何興元 賈明明 王宗明 任春穎 鄭海峰 郭躍東 張新厚 辛?xí)云?/p>

1 中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所 濕地生態(tài)與環(huán)境重點實驗室 長春 130102

2 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所 北京 100081

基于遙感的三江平原濕地保護工程成效初步評估*

何興元1賈明明1王宗明1任春穎1鄭海峰1郭躍東1張新厚1辛?xí)云?

1 中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所 濕地生態(tài)與環(huán)境重點實驗室 長春 130102

2 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所 北京 100081

為加強濕地保護，國家出臺了《全國濕地保護工程規(guī)劃（2002—2030 年）》，三江平原濕地被列為首批重點保護和恢復(fù)工程項目區(qū)，目前工程已實施超過10年，對工程的實施成效進行評估具有重要意義。本研究利用 2000—2015 年的遙感數(shù)據(jù)，并結(jié)合地理信息系統(tǒng)及模型模擬方法，對三江平原濕地保護工程實施后的濕地面積及分布、濕地景觀結(jié)構(gòu)、生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力等進行初步評估。研究結(jié)果顯示，2000—2015 年期間，三江平原濕地面積減少 2 508.55 km2，其中 2000—2010 年間濕地面積減小速率為 209.40 km2/a；2010—2015 年間，濕地減少速度變緩，濕地減少速率為 89.91 km2/a；2000—2015 年間濕地平均斑塊面積先減小后增大；2000—2015 年期間濕地植被覆蓋度由 91.8% 減小至74.0%；自實施濕地保護工程以來，三江平原濕地植被凈初級生產(chǎn)力（NPP）有所增加，但水禽棲息地支持能力明顯下降。

濕地動態(tài)變化，景觀指數(shù)，植被覆蓋度，水禽棲息地，凈初級生產(chǎn)力，三江平原

1 引言

濕地作為一種陸地表層獨特而重要的生態(tài)系統(tǒng)，在全球生態(tài)平衡中扮演著極其重要的角色[1,2]。濕地提供水源涵養(yǎng)與水文調(diào)節(jié)、珍稀水禽和植物生境維持、碳蓄積和氣候調(diào)節(jié)等重要的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，在維系區(qū)域生態(tài)安全中發(fā)揮著不可替代的重要作用，是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展進程中關(guān)系國家和區(qū)域生態(tài)安全的戰(zhàn)略資源。由于氣候變化影響和人類活動擾動，全球濕地生態(tài)系統(tǒng)退化嚴重。過去的一個世紀中全球濕地面積減少了 50%，遠超過其他陸地生態(tài)系統(tǒng)退化和喪失的速度[3]。全球范圍內(nèi)，實施濕地保護工程和建立濕地保護區(qū)是最常用的濕地管理與保護措施。如何有效評估濕地保護工程的成效，分析保護政策的合理性，從而對現(xiàn)有濕地保護工程相關(guān)措施和政策進行優(yōu)化，逐漸成為國際相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點。

我國作為世界上濕地資源最豐富的國家之一，濕地數(shù)量眾多且類型豐富，自1992 年加入《關(guān)于特別是作為水禽棲息地的國際重要濕地公約》（簡稱“《濕地公約》”）后，國內(nèi)濕地保護相關(guān)項目不斷涌現(xiàn)。2003 年 9 月，國家林業(yè)局牽頭，9 個相關(guān)部門共同編制的《全國濕地保護工程規(guī)劃（2002—2030 年）》報經(jīng)國務(wù)院同意后，又對濕地保護工程前期建設(shè)項目進行細化，形成了《全國濕地保護工程實施規(guī)劃（2005—2010 年）》。這兩個規(guī)劃中首先指出，東北地區(qū)濕地建設(shè)重點在三江平原等農(nóng)業(yè)開發(fā)區(qū)域，該區(qū)保護治理的方向是開展沼澤濕地生態(tài)恢復(fù)，建立濕地保護和合理利用示范區(qū)，加強國際重要濕地社區(qū)共管建設(shè)等[4]。

