濕地面積動(dòng)態(tài)研究范文

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1材料與方法

1．1數(shù)據(jù)的處理數(shù)據(jù)預(yù)處理包括:數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、遙感圖像幾何校正與配準(zhǔn)、地形校正、大氣校正和圖像鑲嵌與影像圖制作，最終得到具有統(tǒng)一地圖投影坐標(biāo)且互相配準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫(kù)。所有處理使用遙感圖像處理軟件ENVI5．0和地理信息系統(tǒng)軟件ArcGIS10．0完成的。

1．2濕地提取根據(jù)遙感影像濕地識(shí)別能力，以國(guó)家林業(yè)局制定的(GB24708—2009—T)《濕地分類》［16］中的濕地分類方案為主體框架，參考《濕地公約》分類系統(tǒng)，根據(jù)其特殊的地理位置，采用GaoJay等的分類方法，將高原濕地分為:山前、高山、河谷、河流、湖泊、河漫灘(沼澤)、階地濕地等濕地類型。本文只討論河流、湖泊、河漫灘3種濕地的動(dòng)態(tài)變化。在遙感影像上，不同的事物有不同的特征，可以根據(jù)這些特征識(shí)別不同的物體［19］。根據(jù)瑪多縣各類型濕地景觀的光譜和幾何特征，利用瑪多縣土地利用圖、瑪多縣草地調(diào)查圖、2012年及2013年野外調(diào)査樣點(diǎn)等資料，獲取濕地分布信息，進(jìn)行影像判讀，分析不同類型的圖譜特征，建立包括色調(diào)、灰度、斑塊形狀和紋理特征等信息的瑪多縣濕地主要地物影像解譯標(biāo)志。可以比較容易區(qū)分的主要地物有:草地為綠色，隨植被蓋度變化顏色發(fā)生深淺變化，水體(河流、湖泊、積雪)呈藍(lán)色，水深的地方呈藍(lán)黑色，所有濕地顏色比周圍地表顏色深重。在ENVI5．0和ArcGIS10．0軟件的支持下，對(duì)河流、湖泊濕地進(jìn)行自動(dòng)提取，對(duì)河漫灘濕地進(jìn)行人機(jī)交互目視解譯。

2結(jié)果與分析

2．1濕地分布變化利用ArcGIS10．0軟件，制作出1990年、2001年和2013年3期濕地面積圖(圖1)。對(duì)比3個(gè)時(shí)期的濕地分布可以看出，雖然各類型濕地有所變化，但總的濕地的分布沒(méi)有太大的變化。與1990年的濕地狀況相比，2001年河流濕地在萎縮，面積大的湖泊濕地變化不是很明顯，但有些小的湖泊變小或者消失;河漫灘濕地減少了，退化明顯。在實(shí)地考察中，發(fā)現(xiàn)該區(qū)域鼠害較嚴(yán)重，土壤干旱。

2．2濕地面積變化根據(jù)影像解譯結(jié)果(表1):3個(gè)時(shí)期3種濕地總面積分別為:3498．96，3137．93，3427．44km2。3種類型濕地總面積是先減后增的。1990年到2001年，河流濕地，湖泊濕地，河漫灘濕地3種濕地面積分別減少了25．61，130．4，205．02km2，共計(jì)360．03km2，其中河漫灘濕地減少的最多，其次為湖泊濕地;2001年到2013年濕地面積分別增加了14．7，159．95，114．86km2，共計(jì)289．51km2，其中湖泊濕地增加的最多，其次為河漫灘濕地。但總的來(lái)說(shuō)1990—2013年3種濕地類型的面積總體上呈減小趨勢(shì)，總面積凈減少了71．52km2。其中在近20多年中，河流濕地、河漫灘濕地面積是減少的，湖泊濕地反而增加了，這與2003年以來(lái)，三江源自然保護(hù)區(qū)的建設(shè)，減緩人類活動(dòng)的干擾有很大的關(guān)系。從1990年到2013年瑪多縣濕地面積以3．11km2/年速度的減少(表2)，變化幅度為0．17%(減少)，其中1990年到2001年，濕地面積減少的速度為32．82km2/年，變化幅度為0．94%(減少);2001年到2013年濕地面積增加的速度為24．13km2/年，變化幅度為0．77%(增加)。

