賈志斌，趙銳鋒,2，韋江偉

(1.西北師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，甘肅 蘭州 730070；2.甘肅省土地利用與綜合整治工程研究中心，甘肅 蘭州 730070)

濕地是世界上受威脅程度最大的生態(tài)系統(tǒng)之一[1-2]，據(jù)估計(jì)，自1900年以來全球濕地的面積大約下降了64%～71%，并且在全球范圍內(nèi)濕地的損失和退化仍在繼續(xù)[3]。濕地的損失和退化導(dǎo)致濕地的數(shù)量和質(zhì)量降低[4]，從而造成濕地所提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和功能的衰退和喪失[5-6]。已有許多的研究探討了氣候變化、土地利用變化和城市擴(kuò)張等因素對(duì)濕地面積造成的影響[7-8]，濕地景觀破碎化直接影響景觀中生物多樣性、能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)等生態(tài)特征與過程，加劇濕地的退化[9]。而關(guān)于濕地景觀破碎化對(duì)濕地面積影響尚不明確，還需進(jìn)一步深入研究。

景觀破碎化包含著兩個(gè)方面的含義，即作為過程的破碎趨勢和作為景觀格局的破碎狀態(tài)[10-11]。近年來關(guān)于濕地景觀破碎化的研究多集中于濕地景觀格局的動(dòng)態(tài)演變過程及影響因素分析[12-13]，很少有研究去深入的探討濕地景觀破碎化對(duì)濕地及濕地周圍環(huán)境要素產(chǎn)生的影響[14]，由于破碎化而引起的濕地景觀變化機(jī)制仍不清晰。許多濕地景觀破碎化的研究都是以整個(gè)研究區(qū)或者以研究區(qū)內(nèi)的行政區(qū)劃為單元進(jìn)行[15]，雖然這些研究能夠很好的反映時(shí)間尺度上濕地景觀的整體變化，但對(duì)于揭示濕地景觀破碎化效應(yīng)卻存在著顯著的缺陷。由于不同區(qū)域之間的變化狀況存在差異，較大規(guī)模景觀尺度的研究可能會(huì)使某些生態(tài)效應(yīng)被掩蓋。同時(shí)，景觀破碎化過程往往伴隨著復(fù)雜的景觀格局特征的改變，有學(xué)者使用分維數(shù)和空間自相關(guān)指數(shù)、斑塊數(shù)量、景觀形狀指數(shù)和連通性指數(shù)等作為度量景觀破碎化狀況的指標(biāo)去研究景觀破碎化所造成的影響[16-18]，這些研究所建立的指標(biāo)體系都是從破碎化效應(yīng)的某一方面出發(fā)對(duì)其進(jìn)行度量，單一的景觀破碎化指標(biāo)無法對(duì)濕地景觀格局的變化進(jìn)行全面的表述，未能全面的考慮由于破碎化引起的景觀格局變化。目前國內(nèi)外關(guān)于濕地景觀的研究多集中于濱?；蛉侵薜葷駶櫟貐^(qū)[1]，干旱區(qū)濕地具有獨(dú)特的濕地過程和景觀格局，在分布上呈現(xiàn)出明顯的不連續(xù)性且面積相對(duì)較小的特點(diǎn)[8]，與濕潤半濕潤區(qū)濕地存在顯著差異使得許多研究結(jié)果難以被應(yīng)用于干旱區(qū)濕地景觀的規(guī)劃和管理[7]，需要從多個(gè)角度對(duì)干旱區(qū)濕地景觀破碎化進(jìn)行全面分析。