三江平原濕地是多種瀕危動植物尤其是鳥類的重要棲息地，也與人類及其他生物的生存息息相關(guān)。自三江平原實施濕地保護工程以來，三江平原新建國家級自然保護區(qū) 7 個，其中 5 個被認定為國際重要濕地；建立國際濕地公園 11 個。重要的濕地保護項目主要有：濕地蓄水工程、濕地補水工程、濕地植被恢復(fù)工程、植樹造林工程等。各縣市積極開展各種濕地保護相關(guān)工作，如雙鴨山、佳木斯、黑河、雞西、綏化等市相繼建立了濕地管理機構(gòu)，使得濕地管理體系得到理順、濕地保護工作得到重視，居民保護濕地的意識有所增強。截至 2015 年底，三江平原已有近 40 處各級濕地自然保護區(qū)，對三江平原的濕地生境起到了一定的保護和恢復(fù)作用[5]。然而，濕地保護恢復(fù)工程實施后，三江平原濕地的數(shù)量和質(zhì)量發(fā)生了哪些變化尚不清楚，尚缺乏對三江平原濕地保護與恢復(fù)工程成效的宏觀整體評估。

保護成效評估是基于保護目標，針對主要保護對象的保護效果進行的評估。近年來，遙感技術(shù)廣泛應(yīng)用于濕地保護區(qū)的監(jiān)測和評估中，相關(guān)學(xué)者開展了基于保護區(qū)土地覆被變化、景觀格局等指標的保護成效評估研究工作[6]。Liu 等人[7]和任春穎等人[8]運用遙感和景觀指數(shù)法分別對臥龍和向海國家級自然保護區(qū)的保護成效進行研究，發(fā)現(xiàn)保護區(qū)建立后未獲得有效保護，部分地區(qū)出現(xiàn)生態(tài)退化現(xiàn)象，人為干擾是影響保護成效的主導(dǎo)因素。路春燕等人[9]和鄭姚閩等人[10]基于遙感圖像解譯結(jié)果，建立保護成效評價體系，分別對松嫩平原西部和全國的國家級濕地保護區(qū)進行保護成效評價，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，絕大部分國家級自然保護區(qū)保護效果較差，人類干擾是降低保護區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)保護成效的主要因素。邵全琴等人[11]從生態(tài)系統(tǒng)宏觀結(jié)構(gòu)及涵養(yǎng)水源、保持水土、保護生物多樣性等方面，分析了三江源自然保護區(qū)生態(tài)保護與建設(shè)工程的生態(tài)成效及其原因，發(fā)現(xiàn)生態(tài)保護和建設(shè)主要工程的實施，對該地區(qū)生態(tài)保護和建設(shè)工程成效產(chǎn)生了重要作用。

三江平原濕地面積大，人類活動劇烈，濕地破壞速率快，三江平原濕地一直是濕地恢復(fù)與保護研究的熱點區(qū)域[12,13]，同時也是濕地保護工程的重點實施區(qū)。開展該區(qū)域濕地保護工程成效評估，對國家保護法令的制定、保護措施的實施以及政府資金的分配等方面都具有重要的意義[14]。本研究以多期遙感影像分類結(jié)果作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源，結(jié)合 CASA 模型①CASA（Carnegie-Ames-Stanford Approach）模型是一個充分考慮環(huán)境條件和植被本身特征的光能利用率模型，它將環(huán)境變量和遙感數(shù)據(jù)、植被生理參量聯(lián)系起來，實現(xiàn)植被NPP的時空動態(tài)模擬和水禽棲息地適宜性評價模型等，從濕地面積和分布變化、濕地生態(tài)系統(tǒng)宏觀結(jié)構(gòu)變化、濕地生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量變化、濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力變化 4 個方面，綜合評估三江平原濕地保護工程的成效，以期為濕地保護的有效性研究提供理論和方法參考，為東北地區(qū)濕地恢復(fù)和保護提供決策依據(jù)。

