孫海秀 趙元鵬 汪正蕓 鄭天立

摘要：濕地是水資源保護(hù)和生物多樣性保育的重點(diǎn)區(qū)域。公路穿越濕地時(shí)，可能會阻隔濕地斑塊之間的水力連通，破壞濕地生態(tài)系統(tǒng)的健康。本研究以三江源保護(hù)區(qū)共玉公路和S308為靶區(qū)，采用沿線考察、無人機(jī)航拍和遙感影像解譯相結(jié)合的方法，獲取公路周邊濕地的現(xiàn)狀及其演變過程，以此為基礎(chǔ)探討了三江源保護(hù)區(qū)公路建設(shè)對濕地的影響。研究發(fā)現(xiàn)，沿線僅有兩處可能由公路建設(shè)導(dǎo)致的濕地變化，公路建設(shè)基本未對三江源保護(hù)區(qū)濕地產(chǎn)生阻隔。建議未來通過增加或改善已有涵洞減少該類現(xiàn)象出現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：濕地;公路建設(shè);無人機(jī);三江源保護(hù)區(qū)

中圖分類號：X833 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）04-0-02

Abstract：Wetlands play an important role on water conservation and biodiversity accumulation. The crossing highways may cut off the water flow relationship between wetland patches， and further influence wetland ecosystems. In this study， we investigated the situation of wetlands based on ground， aerial photographic and remote sensing image interpretation along two roads （Gongyu Expressway and S308 road） in the SanJiangYuan Part. We found that there were only two places exhibit a different wetland image at the either site of the road. Road construction basically did not obstruct wetlands. It was also found that by improving existing culverts， measures could be taken to avoid or alleviate such phenomena.

Key words：Wetland;Road construction;Unmanned aerial vehicle;Sanjiangyuan Protected Area

三江源保護(hù)區(qū)平均海拔約4400 m。區(qū)域內(nèi)高寒濕地大面積發(fā)育，在水資源保護(hù)和生物多樣性保育等方面發(fā)揮了重要作用[1]。公路是國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，但公路建設(shè)和運(yùn)營可能會導(dǎo)致濕地結(jié)構(gòu)與功能的連通性及水質(zhì)受到影響[2]。明晰公路對濕地的影響，保證公路建設(shè)不破壞原有水力連通系統(tǒng)，維持濕地正常水文過程十分重要。然而現(xiàn)有研究多為基于經(jīng)驗(yàn)的描述，缺乏基于現(xiàn)場的實(shí)證分析，特別是針對三江源區(qū)內(nèi)公路建設(shè)對濕地影響開展案例分析的研究還十分缺少。

本項(xiàng)目以三江源保護(hù)區(qū)內(nèi)共玉公路和S308為靶區(qū)，采用沿線考察、無人機(jī)航拍和衛(wèi)星遙感影像目視解譯相結(jié)合的技術(shù)手段，獲取公路修建前后的遙感影像特征，對公路建設(shè)是否對三江源保護(hù)區(qū)高寒濕地產(chǎn)生阻隔效應(yīng)開展實(shí)證分析，以期為未來三江源保護(hù)區(qū)內(nèi)的公路建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)和研究基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況

本研究以三江源保護(hù)區(qū)共玉公路和S308為靶區(qū)。共玉公路（共和至玉樹（結(jié)古）公路）沿線平均海拔4500 m，沿線以高原濕地生態(tài)系統(tǒng)為主。S308公路（S308線玉樹結(jié)古鎮(zhèn)至不凍泉段公路）沿線高寒缺氧，主要為高寒草甸草原生態(tài)系統(tǒng)。

1.2 研究方法

本項(xiàng)目采用沿線考察、遙感影像解譯和無人機(jī)航拍相結(jié)合的技術(shù)手段，獲取公路周邊濕地的現(xiàn)狀及其演變過程。

濕地現(xiàn)狀調(diào)查：結(jié)合衛(wèi)星遙感影像 ，對共玉公路和S308公路開展沿線考察，利用無人機(jī)航拍技術(shù)，調(diào)查濕地現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)2處濕地阻隔地段，分別位于共玉公路樁號K355（35°20'3.24"N，99°4'12.03"E）處與S308（33°30'54.14"N，96°5'2.24"E）處，另選取共玉公路K520處（34°40'36.80"N，98°3'3.11"E）作為公路穿越濕地未造成阻隔的典型案例。

