鹽城海濱濕地景觀格局變化與生態過程響應

海濱濕地位於海陸之間的過渡地帶，由於海陸兩相作用的複雜性，所形成的各種海濱濕地類型從外在表現植被類型到驅動植被差異的水文、地貌、土壤、沉積環境等方面都存在顯著差異。鹽城海濱濕地是西太平洋海岸最大的淤泥質海濱濕地，也是我國經濟發展的前沿地帶。一方面，鹽城沿海地區作為我國沿海「經濟窪地」，需要加快社會經濟發展的步伐；另一方面，鹽城海濱濕地作為中國渤海灣—黃海海岸帶成員加入世界自然遺產預備名錄，將進一步強化海濱濕地保護，濕地保護與開發之間的矛盾日益凸顯。如何根據區域自然地理條件和海濱濕地生態特點，辨識海濱濕地景觀演變空間模式及其響應機制，有效管理海濱生態環境，達到區域生態、經濟與社會發展的協調，成為亟待解決的重要科學問題。

海濱濕地在維護生物多樣性、調節氣候、涵養水源、維持區域可持續發展、控制海岸侵蝕、促淤造陸、降解污染物、提供生境及改善氣候等方面具有不可替代的作用，是重要的環境資源，因其表現出的特殊生態系統功能，被譽為「地球之腎」。

同時，受海洋和陸地雙重作用力的影響，海濱濕地對外界的脅迫壓力反應敏感，是一個脆弱的邊緣地帶和生態敏感區。自20 世紀60 年代以來，海濱濕地作為生態環境脆弱帶，已成為海岸帶研究的熱點和前沿領域，引起了國際生物學計劃（IBP）、國際地圈-生物圈計劃（IGBP）、人與生物圈計劃（MAB Programme）等國際重要研究計劃的高度關注。另外，海濱濕地發育在兩相作用、雙向水流的交匯地帶，是一個高度動態和複雜的生態系統。1995 年開始制定執行的海岸帶陸海相互作用研究計劃（LOICZ）成為國際地圈-生物圈計劃的第6 個核心計劃。由於海陸相互作用研究與人類生存和經濟發展息息相關，因而LOICZ 的提出得到各國的迅速響應。《中國海洋科學學科發展戰略研究報告》也將LOICZ 列為我國海洋科學近中期主攻方向和重點之一，並將此計劃列為國家重點計劃優先資助領域。

海濱濕地景觀結構與格局變化研究進展

景觀生態學作為20 世紀80 年代以來迅速崛起的一門新興學科，以景觀結構、景觀功能及景觀動態為主要研究對象，三者相互依賴、相互作用，其中景觀動態最引人注目（鄔建國，2007；肖篤寧等，2003）。海濱濕地景觀受自然和人類活動影響，不斷發生變化，景觀變化已成為區域環境演變最為顯著的特徵之一。

海濱濕地景觀結構與格局變化研究內容

海濱濕地在自然與人類活動的共同作用下，景觀不斷發生變化，引起了眾多學者的關注。目前，海濱濕地景觀變化研究內容主要包括景觀面積變化、景觀類型變化、景觀異質性和景觀破碎化等方面（張曼胤，2008；白軍紅等，2005）。尤其是隨著RS 技術的發展，大尺度監測景觀面積變化和景觀類型變化已成為海濱濕地景觀研究的一項基本內容。

例如，美國對密西西比河三角洲濕地的研究顯示，到1980 年其面積喪失速率約為100km2/a（Gagliano et al.，1981），墨西哥灣北部海濱濕地喪失的面積約佔全國濕地總損失面積的80%，濕地喪失速率達到了12700hm2/a（Baumann and Turner，1990）。另外，Maingi 和Marsh 利用1985～1996 年的MSS/SPOTS 影像數據揭示了肯亞塔納河下游濕地景觀的變化（Maingi and Marsh，2001）。Fromard 等對法屬蓋亞那地區過去50 年紅樹林海濱濕地的變化進行了研究（Fromard et al.，2004）。

Kelly 運用1984～1992 年的TM 影像對北卡羅來納州的濕地進行了定量化研究，演示了景觀尺度的變化特徵（Kelly，2001）。Pérez 等利用多時相衛星影像分析了墨西哥灣Ceuta 沿海潟湖濕地景觀變化，指出3190hm2的濱海景觀在不到15 年時間裡發生改變，並指出農業發展是主要影響因素（Pérez et al.，2003）。

