湿地景观格局变化研究进展

湿地是自然界最富生物多样性的生态景观,具有重要的生态功能。湿地景观格局是各种生态过程综合作用的结果,具有高度的景观异质性,对景观的功能和过程有着显著的影响。湿地生态系统是世界上受威胁最为严重的生态系统之一,在自然因素和人类活动的影响下发生了大面积的转化或丧失。本文从湿地景观格局研究方法、面积变化、景观类型转化、驱动力以及动态模型、湿地景观格局指数以及湿地景观格局与气候变化之间的关系等方面综述了湿地景观格局变化的研究进展,指出湿地景观格局变化及其生态效应和高原湿地景观格局变化与气候变化之间的关系是未来研究的重点领域。     

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。     

胶州湾湿地景观格局变化特征

基于1985年、1995年、2000年、2009年和2014年的遥感影像,在遥感和地理信息系统技术的支持下,采用景观生态学的方法,对胶州湾湿地景观格局的演变特征及驱动因素进行了分析。研究结果表明,1985~2014年间,研究区湿地总面积先增加后减少,1985~1995年间研究区湿地总面积由792 km~2增加至896 km~2,之后逐年下降至2014年的804 km~2;研究区湿地平均斑块面积由1985年的2.968 km~2下降至2014年的0.305 km~2,而边缘密度指数则由1985年的21.70增加至2014年的30.56,表明研究区湿地破碎化程度日益加剧;受水库修建、滩涂养殖和晒盐活动、填海造陆、气候变化等因素的影响,各类型湿地质心发生重大变化,其中以养殖池的变化最为明显,其质心在1985~2000年间向西偏移了9.8 km,在2000~2014年间又向东北方偏移了12.7 km;城市化、政策等人为因素对湿地景观格局变化产生了重大影响。     

三江平原沼泽湿地景观格局变化及其生态效应

在遥感和地理信息系统的支持下，应用景观生态学的理论和方法，对景观类型的斑块和面积大小、形状特征、主要景观及其相关土地覆盖类型间的转化关系以及沼泽景观破碎化进行分析，定量分析和研究1986-2000年三江平原沼泽景观的动态变化，结果表明：15年来，三江平面沼泽的面积正在日益缩小，沼泽正在大幅度地转化为耕地，沼泽已经到了完全破碎化的边缘。最后分析了沼泽的动态变化引起的生态效应。     

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。     

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。     

景观格局演变驱动下辽河口湿地水文连通性变化

为探究辽河口湿地景观格局演变对水文连通性的影响,以1985—2020年间辽河口湿地4期遥感影像为对象提取湿地典型景观。采用景观格局指数法计算景观格局指数,分析35年间辽河口湿地景观格局演变;利用水文连通性指数评估湿地水文连通性;皮尔逊相关性分析法探究景观格局演变驱动下湿地水文连通性变化。结果表明:芦苇田、水稻田和养殖场景观趋于破碎、形状不规则、景观格局分散;翅碱蓬和河流较破碎;滩涂边界形状趋于复杂,景观格局更聚集和紧凑;建筑景观形状趋于规则,但较离散。湿地水文连通性较差,且逐期降低。河流景观景观类型的比例指数(PLAND)与可能连通性指数(PC)呈显著正相关,滩涂景观的散布与并列指数(IJI)与PC呈极显著正相关。     

南四湖湿地景观格局变化及原因分析

根据南四湖1987年、1991年、1999年和2007年的TM/ETM遥感影像解译分析结果,结合对自然环境及人类活动特征的分析,研究了南四湖湿地的景观格局变化过程与主要影响因素.结果表明,1987年以来南四湖自然湿地面积锐减,其中挺水植物区面积减小了近538 km2,而台田-坑塘、人工养殖区等人工湿地以及农业用地面积分别增加了171 km2、327 km2、86 km2.1991年之前,南四湖湿地类型变化主要受湖泊水位等自然环境因素的影响,其中,1988～1990年南四湖几近干涸,使得挺水植物区的分布向湖心区迁移,而近岸地区挺水植物区面积大大减小;这一时期南四湖水位的降低加剧了近岸湖区的围垦,农业用地面积增加.1991年以来,南四湖湿地类型变化主要受人类活动的影响,由于大规模的围垦圈圩,台田-坑塘、人工养殖区的面积大幅增加.     

