殷小菡

摘 要：基于多元遙感數(shù)據(jù)，以2001—2015年15年為研究的時(shí)間尺度，對(duì)萊州灣地區(qū)濕地景觀時(shí)空演變影響進(jìn)行了分析研究。結(jié)果表明：（1）2001—2015年間，隨著人類(lèi)活動(dòng)（如鹵水開(kāi)采）的增強(qiáng)，自然濕地面積減少了2.5×104 hm2，其中有43.63%轉(zhuǎn)移為人工濕地（鹽場(chǎng)和養(yǎng)殖區(qū)）；（2）鹵水開(kāi)采和鹽場(chǎng)建設(shè)等人類(lèi)活動(dòng)是影響萊州灣地區(qū)濕地景觀格局變化的最大因素，并且已經(jīng)在很大程度地破壞了區(qū)域內(nèi)自然濕地景觀。

關(guān)鍵詞：萊州灣濕地；景觀格局；轉(zhuǎn)移矩陣

中圖分類(lèi)號(hào) P237 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2018）13-0081-03

Abstract：This paper based on multiple remote sensing data，use 2001 to 2015 15 years as time scale，analysis temporal-spatial evolution of wetland landscape in Laizhou Bay Area，and provide theoretical basis and solution for the protection and rational development and utilization of wetland resources.The results show that：（1）From 2001 to 2015，with human activities（such as brine mining）enhanced，natural wetland area has decreased 2.51×105 hm2，43.63% of them were transferred to constructed wetlands（saltern and breed area）.（2）Human activities such as the exploitation of brines and the construction of salt fields in the Laizhou Bay area have had the greatest impact on the changes in the landscape pattern of the wetland，and have caused the natural wetland landscape to suffer a great deal of damage.

Key words：Laizhou bay wetland；Landscape pattern；Transition matrix；Development suggestions

《濕地公約》（Ramsar公約）中將濕地定義為：“濕地系指不問(wèn)其為天然或人造、永久或暫時(shí)之沼澤地、濕原、泥炭地或水域地帶，帶有或靜止或流動(dòng)、或?yàn)榈胂趟蛳趟w者，包括低潮時(shí)水深不超過(guò)6m的水域”[1]。《濕地公約》中的分類(lèi)方法是目前國(guó)際上廣泛使用的濕地分類(lèi)體系，按照該分類(lèi)系統(tǒng)濕地可分為自然濕地（自然濕地又分海洋/海岸濕地、內(nèi)陸濕地2個(gè)亞類(lèi)）和人工濕地2個(gè)濕地類(lèi)，共41個(gè)濕地型[2]。根據(jù)國(guó)際《濕地公約》對(duì)濕地分類(lèi)的有關(guān)要求和建議，結(jié)合中國(guó)濕地類(lèi)型的實(shí)際情況，陳建偉等將中國(guó)濕地分為海洋及沿海、內(nèi)陸、人工3個(gè)系，依次分為10類(lèi)，39型，20優(yōu)勢(shì)型[2]。本研究基于《濕地公約》中的濕地定義跟濕地分類(lèi)體系，并結(jié)合萊州灣地區(qū)實(shí)際自然景觀情況，對(duì)研究區(qū)濕地景觀動(dòng)態(tài)變化展開(kāi)研究。

我國(guó)對(duì)濕地的研究開(kāi)始于沼澤，20世紀(jì)60—90年代初期主要集中在沼澤地帶?，F(xiàn)階段我國(guó)濕地的重點(diǎn)研究方向主要集中在濕地功能效益開(kāi)發(fā)、濕地養(yǎng)殖業(yè)開(kāi)發(fā)、濕地農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)、濕地生態(tài)旅游開(kāi)發(fā)等方向[3]。近年來(lái)，諸多學(xué)者對(duì)萊州灣地區(qū)濕地開(kāi)展了研究，豐愛(ài)平等利用歷史海圖對(duì)比的方法，對(duì)萊州灣南岸的海岸侵蝕過(guò)程進(jìn)行研究分析，并對(duì)海平面相對(duì)上升、入海泥沙量減少、風(fēng)暴潮因素對(duì)海岸侵蝕影響的權(quán)重比進(jìn)行了估算[3]。崔步禮等人通過(guò)遙感探測(cè)黃河三角洲河口海岸線的變化，得到整個(gè)海岸線的變化情況和河口海岸的階段性相變[4]。谷東起等人也對(duì)萊州灣濱海濕地景觀特征進(jìn)行了研究，從景觀生態(tài)學(xué)角度對(duì)南岸濱海濕地退化進(jìn)行了定量評(píng)價(jià)[5]。本文基于Landsat衛(wèi)星系列遙感數(shù)據(jù)，對(duì)2001—2015年萊州灣地區(qū)濕地景觀的動(dòng)態(tài)演變展開(kāi)了研究，以期為該區(qū)域退化濕地生態(tài)恢復(fù)和重建方案制定提供參考。