黑河中游濕地屬于典型的干旱內(nèi)陸河流濕地，在過去幾十年里濕地景觀發(fā)生了巨大的改變。隨著政府和地方對(duì)生態(tài)文明建設(shè)重視程度的增加，在黑河流域已采取了各種濕地保護(hù)與恢復(fù)工作，以濕地?fù)p失為代價(jià)的農(nóng)業(yè)發(fā)展和工業(yè)建設(shè)被有效的遏制?，F(xiàn)有研究表明，雖然在當(dāng)?shù)匾验_展各種保護(hù)和恢復(fù)工作[19]，但黑河中游濕地仍面臨著嚴(yán)峻的威脅[7]。因此，確定何種類型的濕地景觀格局易于發(fā)生濕地?fù)p失對(duì)于在新時(shí)代背景下防止?jié)竦販p少和保護(hù)濕地具有重要意義，也成為亟待解決的科學(xué)問題。本文以黑河中游地區(qū)為例，基于遙感影像解譯數(shù)據(jù)，定量分析1975、1992、2001、2016年濕地景觀的時(shí)空變化，探索濕地景觀破碎化和濕地?fù)p失之間關(guān)系，以期更加全面的理解濕地?fù)p失機(jī)制，從而為濕地保護(hù)工作者更好的保護(hù)濕地提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

黑河中游濕地位于中國西北內(nèi)陸干旱區(qū)(E 98°57′～100°52′，N 38°39′～39°59′)，南鄰祁連山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，北靠巴丹吉林沙漠，處于河西走廊的“蜂腰”地帶。行政區(qū)劃上隸屬于張掖市甘州區(qū)、臨澤縣和高臺(tái)縣(圖1)，包括從鶯落峽至正義峽之間的河段，長約185 km。氣候?yàn)榈湫偷臏貛Т箨懶詺夂颍募狙谉?，冬季寒冷干燥，年蒸發(fā)量在 2 000～3 500 mm，年平均氣溫6～8 ℃，年均降水量104～328 mm。海拔高度在1 000～3 500 m之間，地勢南高北低。研究區(qū)內(nèi)湖泊、沼澤、灘涂等濕地景觀星羅棋布，水資源較為豐富。黑河中游優(yōu)渥的自然條件為各種動(dòng)植物提供了良好的生境并有效的阻止巴丹吉林沙漠的南侵，是我國西北干旱區(qū)生態(tài)景觀格局安全的關(guān)鍵區(qū)域與生物多樣性保護(hù)的重要基地。

圖1 研究區(qū)域Figure 1 The location of study area

1.2 數(shù)據(jù)來源及處理

本研究選取1975年、1992年和2001年的TM與2016年的ETM影像作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，利用3S技術(shù)對(duì)原始的遙感影像進(jìn)行波段選擇、圖像校正、圖像拼接、圖像增強(qiáng)和圖像裁剪等處理。根據(jù)研究區(qū)景觀特征，在借鑒國內(nèi)外現(xiàn)有濕地景觀分類研究成果的基礎(chǔ)上，黑河中游土地利用/覆被類型被劃分為耕地、草地、林地、濕地、居民工礦用地和未利用地等6類土地利用/覆被類型。圖像的解譯和精度的檢驗(yàn)是由之前的相關(guān)工作者完成[14]，1975年、1992年、2001年和2016年的土地利用/覆被數(shù)據(jù)的遙感影像整體解譯精度分別為77.67%、77.92%、80.57%和和90.34%，能夠滿足大尺度研究需要。在獲取土地利用/覆被數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上對(duì)濕地景觀變化進(jìn)行分析，然后把6類土地利用/覆被類型聚合為濕地與非濕地2種類型并重新賦值以探討濕地景觀破碎化對(duì)濕地?fù)p失造成的影響，其中濕地像元的像素值賦為1，非濕地像元的像素值賦為0。

由于研究區(qū)在2001～2016年間建立了部分不受自然演變過程影響的濕地公園和自然保護(hù)區(qū)，使得一些小范圍區(qū)域的濕地面積有所增加，為了防止人為干擾導(dǎo)致研究結(jié)果出現(xiàn)混淆，因此在本研究中不考慮其他的景觀類型向濕地轉(zhuǎn)化的部分，僅將向非濕地景觀轉(zhuǎn)化的部分作為濕地?fù)p失進(jìn)行分析。

