王 華,王建華,潘玉雯,蔡春梅

(東臺市林業(yè)中心,江蘇 東臺 224200)

研究濱海濕地面積動態(tài)變化及空間格局,評估濕地保護效果,是濕地保護和可持續(xù)發(fā)展的核心內(nèi)容,由此引起了研究者的持續(xù)關(guān)注。馬田田等人研究認(rèn)為1990—2008年期間,圍填?；顒邮侵袊鵀I海濕地萎縮的主要驅(qū)動因子[1];楊杰峰等人認(rèn)為土地利用的變化對整個濕地生態(tài)系統(tǒng)影響最為顯著,圍墾是導(dǎo)致濱海濕地面積減少的主要因素[2];張濛等人研究發(fā)現(xiàn)近20 a來江蘇過快的圍墾速度在降低自然濱海濕地質(zhì)量的同時,新圍墾濕地的質(zhì)量也大幅下降[3];王靜等人認(rèn)為濕地圍墾會造成水質(zhì)凈化、氣體調(diào)節(jié)和棲息地生態(tài)服務(wù)價值的損失[4]。以往對濱海濕地人為干擾的研究，大多集中于省級以上區(qū)域范圍,對縣級行政區(qū)域濱海濕地圍墾影響的研究相對較少,而縣級區(qū)域是濕地保護和利用政策的基礎(chǔ)層面，而對濕地人為干擾的定量研究也較少。本研究以沿海開發(fā)重要區(qū)位的東臺市濱海濕地為對象,通過對東臺市2008—2016年間濱海濕地資源變化情況調(diào)查分析,定量評估圍墾等人為干擾方式所導(dǎo)致東臺市濱海濕地?fù)p失的程度,對沿海開發(fā)過程中的濱海濕地資源保護與可持續(xù)發(fā)展具有一定的意義。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)概況

東臺市地處江蘇省東部沿海,位于東經(jīng)120°07′—120°53′、北緯32°35′—32°57′。其海岸線長54 km,為堆積性粉砂淤泥質(zhì)海岸,溫暖濕潤-半濕潤季風(fēng)型氣候,屬于江、淮沖積、海積平原區(qū)[5]。年平均氣溫14.5 ℃,年均降水量1 059.8 mm,多集中在6—9月,具雨熱同季特點,無霜期220 d,日照2 231.9 h。

1.2 研究范圍

本研究范圍為《鹽城市人民政府關(guān)于界定鹽城市海岸線的通知》(鹽政發(fā)〔2006〕260號)公布的東臺市海岸線以東的近海與海岸濕地,重點研究東臺市2006年與2016年間圍墾影響的濕地斑塊(如圖1)。

圖1 研究范圍濕地斑塊

1.3 研究方法

通過對2008,2012,2016年間的3期Landsat-7衛(wèi)星識別,利用GPS等定位工具,建立起直觀影像特征和地面實況的對應(yīng)關(guān)系;依據(jù)對應(yīng)關(guān)系,利用濕地土地利用現(xiàn)狀圖以及其他有關(guān)資料,分析遙感影像上反映的色彩、形狀、紋理、地域分布等特征與相應(yīng)判讀類型之間的相關(guān)關(guān)系,建立遙感解譯標(biāo)志。參考有關(guān)文獻、地面調(diào)查資料等,在Arcgis 10.2軟件支持下,提取2009年完成的全國第2次濕地資源調(diào)查獲得的東臺市近海與海岸濕地資源矢量數(shù)據(jù),將相關(guān)地理圖層疊加顯示,全面分析3期遙感影像數(shù)據(jù)的色調(diào)、紋理、地形等變化特征,準(zhǔn)確區(qū)分判讀類型,以面狀圖斑和線狀地物分層勾繪變化濕地斑塊。

對各變化濕地斑塊匯總分析,得出發(fā)生變化的濕地面積(單位為公頃,保留整數(shù))、濕地型、變化區(qū)域、保護方式等信息,進而研究東臺市2008—2016年間近海與海岸濕地面積動態(tài)變化及時空格局,對比并分析受保護濕地和未受保護濕地受損情況。

