馮 倩 陳 堅(jiān) 李 濤 王 寬 齊增湘

(南華大學(xué)建筑學(xué)院，湖南 衡陽(yáng) 421000)

景觀(guān)生態(tài)學(xué)主要是對(duì)景觀(guān)過(guò)程、景觀(guān)格局等進(jìn)行研究[1,2]，景觀(guān)格局演變即景觀(guān)格局的時(shí)間異質(zhì)性，濕地是景觀(guān)生態(tài)學(xué)重要研究對(duì)象，目前濕地景觀(guān)格局的研究主要包括濕地景觀(guān)面積變化、濕地景觀(guān)類(lèi)型轉(zhuǎn)換、濕地景觀(guān)動(dòng)態(tài)模型以及景觀(guān)格局指數(shù)分析[3,4]。本文以衡陽(yáng)的濕地為研究對(duì)象，應(yīng)用景觀(guān)生態(tài)學(xué)的景觀(guān)格局指數(shù)等研究方法[5-7]探討衡陽(yáng)市的濕地景觀(guān)格局的演變，找出引起變化的驅(qū)動(dòng)機(jī)制，提出科學(xué)的管理對(duì)策。

1 研究區(qū)概況

衡陽(yáng)市位于湖南省南部，華南地區(qū)，湘南地區(qū)中心城市，亞熱帶季風(fēng)氣候，地形屬典型的盆地，衡陽(yáng)下轄5區(qū)、5縣、2市，本次研究范圍為衡陽(yáng)市行政范圍內(nèi)，總面積15 310 km2[8]。

2 研究方法

2.1 濕地概念(分類(lèi))

本研究的對(duì)象是衡陽(yáng)市濕地景觀(guān)格局，根據(jù)衡陽(yáng)市的土地利用類(lèi)型將衡陽(yáng)市土地分為旱地、林地、草地、濕地、建設(shè)用地及荒地，其中濕地主要包括水田、河渠、水庫(kù)坑塘、灘涂和沼澤[9]。

2.2 數(shù)據(jù)和指標(biāo)的選取與處理

本文選取了衡陽(yáng)市2000年，2005年，2010年，2013年四個(gè)年份的土地利用遙感數(shù)據(jù)，精度為30 m×30 m，結(jié)合Arcgis10.2和Fragstats4.2軟件，對(duì)衡陽(yáng)市濕地景觀(guān)格局指數(shù)進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)濕地景觀(guān)的特性以及研究意義，選擇了以下景觀(guān)格局指數(shù)[10]描述衡陽(yáng)市濕地景觀(guān)格局演變特征。

1)斑塊類(lèi)型面積(CA)。

生態(tài)學(xué)意義：各類(lèi)指數(shù)計(jì)算基礎(chǔ)。

2)斑塊平均面積(MPS)。

生態(tài)學(xué)意義：指征斑塊破碎度，反映景觀(guān)異質(zhì)性的關(guān)鍵。

3)斑塊分形指數(shù)(AWMPFD)。

生態(tài)學(xué)意義：反映斑塊形狀。

4)香農(nóng)多樣性指數(shù)(SHDI)。

生態(tài)學(xué)意義：反映景觀(guān)異質(zhì)性，指示斑塊類(lèi)型非均衡分布狀況。

5)優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(D)。

生態(tài)學(xué)意義：反映景觀(guān)中是否存在優(yōu)勢(shì)斑塊。

6)蔓延度指數(shù)(CONTAG)。

CONTAG=

生態(tài)學(xué)意義：描述景觀(guān)里不同斑塊類(lèi)型的團(tuán)聚程度或延展趨勢(shì)。

3 結(jié)果分析

3.1 衡陽(yáng)市濕地景觀(guān)格局指數(shù)分析

衡陽(yáng)市濕地景觀(guān)面積從2000年到2013年呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，但斑塊平均面積減少，表明衡陽(yáng)市濕地景觀(guān)破碎度增加。2000年衡陽(yáng)市濕地蔓延度指數(shù)為89.7，表明衡陽(yáng)市濕地中存在具有連通度極高的優(yōu)勢(shì)斑塊，從2000年到2013年逐年降低，表明從2000年到2013年衡陽(yáng)市濕地景觀(guān)雖然仍舊存在連通性好的優(yōu)勢(shì)斑塊，但景觀(guān)的破碎化程度呈上升趨勢(shì)。衡陽(yáng)市濕地景觀(guān)的多樣性指數(shù)在2000年為0.294，2013年為0.297，整體上多樣性呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，表明衡陽(yáng)市濕地景觀(guān)中各類(lèi)型斑塊分布更均勻，但總體來(lái)說(shuō)，多樣性指數(shù)過(guò)低，不利于景觀(guān)的良好發(fā)展。從2000年到2013年衡陽(yáng)市濕地景觀(guān)優(yōu)勢(shì)度指數(shù)的減少也同樣表明在衡陽(yáng)市濕地景觀(guān)中斑塊類(lèi)型趨于均質(zhì)化，但從數(shù)值來(lái)看，優(yōu)勢(shì)度指數(shù)過(guò)高，有待進(jìn)一步優(yōu)化(見(jiàn)圖1)。