1.3 指標(biāo)的選取

1.3.1 破碎化指標(biāo) 一些研究者使用景觀格局指數(shù)作為度量景觀破碎化的指標(biāo)分析了景觀格局的空間變化[15]，結(jié)果表明景觀格局指數(shù)在一定的條件下可以很好的反映由于自然或人為因素而導(dǎo)致的景觀格局改變。因此本文基于Fragstats 4.2軟件選取了一系列景觀格局指數(shù)作為濕地景觀破碎化指標(biāo)分析了1975～2016年期間濕地景觀破碎化狀況與變化趨勢，并探索了黑河中游濕地景觀破碎化與濕地?fù)p失之間的關(guān)系。

破碎化通常會(huì)對(duì)景觀格局產(chǎn)生四個(gè)方面的影響；景觀數(shù)量的減少、孤立性的增強(qiáng)、斑塊數(shù)目的增加以及形狀復(fù)雜性的上升[11]，因此本文依據(jù)破碎化效應(yīng)的4個(gè)方面選取了景觀面積占比指數(shù)(PLAND)、平均斑塊面積指數(shù)(MPS)、聚集度指數(shù)(AI)、與形狀指數(shù)(SHAPE)來表征濕地景觀的破碎化狀況。濕地景觀占比指數(shù)能夠直接反映景觀中濕地的數(shù)量以度量濕地景觀的破碎化狀況。通過對(duì)比圖2中的a、b兩幅圖可以發(fā)現(xiàn)，在濕地面積一定的條件下聚集度較高、平均斑塊面積較大和形狀指數(shù)較小區(qū)域的景觀破碎化的狀況要明顯的低于聚集度較低、平均斑塊面積較小和形狀指數(shù)較大的區(qū)域(a與b的聚集度指數(shù)、平均斑塊面積與形狀指數(shù)分別為97.46、49.14、1.40和92.18、24.75、1.73)，這一結(jié)果表明濕地景觀的破碎化狀況可以通過這些指標(biāo)被有效的度量。

圖2 破碎化程度不同兩幅濕地景觀圖，樣窗邊長為1 000 mFigure 2 The two wetland landscape pictures have different degrees of fragmentation,and the side length of the sample window is 1 000 m

1.3.2 濕地?fù)p失 用來表征濕地?fù)p失的指標(biāo)包括濕地?fù)p失速率與濕地?fù)p失面積，并在這2個(gè)指標(biāo)的基礎(chǔ)上納入了濕地的年損失速率與濕地的年損失面積[20]。其公式如下：

LA=Ab=Aa

(1)

LR=(Ab-Aa)/Aa×100%

(2)

式中：LA與LR分別代表損失面積和損失速率，Aa與Ab分別為a、b前后2個(gè)時(shí)期的濕地面積。濕地?fù)p失面積表示某一區(qū)域內(nèi)濕地景觀在某一時(shí)間段的減少量。濕地?fù)p失速率表示在某一區(qū)域內(nèi)濕地景觀轉(zhuǎn)化為非濕地景觀的部分占原有濕地面積的比例，當(dāng)某一區(qū)域包含的濕地面積全部轉(zhuǎn)化為其他土地利用類型時(shí)，濕地?fù)p失速率的值為100%。

ALA=(Ab-Aa)/T×100%

(3)

ALR=(Ab-Aa)/Aa/T×100%

(4)

式中：ALA和ALR分別代表年損失面積和年損失速率，T為a、b前后2個(gè)時(shí)期的時(shí)間間隔。濕地年損失速率與濕地年損失面積是某一特定時(shí)期的濕地?fù)p失速率與濕地?fù)p失面積與間隔時(shí)間的比率，其能反映時(shí)間尺度上濕地?fù)p失過程的劇烈程度。濕地?fù)p失速率和濕地?fù)p失面積的結(jié)合使用彌補(bǔ)了僅僅將濕地?fù)p失速率作為濕地?fù)p失研究的不足，強(qiáng)調(diào)了原有的濕地景觀數(shù)量在濕地?fù)p失過程中起到的作用。

