黃驊濕地的動態變化及保護對策

論文類別:文化論文 > 農村研究論文
上傳時間:2013/1/19 8:47:00

郭玲 張義文 焦明 徐艷菲 申海鵬

  摘要:為了研究黃驊濕地2001-2009年的變化情況及變化原因,運用ERDAS和ENVI對2001、2005、2009年美國Landsat衛星影像進行影像判讀和數據處理,利用Change Detection方法得到相關數據,探討其動態變化狀況及轉化情況。結果表明,黃驊濕地不斷減少,其中自然濕地面積大量減少,並部分轉為人工濕地。依據這一現象提出了一些保護措施。
  關鍵詞:黃驊濕地;濕地遙感影像分析;動態變化;保護對策

  Dynamic Change and Conservation Strategy of Wetlands in Huanghua
  GUO Ling1,ZHANG Yi-wen1,JIAO Ming2,XU Yan-fei1,SHEN Hai-peng1

  Abstract: To analyze the dynamic change and the changing cause of wetland in Huanghua from 2001 to 2009, the Landsat satellite images of 2001, 2005 and 2009 was interpreted and processed by ERDAS and ENVI; and relative data was obtained by the method of Change Detection to observe the dynamic change and transforming situation. The results showed that the area of wetland was reducing seriously, and some was converted to artificial wetland. Based on the phenomenon, some protective measures were proposed.
  Key words: wetlands in Huanghua; wetland remote sensing image analysis; dynamic changes; conservation strategies
  濕地是水陸相互作用形成的特殊自然地域綜合體[1],以其巨大的水循環和地球化學物質循環維系著全球的生態平衡。黃驊濕地具有獨特的生態特征,是河北省僅有、全國罕見的濕地類型。近年來,許多學者對濕地進行了大量研究,其較多選用的都是較長時間段的研究[2-4],而對於較短時間段內濕地的動態變化研究卻少見報道。因此,筆者利用變化監測法對黃驊濕地的動態變化進行了研究,以期為河北省濕地保護和可持續發展提供依據[5]。
  1 研究區域概況
  1.1 自然環境概況
  黃驊濕地位於渤海灣西岸、華北平原的東端、河北省東部,呈矩形鑲嵌在渤海岸邊,屬於華北拗陷區的次一級構造單元——黃驊坳陷。黃驊濕地處於暖溫帶半濕潤季風氣候區,略具海洋氣候特征,季風顯著,四季分明,夏季潮濕多雨,冬季幹燥寒冷,多年平均氣溫為12.1 ℃,多年平均降水量595.9 mm,但年內分配不均。
  1.2 黃驊濕地類型及分布
  河北省黃驊市地理坐標大致為東經117°09′-117°49′,北緯38°05′-38°39′,擁有面積廣闊的自然濕地和人工濕地。自然濕地包括河流濕地和蘆葦沼澤濕地,人工濕地包括坑塘濕地、灘塗濕地和溝渠濕地。其中河流濕地各鄉鎮均有分布;坑塘濕地主要是蝦池,主要分布於沿海鄉鎮、南排河鎮和羊二莊鄉;蘆葦沼澤濕地主要分布於呂橋鎮東部和滕南窪地;灘塗濕地全為渤海灘塗,分布於沿海;溝渠濕地在濕地中所占比重不大,主要分布於齊家務鄉。
  2 數據來源及研究方法
  2.1 數據來源及處理
  Landsat TM影像精度為30 m×30 m,目前已廣泛應用於土地利用調查等領域。以2001、2005和2009年接收的美國陸地衛星影像作為基本資料,基於ERDAS軟件和ENVI軟件處理遙感影像圖,對黃驊濕地的資源分布類型和面積進行數字化定量調查。非遙感數據為2003年黃驊市土地利用現狀圖、黃驊市政區圖、黃驊市交通圖、黃驊市水利圖、黃驊市土壤圖等圖件。此外,還包括各種涉及地質、植被、土壤、水文、區域地理概況、社會經濟等多方面內容的文字資料作為濕地類型劃分的參考。
  首先,進行室內處理;其次,選取黃驊濕地作為試驗點,利用GPS設備對濕地邊界進行實地勘察;第三,室內處理結果,並進行修改完善;最後,對所得數據進行動態分析。
  2.2 研究方法
  2.2.1 遙感影像信息提取方法 應用ERDAS對遙感影像進行波段合成、幾何校正、信息增強、數字鑲嵌等處理[6],結合相關資料與濕地光譜特征,建立不同類型濕地的遙感解譯標誌,分為7類景觀類型:坑塘濕地、居民地、耕地、灘塗濕地、蘆葦沼澤濕地、溝渠濕地、河流濕地[7,8]、以ENVI軟件和ERDAS軟件為平臺,對遙感影像進行濕地信息提取,通過初步解譯、監督分類、野外調查驗證,最終通過詳細解譯修改後獲得黃驊濕地數據,如圖1。
  2.2.2 動態變化分析 依托ENVI平臺,通過Basic Tools—Change Detection—Change Detection Statistics進行運算,首先將2001年濕地分類數據和2005年濕地分類數據分別作為Initial State和Final State加載入界面,輸出2001-2005年變化分析報表(表1和表2);其次將2005年濕地分類數據和2009年濕地分類數據依此方法輸出2005-2009年變化分析報表(表3和表4)。
  3 黃驊濕地動態變化分析
  3.1 濕地類型動態變化特征分析
  2001-2005年濕地面積轉移矩陣[9]結果(表1)顯示,黃驊濕地中蘆葦沼澤濕地共減少了1 683.54 hm2,灘塗濕地減少了613.27 hm2,溝渠濕地減少了4 261.28 hm2,河流濕地增加了18.52 hm2,坑塘濕地增加了10 368.19 hm2。居民地的用地增加較多,主要集中於沿海和鹽場一帶。2005-2009年濕地面積轉移矩陣結果(表3)顯示,黃驊濕地中蘆葦沼澤濕地共減少了1 054.71 hm2,灘塗濕地增加了3 392.46 hm2,溝渠濕地增加了12 112.56 hm2;河流濕地減少了101.16 hm2;坑塘濕地減少了13 202.55 hm2。

