試論黃驊濕地的動態(tài)變化及保護(hù)對策

　　摘要：為了研究黃驊濕地2001-2009年的變化情況及變化原因，運用ERDAS和ENVI對2001、2005、2009年美國Landsat衛(wèi)星影像進(jìn)行影像判讀和數(shù)據(jù)處理，利用Change Detection方法得到相關(guān)數(shù)據(jù)，探討其動態(tài)變化狀況及轉(zhuǎn)化情況。結(jié)果表明，黃驊濕地不斷減少，其中自然濕地面積大量減少，并部分轉(zhuǎn)為人工濕地。依據(jù)這一現(xiàn)象提出了一些保護(hù)措施。

　　關(guān)鍵詞：黃驊濕地;濕地遙感影像分析;動態(tài)變化;保護(hù)對策

　　濕地是水陸相互作用形成的特殊自然地域綜合體[1]，以其巨大的水循環(huán)和地球化學(xué)物質(zhì)循環(huán)維系著全球的生態(tài)平衡。黃驊濕地具有獨特的生態(tài)特征，是河北省僅有、全國罕見的濕地類型。近年來，許多學(xué)者對濕地進(jìn)行了大量研究，其較多選用的都是較長時間段的研究[2-4]，而對于較短時間段內(nèi)濕地的動態(tài)變化研究卻少見報道。因此，筆者利用變化監(jiān)測法對黃驊濕地的動態(tài)變化進(jìn)行了研究，以期為河北省濕地保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展提供依據(jù)[5]。

　　1 研究區(qū)域概況

　　1.1 自然環(huán)境概況

　　黃驊濕地位于渤海灣西岸、華北平原的東端、河北省東部，呈矩形鑲嵌在渤海岸邊，屬于華北拗陷區(qū)的次一級構(gòu)造單元——黃驊坳陷。黃驊濕地處于暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，略具海洋氣候特征，季風(fēng)顯著，四季分明，夏季潮濕多雨，冬季干燥寒冷，多年平均氣溫為12.1 ℃，多年平均降水量595.9 mm，但年內(nèi)分配不均。

　　1.2 黃驊濕地類型及分布

　　河北省黃驊市地理坐標(biāo)大致為東經(jīng)117°09′-117°49′，北緯38°05′-38°39′，擁有面積廣闊的自然濕地和人工濕地。自然濕地包括河流濕地和蘆葦沼澤濕地，人工濕地包括坑塘濕地、灘涂濕地和溝渠濕地。其中河流濕地各鄉(xiāng)鎮(zhèn)均有分布;坑塘濕地主要是蝦池，主要分布于沿海鄉(xiāng)鎮(zhèn)、南排河鎮(zhèn)和羊二莊鄉(xiāng);蘆葦沼澤濕地主要分布于呂橋鎮(zhèn)東部和滕南洼地;灘涂濕地全為渤海灘涂，分布于沿海;溝渠濕地在濕地中所占比重不大，主要分布于齊家務(wù)鄉(xiāng)。

　　2 數(shù)據(jù)來源及研究方法

　　2.1 數(shù)據(jù)來源及處理

　　Landsat TM影像精度為30 m×30 m，目前已廣泛應(yīng)用于土地利用調(diào)查等領(lǐng)域。以2001、2005和2009年接收的美國陸地衛(wèi)星影像作為基本資料，基于ERDAS軟件和ENVI軟件處理遙感影像圖，對黃驊濕地的資源分布類型和面積進(jìn)行數(shù)字化定量調(diào)查。非遙感數(shù)據(jù)為2003年黃驊市土地利用現(xiàn)狀圖、黃驊市政區(qū)圖、黃驊市交通圖、黃驊市水利圖、黃驊市土壤圖等圖件。此外，還包括各種涉及地質(zhì)、植被、土壤、水文、區(qū)域地理概況、社會經(jīng)濟等多方面內(nèi)容的文字資料作為濕地類型劃分的參考。