2 數(shù)據(jù)和方法

2.1 研究區(qū)介紹

三江平原地處中國東北邊陲，由黑龍江、松花江、烏蘇里江沖積形成，與俄羅斯隔江相望，面積約為 10.89萬 km2（圖 1）。年平均氣溫在 1.5—4.0oC 之間，年降水量約為 500—650 mm，無霜期約 120—140 天，屬溫帶濕潤、半濕潤大陸性季風(fēng)氣候。三江平原地貌以河漫灘、低山為主，水資源豐富，河流（黑龍江、烏蘇里江、松花江、撓力河等）、湖泊（興凱湖等）分布廣泛，是濕地發(fā)育和農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要條件。自 2000 年以來，三江平原共建立國家級自然保護區(qū) 7 個，國際重要濕地 5 個，國家濕地公園 11 個（表1、圖 1）。

2.2 遙感數(shù)據(jù)及其預(yù)處理

本研究所用 Lansat 系列衛(wèi)星影像由美國地質(zhì)調(diào)查局的地球資源觀測與科學(xué)中心（USGS/EROS）下載獲得。首先進行遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理，利用數(shù)字高程模型（DEM）對遙感影像進行正射糾正；然后對遙感影像進行幾何糾正，以 1:10 萬地形圖為參考圖，選擇控制點，通過重采樣糾正幾何位置的偏差，糾正過程是在 ERDAS9.0 軟件支持下完成，誤差控制在 0.5 個像元以內(nèi)。

表1 三江平原的濕地保護區(qū)

圖1 研究區(qū)地理位置及濕地保護區(qū)分布圖

在進行植被覆蓋度計算時，使用 NASA（美國國家航空航天局）網(wǎng)站提供的 MODIS 產(chǎn)品中的 MOD13Q1_ V005 數(shù)據(jù)。MOD13Q1 數(shù)據(jù)為 16 天合成的 NDVI（Normalized Difference Vegetation Index，歸一化差值植被指數(shù)）數(shù)據(jù)。MODIS 數(shù)據(jù)預(yù)處理步驟為：（1）格式轉(zhuǎn)換，利用 ENVI 軟件提取原始數(shù)據(jù)中的 NDVI 指數(shù)層、近紅外和中紅外反射率層，并轉(zhuǎn)換為 ENVI 軟件 HDR 格式；（2）根據(jù)研究區(qū)地理位置和范圍，將提取出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為與 Landsat 數(shù)據(jù)相同的投影。

2.3 遙感圖像分類與驗證

參考面向碳收支的中國土地覆被分類系統(tǒng)[15]，結(jié)合三江平原土地覆被特點，確定土地覆被分類系統(tǒng)，包括林地、草地、濕地、水體、耕地、人工表面、裸地共 7 個一級類型。采用面向?qū)ο蟮倪b感影像分類方法（Object-Based Image Analysis，OBIA）進行土地覆被分類，獲取 2000、2010 和 2015 年三江平原土地覆被分類矢量數(shù)據(jù)。面向?qū)ο蠓椒ㄊ侵竿ㄟ^對影像的分割，使同質(zhì)像元組成大小不同的對象[16]，突破了傳統(tǒng)遙感影像分類方法以像元為基本分類和處理單元的局限性，以含有更多語義信息的多個相鄰像元組成的對象為處理單元，可以實現(xiàn)較高層次的遙感圖像分類和目標地物提取[17]。面向?qū)ο蟮倪b感圖像分類方法不僅基于光譜特征，還利用影像的質(zhì)地、紋理對影像進行分割和分類，分類結(jié)果避免了斑點噪聲，具有良好的整體性[18]。遙感圖像分類的精度評價是指比較地表真實數(shù)據(jù)與分類結(jié)果，以確定分類過程的準確程度。本研究采用誤差矩陣法對三江平原土地覆被分類精度進行定量評價，評價過程中用于驗證的地表真實數(shù)據(jù)來自野外實地調(diào)查，研究表明，土地覆被一級類總體分類精度在 95% 以上[19]。