免費論文下載中心 http://www.hi138.com   3.2 濕地類型轉移分析
  3.2.1 濕地向非濕地的轉移 2001-2005年濕地向非濕地轉化的百分率:蘆葦沼澤濕地的14.06%轉化為耕地,20.56%轉化為居民地;灘塗濕地的0.54%轉化為耕地,4.09%轉化為居民地;溝渠濕地的7.67%轉化為耕地,8.16%轉化為居民地;河流濕地的15.80%轉化為耕地,0.75%轉化為居民地;坑塘濕地的10.87%轉化為耕地,15.92%轉化為居民地(表2)。
  2005-2009年濕地向非濕地轉化的百分率:蘆葦沼澤濕地的25.05%轉化為耕地,2.60%轉化為居民地;灘塗濕地的1.01%轉化為耕地,5.89%轉化為居民地;溝渠濕地的6.18%轉化為耕地,15.29%轉化為居民地;河流濕地的0.98%轉化為耕地,2.64%轉化為居民地;坑塘濕地的25.02%轉化為耕地,3.95%轉化為居民地(表4)。
  3.2.2 自然濕地向人工濕地的轉化 2001-2005年自然濕地大量減少,人工濕地明顯增加。自然濕地轉化為人工濕地的總面積為7 252.83 hm2,其中蘆葦沼澤濕地減少最多,共轉化了7 114.52 hm2,占其初始面積的52.10%,其中有6 829.83 hm2轉化為坑塘濕地,占其轉化總面積的96.00%;河流濕地轉化了138.31 hm2。2005-2009年濕地的總面積雖然變化不大,但自然濕地大量減少,人工濕地明顯增加。自然濕地轉化為人工濕地的總面積為5 973.75 hm2,其中蘆葦沼澤濕地減少最多,共轉化了5 763.87 hm2,占其初始面積的51.56%,其中有3 300.48 hm2轉化為坑塘濕地,占其轉化總面積的57.26%;河流濕地轉化了209.88 hm2。
  4 黃驊濕地的保護對策
  近年來,黃驊自然濕地總體面積呈減少趨勢,人為因素的幹擾成為自然濕地面積減少的主要原因,因此需要妥善處理經濟發展與自然濕地保護的關系,實現自然濕地保護的生態合理性、經濟有效性和社會可接受性[10]。
  4.1 加強黃驊濕地保護區的建設
  在濕地資源受到嚴重威脅、破壞,濕地管理機構、法制尚待完善的情況下,需對一些典型的濕地生態系統、生物多樣性和珍稀瀕危物種進行保護,並劃定保護範圍和制定相應的保護法規,使這些濕地生境得以盡快保護;對已建立的自然保護區,要健全管理機構、配備相關人員編制,加大經費投入,使保護區真正進入保護軌道[11]。
  目前該區現有保護區的面積遠遠不夠,有必要加大保護區建設力度,加快騰南大窪保護分區和管養場保護分區的建設進程。但保護區建立初期和建立以後沒有很好地解決耕地置換問題,致使核心區或緩沖區內的耕地一直存在,給保護區的管護帶來困難。因此,有必要進行科學和合理的保護區區劃復核,參照和總結已經建成的自然保護區的經驗教訓,詳細制定保護條例,使濕地生態環境得到有效保護。
  4.2 加大濕地保護力度、完善法律法規體系
  基於該區在保護鳥類資源和國家珍稀動物資源方面的獨特地位和面臨的潛在威脅,建議將其建立為省級濕地和鳥類自然保護區,加大保護力度。根據國家現有的有關濕地保護和合理利用的法律法規和政策,制定黃驊市濕地保護和合理利用政策,及時出臺黃驊濕地和鳥類自然保護區的管理方法
  在國土資源利用的整體經濟運行機制下,逐步建立並完善保護與合理利用濕地、限制破壞濕地的經濟政策體系。加強執法力度,嚴格執法,通過法律和經濟手段,制裁過度和不合理的利用濕地資源的行為,打擊破壞濕地資源的違法犯罪活動;籌建全市林政公安機構,並建立聯合執法和執法監督體制。
  4.3 協調經濟開發和自然濕地的保護
  經濟利益的驅使使人類盲目開墾濕地資源,大量濕地被耕地、居民地占用,沿海建蝦田、鹽田和攔潮堤壩,把海水人為地引到濕地周邊,阻斷了鹽水、淡水間的交換和融合,並排放大量鹵水導致濕地水質鹹化,導致濕地中的蘆葦生長受到嚴重破壞,面積和產量急劇下降。隨著蘆葦的減少,導致濕地的疏幹、草根層破壞,降低了濕地對洪水的攔蓄功能,同時降低了地下水儲量,與其相應的伴生生物和以其作為棲息場所的生物量也隨之減少,必然導致生態環境惡化[12,13]。因此,必須正確處理好經濟開發和濕地生態系統保護的關系。
  對於自然保護區資源環境的開發,應以不損害和不汙染區內生態環境、保證區內資源的可持續利用為底線,在進行環境影響評價的條件下,合理確定保護區的開發方向,做到全面保護與重點保護相結合、資源保護與生態修復相結合。
  

參考文獻


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