2．3自然因素對(duì)瑪多縣濕地變化的影響根據(jù)青海省氣象局的數(shù)據(jù)(圖2)對(duì)瑪多縣從1990年到2010年的溫度，降水資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，在高寒地區(qū)，降水是土壤水分變化的主要因素，大氣降水的季節(jié)變化引起的土壤水分季節(jié)動(dòng)態(tài)也有時(shí)間。在瑪多縣20年的黃河源區(qū)，年平均氣溫上升，高達(dá)1．5度。由于溫度的上升造成的一系列環(huán)境變化:冰雪融化，凍土層溶解和地面蒸發(fā)量增加等。冰雪融化的濕地發(fā)展，但對(duì)濕地的同時(shí)帶來(lái)更多的水使雪線上升，能融化冰雪面積逐漸減少，水的供應(yīng)量將下降。由于氣溫上升將使大面積的冰雪融化，水的損失，不在原位形成的濕地。氣溫上升，凍土融化將導(dǎo)致地下水的補(bǔ)給來(lái)源和供應(yīng)方式的改變，導(dǎo)致湖泊濕地和河漫灘濕地高度萎縮退化。此外，高溫會(huì)直接導(dǎo)致地面蒸發(fā)量增加，由濕地水土流失加劇，對(duì)濕地的影響。瑪多縣1990—2010年降水量總體呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。從1990—2001年年降水量及暖季降水量曲線來(lái)看，降水量季節(jié)上不平衡，且呈減少趨勢(shì)，降水大多集中到暖季，而且，暖季降水量的減少，導(dǎo)致草地生產(chǎn)力下降，雜草、毒草出現(xiàn)，并侵占優(yōu)良牧草草地，至使?jié)竦赝嘶娣e減小。瑪多縣暖季降水量減少及溫度的升高，對(duì)導(dǎo)致蒸發(fā)量增大，對(duì)濕地植物造成了不良的影響，使?jié)竦孛娣e迅速萎縮。2001—2010年降水量呈增加趨勢(shì)，瑪多縣草地暖季均溫也呈升高趨勢(shì)，降水量升高，使得植物在生長(zhǎng)季能夠較好的生長(zhǎng)，對(duì)濕地面積的恢復(fù)起到了良好作用。