2.4 生態(tài)系統(tǒng)宏觀結(jié)構(gòu)指標

通過分析景觀指數(shù)的變化，研究生態(tài)系統(tǒng)宏觀結(jié)構(gòu)的變化。景觀指數(shù)能夠高度濃縮景觀格局信息，反映景觀結(jié)構(gòu)組成和空間配置等特征。景觀生態(tài)學(xué)常用景觀指數(shù)描述景觀格局及其變化，建立格局與景觀過程之間的聯(lián)系[20]。參考以往學(xué)者對景觀指數(shù)的評價[21]，本研究采用 4 種景觀指數(shù)（表2 ）。

2.5 生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量指標

采用植被覆蓋度作為衡量生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量的指標。植被覆蓋度（Fractional Vegetation Cover，F(xiàn)VC）是指植被（包括葉、莖、枝）在地面的垂直投影面積占統(tǒng)計區(qū)總面積的百分比，是反映地表植被覆蓋狀況和監(jiān)測生態(tài)環(huán)境變化的重要指標。植被覆蓋度與植被指數(shù)有較好的相關(guān)性，可以用NDVI來計算，公式如下：

FVC = ( NDVI - NDVIsoil) / ( NDVIveg- NDVIsoil)

其中，F(xiàn)VC 為植被覆蓋度，NDVI 可以通過遙感影像近紅外波段與紅光波段的反射率來計算，NDVIveg為純植被像元的 NDVI 值，NDVIsoil為完全無植被覆蓋像元的NDVI 值[22]。

2.6 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)指標

選取植被凈初級生產(chǎn)力（NPP）作為生態(tài)系統(tǒng)供給服務(wù)能力（Provisioning Service）的衡量指標，選擇水禽棲息地適宜性作為生態(tài)系統(tǒng)支持服務(wù)能力（Supporting Service）的衡量指標。

凈初級生產(chǎn)力（NPP）指綠色植物在單位面積、單位時間內(nèi)所累積的有機物數(shù)量，是由光合作用所產(chǎn)生的有機質(zhì)總量中扣除自養(yǎng)呼吸后的剩余部分，反映了植物固定和轉(zhuǎn)化光合產(chǎn)物的效率，也決定了可供異養(yǎng)生物（包括各種動物和人）利用的物質(zhì)和能量。本研究中 NPP 值采用 CASA 模型運算得到[23]，以遙感數(shù)據(jù)及氣溫、降水、太陽總輻射等氣象數(shù)據(jù)作為模型主要輸入?yún)?shù)，模擬得到 2000—2015 年三江平原植被 NPP。

結(jié)合水禽棲息地的環(huán)境特征及環(huán)境狀況，選擇影響水禽棲息的干擾條件（道路密度和居民點聚集度）、水源狀況（河流密度和湖泊密度）、食物豐富度（植被生長狀況，用 NDVI 指示）以及遮蔽物（土地利用和坡度）作為評價指標，采用層次分析法確定各因子權(quán)重，再結(jié)合 GIS 空間分析手段，實現(xiàn)三江平原水禽棲息地適宜性的空間模擬，具體流程和參數(shù)設(shè)置可參考董張玉等的工作[24]。

3 結(jié)果分析和討論

3.1 三江平原濕地空間分布和面積變化

2000—2015 年期間三江平原各土地覆被類型面積變化如表3 所示，2000—2015 年間，濕地面積減少 2 508.55 km2。其中，2000—2010 年期間濕地的損失速率為 209.40 km2/a；2010—2015 年濕地的損失速率為 89.91 km2/a，明顯小于 2000—2010年期間。

表2 景觀指數(shù)及其生態(tài)涵義

2000、2010 和 2015 年三江平原土地覆被空間分布如圖 2 所示，可見，2000 年三江平原東北部的撫遠縣、同江市、饒河市，中部的富錦市、友誼縣、寶清縣，東部的虎林縣、密山市等地均有較大面積濕地分布；到 2015 年，濕地斑塊明顯減少，松花江沿岸濕地基本被開墾為農(nóng)田，零星的濕地斑塊幾乎全部消失，僅存的大面積濕地均位于洪河、三江、七星河等國家級濕地保護區(qū)內(nèi)。