1 研究區(qū)概況

萊州灣南岸濱海濕地位于渤海南部，山東省北部，東與萊州市接壤，西臨東營(yíng)市，區(qū)域內(nèi)有小清河、白浪河、堤河、膠萊河、彌河、虞河、蒲河、濰河等10余條河流經(jīng)過(guò)。氣候?qū)俦睖貛|亞季風(fēng)區(qū)大陸性氣候，四季分明。本研究選取的研究區(qū)西起小清河，東至膠萊河，南以牛頭鎮(zhèn)、王高鎮(zhèn)、廣陵、侯鎮(zhèn)、泊子、龍池、青鄉(xiāng)、下?tīng)I(yíng)組成的行政界線為界。行政區(qū)劃上隸屬于濰坊市的北部，涉及昌邑、寒亭、壽光3縣（市、區(qū)）的18個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，總面積達(dá)2500km2。

2 數(shù)據(jù)來(lái)源及處理

以2001年5月的Landsat7 ETM影像數(shù)據(jù)、2009年5月的Landsat5 TM影像數(shù)據(jù)和2015年6月的Landsat8 OLI影像為數(shù)據(jù)源。之所以使用這3幅遙感影像數(shù)據(jù)，是出于充分考慮圖像的清晰度，滿足研究精度的需求，且數(shù)據(jù)集中在5、6月份，滿足了植被覆蓋解譯的需求。

2.1 大氣校正 選用直方圖去除法分別對(duì)3幅影像進(jìn)行了大氣校正。具體方法是：若該圖像上存在輻射亮度或反射亮度本應(yīng)為零的區(qū)域，則這一地區(qū)大氣影響的程輻射度增值必定是亮度最小值。校正時(shí)，通過(guò)找出每個(gè)波段最小值，并將每一波段中的每個(gè)像元亮度值都減去本波段的最小值，使圖像對(duì)比度增強(qiáng)，改善圖像亮度的動(dòng)態(tài)范圍，從而提高影像的質(zhì)量。

2.2 幾何校正 以已校正過(guò)的2015年的Landsat8 OLI影像為標(biāo)準(zhǔn)圖像，在ENVI遙感圖像處理軟件的支持下分別對(duì)2001年的 Landsat7 ETM影像和2009年的 Landsat5 TM影像進(jìn)行了影像對(duì)影像的幾何精校正處理，效果較為理想。校正后兩景圖像與2015年標(biāo)準(zhǔn)圖像間的相對(duì)誤差均控制在0.5個(gè)像元內(nèi)。

2.3 圖像增強(qiáng) 圖像增強(qiáng)方法采用線性拉伸處理技術(shù)和圖像銳化技術(shù)，將圖像亮度范圍拉大，把原始圖像的亮度范圍拉伸到0～255全輻射亮度級(jí)范圍，使影像解譯更為方便。

2.4 濕地景觀提取 在參考相關(guān)研究文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，建立了適合本研究區(qū)域和研究目的的景觀分類(lèi)體系，具體分類(lèi)體系如表1所示。采用人機(jī)交互目視解譯，同時(shí)憑借土地利用圖、萊州灣海圖、其他地理地形圖、Google Earth 軟件圖像等歷史資料，對(duì)分類(lèi)結(jié)果進(jìn)行精度估算。

3 結(jié)果與分析

景觀類(lèi)型轉(zhuǎn)移矩陣可以表明不同景觀類(lèi)型之間的轉(zhuǎn)移速率，并能定量揭示研究區(qū)各景觀類(lèi)型之間的轉(zhuǎn)化狀況，從而可以更好地了解景觀類(lèi)型變化過(guò)程。在研究中借助遙感軟件，按時(shí)間順序?qū)?001—2009年、2009—2015年2個(gè)時(shí)段的景觀遙感解譯分類(lèi)圖像進(jìn)行面積轉(zhuǎn)換概率矩陣計(jì)算，分段并直觀的揭示了萊州灣南岸地區(qū)近15年來(lái)的景觀動(dòng)態(tài)發(fā)展變化趨勢(shì)。兩個(gè)時(shí)間段的景觀面積轉(zhuǎn)換概率矩陣計(jì)算結(jié)果如表2、表3所示。

2001—2009年9年間人工濕地面積和非濕地面積顯著增加，自然濕地面積呈明顯下降趨勢(shì)，淺海水域面積減少了13923.27hm2，面積變化不大。山東省政府于1991年頒布了“耕海牧魚(yú)”政策，重視灘涂養(yǎng)殖的發(fā)展，此后時(shí)期內(nèi)沿海灘涂建設(shè)了大量的鹽場(chǎng)和養(yǎng)殖場(chǎng)，9年間灘涂濕地面積減少了8088.93hm2，除了因自然因素轉(zhuǎn)化為淺海水域和河流跟河口水域以外，有相當(dāng)一部分面積因人為因素轉(zhuǎn)化為了鹽田和養(yǎng)殖區(qū)，轉(zhuǎn)移概率分別為4.336%，6.814%。河流及河口水域和潮上帶低洼地等自然濕地，因自然因素轉(zhuǎn)化為另外兩種自然水域外，大部分轉(zhuǎn)移為人工濕地和非濕地類(lèi)型，轉(zhuǎn)移概率分別為13.178%和10.047%。