　　首先，進(jìn)行室內(nèi)處理;其次，選取黃驊濕地作為試驗點，利用GPS設(shè)備對濕地邊界進(jìn)行實地勘察;第三，室內(nèi)處理結(jié)果，并進(jìn)行修改完善;最后，對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行動態(tài)分析。

　　2.2 研究方法

　　2.2.1 遙感影像信息提取方法 應(yīng)用ERDAS對遙感影像進(jìn)行波段合成、幾何校正、信息增強、數(shù)字鑲嵌等處理[6]，結(jié)合相關(guān)資料與濕地光譜特征，建立不同類型濕地的遙感解譯標(biāo)志，分為7類景觀類型：坑塘濕地、居民地、耕地、灘涂濕地、蘆葦沼澤濕地、溝渠濕地、河流濕地[7，8]、以ENVI軟件和ERDAS軟件為平臺，對遙感影像進(jìn)行濕地信息提取，通過初步解譯、監(jiān)督分類、野外調(diào)查驗證，最終通過詳細(xì)解譯修改后獲得黃驊濕地數(shù)據(jù)，如圖1。

　　2.2.2 動態(tài)變化分析 依托ENVI平臺，通過Basic Tools—Change Detection—Change Detection Statistics進(jìn)行運算，首先將2001年濕地分類數(shù)據(jù)和2005年濕地分類數(shù)據(jù)分別作為Initial State和Final State加載入界面，輸出2001-2005年變化分析報表(表1和表2);其次將2005年濕地分類數(shù)據(jù)和2009年濕地分類數(shù)據(jù)依此方法輸出2005-2009年變化分析報表(表3和表4)。

　　3 黃驊濕地動態(tài)變化分析

　　3.1 濕地類型動態(tài)變化特征分析

　　2001-2005年濕地面積轉(zhuǎn)移矩陣[9]結(jié)果(表1)顯示，黃驊濕地中蘆葦沼澤濕地共減少了1 683.54 hm2，灘涂濕地減少了613.27 hm2，溝渠濕地減少了4 261.28 hm2，河流濕地增加了18.52 hm2，坑塘濕地增加了10 368.19 hm2。居民地的用地增加較多，主要集中于沿海和鹽場一帶。2005-2009年濕地面積轉(zhuǎn)移矩陣結(jié)果(表3)顯示，黃驊濕地中蘆葦沼澤濕地共減少了1 054.71 hm2，灘涂濕地增加了3 392.46 hm2，溝渠濕地增加了12 112.56 hm2;河流濕地減少了101.16 hm2;坑塘濕地減少了13 202.55 hm2。

　　3.2 濕地類型轉(zhuǎn)移分析

　　3.2.1 濕地向非濕地的轉(zhuǎn)移 2001-2005年濕地向非濕地轉(zhuǎn)化的百分率：蘆葦沼澤濕地的14.06%轉(zhuǎn)化為耕地，20.56%轉(zhuǎn)化為居民地;灘涂濕地的0.54%轉(zhuǎn)化為耕地，4.09%轉(zhuǎn)化為居民地;溝渠濕地的7.67%轉(zhuǎn)化為耕地，8.16%轉(zhuǎn)化為居民地;河流濕地的15.80%轉(zhuǎn)化為耕地，0.75%轉(zhuǎn)化為居民地;坑塘濕地的10.87%轉(zhuǎn)化為耕地，15.92%轉(zhuǎn)化為居民地(表2)。

　　2005-2009年濕地向非濕地轉(zhuǎn)化的百分率：蘆葦沼澤濕地的25.05%轉(zhuǎn)化為耕地，2.60%轉(zhuǎn)化為居民地;灘涂濕地的1.01%轉(zhuǎn)化為耕地，5.89%轉(zhuǎn)化為居民地;溝渠濕地的6.18%轉(zhuǎn)化為耕地，15.29%轉(zhuǎn)化為居民地;河流濕地的0.98%轉(zhuǎn)化為耕地，2.64%轉(zhuǎn)化為居民地;坑塘濕地的25.02%轉(zhuǎn)化為耕地，3.95%轉(zhuǎn)化為居民地(表4)。