圖2 東臺市濱海濕地遙感影像(2008—2016年)

2 結(jié)果與分析

2.1 近海與海岸濱海濕地人工圍墾后的面積動態(tài)變化

以2008年作為對照,2008年至2012年期間和2012年到2016年海岸線因圍墾變化情況見圖2。其中2009年到2010年圍墾倉東墾區(qū),面積1 387 hm2;2011年到2012年圍墾條子泥墾區(qū)南片,面積2 117 hm2;2014年到2015年間圍墾蹲門墾區(qū)東側(cè),面積255 hm2;其余圍墾工程都為2013年到2014年間進行,面積6 784 hm2。2009—2016年間,東臺市近海與海岸濕地面積減少10 543 hm2(見表1),減幅達4.98%。東臺市濱海濕地由北至南每年淤長54—180 m[6],2009—2016年間約淤長5 185 hm2,圍墾面積是淤長面積的203.34%。

表1 2008—2016年東臺市濱海濕地面積動態(tài)變化

以時段來比較,2009—2012年的4 a間,濱海濕地面積減少3 649 hm2,而2012—2016年的4 a間,因國家海洋局批準(zhǔn)條子泥匡圍工程項目的實施,濱海濕地面積減少較多,達到6 894 hm2,說明后期圍墾比前期圍墾加劇。

以圍墾的濕地類型比較,淺海水域離海岸線較遠,在現(xiàn)有經(jīng)濟技術(shù)條件下,圍墾后土地資源利用價值不大,目前未受圍墾影響。淤泥質(zhì)海灘8 a減少濕地面積8 730 hm2,但減幅只有6.40%;而潮間鹽水沼澤，盡管8 a內(nèi)濕地面積只減少1 813 hm2,但減幅高達31.99%。說明圍墾面積最大的區(qū)域是淤泥質(zhì)海灘,減幅最大的區(qū)域是潮間鹽水沼澤。

2.2 近海與海岸濕地人工圍墾后的區(qū)域空間變化

東臺近海與海岸濕地人為干擾區(qū)域可分為北區(qū)、中區(qū)、南區(qū)3個區(qū)域。

北區(qū)包括蹲門墾區(qū)和金川墾區(qū),北至東臺市與鹽城市大豐區(qū)交界處,南至梁垛河入?？?。北區(qū)2008年前濱海濕地被圍墾前植被以互花米草、堿蓬為主,圍墾活動將互花米草/堿蓬群落變?yōu)轲B(yǎng)殖水面等人工濕地,互花米草群落不斷侵占原來的光灘;而后又繼續(xù)圍墾,不斷利用濱海濕地資源(見圖3)。該區(qū)域起圍高程約3.5 m,圍墾總面積為1 960 hm2。圍墾后土地利用形式主要為養(yǎng)殖水面。圍墾后堤壩外大多為淤泥質(zhì)海灘,濕地植被以互花米草為主。

圖3 北區(qū)濱海濕地人工圍墾干擾前后對比影像

圖4 中區(qū)濱海濕地人工圍墾干擾前后對比影像

中區(qū)包括倉東墾區(qū)和條子泥墾區(qū),北至梁垛河入?？?南至方塘河入?？凇Ｖ袇^(qū)2008年前濱海濕地被圍墾前植被以互花米草和光灘為主,圍墾活動分2期進行,一期為倉東墾區(qū)圍墾,大多通過圍墾將互花米草群落變?yōu)轲B(yǎng)殖水面等人工濕地;二期為條子泥墾區(qū)圍墾,大多為光灘直接圍墾(見圖4)。該區(qū)域一期工程起圍高程約3.0 m,二期約2.0 m,圍墾總面積為7 957 hm2。圍墾后土地利用形式主要為水面養(yǎng)殖,部分改良為耕地;圍墾區(qū)域范圍內(nèi)新建了一些風(fēng)力、光伏發(fā)電項目。圍墾后堤壩外大多為淤泥質(zhì)海灘,濕地植被較少,互花米草逐漸入侵。