根據(jù)本課題組的研究結(jié)果[14]，1954 年三江平原共有濕地 35 300 km2。結(jié)合本論文的研究結(jié)果，1954—2000 年間，三江平原濕地減少速率為 563.72 km2/a；自濕地保護工程實施以來的 10 余年間（2000—2015 年），三江平原濕地減少速率為 167.24 km2/a，減少速率大大降低，其中，2010—2015 年期間，濕地減少速率僅為 89.91 km2/a。這些數(shù)據(jù)表明，濕地保護工程實施后，盡管濕地仍在減少，但濕地損失速度大大降低，濕地損失的趨勢已得到很大程度的遏制。

表3 2000—2015 年三江平原土地覆被變化

圖2 2000、2010和2015年三江平原土地覆被圖

3.2 生態(tài)系統(tǒng)宏觀結(jié)構(gòu)變化

表4為 2000—2015 年間三江平原濕地景觀指數(shù)的變化情況。平均斑塊面積（MN）可衡量景觀總體完整性和破碎化程度，從表4 可以看出，2000—2010 年期間很多濕地斑塊消失，且大斑塊逐漸破碎化，濕地 MN 減??；到 2010—2015 年期間，由于保護區(qū)外小的濕地斑塊已因農(nóng)業(yè)開發(fā)而逐漸消失，剩余的濕地斑塊多位于保護區(qū)內(nèi)，相對面積較大，使得濕地 MN 反而有所增大。2000—2015 三江平原斑塊密度（PD）逐漸降低，表明單位面積的斑塊數(shù)量減少，其原因有兩個：（1）單位面積內(nèi)濕地斑塊數(shù)量減少；（2）由于保護區(qū)的建立，很多小的濕地斑塊互相連接成為大斑塊。2000—2015 年間，最大斑塊指數(shù)（LPI）顯著減小，2015 年濕地 LPI僅為 2000 年的一半左右，說明 2000—2015 年，最大的濕地斑塊面積明顯縮小。2000—2015 年間聚集度指數(shù)（COHESION）變化不明顯。

表4 2000—2015 年三江平原濕地景觀指數(shù)變化

3.3 生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量變化

從表5可以看出，2000—2015 年期間三江平原全區(qū)植被覆蓋度最大值（91.8% 到 82.5%）和平均值（35.1% 到34.3%）均有所降低，最近 5 年（2010—2015 年期間）變化不大。在過去 15 年間，三江平原濕地植被覆蓋度的最大值和平均值也有所降低，分別由 2000 年的 91.8% 和 34.5% 降低到 2015 年的 74.0% 和 29.6%。這些結(jié)果表明，濕地生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量有所下降。

表5 2000—2015 年三江平原植被覆蓋度變化

3.4 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力變化

3.4.1 植被凈初級生產(chǎn)力

表6為 2000—2015 年期間三江平原植被凈初級生產(chǎn)力（NPP）的變化情況?？梢钥闯觯^去 15 年間，三江平原全區(qū)植被 NPP 的最大值和平均值先減小后增大，濕地植被 NPP 最大值和平均值也呈先降低后增加的趨勢，且 2015 年濕地植被 NPP 最大值和平均值都大于 2000 年。這些結(jié)果表明，雖然在 2000—2015 年期間，濕地面積減少較多，但單位面積濕地植被的生產(chǎn)能力有所增加。2000、2010 和 2015 年三江平原植被 NPP 空間分布見圖 3。