　　3.2.2 自然濕地向人工濕地的轉(zhuǎn)化 2001-2005年自然濕地大量減少，人工濕地明顯增加。自然濕地轉(zhuǎn)化為人工濕地的總面積為7 252.83 hm2，其中蘆葦沼澤濕地減少最多，共轉(zhuǎn)化了7 114.52 hm2，占其初始面積的52.10%，其中有6 829.83 hm2轉(zhuǎn)化為坑塘濕地，占其轉(zhuǎn)化總面積的96.00%;河流濕地轉(zhuǎn)化了138.31 hm2。2005-2009年濕地的總面積雖然變化不大，但自然濕地大量減少，人工濕地明顯增加。自然濕地轉(zhuǎn)化為人工濕地的總面積為5 973.75 hm2，其中蘆葦沼澤濕地減少最多，共轉(zhuǎn)化了5 763.87 hm2，占其初始面積的51.56%，其中有3 300.48 hm2轉(zhuǎn)化為坑塘濕地，占其轉(zhuǎn)化總面積的57.26%;河流濕地轉(zhuǎn)化了209.88 hm2。

　　4 黃驊濕地的保護(hù)對策

　　近年來，黃驊自然濕地總體面積呈減少趨勢，人為因素的干擾成為自然濕地面積減少的主要原因，因此需要妥善處理經(jīng)濟發(fā)展與自然濕地保護(hù)的關(guān)系，實現(xiàn)自然濕地保護(hù)的生態(tài)合理性、經(jīng)濟有效性和社會可接受性[10]。

　　4.1 加強黃驊濕地保護(hù)區(qū)的建設(shè)

　　在濕地資源受到嚴(yán)重威脅、破壞，濕地管理機構(gòu)、法制尚待完善的情況下，需對一些典型的濕地生態(tài)系統(tǒng)、生物多樣性和珍稀瀕危物種進(jìn)行保護(hù)，并劃定保護(hù)范圍和制定相應(yīng)的保護(hù)法規(guī)，使這些濕地生境得以盡快保護(hù);對已建立的自然保護(hù)區(qū)，要健全管理機構(gòu)、配備相關(guān)人員編制，加大經(jīng)費投入，使保護(hù)區(qū)真正進(jìn)入保護(hù)軌道[11]。

　　目前該區(qū)現(xiàn)有保護(hù)區(qū)的面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，有必要加大保護(hù)區(qū)建設(shè)力度，加快騰南大洼保護(hù)分區(qū)和管養(yǎng)場保護(hù)分區(qū)的建設(shè)進(jìn)程。但保護(hù)區(qū)建立初期和建立以后沒有很好地解決耕地置換問題，致使核心區(qū)或緩沖區(qū)內(nèi)的耕地一直存在，給保護(hù)區(qū)的管護(hù)帶來困難。因此，有必要進(jìn)行科學(xué)和合理的保護(hù)區(qū)區(qū)劃復(fù)核，參照和總結(jié)已經(jīng)建成的自然保護(hù)區(qū)的經(jīng)驗教訓(xùn)，詳細(xì)制定保護(hù)條例，使?jié)竦厣鷳B(tài)環(huán)境得到有效保護(hù)。

　　4.2 加大濕地保護(hù)力度、完善法律法規(guī)體系

　　基于該區(qū)在保護(hù)鳥類資源和國家珍稀動物資源方面的獨特地位和面臨的潛在威脅，建議將其建立為省級濕地和鳥類自然保護(hù)區(qū)，加大保護(hù)力度。根據(jù)國家現(xiàn)有的有關(guān)濕地保護(hù)和合理利用的法律法規(guī)和政策，制定黃驊市濕地保護(hù)和合理利用政策，及時出臺黃驊濕地和鳥類自然保護(hù)區(qū)的管理方法。