1.4 數(shù)據(jù)處理

本文選擇在邊長為500、750、1 000 m 3種不同的樣窗大小上探究濕地景觀破碎化與濕地?fù)p失之間的關(guān)系，原因在于當(dāng)樣窗邊長小于500 m時(shí)所選取的樣窗內(nèi)濕地景觀所占的比重要遠(yuǎn)高于非濕地景觀，而當(dāng)樣窗邊長大于1 000 m時(shí)所選取的樣窗內(nèi)的優(yōu)勢景觀由濕地變?yōu)榱似渌耐恋乩?覆被類型，為降低非濕地景觀的干擾以及確保能夠檢測到濕地景觀的變化，本文選擇在這三種空間尺度上進(jìn)行了分析，利用Fragstats軟件的移動(dòng)窗口法[21-22]獲取了邊長為500、750、1 000 m 3種的空間尺度上的景觀破碎化指數(shù)和濕地?fù)p失指標(biāo)，使用Arcgis 10.2軟件在2001年的濕地景觀圖層內(nèi)創(chuàng)建500個(gè)隨機(jī)樣點(diǎn)，在獲取濕地?fù)p失和景觀破碎化指數(shù)空間分布柵格圖的基礎(chǔ)上將指標(biāo)值按不同的窗口大小提取至隨機(jī)生成的樣點(diǎn)，然后將獲取的屬性數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到Excel后輸入SPSS軟件進(jìn)行相關(guān)分析及顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 黑河中游濕地景觀的時(shí)空變化

黑河中游地區(qū)的景觀類型以未利用地為主(圖3)，除河流濕地兩側(cè)有少量的耕地、林地、草地分布外大部分區(qū)域都為未利用地。濕地面積只占研究區(qū)面積的2.5%～3%左右，作為西北地區(qū)重要的生態(tài)廊道，其對(duì)于維護(hù)西北地區(qū)的生態(tài)安全具有重要作用。

圖3 1975年、1992年、2001年、2016年不同土地利用/覆被類型空間分布Figure 3 Spatial distribution of different land use/cover types in 1975,1992,2001 and 2016

在1975～2016年期間濕地面積占研究區(qū)總面積的比例呈連續(xù)下降趨勢，而耕地與居工地的變化與濕地的變化趨勢正好相反(圖4)。草地呈連續(xù)下降趨勢，林地與未利用地總體呈下降趨勢，中間略有波動(dòng)。表1給出了1975～2016年期間各個(gè)時(shí)間段濕地景觀與其他土地利用/覆被類型之間的轉(zhuǎn)換以及濕地總面積的變化狀況，在1975～2016年期間黑河中游共有13 303 hm2的濕地轉(zhuǎn)換為了草地、耕地等其他土地利用/覆被類型，而向濕地發(fā)生的轉(zhuǎn)換只有7 090 hm2，這表明有6 213 hm2的濕地?fù)p失。

圖4 1975～2016年期間不同土地利用/覆被類型占研究區(qū)總面積的比例Figure 4 Proportion of different land use/cover types in the total area of the study area from 1975 to 2016

表2給出了1975～2016年期間4個(gè)時(shí)間段內(nèi)的濕地?fù)p失面積和損失速率，由于各個(gè)時(shí)間段之間的時(shí)間間隔存在差異，因此本文也計(jì)算了黑河中游濕地年損失面積及年損失速率。黑河中游濕地?fù)p失程度最嚴(yán)重的時(shí)期為1975～1992年，濕地面積凈損失了4 390 hm2，年損失面積達(dá)到258 hm2。在1992～2001年期間年損失面積下降到55 hm2，但在2001～2016期間又上生到了89 hm2，濕地?fù)p失速率與濕地年損失速率呈現(xiàn)出相同的變化趨勢，這一結(jié)果表明濕地?fù)p失在這一時(shí)期經(jīng)歷了一個(gè)短暫的低速期然后又逐漸上升，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能與區(qū)域的發(fā)展政策和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變有關(guān)。