2009—2015年7年間，因部分自然因素和人為因素影響，灘涂濕地類(lèi)型面積較前9年有所回升，增長(zhǎng)517.78hm2，轉(zhuǎn)入概率相對(duì)大于轉(zhuǎn)出概率，轉(zhuǎn)入概率中，鹽田和養(yǎng)殖區(qū)向?yàn)┩哭D(zhuǎn)移概率為10.813%。在這7年間自然濕地類(lèi)型中河流及河口水域和潮上帶低洼地面積減少較大，分別減少了3125.61hm2和1124.51hm2，除部分轉(zhuǎn)移為鹽田跟養(yǎng)殖區(qū)外，大部分轉(zhuǎn)移為了建設(shè)用地和農(nóng)用地，轉(zhuǎn)移概率分別為3.981%和11.594%。

綜合以上分析可得，灘涂和潮上帶低洼地在研究區(qū)內(nèi)景觀類(lèi)型中轉(zhuǎn)化率最高，灘涂和潮上帶低洼地以504.74hm2/a、415.43hm2/a的速率分別向鹽田、養(yǎng)殖區(qū)、建設(shè)用地和農(nóng)用地轉(zhuǎn)化。整體來(lái)看，萊州灣地區(qū)自然濕地類(lèi)型不斷向人工濕地和非濕地類(lèi)型景觀轉(zhuǎn)化，部分自然景觀類(lèi)型面積逐漸降低，非常不利于研究區(qū)內(nèi)生物多樣性和區(qū)域生態(tài)功能的保持，相應(yīng)部門(mén)該多加重視，尋找合理解決措施，努力改善當(dāng)前所面臨的的生態(tài)環(huán)境壓力。

4 結(jié)論與討論

本次研究以萊州灣南岸濱海濕地為研究區(qū)，基于RS和GIS技術(shù)，利用2001年、2009年、2015年3期Landsat遙感影像，進(jìn)行遙感解譯，得到景觀格局分類(lèi)結(jié)果，計(jì)算2001—2009年和2009—2015年2期轉(zhuǎn)移矩陣，分析可得如下結(jié)論：（1）各年限內(nèi)濕地面積總和分別為2.51×105hm2、2.50×105hm2、2.48×105hm2，面積變化不大。（2）雖然濕地總面積變化不大，但各濕地類(lèi)型間轉(zhuǎn)化頻率較大，主要是自然濕地向人工濕地即鹽田和養(yǎng)殖區(qū)轉(zhuǎn)化較多，15年間自然濕地面積減少2.5×104hm2，其中有43.63%轉(zhuǎn)移為人工濕地。（3）鹵水開(kāi)采和鹽場(chǎng)建設(shè)等人類(lèi)活動(dòng)是影響萊州灣地區(qū)濕地景觀格局變化的最大因素，并且已經(jīng)導(dǎo)致自然濕地景觀遭受了較大程度的破壞，濕地景觀破碎已引起區(qū)域內(nèi)環(huán)境凈化功能和抗御自然災(zāi)害功能降低，濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能下降等。

為緩解由濕地景觀格局變化引起的環(huán)境效應(yīng)，應(yīng)積極采取措施保護(hù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的穩(wěn)定發(fā)展，如建設(shè)自然濕地景觀保護(hù)區(qū)、發(fā)展可循環(huán)發(fā)展的工業(yè)經(jīng)濟(jì)以及減少生態(tài)農(nóng)業(yè)的淡水資源消耗，并加大向濕地排放污染物質(zhì)的懲罰措施，保護(hù)萊州灣濱海濕地生態(tài)的健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]國(guó)家林業(yè)局《濕地公約》履約辦公室編譯.濕地公約履約指南[M].北京：中國(guó)林業(yè)出版社，2000.

[2]劉厚田.濕地的定義和類(lèi)型劃分[J].生態(tài)學(xué)雜志，1995，14（4）：73-77.

[3]豐愛(ài)平，夏東興，谷東起，等.萊州灣南岸海岸侵蝕過(guò)程與原因研究[J].海洋科學(xué)進(jìn)展，2006，24（1）：83-90.

[4]谷東起，付軍，楊鳴，等.萊州灣南岸濱海濕地景觀破碎化分析[J].海洋科學(xué)進(jìn)展，2006，24（2）：213-219.

[5]崔步禮，常學(xué)禮，陳雅琳，等.黃河口海岸線遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)[J].測(cè)繪科學(xué)，2007，32（3）：108-109.

[6]羅琛.山東沿海海水入侵狀況及整治——以萊州灣地區(qū)為例[J].環(huán)球人文地理，2015（16）.

[7]殷書(shū)柏，李冰，沈方.濕地定義研究進(jìn)展[J].濕地科學(xué)，2014（4）：504-514. （責(zé)編：張宏民）