　　在國土資源利用的整體經(jīng)濟運行機制下，逐步建立并完善保護(hù)與合理利用濕地、限制破壞濕地的經(jīng)濟政策體系。加強執(zhí)法力度，嚴(yán)格執(zhí)法，通過法律和經(jīng)濟手段，制裁過度和不合理的利用濕地資源的行為，打擊破壞濕地資源的違法犯罪活動;籌建全市林政公安機構(gòu)，并建立聯(lián)合執(zhí)法和執(zhí)法監(jiān)督體制。

　　4.3 協(xié)調(diào)經(jīng)濟開發(fā)和自然濕地的保護(hù)

　　經(jīng)濟利益的驅(qū)使使人類盲目開墾濕地資源，大量濕地被耕地、居民地占用，沿海建蝦田、鹽田和攔潮堤壩，把海水人為地引到濕地周邊，阻斷了鹽水、淡水間的交換和融合，并排放大量鹵水導(dǎo)致濕地水質(zhì)咸化，導(dǎo)致濕地中的蘆葦生長受到嚴(yán)重破壞，面積和產(chǎn)量急劇下降。隨著蘆葦?shù)臏p少，導(dǎo)致濕地的疏干、草根層破壞，降低了濕地對洪水的攔蓄功能，同時降低了地下水儲量，與其相應(yīng)的伴生生物和以其作為棲息場所的生物量也隨之減少，必然導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化[12，13]。因此，必須正確處理好經(jīng)濟開發(fā)和濕地生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)的關(guān)系。

　　對于自然保護(hù)區(qū)資源環(huán)境的開發(fā)，應(yīng)以不損害和不污染區(qū)內(nèi)生態(tài)環(huán)境、保證區(qū)內(nèi)資源的可持續(xù)利用為底線，在進(jìn)行環(huán)境影響評價的條件下，合理確定保護(hù)區(qū)的開發(fā)方向，做到全面保護(hù)與重點保護(hù)相結(jié)合、資源保護(hù)與生態(tài)修復(fù)相結(jié)合。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] 張義文.南大港濕地保護(hù)研究[M].西安：西安地圖出版社，2005.

　　[2] 莊長偉，歐陽志云，徐衛(wèi)華，等.近33年白洋淀景觀動態(tài)變化[J].生態(tài)學(xué)報，2011，31(3)：839-848.

　　[3] 姜琦剛，崔瀚文，李遠(yuǎn)華.東北三江平原濕地動態(tài)變化研究[J].吉林大學(xué)學(xué)報(地球科學(xué)版)，2009，39(6)：1128-1133.

　　[4] 邢 宇，姜琦剛，王 坤，等.20世紀(jì)70年代以來東北三省濕地動態(tài)變化[J].吉林大學(xué)學(xué)報(地球科學(xué)版)，2011，41(2)：600-608.

　　[5] 孫 波，孫永軍，田 壟.黃淮海流域濕地遙感調(diào)查[J].國土資源遙感，2010(增刊)：144-147.

　　[6] 袁金國.遙感圖像數(shù)字處理[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2006.

　　[7] 唐小平，黃桂林.中國濕地分類系統(tǒng)的研究[J].林業(yè)科學(xué)研究，2003，16(5)：531-539.

　　[8] 王 成，魏朝富，袁 敏，等.不同地貌類型下景觀格局對土地利用方式的響應(yīng)[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2007，23(9)：64-71.

　　[9] 張國坤，鄧 偉，張洪巖，等.新開河流域土地利用格局變化圖譜分析[J]地理學(xué)報，2010，65(9)：1111-1120.

　　[10] 崔保山，楊志峰.濕地學(xué)[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2006.

　　[11] 吳黎黎，李樹華.廣西濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與保護(hù)措施[J]. 廣西科學(xué)院學(xué)報，2010，26(1)：62-66.

　　[12] 包洪福，李一葳. 三江平原濕地的生態(tài)保護(hù)與修復(fù)[J]. 環(huán)境科學(xué)與管理，2010，35(5)：157-159.

　　[13] 董世魁，劉世梁，邵新慶，等.恢復(fù)生態(tài)學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2009.171-174.