表6 2000—2015 年三江平原 NPP 變化

圖3 2000—2015 年三江平原NPP變化

3.4.2 水禽棲息地支持能力

2000、2010 和 2015 年三江平原水禽棲息地適宜性評價結(jié)果見圖 4，各年份不同適宜性等級的水禽棲息地面積如表 7 所示。由圖及表可以看出，2000—2015 年間，水禽棲息地適宜性最好的區(qū)域面積明顯減少，由 2000 年的 24 010.81 km2減少至 2015 年的 15 725.56 km2，減少面積為 8 285.25 km2，減少速率為 552.35 km2/a；適宜性良好的區(qū)域面積先減小后略有增加，總體呈減少趨勢，15年間共減少了 7 951.88 km2；適宜性一般的區(qū)域面積略有減少；適宜性差的區(qū)域面積顯著增加，由 16 149.00 km2增至 34 435.75 km2。從空間上來看（圖 4），與 2000年相比，2010 和 2015 年三江平原北部區(qū)域較大面積的水禽棲息地適宜性良好和適宜性一般的區(qū)域轉(zhuǎn)化為適宜性差和不適宜水禽棲息的地區(qū)。進一步分析可知，2000—2015 年間，水禽棲息地適宜性一般以上（一般、良好、最好）的面積減少了 20.33%，而適宜性差和不適宜的面積增加了112.83%。這些結(jié)果表明，過去 15 年間，三江平原水禽棲息地支持能力明顯下降。

表7 2000—2015 年三江平原不同等級適宜性的水禽棲息地面積（km2）

圖4 2000、2010 和 2015 年三江平原水禽棲息地適宜性空間分布

4 結(jié)論

本文以遙感數(shù)據(jù)源為基礎(chǔ)，從濕地面積、生態(tài)系統(tǒng)宏觀結(jié)構(gòu)、生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力 4 個方面，對三江平原濕地保護工程的實施成效進行了初步評估。結(jié)果表明， 2000 年以來，三江平原濕地面積雖仍在減少，但 2010 年以來濕地損失速率顯著下降，濕地損失的趨勢得到遏制。（1）生態(tài)系統(tǒng)宏觀結(jié)構(gòu)方面：實施濕地保護工程以來，濕地平均斑塊面積略有上升，濕地斑塊密度有所下降，濕地最大斑塊面積明顯減小。（2）生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量方面：2000—2015 年間，三江平原濕地植被覆蓋度有所降低。（3）生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力方面：濕地植被凈初級生產(chǎn)力有所增加；水禽棲息地適宜性一般以上區(qū)域的面積減少較多，適宜性差和不適宜區(qū)域的面積顯著增加，表明三江平原水禽棲息地支持能力明顯下降。

本文的研究結(jié)果表明，濕地保護工程對于三江平原濕地生態(tài)系統(tǒng)起到了一定的保護作用，但濕地面積仍在減少，主要生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力在降低。未來應(yīng)繼續(xù)深入開展?jié)竦乇Ｗo工程各類項目，建立新的濕地自然保護區(qū)，開展?jié)竦厣鷳B(tài)恢復(fù)與合理利用的示范與推廣工作；加大科研和宣傳力度，增強公眾的濕地保護意識；使得濕地保護和合理利用進入良性循環(huán)，保持和最大限度地發(fā)揮濕地生態(tài)系統(tǒng)的各種功能，實現(xiàn)濕地資源的可持續(xù)利用，使其造福當(dāng)代，惠及子孫。

1 Mitsh W J, Gosselink J G. Wetlans. New York: John Wiley & Sons, 1993.

2 牛振國, 宮鵬, 程曉, 等. 中國濕地初步遙感制圖及相關(guān)地理特征分析. 中國科學(xué) D 輯: 地球科學(xué), 2009, 3(2): 188-203.

3 Brinson M M, Malvarez A I. Temperate freshwater wetlands: types, status, and threats. Environmental conservation, 2002, 29(2): 115-133.

4 鮑達明. 全國濕地保護工程規(guī)劃實施要點. 濕地科學(xué)與管理，2007, 3(2): 18-20.

5 韓曉軍. 三江平原濕地生態(tài)系統(tǒng)保護研究進展. 黑龍江水利科技, 2016, 44(4): 115-118.

6 靳勇超, 羅建武, 朱彥鵬, 等. 內(nèi)蒙古輝河國家級自然保護區(qū)濕地保護成效. 環(huán)境科學(xué)研究, 2015, 28(9): 1424-1429.

7 Liu J G, Linderman M, Ouyang Z Y, et al. Ecological degradation in protected areas: the case of Wolong Nature Reserve for giant pandas. Science, 2001, 292(5514): 98-101.