近年來，國內對海濱濕地景觀變化的研究不斷增加。例如，研究表明，遼東灣濱海自然濕地景觀面積比例從1987 年的55.55%下降至2005 年的46.05%，大量的天然濕地在人類活動的干擾下演變成人工濕地（楊帆，2007）；1986～1994年，遼河三角洲在自然和人為驅動下，景觀轉變呈現半自然濕地向人工濕地轉化，自然濕地向半自然濕地及人工濕地轉化的特徵，人工濕地、半自然濕地、自然濕地在空間上表現出一種自陸向海的變化趨勢，景觀破碎化程度加深（王憲禮等，1996a、1996b），斑塊數量增加明顯（李加林等，2006），景觀多樣性指數和均勻度指數則呈下降趨勢（丁亮等，2008），尤其隨著人類經濟活動的增加，濕地景觀類型單一化趨勢日益顯著（肖篤寧等，2001）。

對黃河三角洲濕地的研究顯示，1986～2001 年，蘆葦沼澤濕地、草甸濕地和濱海濕地均呈現顯著的萎縮趨勢，分別減少了16.18%、38.12%和36.19%（李勝男等，2009）；隨著人類干擾強度的增強，斑塊數量急劇增加，破碎化指數、斑塊密度顯著增大，景觀破碎化程度提高（王瑞玲等，2008）；景觀多樣性指數下降，均勻度指數略有增加（王薇等，2010）；1995～1999 年，黃河三角洲東部自然保護區在自然和人為多種驅動因素作用下，天然濕地和人工濕地面積呈減少趨勢，農林用地等非濕地面積大幅增加，破碎化程度加深（劉艷芬等，2010），景觀斑塊數量增加明顯，平均斑塊面積減小，景觀均勻度指數上升，景觀多樣性指數下降。

同時，研究證明，有計劃的人類活動，尤其是溝渠和堤壩建設是海濱濕地喪失的最主要因子，對水和沉積條件具有重要影響，這些因素都是導致海濱濕地景觀演變的重要原因（Carre?o et al.，2008；Li et al.，2009；Bruland and Dement，2009）。

鹽城海濱濕地景觀變化研究主要從2000 年才開始，並逐漸增多，研究內容也主要集中在海濱濕地景觀面積變化、景觀類型變化、景觀異質性變化及景觀變化驅動力分析等方面，具體見表1-1。

上述分析發現，隨著GIS 和RS 技術的不斷發展，對鹽城海濱濕地景觀結構與格局變化的研究不斷增多，並且，這些研究集中在濕地景觀結構變化和異質性變化方面，強調演變的速率而缺乏對演變方向的辨識。由於海濱濕地景觀演變不僅表現在演變速率上，還表現在演變方向上，因此只有深入理解與認識海濱濕地景觀演變的速率與方向，才能真正地掌握鹽城海濱濕地景觀演變的規律和機制。

另外，上述研究雖然從較大的景觀尺度上揭示了海濱濕地景觀演變的一般規律，但是大多數研究集中在人類活動對景觀演變的影響，缺乏從較小的尺度上對自然條件和人類活動影響差異條件下景觀演變的規律進行深入探討，因此也無法深入揭示鹽城海濱濕地景觀演變的空間模式及響應機制。

本文摘編自張華兵著《鹽城海濱濕地景觀格局變化與生態過程響應》文前及第一章，內容有刪減。

張華兵

《鹽城海濱濕地景觀格局變化與生態過程響應》綜合運用景觀生態學、地理學、環境科學等學科理論，以及RS、GIS、數學建模等方法，以鹽城海濱濕地典型區域為案例區域，並根據區域濕地景觀特徵，人為將其劃分為人工管理區和自然條件區兩部分，從景觀生態過程角度，對兩個區域濕地土壤屬性特徵及其變化進行深入研究，揭示不同景觀類型生態演變的閾值效應。在此基礎上，利用濕地景觀結構空間數據和景觀生態過程數據，構建基於過程的景觀演變模擬模型，對兩種發展模式下濕地景觀時空演變過程與機制進行系統模擬研究，並對未來區域景觀演變進行情景分析與預測研究。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！