南區(qū)為方南墾區(qū),北至方塘河入海口,南至東臺市與南通市交界處海域。南區(qū)2008年前濱海濕地被圍墾干擾前植被以堿蓬群落為主,圍墾后圍墾區(qū)外側(cè)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榛セ撞萑郝浠蚬鉃?見圖5)。該區(qū)域起圍高程約2.5 m,圍墾總面積為626 hm2。圍墾后土地利用形式主要為養(yǎng)殖水面;圍墾區(qū)域范圍內(nèi)新建了一些風(fēng)力、光伏發(fā)電項目。圍墾后堤壩外為淤泥質(zhì)海灘,濕地植被較少,部分區(qū)域互花米草大量入侵。

圖5 南區(qū)濱海濕地人工圍墾干擾前后對比影像

2.3 近海與海岸濕地人工圍墾后的空間利用格局

圍墾干擾濕地后大部分土地含鹽量較高,不能立即用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),往往需要改良。被圍墾的濕地大多轉(zhuǎn)變?yōu)槿斯竦?用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或養(yǎng)殖水面。對照東臺市土地利用總體規(guī)劃,區(qū)劃為水域及水利設(shè)施用地的占68.82%,其中部分鹽堿地過重的土地直接引入海水養(yǎng)殖，并逐漸改良至淡水養(yǎng)殖,緊鄰大堤的水域，則更多改造為濕地水鳥的高潮棲息地,用于生態(tài)修復(fù);鹽堿稍輕的土地季節(jié)性種植鹽堿水稻或其他農(nóng)作物占29.51%,土地利用總體規(guī)劃則區(qū)劃為其他土地;而圍墾的大堤營造了以刺槐為主的防護林，少量土地用作為墾區(qū)服務(wù)的交通運輸用地、工礦倉儲用地(見表2)，而一些鹽堿較高、地勢較低的土地,則新建了一些光伏、風(fēng)力發(fā)電項目。

表2 2008—2016年東臺市受人工圍墾后土地利用現(xiàn)狀分類 hm2

經(jīng)濟利用驅(qū)動是這一結(jié)果的重要原因,水產(chǎn)養(yǎng)殖開發(fā)成本相對較小,而且收效較大且收益快。對于鹽堿稍輕的土地，逐步通過季節(jié)性種植鹽堿水稻改良為耕地,可快速解決非農(nóng)建設(shè)占用耕地“占補平衡”的供需矛盾;而用作濕地水鳥高潮棲息地的水域，則是履行生態(tài)修復(fù)義務(wù)的必然要求。

2.4 受保護濕地和非保護濕地保護面積動態(tài)變化

東臺市濱海濕地中,部分濕地位于江蘇鹽城濕地珍禽國家級自然保護區(qū)范圍,面積23 187.2 hm2。為進一步保護濱海濕地資源,2013—2016年,東臺市人民政府先后設(shè)立了濱海濕地保護小區(qū)、高泥淤泥質(zhì)海灘濕地保護小區(qū)、東沙淺海水域濕地保護小區(qū)等3個濕地小區(qū),總面積97 806.5 hm2,以濕地保護小區(qū)形式對濱海濕地加以保護(見表3)。

未受保護的濕地被圍墾面積較大,合計減少8 893 hm2,占東臺市濱海濕地總面積的4.20%,被圍墾濕地的84.35%,且主要是條子泥墾區(qū)實施百萬畝灘涂圍墾綜合開發(fā)試驗區(qū)工程項目而匡圍;受保護濕地被圍墾的面積相對較小,占東臺市濱海濕地總面積的0.78%,大多位于梁垛河北側(cè),以水產(chǎn)養(yǎng)殖場為主,圍墾后轉(zhuǎn)化為人工濕地,因生態(tài)區(qū)位比較重要,目前正在實施退漁還濕工程。實際調(diào)查發(fā)現(xiàn),近2015年以來,受保護的濕地未實施新的圍墾工程項目。