8 任春穎, 張柏, 張樹清, 等. 基于 RS 與 GIS 的濕地保護有效性分析——以向海自然保護區(qū)為例. 干旱區(qū)資源與環(huán)境, 2008, 22(2): 133-139.

9 路春燕, 王宗明, 劉明月, 等. 松嫩平原西部濕地自然保護區(qū)保護有效性遙感分析. 中國環(huán)境科學(xué), 2015, 35(2): 599-609.

10 鄭姚閩, 張海英, 牛振國, 等. 中國國家級濕地自然保護區(qū)保護成效初步評估. 科學(xué)通報, 2012, 57(4): 207-230.

11 邵全琴, 劉紀遠, 黃麟, 等. 2005—2009 年三江源自然保護區(qū)生態(tài)保護和建設(shè)工程生態(tài)成效綜合評估. 地理研究, 2013, 32(9): 1645-1656.

12 Knight A T, Driver A, Cowling R M, et al. Designing systematic conservation assessments that promote effective implementation: best practice from South Africa. Conservation biology, 2006, 20(3): 739-750.

13 侯偉, 匡文慧, 張樹文, 等. 近 50 年來三江平原北部土地利用/土地覆被變化及生態(tài)效應(yīng)分析. 生態(tài)環(huán)境, 2006, 15(4): 752-756.

14 黃妮, 劉殿偉, 王宗明, 等. 1954—2005 年三江平原自然濕地分布特征研究. 濕地科學(xué), 2009, 7(1): 33-39.

15 張磊, 吳炳方, 李曉松, 等. 基于碳收支的中國土地覆被分類系統(tǒng). 生態(tài)學(xué)報, 2014, 34(24): 7158-7166.

16 陳云浩, 馮通, 史培軍, 等. 基于面向?qū)ο蠛鸵?guī)則的遙感影像分類研究. 武漢大學(xué)學(xué)報: 信息科學(xué)版, 2006, 31(4): 316-320.

17 曹寶, 秦其明, 馬海建, 等. 面向?qū)ο蠓椒ㄔ?SPOT5 遙感影像中的應(yīng)用——以北京市海淀區(qū)為例. 地理與地理信息科學(xué), 2006, 22(2): 46-54.

18 Walter V. Object-based classifieation of remote sensing data for change detection. Journal of photogrammetry & RemoteSensing, 2004, 58: 225-238.

19 滿衛(wèi)東, 王宗明, 劉明月, 等. 1990—2013 年東北地區(qū)耕地時空變化遙感分析. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報, 2016, 32(7): 1-10.

20 鄔建國. 景觀生態(tài)學(xué)——格局、過程、尺度與等級（第二版）. 北京: 高等教育出版社, 2007.

21 金衛(wèi)斌, 胡秉民. 幾種景觀分離程度評價指標的探討. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2003, 14(2): 314-316.

22 韓佶興. 2000—2011年東北亞地區(qū)植被覆蓋度變化研究. 中國科學(xué)院研究生院（東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所）, 2012.

23 毛德華. 定量評價人類活動對東北地區(qū)沼澤濕地植被NPP的影響. 中國科學(xué)院研究生院（東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所）,2014.

24 董張玉. 基于 GIS/RS 與多目標蟻群算法的三江平原沼澤濕地空間格局優(yōu)化. 中國科學(xué)院研究生院（東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所）, 2014.

何興元 中科院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)所所長、研究員、博士生導(dǎo)師，中國生態(tài)學(xué)學(xué)會、中國林學(xué)會、中國植物學(xué)會常務(wù)理事。曾任中國生態(tài)學(xué)學(xué)會副理事長。從事森林生態(tài)、城市森林植被、氣候變化等方面的研究工作，主持國家重點研發(fā)計劃項目、國家水體污染控制與治理科技重大專項、國家自然科學(xué)基金重點項目等科研課題。已發(fā)表學(xué)術(shù)論文200余篇（其中SCI 論文60 余篇），主編專著 2 部；獲得國家級和省部級科技獎勵 6 項；獲“全國優(yōu)秀科技工作者”稱號。E-mail: hexingyuan@iga.ac.cn