表1 不同時(shí)期濕地與其它土地利用/覆被類型之間的轉(zhuǎn)換及濕地面積的變化

表2 1975～2016年期間不同時(shí)間段的濕地?fù)p失面積與損失速率

黑河中游濕地在1975～2016年期間4個(gè)時(shí)間段內(nèi)的濕地景觀變化如圖5所示，其中紅色的部分表示濕地在研究期間向非濕地景觀發(fā)生轉(zhuǎn)化的區(qū)域，黃色的部分表示非濕地景觀向濕地景觀轉(zhuǎn)化的區(qū)域。在不同的時(shí)期內(nèi)濕地景觀發(fā)生改變的區(qū)域不同，在1975～1992年內(nèi)濕地?fù)p失的區(qū)域主要在臨澤縣與甘州區(qū)，在1992～2001年內(nèi)濕地?fù)p失集中在甘州區(qū)，而在2001～2016年期間高臺(tái)縣的濕地?fù)p失要明顯高于臨澤縣與甘州區(qū)。

2.2 黑河中游濕地景觀破碎化分析

利用Fragstats軟件在類別水平計(jì)算了研究區(qū)在各個(gè)時(shí)期的景觀破碎化指數(shù)(表3)，在1975～2016年期間黑河中游濕地的平均斑塊面積由163.20 hm2降到了79.16 hm2，在2001～2016年期間變化幅度最大，由138.14 hm2降至79.16 hm2，濕地景觀的破碎化程度加劇。聚集度指數(shù)在1975～2016年期間也逐漸變小，由1975年的93.22降低到2016年90.62，這表明濕地景觀的聚集度降低，濕地朝著更分散、破碎化程度更高的方向發(fā)展。濕地的形狀指數(shù)也呈現(xiàn)出了下降趨勢，由1975年的2.54下降到2016年的2.24，濕地景觀的形狀復(fù)雜性降低。平均斑塊面積的減少和聚集度的降低表明濕地景觀的破碎化程度加劇，而形狀指數(shù)的減小則說明濕地景觀的形狀正在由復(fù)雜變得簡單。

其他土地利用/覆被類型的景觀格局指數(shù)表明除耕地與居工地外其余土地利用/覆被類的景觀破碎化指數(shù)的變化趨勢都與濕地相同(表3)。在1975～2016年期間，居工地的平均斑塊面積增大(7.65～9.00)、聚集度指數(shù)增高(85.27～86.78)、形狀指數(shù)變大(1.43～1.50)，其景觀格局的變化正好與濕地景觀相反。耕地的平均斑塊面積與聚集度指數(shù)在研究期間呈現(xiàn)出先增加后減小的變化，形狀指數(shù)由2.35降低到1.95。這些結(jié)果表明黑河中游濕地景觀格局在某一特定驅(qū)動(dòng)力的作用下朝著破碎化程度更高的方向發(fā)展，由人類活動(dòng)主導(dǎo)的農(nóng)業(yè)活動(dòng)和城市建設(shè)在濕地景觀演變的過程中扮演者重要的角色。

圖5 1975～2016年期間各時(shí)間段內(nèi)的黑河中游濕地景觀變化Figure 5 Wetland landscape changes in the middle reaches of the Heihe River during 1975～2016

表3 1975～2016年期間黑河中游各土地利用/覆被類型的破碎化指數(shù)

2.3 濕地景觀破碎化與濕地?fù)p失之間的關(guān)系

濕地?fù)p失與景觀破碎化指數(shù)在選取的3種空間尺度上具有顯著的相關(guān)性(表4)，其中濕地?fù)p失與景觀占比指數(shù)、平均斑塊面積和聚集度指數(shù)呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，與形狀指數(shù)呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系。聚集度指數(shù)與濕地?fù)p失之間的相關(guān)性隨著尺度的增加逐漸降低，濕地景觀占比、平均斑塊面積與形狀指數(shù)與濕地?fù)p失之間的相關(guān)性隨著尺度的增加而增加。根據(jù)各個(gè)指標(biāo)的生態(tài)學(xué)意義可知景觀面積占比指數(shù)、聚集度指數(shù)和平均斑塊面積指數(shù)會(huì)隨著景觀破碎化程度的增加而減小，形狀指數(shù)會(huì)隨著破碎化程度的增加而增加[22]，結(jié)果表明破碎化程度較低的濕地景觀比破碎化程度較高的濕地景觀在2001～2016年發(fā)生的濕地?fù)p失更多，破碎化程度較高的濕地景觀在下一個(gè)時(shí)期發(fā)生損失的機(jī)率較小(表4)。