3討論與結(jié)論

瑪多縣濕地的變化是受多種因素的影響的，擺萬(wàn)奇等［20］研究發(fā)現(xiàn)自20世紀(jì)80年代末期以來(lái)瑪多縣氣候條件發(fā)生了明顯變化，從氣候變化的角度看，瑪多縣的水熱條件是向著有利于草木生長(zhǎng)的方向發(fā)展的，特別是生長(zhǎng)期降水的大幅度增加對(duì)草地的恢復(fù)十分有利。但是，鼠害一直是瑪多縣草地生態(tài)環(huán)境中嚴(yán)重的生態(tài)問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)［20］，2002年瑪多縣鼠害草地面積達(dá)14995．33km2，占全部草地面積的65．2%，害鼠主要是高原鼢鼠(Myospalaxbaileyi)和高原鼠兔(Ochotonacurzoniae)。根據(jù)LIXi－lai等［21］研究結(jié)果表明，黃河源瑪多縣未退化的濕地中只有個(gè)別鼠類活動(dòng)的鼠洞(0．9個(gè)/9m2)，中度和重度退化的濕地，鼠害鼠洞每9m2中分別達(dá)到4．4個(gè)和3．0個(gè)。鼠害導(dǎo)致了濕地表層水分(≤10cm)由未退化的54．3%降到重度退化的24．4%，植被蓋度由原先的78．3%降到了36．5%。1990—2001年，黃河源瑪多縣濕地總面積在減少，這主要是由于人口增加、過(guò)度放牧和亂采濫挖等人類活動(dòng)的加強(qiáng)，使得濕地周邊環(huán)境遭到破壞，減弱了濕地上游和周邊區(qū)域植被和土壤的涵養(yǎng)水源作用，使得濕地供水減少，從而不可避免地導(dǎo)致了濕地面積的萎縮。2001—2013年瑪多縣的濕地面積在增加，主要是由于三江源區(qū)2003年被國(guó)務(wù)院正式批準(zhǔn)為國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，2005年啟動(dòng)了生態(tài)環(huán)境保護(hù)與建設(shè)工程［22－25］，在加強(qiáng)濕地保護(hù)和恢復(fù)濕地的同時(shí)，人工增雨工程的措施使得瑪多縣的降水量從2005年以來(lái)保持增加的趨勢(shì)。侯文菊［26］研究結(jié)果表明，黃河源瑪多縣近10年年平均降水量呈增加趨勢(shì)．其中夏季降水量增多最為明顯，其次為春季:冬秋季降水量也為增多趨勢(shì)。這與本文的結(jié)果瑪多縣濕地面積先減少后增多是相一致的。過(guò)度放牧是影響濕地面積變化的最主要的原因［22］，瑪多縣是一個(gè)純牧業(yè)縣，絕大部分經(jīng)濟(jì)收入依賴畜牧業(yè)，擴(kuò)大牲畜數(shù)量是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的主要方式。在當(dāng)?shù)夭刈寰用竦膫鹘y(tǒng)價(jià)值觀念中，一直把擁有眾多牲畜作為財(cái)富的主要象征，片面追求數(shù)量而并不看重真正體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的出欄率。此外，再加上人口增長(zhǎng)的壓力，構(gòu)成了瑪多縣牲畜數(shù)量不斷擴(kuò)大的主要?jiǎng)恿Α＿^(guò)度放牧能夠引起黃河源區(qū)草地、濕地的鼠類(小型哺乳動(dòng)物)數(shù)量的爆發(fā)，導(dǎo)致鼠害發(fā)生，鼠害發(fā)生概率與草地放牧強(qiáng)度呈現(xiàn)極顯著的相關(guān)性。隨著三江源自然保護(hù)區(qū)生態(tài)保護(hù)和建設(shè)工程的逐步實(shí)施，通過(guò)退耕還草、退牧還草、鼠害治理、人工降雨等措施，瑪多縣整體生態(tài)環(huán)境得到了明顯的改善，許多干涸、萎縮的湖泊得到了恢復(fù)。但是，三江源地區(qū)人為影響而產(chǎn)生的草地生態(tài)環(huán)境惡化依然存在，每年幾十萬(wàn)的挖蟲(chóng)草人，采地皮菜和發(fā)菜的人，擁擠到保護(hù)區(qū)，超載放牧濫砍仍然嚴(yán)重，人口密度已不是0．5人/km2的固定數(shù)字，過(guò)度的人類活動(dòng)給保護(hù)區(qū)局部地區(qū)產(chǎn)生的不良影響依然增加［27］。瑪多縣高原濕地有7種類型，分別為山前、高山、河谷、河流、湖泊、河漫灘(沼澤)、階地濕地等濕地類型。本文重點(diǎn)研究了黃河源區(qū)瑪多縣的三種濕地類型，從1990年到2001年，河流濕地，湖泊濕地，河漫灘濕地3種濕地面積分別減少了25．61，130．4，205．02km2，共計(jì)360．03km2，其中河漫灘濕地減少的最多，其次為湖泊濕地;2001年到2013年濕地面積分別增加了14．7，159．95，114．86km2，共289．51km2，其中湖泊濕地增加的最多，其次為河漫灘濕地。影響黃河源瑪多縣濕地面積變化的主要因素為人類的過(guò)度放牧，其次為鼠害及氣候變化等。其他4種濕地類型還需要進(jìn)一步的研究。

作者：薛在坡 李希來(lái) 張紅林 韓美琴 單位：青海大學(xué)農(nóng)牧學(xué)院