濕地變化分析：根據(jù)1990-2017年衛(wèi)星影像和2018年的無人機(jī)航拍影像進(jìn)行對比分析，衛(wèi)星影像影像源類型quickbird，分辨率0.6 m;無人機(jī)航拍影像源類型DJI phantom 4 pro，分辨率0.05-0.1 m

2 結(jié)果與分析

2.1 公路未造成濕地阻隔的案例

對共玉公路與S308全線進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果顯示公路建設(shè)在絕大多數(shù)區(qū)域均未對濕地產(chǎn)生阻隔影響。以共玉公路K520處為例，未使用涵洞的共玉老路（G214）與架橋通過的共玉公路，在建成前后兩側(cè)濕地均未發(fā)生退化。推測原因?yàn)樵撎幍貏萜教?，周邊山脈能夠匯集徑流，地下水位較高，常年在低洼地帶形成水泡，這些水泡間橫向水力聯(lián)系較低，而被公路截?cái)嗟牡乇韽搅鲗ζ湔w水力連通影響較小。

2.2 公路造成濕地阻隔的案例

共玉公路全線僅發(fā)現(xiàn)樁號K355處濕地被公路阻隔。衛(wèi)星遙感影像顯示修建較早的共玉老路（G214）已造成水系阻隔，路北和路南的濕地已被分割開，唯有經(jīng)涵洞形成的較細(xì)河道穿過公路連接南北。2015和2017年（圖2中e、f）影像顯示共玉公路北側(cè)已因嚴(yán)重積水形成湖泊，而南側(cè)植被呈現(xiàn)退化，2018年無人機(jī)航拍圖（圖2中g(shù)）表現(xiàn)出相同的結(jié)果。因?yàn)樽匀粭l件下難以形成一側(cè)為河漫灘濕地，一側(cè)收窄為狹窄河道的現(xiàn)象[3]。推測該處公路導(dǎo)致濕地阻隔原因?yàn)?，徑流方向由北至南，但涵洞過水面積不足，導(dǎo)致路北形成積水，無法充分通過涵洞宣泄，在南側(cè)被涵洞收緊為狹窄河流。

S308公路沿線發(fā)現(xiàn)了一處公路對濕地產(chǎn)生間歇性阻隔地段。不同飛行高度的無人機(jī)航拍照片（圖3中）顯示，該處間歇性阻隔因涵洞位置過高導(dǎo)致水量較少時(shí)無法流過涵洞，在公路東北側(cè)形成積水，從而導(dǎo)致積水處植被死亡。相關(guān)研究也發(fā)現(xiàn)，當(dāng)涵洞修建過高時(shí)，沙運(yùn)移會使得涵洞一側(cè)產(chǎn)生積水、積沙[4]。

3 結(jié)論與建議

沿線考察、無人機(jī)航拍和遙感影像解譯結(jié)果顯示，共玉公路和S308公路建設(shè)基本未對三江源保護(hù)區(qū)濕地產(chǎn)生阻隔。全程僅有兩處可能由公路建設(shè)導(dǎo)致的濕地退化，通過施加措施如增加與改善涵洞即可減緩該類現(xiàn)象出現(xiàn)。

公路對濕地的影響具備長期性和累積性[5]。未來需要加強(qiáng)對三江源保護(hù)區(qū)公路沿線高寒濕地演化動態(tài)監(jiān)測，在量化三江源內(nèi)公路建設(shè)與運(yùn)營對沿線生態(tài)環(huán)境影響程度的基礎(chǔ)上，尋求建設(shè)與生態(tài)保護(hù)的新的平衡點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]Mitsch，W.J.，Gosselink，J.G.The value of wetlands：importance of scale and landscape setting[J].Ecological Economics，2000，35（1）：25-33.

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[3]宋新山，鄧偉，宋新山等.基于連續(xù)性擴(kuò)散流的濕地表面水流動力學(xué)模型[J].水利學(xué)報(bào)，2007，38（10）：1166-1171.

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[5]周禹.淺談基于無人機(jī)遙感的濕地植被監(jiān)測[J].城市地理，2017（2）：01.