表4 2001～2016年濕地?fù)p失與濕地景觀破碎化指標(biāo)之間的Pearson相關(guān)系數(shù)

2001年濕地面積與濕地景觀破碎化指標(biāo)之間的相關(guān)分析結(jié)果顯示濕地面積與平均斑塊面積、聚集度指數(shù)呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，與形狀指數(shù)呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)性隨尺度的增加而減小(表5)。這一結(jié)果表明濕地景觀破碎化程度越高的區(qū)域濕地面積越少，濕地景觀破碎化程度的加劇會(huì)導(dǎo)致濕地面積減少。

表5 2001年濕地面積與濕地景觀破碎化指數(shù)之間的Pearson相關(guān)系數(shù)

3 討論

3.1 1975～2016年期間黑河中游濕地?fù)p失狀況分析

本文基于土地利用/覆被數(shù)據(jù)對(duì)黑河中游濕地景觀的時(shí)空變化進(jìn)行了分析，研究結(jié)果表明在1975～2016年期間黑河中游濕地景觀凈損失了6 213 hm2，濕地?fù)p失面積、損失速率隨年份增加總體上呈下降趨勢。由于公眾自然保護(hù)意識(shí)的提高和政府發(fā)展政策的改變使得濕地的損失速率逐漸降低[15]。在黑河中游濕地景觀的轉(zhuǎn)換過程中，結(jié)果與許多前人的研究結(jié)果相同，濕地向耕地的轉(zhuǎn)化是造成濕地?fù)p失最主要的途徑，由人類主導(dǎo)的農(nóng)業(yè)活動(dòng)的增加導(dǎo)致濕地景觀的結(jié)構(gòu)和組成發(fā)生改變，造成了濕地景觀的面積迅速減少[20]。不同區(qū)域受人為干擾程度不同導(dǎo)致其景觀開發(fā)強(qiáng)度存在差異[7]，人口較為密集且發(fā)展水平較高的甘州區(qū)最先發(fā)生顯著的濕地景觀變化，而臨澤縣與高臺(tái)縣的濕地景觀變化過程則主要發(fā)生在2001～2016年期間(圖5)。

3.2 濕地景觀破碎化對(duì)濕地?fù)p失的影響

在1975～2016年期間濕地景觀的聚集度降低、平均斑塊面積減小，總體來看濕地景觀朝著破碎化程度更高的方向發(fā)展(表3)。從濕地景觀破碎化指標(biāo)隨著年份的變化趨勢來看，2001～2016年期間濕地景觀格局指數(shù)的變化幅度最大，并且在此期間濕地景觀向非濕地景觀的轉(zhuǎn)化的面積最多。這一結(jié)果表明在這一時(shí)期黑河中游濕地景觀發(fā)生了劇烈的改變，為探究在保護(hù)與開發(fā)并行的時(shí)代背景下濕地景觀破碎化與濕地?fù)p失間的關(guān)系，合理的保護(hù)和開發(fā)濕地，所以本文選擇這一時(shí)期去探索二者之間的關(guān)系。尺度的選擇一直是景觀破碎化研究的重點(diǎn)內(nèi)容[10]，許多的空間關(guān)系會(huì)隨著尺度的改變而發(fā)生變化[12]。較短的時(shí)間尺度可能無法有效的捕捉到由于破碎化而導(dǎo)致的濕地景觀變化，不同空間尺度的景觀破碎化效應(yīng)研究的結(jié)果也存在差異[20]。由于時(shí)間尺度上數(shù)據(jù)的匱乏以及破碎化影響的滯后效應(yīng)，因此本文在空間尺度上探究黑河中游濕地景觀破碎化與濕地?fù)p失之間的關(guān)系。與以往研究不同的是本文從不同的方面選取了多個(gè)度量濕地景觀破碎化的指標(biāo)研究景觀破碎化對(duì)濕地?fù)p失的影響，由于這些指標(biāo)是對(duì)不同景觀格局特征的描述，因此本文沒有像以往研究單純專注于景觀異質(zhì)性的探討，利用信息熵或半變異函數(shù)的方法對(duì)黑河中游濕地景觀破碎化效應(yīng)研究的適宜尺度進(jìn)行確定，而是在前人的研究基礎(chǔ)上選取了適宜的空間尺度進(jìn)行濕地景觀破碎化研究[21-23]。