泉州湾河口湿地景观格局变化研究

利用1988年、1993年、1997年、2002年和2005年泉州湾河口湿地的遥感影像数据,将该湿地分为永久性河流/河口水域/浅海水域、潮间沙石海滩、潮间淤泥滩涂、红树林、互花米草(Spartina alterniflora)沼泽、水产池塘和其他湿地7个类型,对该湿地景观格局变化进行了研究.结果表明,1988～2005年间,泉州湾河口湿地景观格局发生了明显变化,整体景观越来越呈多类型均衡化分布,各景观斑块的形状趋于复杂;潮间淤泥滩涂的面积明显减少,从1988年的3 043.62 hm2减少到2005年的2 009.42 hm2,面积共减少1 034.2 hm2;而互花米草沼泽和水产池塘的面积在明显增加;1988年互花米草沼泽的面积仅为20.16 hm2,到2005年时其面积已达563.05 hm2,互花米草沼泽面积增加了542.89 hm2,平均每年增加约32 hm2,且目前仍处于扩大阶段;水产池塘的面积从1988年的30.87 hm2增加到2005年的185.01 hm2,其面积增加了154.14 hm2;由于人工红树林生态恢复工程的实施,使红树林面积在2005年达到50.72 hm2,人工造林是恢复红树林生态系统的有效途径;潮间淤泥滩涂、红树林和互花米草沼泽的破碎化程度增大,景观异质性越来越高.     

闽江口琅岐岛湿地景观格局变化研究

以闽江口琅岐岛为研究区,选取1989年4月9日、1997年1月28日的Landsat TM影像和2005年1月7日的SPOT5影像为数据源,根据琅岐岛湿地的区域特点,将湿地景观划分为滩涂、灌溉水田、养殖水面、河漫滩、水库坑塘、河流6种类型;研究了琅岐岛湿地景观格局特征、变化和各景观类型间的转化.结果表明,3个时期的湿地面积发生明显变化,与1989年和1997年相比,2005年湿地面积大幅增加,达到4 056.12 hm2,湿地景观类型以灌溉水田、养殖水面和滩涂为主;1997年,湿地斑块数量(60块)、斑块密度(2.250 8)和景观破碎度(0.020 5)最大,人类活动对湿地景观的干扰较大;各湿地景观要素中,水库坑塘的斑块密度和分离度指数最大,斑块小,分布零散,灌溉水田的斑块密度和分离度指数最小,表明灌溉水田斑块大且连通件好,破碎化程度低;研究期间,除河流较稳定外,其他类型湿地面积变化较明显,面积变化较大的是养殖水面和灌溉水田;与1989年相比.2005年养殖水面面积净增1 124.01 hm2,其中由其他类型湿地转化的面积有541.44 hm2,还有582.57 hm2由非湿地转化而来;灌溉水田面积净增252.54 hm2,除各类湿地之间转出、转入外,另有761.76 hm2由非湿地转入;在人类活动干扰下,琅岐岛湿地景观多样性趋于增加.     

延河流域景观格局与生态水文过程分析

延河流域作为典型的黄土高原丘陵沟壑区,水土流失是最主要的生态环境问题,其生态环境治理能为整个黄土高原生态恢复重建提供典型范例,因此评价延河流域景观格局变化对水文过程的影响,对流域景观格局与水文过程的研究具有重要的科学价值和现实意义。本文通过利用SWAT模型模拟的延河流域的41个子流域的水文响应单元,建立延河流域的“源—汇”水文响应单元景观格局指数,通过计算不同地形条件下水文响应单元随着坡度变化的面积累积百分比,构建了新的“地形—水文响应单元 (Slope-HRU) 综合景观指数”。并与SWAT水文模型所模拟获得的子流域径流量、产沙量进行相关性分析,评价“地形—水文响应单元 (Slope-HRU) 景观指数”对水文过程的表征能力和适用性。结果表明：在子流域尺度上Slope-HRU景观指数和产沙状况存在明显的区域分异规律,而且R值空间变异情况基本上与产沙量的空间变化规律相反,即R值呈现由南向北,由东向西递增,而产沙量由南向北,由东向西递减。R值与年产沙量在数值上呈显著相关关系,相关系数为-0.60;再将Slope-HRU景观指数与所选取的7个常用景观格局指数相结合,构成新的综合景观指数,发现它们与子流域的产沙量耦合关系明确,均显著负相关,相关系数绝对值范围为0.43~0.63。     

