黄河三角洲湿地景观格局演变及其水生态过程驱动机制

黄河三角洲潮间带不同类型湿地景观格局变化与趋势预测孙万龙;孙志高;田莉萍;胡星云【摘要】以1979-2013年7期卫星遥感影像(Landsat TM)为数据源,结合野外实地调查,通过建立黄河三角洲潮间带湿地数据库,探讨不同类型湿地的景观格局以及自然与人为因素对景观格局变化的影响,并基于Markov模型对未来20年三角洲潮间带不同类型湿地的景观格局进行了趋势预测.结果表明,三角洲的潮间带湿地面积在1979-2013年间整体呈先降低后增加变化.其中,1979-2010年的湿地面积持续减少,由1050.28 km2减少为575.39 km2,减少率为45.22％;2010-2013年的湿地面积略有增加,由575.39 km2增加为596.17 km2,增长率为0.36％.1979-2013年,潮间带主要湿地景观类型随距海远近均呈明显带状分布,但芦苇湿地面积呈明显降低趋势(减少273.53 km2,减少率为79.68％),盐田养殖池面积呈显著增加趋势(增长12.04km2,增长率为1584.21％),而光滩、碱蓬湿地、碱蓬-柽柳湿地和柽柳-芦苇湿地等其它类型湿地面积整体均呈波动减少趋势.未来20年,潮间带湿地面积整体将呈降低趋势,其值将由2010年的575.39 km2减少为2030年的546.98 km2,减少率为6.60％.芦苇湿地面积将继续减少(减少30.16 km2,减少率为24.12％),盐田养殖池面积将持续增长(增加3.71 km2,增长率为38.61％),而光滩、碱蓬湿地、碱蓬-柽柳湿地和柽柳-芦苇湿地等其它类型湿地面积均将呈小幅波动变化.研究发现,尽管自然与人为驱动力的双重作用决定了1979-2013年间潮间带的湿地景观格局及其动态变化,但黄河年输沙量(x1)、区域GDP(x2)和水产品产量(x3)对潮间带湿地面积变化(y)的影响更为重要(y=733.192+35.317x1-0.005 x2-4.085x3,P=0.0001＜0.05),其对过去30多年间潮间带湿地面积变化的解释贡献高达76.7％.随着黄河三角洲高效生态经济区国家战略的实施,为实现潮间带区域的可持续发展,潮间带湿地的保护与生态保育应给予特别重视.%Seven LandsatTM images during 1979-2013,combined with a field survey,were used to establish a database of tidal marshes in the Yellow River Delta,to determine the characteristics of landscape pattern in tidal marshes and the impacts of natural and human factors thereon.The trends of landscape patterns in tidal marshes in the future 20 years were also forecast using a Markov model.Results showed that the tidal marsh areas generally decreased from 1050.28 to 575.39 km2 with a decrement rate of 45.22％from 1979 to 2010,and increased to 596.17 km2 during 2010 to 2013,with an increment rate of 0.36％.The main landscape pattern showed obvious zonal distribution characteristics from the land to sea,and the landscape types in a seaward direction were Phragmites australis marsh,Suaeda salsa-Tamarix chinensis-P.australis marsh,and S.salsa marsh andmudflat,respectively.In general,the areas of P.australis marsh decreased significantly,with a decrement rate of 79.68％,whereas those of salt-cultural-pond (SP) and resident district (RD)continued increasing during 1979-2013,and those of other landscape patterns showed varied fluctuations,decreasingoverall.In the next 20 years,the areas of tidal marshes are predicted to show a decreasing trend,with a decrement rate of 6.60％.Particularly,the areas of P.australis marsh are predicted to decrease continuously and those of the SP and RD to increase continuously,whereas those of the other landscapes are predicted to show slight fluctuations.In this study,we found that,although the dual function of natural and human driving forces determined the dynamics of landscape patterns of tidal marshes during 1979-2013,the annual sediment load (x1),regional GDP(x2),and output of aquatic products (x3) were more critical factors affecting the landscape patterns (y) of tidal marshes (y =733.192 + 35.317 x1-0.005 x2-4.085 x3,p =0.0001 ＜ 0.05),which could explain 76.7％ of the variations in tidal marshes over the past 30 years.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2017(037)001【总页数】11页(P215-225)【关键词】景观格局;驱动力;潮间带湿地;Markov预测;黄河三角洲【作者】孙万龙;孙志高;田莉萍;胡星云【作者单位】福建师范大学地理研究所,福州 350007;福建师范大学湿润亚热带生态地理-过程教育部重点实验室,福州350007;清华大学环境学院,北京100084;福建师范大学地理研究所,福州 350007;福建师范大学湿润亚热带生态地理-过程教育部重点实验室,福州350007;福建师范大学地理研究所,福州 350007;福建师范大学湿润亚热带生态地理-过程教育部重点实验室,福州350007;福建师范大学地理研究所,福州 350007;福建师范大学湿润亚热带生态地理-过程教育部重点实验室,福州350007【正文语种】中文黄河三角洲潮间带是黄河入海河段与渤海相互作用形成的重要生态类型,主要分布于咸淡水的交界地带,是一个高度动态和复杂的生态系统,其在维护区域生态安全及促进经济发展方面均具有重要作用[1- 2]。