3 結(jié)論與討論

3.1 東臺市濱海濕地的人為干擾類型主要是圍墾

東臺市海岸線雖屬于淤積型海岸,但隨著起圍高程的不斷降低,淤積速率遠遠趕不上圍墾的速度,主導(dǎo)原因為人類對濕地的圍墾和開發(fā)利用活動[7]。2008年以后,東臺市再次開始對濱海濕地實施大規(guī)模圍墾工程,2009—2012年間,以自然淤長為主,人為干擾模式主要為“以植被促淤——在淤積區(qū)域圍墾養(yǎng)殖——圍墾區(qū)域外繼續(xù)以植被淤積泥灘”的形式循環(huán)往復(fù);2012—2016年間,人為干擾模式主要為人工機械圍填,圍墾區(qū)域以光灘為主。被圍墾的濕地在土地利用上，表現(xiàn)為快速向養(yǎng)殖水面、耕地轉(zhuǎn)化。圍墾前期土地高度鹽堿化，導(dǎo)致其作為農(nóng)田的可利用程度很低,而養(yǎng)殖水面對土壤條件的要求不高,將新開墾的土地用作漁業(yè)養(yǎng)殖是一種更具經(jīng)濟、效率的利用方式;而圍墾后期,隨著土壤鹽分下降,肥力提高,能夠種植一些耐鹽作物后,魚塘逐漸被農(nóng)田所取代,進而轉(zhuǎn)變?yōu)楦亍?/p>

3.2 圍墾已導(dǎo)致東臺濱海濕地的景觀變化

濱海濕地被圍墾后,濕地斑塊形式更加簡單、規(guī)整,濕地生態(tài)景觀多樣性降低;而互花米草的入侵，則進一步加速了泥灘淤積,縮短了圍墾的周期。2012—2016年的4 a間,東臺市濱海濕地減少的面積達6 894 hm2,占8 a來減少的濱海濕地面積的65.39%。相比而言,對受保護的濕地，由于執(zhí)行了相關(guān)政策,減少的面積及比例均比未受保護的濕地明顯較低,這也與江蘇省委、省政府將提升自然濕地保護率納入生態(tài)文明建設(shè)目標(biāo)考核的目的相一致。

表3 2008—2016年東臺市濱海濕地受保護濕地面積動態(tài)變化

保護形式淺海水域淤泥質(zhì)海灘潮間鹽水沼澤2008年面積/hm22016年面積/hm2變化面積/hm2百分比/%2008年面積/hm22016年面積/hm2變化面積/hm2百分比/%2008年面積/hm22016年面積/hm2變化面積/hm2百分比/% 江蘇鹽城珍禽國家級自然保護區(qū)1 4331 4330030 49029 148-1 342-4.401 235927-308-24.94 東臺市濱海濕地保護小區(qū)37 90737 9070017 07717 07700 東沙淺海水域濕地保護小區(qū)15 57615 57600 高泥淤泥質(zhì)海灘濕地保護小區(qū)27 24627 24600 受保護濕地54 91654 9160074 81373 471-1 342-1.791 235927-308-24.94 未受保護濕地14 67414 6740061 51954 131-7 388-12.014 4332 928-1 505-33.95 總計69 59069 590136 332127 602-8 730-6.405 6683 855-1 813-31.99

在現(xiàn)有的經(jīng)濟技術(shù)條件下,圍墾活動對淺海水域這一濕地類型暫未有直接的影響;圍墾減少了淤泥質(zhì)海灘這一濕地類型的面積最大,而潮間鹽水沼澤這一濕地類型所占比例較大,因這2個類型濕地緊鄰海岸線,圍墾成本也最小,因此很值得關(guān)注。對被圍墾的濕地,應(yīng)當(dāng)及時采取修復(fù)和保護措施,以減少對濱海濕地生態(tài)環(huán)境的破壞。