相關(guān)分析結(jié)果表明濕地景觀破碎化過程會(huì)直接導(dǎo)致濕地面積減少(表5)，而景觀破碎化導(dǎo)致的景觀格局變化會(huì)在一定程度上抑制下一個(gè)時(shí)期的濕地?fù)p失(表4)。一些研究者基于景觀破碎化理論將景觀破碎化過程歸納為穿孔、分割、縮小和消失等四種主要的空間變化[23]，其中穿孔、縮小和消失等過程會(huì)直接導(dǎo)致景觀數(shù)量的減少，并且當(dāng)濕地景觀被人類建筑或道路分割時(shí)也會(huì)直接造成濕地面積的減少，這與本研究一致。本研究通過對(duì)比同一時(shí)期不同破碎化狀況的濕地景觀，發(fā)現(xiàn)破碎化程度與濕地面積之間呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，防止?jié)竦鼐坝^破碎化會(huì)有效的保護(hù)濕地面積損失。破碎化程度較低的濕地景觀比破碎化程度較高的濕地景觀更易于發(fā)生濕地?fù)p失(表4)，這一結(jié)果出現(xiàn)的原因可能包括以下2個(gè)主要的方面：第一，破碎化程度較低區(qū)域一般具有更多的濕地?cái)?shù)量，當(dāng)受自然或人為因素影響時(shí)具有較多濕地面積的景觀比擁有較少濕地面積的景觀具有更大的損失潛力；第二，黑河中游濕地屬于典型的河流濕地，而濕地面積較少的區(qū)域一般為河渠或水庫，這些區(qū)域與其它類型的濕地景觀相比具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，一般很難在短時(shí)期內(nèi)被轉(zhuǎn)化為非濕地景觀[14]，因此黑河中游的濕地?fù)p失更多的出現(xiàn)在破碎化程度較低的區(qū)域。本文的研究結(jié)果對(duì)黑河中游濕地保護(hù)策略的制定具有重要的意義，可以為優(yōu)先保護(hù)區(qū)域的選擇提供參考。

4 結(jié)論

本文基于土地利用/覆被數(shù)據(jù)研究了1975～2016年期間黑河中游濕地景觀的變化及破碎化，并探討了濕地景觀破碎化對(duì)濕地?fù)p失的影響。結(jié)果表明在1975～2016年期間由于農(nóng)業(yè)用地的增加使得濕地面積大量減少，濕地景觀的破碎化程度加劇。相關(guān)分析的結(jié)果表明濕地景觀破碎化程度的加劇會(huì)導(dǎo)致濕地面積的減少，黑河中游濕地景觀的變化受原有濕地景觀格局的影響，對(duì)于具有不同的景觀格局的濕地其發(fā)生損失的機(jī)率存在差異，破碎程度較低的濕地景觀比破碎化程度較高的濕地景觀更易于發(fā)生濕地?fù)p失。濕地景觀破碎化與濕地?fù)p失間關(guān)系的探索研究能夠?yàn)闈竦乇Ｗo(hù)工作提供有效的建議，更好的防止和降低濕地?fù)p失。