Evolution of artificial wetlands in the Yellow River Delta and related driving factors during 1984—2015
REN Ling-ling1, LI Yun-zhao1,2*, YU Miao1, YANG Ji-song1,2, ZHAN Chao1,2, ZHOU Di1,2 （1. School of Resource and Environmental Engineering, Ludong University, Yantai 264025, China; 2. The Institute for Advanced Study of Coastal Ecology, Key Laboratory of Ecological Restoration and Conservation of Coastal Wetlands in Universities of Shandong（Ludong University）, Ludong University, Yantai 264025, China） Abstract：Based on 7 remote sensing images from 1984 to 2015, we obtained information of change rates, centroids, and landscape charac⁃ teristics of artificial wetlands of the Yellow River Delta（YRD）by visual interpretation of remote sensing images in order to explore spatial and temporal change of artificial wetlands in the YRD during the past 31 years. Then, we studied the change process by quantitative analy⁃ sis and the driving factors of the artificial wetlands by qualitative analysis. The area of the artificial wetlands in the YRD increased to 85 762.13 hm2 during the last 31 years. Areas of soak, artificial channel, culture pond, paddy field, salt field, and reservoir increased to 14 620.29, 1 128.18, 22 648.13, 30 648.51, 11 220.69 hm2, and 5 246.61 hm2 with annual change rates of 55.52%, 24.93%, 10.25%,

黄河三角洲地区湿地生态变化与保护作者：徐金平初建王思国来源：《华东科技》2013年第12期【摘要】针对黄河三角洲湿地的现状及面临的各种因素的影响，提出有效的保护措施，为以后黄河三角洲湿地的保护提供了参考。

【关键词】黄河三角洲；湿地；生态变化；保护湿地是地球上独特的生态系统，是自然界最富生物多样性的生态景观和人类最重要的生态资本之一，与森林、海洋并称为全球三大生态系统，有“地球之肾”的美誉。

我国是世界上湿地类型齐全、分布广泛、生物多样性丰富的国家之一，但是目前我国湿地消失和退化极度严重，湿地生态系统已经遭受到了严重破坏，盲目围垦和过度开发造成天然湿地面积削减、功能下降，而湿地的缩减和破坏，又造成生态灾害日益频繁。

湿地面临的各种威胁已经成为我国生态建设中最关键的问题之一。

黄河三角洲地区有我国暖温带最广阔的河口湿地，是物种保护、候鸟迁徙和河口生态演替的重要地点。

地处暖温带，同时具备河口湿地、三角洲湿地、滨海湿地的特点，其生物资源丰富，但生态环境异常脆弱，对黄河、气候、海洋和人类活动影响有很强的敏感性。

本文主要介绍黄河三角洲湿地的历史现状和未来变化趋势。

1 黄河三角洲湿地的形成黄河是黄河三角洲自然保护区地貌类型的主要塑造者，也是形成和维持该地区水资源的主导因素。

泥沙是黄河三角洲形成的物质基础，河流是输送泥沙的重要动力，黄河尾闾流路是建造三角洲的基本“工具”，流路的行水与摆动则是三角洲的“生产工艺过程”。

黄河尾闾频繁改道，大的改道10次，小改道50多次，10次大的改道摆动冲淤沉积泥沙都基本上形成一个亚三角洲堆积体，现代的黄河三角洲就是由1855—1934 年的第一次大循环和1934 年以来的第二次大循环塑造而成的亚三角洲堆积体镶嵌而成。