3.2 各斑塊類(lèi)型景觀(guān)格局指數(shù)分析

衡陽(yáng)市濕地景觀(guān)中水田斑塊面積最大，2000年—2013年面積所占比例在93%以上，屬于絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)景觀(guān)，是優(yōu)勢(shì)度指數(shù)過(guò)高的主要原因。水田斑塊面積變化不大，斑塊數(shù)逐年增加，斑塊平均面積減少，表明水田景觀(guān)呈破碎化趨勢(shì)；斑塊分形指數(shù)從2000年到2013年逐年下降，由于水田是人工濕地，受人類(lèi)活動(dòng)影響劇烈，呈現(xiàn)形狀規(guī)則化的特點(diǎn)。河渠斑塊數(shù)從2000年到2013年變化明顯，尤其在2005年—2010年，河渠斑塊數(shù)減少56%，斑塊平均面積增長(zhǎng)將近57%，表明衡陽(yáng)市河渠濕地的斑塊連通度大大提高。河渠斑塊分形指數(shù)從 2000年到2013年逐年減少，表明河渠形狀趨向規(guī)則化，原因在于對(duì)河渠的整治力度加強(qiáng)。水庫(kù)坑塘斑塊在衡陽(yáng)市濕地斑塊類(lèi)型中斑塊數(shù)波動(dòng)最為明顯，從2000年到2005年增加392個(gè)，到2010年又減少650個(gè)，呈現(xiàn)出破碎又聚合的趨勢(shì)。從斑塊分形指數(shù)看，形狀也是趨于規(guī)則化，體現(xiàn)出人工濕地的特點(diǎn)。自然濕地在衡陽(yáng)市濕地類(lèi)型中占比重較小，灘地斑塊面積從2000年到2013年增長(zhǎng)了將近一倍，斑塊數(shù)從2000年到2005年先增長(zhǎng)后減少，整體呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，表明灘地景觀(guān)也趨于破碎。但灘地斑塊的平均斑塊分形指數(shù)有所上升，形狀趨于復(fù)雜化。沼澤斑塊在衡陽(yáng)市濕地類(lèi)型中面積極少，到2013年消失，因?yàn)楹怅?yáng)市屬于內(nèi)陸城市，少有這類(lèi)自然濕地類(lèi)型(見(jiàn)圖2)。

3.3 濕地景觀(guān)格局演變驅(qū)動(dòng)力分析

濕地景觀(guān)格局的變化主要由內(nèi)外驅(qū)動(dòng)因素對(duì)于景觀(guān)要素的干擾作用，而自然和人為因素均可以對(duì)城市景觀(guān)整體結(jié)構(gòu)、空間構(gòu)型以及斑塊特征產(chǎn)生顯著影響，衡陽(yáng)市濕地主要由人工濕地構(gòu)成，因此人類(lèi)活動(dòng)為主要的驅(qū)動(dòng)因素。

3.3.1自然驅(qū)動(dòng)因子

自然因子對(duì)濕地的影響主要表現(xiàn)在降水和溫度上。降水影響濕地的水資源來(lái)源，溫度影響濕地水分的蒸發(fā)。從衡陽(yáng)市年均降水量和溫度的變化來(lái)看，與衡陽(yáng)市濕地面積變化沒(méi)有明顯的關(guān)系，見(jiàn)圖3。

3.3.2人為驅(qū)動(dòng)因子

人為驅(qū)動(dòng)因子主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是土地利用類(lèi)型的轉(zhuǎn)變對(duì)濕地斑塊類(lèi)型面積的影響，另一個(gè)是人類(lèi)活動(dòng)對(duì)濕地的影響。多年來(lái)，衡陽(yáng)市推行“減少農(nóng)民，增加市民”的政策，城鎮(zhèn)人口從2005年的244.2萬(wàn)人到2017年增加到377.99萬(wàn)人(來(lái)源：衡陽(yáng)市統(tǒng)計(jì)局)。從2000年到2013年城市人口密度也呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，2005年—2010年增長(zhǎng)速度與濕地面積增長(zhǎng)速度幾乎一致，城市人口密度增長(zhǎng)與濕地面積變化也保持一致，充分說(shuō)明衡陽(yáng)市濕地景觀(guān)格局的變化與人類(lèi)活動(dòng)密切相關(guān)(見(jiàn)圖4)。

4 討論與結(jié)論

通過(guò)對(duì)衡陽(yáng)市2000年—2013年的濕地景觀(guān)格局演變研究，得出以下結(jié)論：

1)2000年—2013年間，衡陽(yáng)市的濕地面積呈微弱的增長(zhǎng)趨勢(shì)，但是斑塊數(shù)明顯增加，景觀(guān)趨于破碎化，最顯著時(shí)期在2000年—2005年；2)2000年—2013年間，衡陽(yáng)市濕地景觀(guān)多樣性指數(shù)上升，優(yōu)勢(shì)度指數(shù)逐年下降，趨勢(shì)較好，但優(yōu)勢(shì)度指數(shù)嚴(yán)重偏高，其中優(yōu)勢(shì)斑塊類(lèi)型水田濕地占93%以上，濕地景觀(guān)分布極不均勻；3)濕地格局變化主要受到自然因素和人為因素的影響。從衡陽(yáng)市濕地的特點(diǎn)來(lái)看，由于人工濕地占大部分，因此主要的影響來(lái)自于人類(lèi)的活動(dòng)。基于衡陽(yáng)市濕地格局演變的研究結(jié)果，本文認(rèn)為衡陽(yáng)市對(duì)于濕地管理有幾點(diǎn)改進(jìn)措施：加強(qiáng)濕地資源的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)的及時(shí)更新；建立和完善濕地保護(hù)法律法規(guī)；加強(qiáng)濕地保護(hù)的宣傳教育；建設(shè)良好的城市生態(tài)環(huán)境來(lái)保證濕地的良好發(fā)展。