江苏省盐城海岸带湿地景观格局变化研究

江苏省盐城海岸带拥有丰富的湿地资源,在维护区域生态平衡和促进区域经济发展方面发挥着重要作用.选用1992年、2002年和2006年的TM影像为主要数据源,研究了3个时期江苏省盐城海岸带湿地的景观格局特征及其景观动态变化.结果表明,盐城海岸带湿地中的自然湿地面积在不断减少,与1992年相比,2006年,研究区自然湿地面积共减少了62.6%(50 640 hm2);其中,光滩面积共减少了90.2%(28 515 hm2),芦苇(Phragmites australis)地面积共减少了63.5%(16 062 hm2),碱蓬(Suaeda salsa)地面积共减少了62.9%(11 820 hm2).与1992年相比,2002年,盐城海岸带湿地景观变化主要是光滩与鱼塘、光滩与米草(Spartina spp.)地、芦苇地与鱼塘和碱蓬地与鱼塘之间的转换.与2002年相比,2006年,研究区景观变化主要是米草地与鱼塘、鱼塘与农田、碱蓬地与芦苇地之间的转换.江苏省盐城海岸带湿地景观变化最明显的区域为射阳河口-新洋港、斗龙港-川东港和川水港-老坝港三个区域.     

河南沿黄湿地景观格局及其动态

By using GIS and remote sensing techniques, the paper discusses how human activities have changed along the Yellow River in Henan province, China and how these altered activities have influenced the wetland landscape pattern change from 1987 to 2002. Results show that the total area of the wetland reduces dramatically compared to 1987, the total area of wetland reduces by 19.18%, the number of the patches in 2002 increases by 21.17%, the density increases by 50%, and the total perimeter increases by 1,290,491 m. Disturbed by human activities, landscape diversity index decreases from 1.1740 in 1987 to 0.9803 in 2002. During the last 20 years, the total area of the rice wetland increases, while the others decrease. Among those, the area of the bulrush wetland decreases most. In 1987, it takes 0.5% of the total area, but in 2002, it only takes 0.11%. The interpenetration of human influences on the wetland natural system has been long and close. The impacts of human activities on the spatial pattern of the wetland landscape along the Yellow River in Henan from 1987 to 2002 are great.     

纳帕海湿地季节性景观格局动态变化及其驱动

利用纳帕海湿地区2008年冬季SPOT-5和2009年春季Landsat ETM+影像,进行景观解译,结合地面植被和水文情势调查,剖析了纳帕海湿地区的景观格局年内季节动态变化,及其与区域季节性气候和人为扰动的关联。研究发现:研究时段内纳帕海湿地区主要湿地景观都大幅萎缩,湿地类景观之间、湿地类景观与非湿地类景观之间发生显著转换;破坏地景观呈斑块状散布,占纳帕海湿地区总面积15.74%;各类景观向破坏地景观的转换,主要源于季节性气候背景下周边村落家畜放养的破坏;春夏时极端干旱气候和区域人为活动扰动,是纳帕海湿地退化的直接驱动;协调湿地保护与周边农牧民家畜放养、应对极端季节性气候下的流域水资源开发和管理,是纳帕海湿地有效管理的关键。对类似于纳帕海具有显著季节性变化的湿地景观研究,将局地-季节和区域-年际两个尺度相结合,将更深入地阐明其格局-过程-驱动间的关联。     

