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黃驊濕地的動(dòng)態(tài)變化及保護(hù)對(duì)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(yùn)用ERDAS和ENVI對(duì)2001、2005、2009年美國(guó)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(dòng)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(dòng)態(tài)變化;保護(hù)對(duì)策
Dynamic Change and Conservation Strategy of Wetlands in Huanghua
GUO Ling1，ZHANG Yi-wen1，JIAO Ming2，XU Yan-fei1，SHEN Hai-peng1
Abstract： To analyze the dynamic change and the changing cause of wetland in Huanghua from 2001 to 2009， the Landsat satellite images of 2001， 2005 and 2009 was interpreted and processed by ERDAS and ENVI; and relative data was obtained by the method of Change Detection to observe the dynamic change and transforming situation. The results showed that the area of wetland was reducing seriously， and some was converted to artificial wetland. Based on the phenomenon， some protective measures were proposed.
Key words： wetlands in Huanghua; wetland remote sensing image analysis; dynamic changes; conservation strategies
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(dú)特的生態(tài)特征，是河北省僅有、全國(guó)罕見(jiàn)的濕地類型。近年來(lái)，許多學(xué)者對(duì)濕地進(jìn)行了大量研究，其較多選用的都是較長(zhǎng)時(shí)間段的研究[2-4]，而對(duì)于較短時(shí)間段內(nèi)濕地的動(dòng)態(tài)變化研究卻少見(jiàn)報(bào)道。因此，筆者利用變化監(jiān)測(cè)法對(duì)黃驊濕地的動(dòng)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(jí)構(gòu)造單元——黃驊坳陷。黃驊濕地處于暖溫帶半濕潤(rùn)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(lái)源及研究方法
2.1 數(shù)據(jù)來(lái)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(guó)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(duì)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(huì)經(jīng)濟(jì)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(yàn)點(diǎn)，利用GPS設(shè)備對(duì)濕地邊界進(jìn)行實(shí)地勘察;第三，室內(nèi)處理結(jié)果，并進(jìn)行修改完善;最后，對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)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(duì)遙感影像進(jìn)行波段合成、幾何校正、信息增強(qiáng)、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(tái)，對(duì)遙感影像進(jìn)行濕地信息提取，通過(guò)初步解譯、監(jiān)督分類、野外調(diào)查驗(yàn)證，最終通過(guò)詳細(xì)解譯修改后獲得黃驊濕地?cái)?shù)據(jù)，如圖1。
2.2.2 動(dòng)態(tài)變化分析 依托ENVI平臺(tái)，通過(guò)Basic Tools—Change Detection—Change Detection Statistics進(jìn)行運(yùn)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(bào)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(bào)表(表3和表4)。
3 黃驊濕地動(dòng)態(tài)變化分析
3.1 濕地類型動(dòng)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(chǎng)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(duì)策
近年來(lái)，黃驊自然濕地總體面積呈減少趨勢(shì)，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(jì)發(fā)展與自然濕地保護(hù)的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)自然濕地保護(hù)的生態(tài)合理性、經(jīng)濟(jì)有效性和社會(huì)可接受性[10]。
4.1 加強(qiáng)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(jī)構(gòu)、法制尚待完善的情況下，需對(duì)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(duì)已建立的自然保護(hù)區(qū)，要健全管理機(jī)構(gòu)、配備相關(guān)人員編制，加大經(jīng)費(fèi)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(chǎng)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(méi)有很好地解決耕地置換問(wèn)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(lái)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(yàn)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(guó)家珍稀動(dòng)物資源方面的獨(dú)特地位和面臨的潛在威脅，建議將其建立為省級(jí)濕地和鳥類自然保護(hù)區(qū)，加大保護(hù)力度。根據(jù)國(guó)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(shí)出臺(tái)黃驊濕地和鳥類自然保護(hù)區(qū)的管理方法。
在國(guó)土資源利用的整體經(jīng)濟(jì)運(yùn)行機(jī)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(jì)政策體系。加強(qiáng)執(zhí)法力度，嚴(yán)格執(zhí)法，通過(guò)法律和經(jīng)濟(jì)手段，制裁過(guò)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(dòng);籌建全市林政公安機(jī)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(jì)開(kāi)發(fā)和自然濕地的保護(hù)
經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使使人類盲目開(kāi)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(zhǎng)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(duì)洪水的攔蓄功能，同時(shí)降低了地下水儲(chǔ)量，與其相應(yīng)的伴生生物和以其作為棲息場(chǎng)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(jì)開(kāi)發(fā)和濕地生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)的關(guān)系。
對(duì)于自然保護(hù)區(qū)資源環(huán)境的開(kāi)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(píng)價(jià)的條件下，合理確定保護(hù)區(qū)的開(kāi)發(fā)方向，做到全面保護(hù)與重點(diǎn)保護(hù)相結(jié)合、資源保護(hù)與生態(tài)修復(fù)相結(jié)合。
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