He Xingyuan Professor and director at Northeast Institute of Geography and Agroecology (IGA), Chinese Academy of Sciences (CAS). He is the member of standing council of the Ecological Society of China, Chinese Society of Forestry and Botanical Society of China, and was the former vice director of the Ecological Society of China. His researches focus on forest ecology, urban forest, and climatic change. In recent years, he acted as principal investigator for several research projects such as the National Key Research and Development Project, the Major Science and Technology Project for Water Pollution Control and Treatment, and the Key Project of National Natural Science Foundation of China. He has published more than 240 academic papers (including 59 SCI indexed papers) and 4 books and got six scientific and technological awards at the national and provincial levels, and was granted the title of “the National Outstanding Scientific and Technical Researchers”.

E-mail: hexingyuan@iga.ac.cn

Remote Sensing Based Evaluation of Effectiveness of Wetland Protection Project in Sanjiang Plain, China

He Xingyuan1Jia Mingming1Wang Zongming1Ren Chunying1Zheng Haifeng1Guo Yuedong1Zhang Xinhou1Xin Xiaoping2
（1 Key Laboratory of Wetland Ecology and Environment, Northeast Institute of Geography and Agroecology, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130102, China; 2 Institute of Agricultural Resources and Regional Planning, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China）

In order to strengthen wetland protection, regulations called “The National Wetland Protection Project (2002-2030)” were issued by China’s central government. Among the projects, wetlands in the Sanjiang Plain were given priority for restoration and protection. In this study, remote sensing data obtained from 2000 to 2015 are adopted to evaluate the effectiveness of wetland protection project in the aspects of area and distribution, landscape patterns, ecosystem quality, and ecosystem services. The results showed that, since 2000, the area extend of wetlands is decreased by 2508.55 km2, the decrease rates of 2000-2010 and 2010-2015 are 209.40 km2/year and 89.91 km2/year, respectively. The mean size of wetland patches decreased first and increased then. Although wetland vegetation coverage decreased from 91.8% to 74.0%, the net primary productivity (NPP) and the waterfowl habitat supporting service are slightly increased.

wetland dynamics, landscape patterns, vegetation coverage, waterfowl habitat, net primary productivity (NPP), Sanjiang Plain

編者按 重大生態(tài)工程建設(shè)是國家生態(tài)文明建設(shè)的重要抓手，也是我國生態(tài)保護與實踐的重要著力點。2000年以來，我國陸續(xù)啟動了天然林資源保護工程等一系列國家重大生態(tài)工程。10余年來，這些工程項目積極穩(wěn)妥推進，但其保護與恢復(fù)效果如何一直缺乏系統(tǒng)、獨立的科學(xué)評估。近兩年，中科院組織生態(tài)、地理、資源、環(huán)境等領(lǐng)域的優(yōu)秀團隊，對我國主要的生態(tài)工程項目進行了第三方評估，陸續(xù)得出了其生態(tài)成效的科學(xué)評估結(jié)果。基于此，《院刊》策劃了“國家生態(tài)保護與建設(shè)工程生態(tài)成效評估”專題，涵蓋了“三江平原濕地保護工程”“黃土高原退耕還林還草工程”“塔里木河綜合治理工程”“西藏生態(tài)安全屏障保護與建設(shè)工程”“三江源生態(tài)保護與建設(shè)工程”“黑河流域綜合治理工程”“新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團農(nóng)墾建設(shè)”等。希望本專題，一方面能夠為國家重大生態(tài)工程的評估提供參考，另一方面為國家未來在重大生態(tài)工程建設(shè)方面的布局提供科學(xué)建議和科學(xué)支撐。本專題由傅伯杰院士指導(dǎo)推進。

*資助項目：中科院野外站聯(lián)盟項目（KFJ-SW-YW0 26），國家自然科學(xué)基金項目（41401502、41371403和41671219）

修改稿收到日期：2017年1月5日

DOI10.16418/j.issn.1000-3045.2017.01.001