永年洼湿地景观格局演变及其驱动力分析

永年洼湿地作为河北省南部唯一的内陆淡水湿地,具有重要的生态价值。查明湿地景观格局演变特征及其驱动力,是科学合理制定湿地保护和修复对策的重要依据。以1987—2017年8期Landsat卫星遥感影像为数据源,结合野外实地调查,通过监督分类和目视解译法获得永年洼湿地的土地利用/覆被分类图,在此基础上,从面积变化、类型转换、景观格局指数变化等方面,分析30 a来湿地的景观格局演变特征及其变化趋势,并采用灰色关联度法,明确影响湿地变化的主要驱动力。结果表明,1987—2017年,永年洼湿地面积先减少后增加,整体减少了31.77 hm²(5.45%),其中,1987—2010年,湿地面积呈下降趋势,降幅达28.86%;2010—2017年,湿地面积呈增加趋势,2017年湿地面积与2010年相比增加了32.91%,且恢复到1987年湿地面积的94.55%;30 a来,永年洼湿地景观类型间转移强烈,且不同时段转移特征不同,湿地景观趋于破碎化和复杂化,景观异质性增强;永年洼湿地景观格局的变化是自然因素和人为因素综合作用的结果,其中自然因素为主要驱动力,自然因素中的降水量、水面蒸发...     

湿地生态水文过程及其模拟研究进展

在明确生态水文学相关概念的基础上,概述了湿地生态水文的研究历程和目前的研究热点.总结和分析相关文献发现,湿地关键水文过程在不同时空尺度的变化规律、湿地生态过程和水文过程的耦合作用机制、多尺度湿地生态水文过程的模拟与调控是目前湿地生态水文学的热点研究内容.总体而言,湿地生态水文研究已经由关注单一类型湿地水文过程向研究多类...     

三个时期河北省滨海湿地景观格局及变化

根据景观生态学原理,利用地理信息技术,以2000年、2005和2010年的遥感影像为数据源,对河北省滨海湿地面积变化进行统计分析;在FRAGSTATS软件支持下,采用景观格局指数,对滨海湿地景观格局变化进行分析。研究结果显示:人工滨海湿地为研究区的优势景观类型;与2000年相比,2010年滨海湿地面积减少了4 083.63 hm2,说明部分湿地已经转化为非湿地,湿地功能退化。湿地格局改变主要表现在各类型人工湿地之间的相互转变。2010年研究区景观斑块数比2000年明显增加,说明湿地破碎化加剧。     

凌河口湿地自然保护区景观格局变化及功能区划分

以1995年、2000年、2005年、2009年和2014年的TM影像为数据源,对辽宁省凌河口湿地自然保护区景观进行遥感分类,提取出8种景观类型的信息,得到其总面积及斑块数量,计算多样性指数、优势度指数、斑块密度和香农多样性指数,定量分析凌河口湿地的景观格局变化特征;根据人与生物圈计划(Man and the Biosphere Programme,MAB)提出的保护区功能区划分原则,结合研究区景观格局特征及湿地的实际状况,对凌河口保护区进行了功能区划分。结果表明,受人类活动影响,与1995年相比,2005年研究区景观破碎化程度加重;与2005年相比,2014年,由于对研究区湿地加强了保护,研究区景观破碎化程度稍减轻;划分出凌河口湿地自然保护区的核心区(305.88 km~2)、缓冲区(268.28 km~2)和实验区(261.59 km~2)。     

近20年来海口市湿地景观生态安全格局变化及其成因分析

利用景观格局指数和景观生态安全度模型等方法,探究2000—2018年海口市湿地景观生态安全格局变化特征。结果表明:过去20年,海口市湿地总面积先增加后减少,海口湿地景观生态安全度由0.121提升至0.165,表明湿地景观生态安全格局呈现出优化的趋势;不同湿地类型的生态安全格局变化存在显著差异,各类湿地的景观生态安全度与其空间分布密切相关;自然驱动力对湿地发展的影响较弱,政府采取的湿地保护和治理政策和措施为湿地景观生态安全格局优化提供了重要动力。