长相对较快;但近10a来,随着天然湿地提供的土地资源被逐渐消耗,农业/渔业用地面积增长趋缓.在典型淤长型滩涂中,天然湿地被开垦为农业/渔业用地后,很少会再恢复为天然湿地;在过渡型淤长滩涂中,近10a来,恢复为天然湿地的农业/渔业用地比例分别达到了18.10％和13.44％.经过近30多年的围垦,天然湿地比例从74.59％下降为50.30％,芦苇(Phragmites australis)沼泽、碱蓬(Suaeda sp.)沼泽等天然湿地转化为农业/渔业用地趋势减弱.     

5个时期黑龙江省天然湿地动态及其影响因素研究

在地理信息系统平台上,利用1980年、1990年、2000年、2010年Landsat TM影像和2014年Landsat 8ETM+影像数据、1980~2014年黑龙江省气象数据和社会经济数据,采用主成分分析方法和灰色关联度方法,研究黑龙江省主要天然湿地变化及其主要影响因素,以及各环境因子与各类型湿地的关联性。研究结果表明,沼泽湿地面积从1980年的617.5×104hm2减少为2014年的389.0×104hm2,约萎缩了37.0%;与1980年相比,2014年黑龙江省的天然湿地(沼泽湿地、湖泊湿地和河流湿地)面积减少了243.1×104hm2,萎缩了34.4%;分布在研究区东部、东北部和西南部的天然湿地大面积消失;消失的天然湿地主要转变为耕地和城市建设用地,有关土地利用的相关政策对黑龙江省天然湿地面积变化也有一定影响。     

盐城滨海湿地退化评估及分区诊断

根据野外监测数据和遥感信息解译结果,分析了盐城滨海湿地生态特征,定量评估了湿地退化程度,分区探讨了导致湿地退化的主导因素。结果表明:①盐城滨海湿地的主要植物为盐地碱蓬(Suaeda salsa)、互花米草(Spartina alterniflora)和芦苇(Phragmitesau stralis)。受湿地基底稳定性和土壤盐度影响,湿地植被呈现出明显的东西分带、南北分区的特点,地带性分布规律明显。②盐城滨海湿地景观类型可以划分为河口水域、盐地碱蓬滩、芦苇沼泽、互花米草沼泽、耕地、建筑用地、养殖池、盐田和光滩9种类型。由于自然因素和人为活动影响,自1980年以后,研究区景观格局发生了巨大变化。自然景观面积减少了33%,人工景观增加了180%。自然湿地中,面积减少最大的是盐地碱蓬滩和芦苇沼泽。③1980～2008年,盐城滨海湿地的互花米草滩面积呈现出增长趋势,盐地碱蓬滩处于严重退化状态,芦苇沼泽处于退化状态,导致盐地碱蓬滩和芦苇沼泽退化的主要因素是人类开发活动。④对不同区域的导致湿地退化的主导因素进行了诊断,其中灌河口—射阳河口岸段湿地退化的主导因素为海岸侵蚀。射阳河口—斗龙港口岸段属于淤蚀过渡海岸,因处于盐城珍禽国家级自然保护区的核心区位置,人类干扰强度不大,湿地退化不严重。斗龙港口—弶港岸段湿地退化的主导因素为人类对湿地的围垦和开发利用活动。     

盐城滨海湿地地方相关政策的若干思考

分析了对盐城滨海湿地影响较大的一些地方政策,发现这些政策对盐城滨海湿地及其生物多样性保护存在诸多不利,主要表现在：湿地开发利用政策偏重经济发展,轻视湿地及其生物多样性保护;湿地围垦政策的制定缺乏科学依据,导致盲目、超强度围垦;沿海产业政策不合理,致使湿地环境污染;湿地政策的执行缺乏有效的保障机制等。解决这些问题需要完善湿地相关政策体系,确立可持续发展作为盐城滨海湿地政策的指导思想,选择全面保护的湿地政策目标;制定综合性湿地及其生物多样性保护和可持续利用政策体系,例如,建立和完善湿地保护投入政策机制、湿地资源生态补偿政策机制,完善湿地保护和可持续利用的技术政策、产业政策等;完善湿地政策执行的管理体制,加强湿地政策的法律化。     

近10年福州市滨海湿地变化研究

利用2000年的Landsat 7 ETM+和2009年的ALOS AVNIR遥感影像数据,对福州市滨海湿地进行分类和专题信息提取.用GIS空间分析功能,对福州市滨海湿地的分布及其变化进行了分析和比较.结果表明,与2000年相比,2009年福州市东海岸的天然滨海湿地面积有所减少,人工湿地面积明显增多;其中,养殖场的面积...     

辽宁省滨海湿地景观格局变化研究

辽宁省沿海岸线分布有丰富的滨海湿地资源,在区域经济发展中发挥着重要作用。基于1990年和2000年的Landsat ETM影像获取了辽宁省滨海湿地斑块图形数据,选用生态意义较明确的景观特征指数,对辽宁省滨海湿地的景观格局变化进行了研究。结果表明,1990年至2000年间,辽宁省滨海湿地总面积呈萎缩状态,由1990年的17620.04 km2减至2000年的17331.72 km2,减少幅度为1.6%;湿地斑块数量亦在减少,由1990年的2 021块减少至2000年的1770块;湿地景观多样性指数和均匀度指数则呈下降趋势,分别由1990年的1.425和0.594下降至2000年的1.409和0.588。     

6个时期盐城滨海湿地植物碳储量变化

基于遥感影像提取6个时期(1987年、1992年、1997年、2002年、2007年和2012年)盐城滨海湿地土地覆被变化信息,结合收集的资料,估算不同时期植物碳储量的变化,分析了植物碳储量的变化特征、原因及其对整个生态系统固碳的影响。结果表明,1987~2012年期间,盐城滨海湿地植物碳储量不断增长,净增长6.56×105t,年平均增长0.26×105t;土著种[獐茅(Aeluropus sinensis)、芦苇(Phragmites australis)和碱蓬(Suaeda salsa)]的碳储量所占比例不断下降,外来种互花米草(Spartina alterniflora)的碳储量所占比例显著上升,农田碳储量所占比例也有所上升;围垦和互花米草扩张是导致盐城滨海湿地植物碳储量变化的两个主要原因。     

近20年广西北部湾滨海湿地时空格局变化研究

基于面向对象的信息提取方法,利用1990、2000和2010年Landsat TM遥感影像数据,提取北部湾滨海湿地信息,并对其空间分布及其变化进行研究。结果表明:基于面向对象法提取出的研究区3个时期滨海湿地分类总精度分别为91.02%、89.06%和89.84%,kappa系数均达到0.80以上;3个时期自然湿地在湿地类型构成中占绝对优势,其面积占湿地总面积的比例分别为66.96%、65.65%和64.90%;1990-2010年,研究区滨海湿地面积呈平稳增长态势,其面积由3 138.08km2增加到3 165.77 km2;湿地类型中养殖水面增幅最明显,其面积比重由1990年的3.19%增加到2010年的6.15%。1990-2010年,研究区滨海湿地变化明显,湿地之间、湿地与非湿地之间的相互转化频繁,受人为活动影响干扰突出。