据利津水文站1950—1999年资料统计，黄河三角洲地区多年平均径流量为3.43×1010m3 ，平均来沙量8. 68×1011kg。

1976—2000年黄河口地区共造陆330km2 。

黄河三角洲湿地景观格局变化及其对生态系统服务的影响刘键;陈尚;夏涛;王其翔【期刊名称】《海洋科学进展》【年(卷),期】2008(26)4【摘要】利用RS和GIS技术分析黄河三角洲湿地景观格局变化,并评价其对区域生态系统服务的影响.结果表明,2004年该区湿地总面积为2 929.76 km2,与1992年相比,增加354.26 km2,湿地斑块总数增加120个;滩涂和苇草地面积减少,但仍是黄河三角洲湿地的优势景观类型;1992-2004年黄河三角洲区域非湿地与湿地之间面积转化剧烈,主要表现为非湿地转化为苇草地、水库,面积分别为324.90 km2和189.16 km2,而湿地类型之间面积转化相对较小.对该区湿地生态系统服务的定性评价表明,黄河三角洲湿地景观结构的剧烈变化会影响区域生态系统服务,特别是对其主要服务--物种多样性维持的影响会加剧该区生物多样性丧失风险,使濒危物种的保护难度加大.【总页数】7页(P464-470)【作者】刘键;陈尚;夏涛;王其翔【作者单位】国家海洋局,第一海洋研究所,山东,青岛,266061;海洋生态环境科学与工程国家海洋局重点实验室,山东,青岛,266061;国家海洋局,第一海洋研究所,山东,青岛,266061;海洋生态环境科学与工程国家海洋局重点实验室,山东,青岛,266061;国家海洋局,第一海洋研究所,山东,青岛,266061;海洋生态环境科学与工程国家海洋局重点实验室,山东,青岛,266061;国家海洋局,第一海洋研究所,山东,青岛,266061;海洋生态环境科学与工程国家海洋局重点实验室,山东,青岛,266061;中国海洋大学,海洋生命学院,山东,青岛,266003【正文语种】中文【中图分类】P901;P737.1【相关文献】1.黄河三角洲湿地景观格局变化特征研究 [J], 荣子容;王其翔;马安青2.黄河三角洲潮间带不同类型湿地景观格局变化与趋势预测 [J], 孙万龙;孙志高;田莉萍;胡星云3.城市景观格局变化对生态系统服务价值的影响 [J], 伍丽君;赖为乾;蔡润鹏;郑东源;陈志云4.东海区海岸带景观格局变化对生态系统服务价值的影响 [J], 童晨;李加林;叶梦姚;童亿勤;田鹏;王丽佳;刘瑞清;周子靖5.赣南地区景观格局变化及其对生态系统服务价值的影响 [J], 郑博福;黄琼瑶;陶林;谢泽阳;艾彪;朱元皓;朱锦奇因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

第34卷第6期2023年11月㊀㊀水科学进展ADVANCES IN WATER SCIENCE Vol.34,No.6Nov.2023DOI:10.14042/ki.32.1309.2023.06.015黄河三角洲水文-地貌-生态系统演变与多维调控研究进展凡姚申1,窦身堂1,于守兵1,王广州1,吴㊀彦1,谢卫明2(1.黄河水利科学研究院水利部黄河下游河道与河口治理重点实验室,河南郑州㊀450003;2.华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海㊀200241)摘要:河口三角洲是由水文㊁地貌和生态耦合作用形成的复合系统,其演变具有时空波动性强㊁响应高度敏感㊁边缘效应显著与环境异质性高的特性,属典型的易失衡区㊂从黄河三角洲水文-地貌-生态子系统演变过程㊁耦合作用关系以及多维调控理论与技术等方面,阐述了多重压力下的子系统自适应调整与状态特征,归纳了水文条件与河口地貌-生态系统演变的互馈关系,搭建了多维协同的水沙配置研究框架,并提出了基于水沙优化配置的多维调控策略㊂针对目前研究存在的问题,从连续性监测平台建设㊁全过程模型构建㊁失衡风险预测以及多维调控理论与技术研究等方面提出了未来研究的重点方向,以期为优化利用有限水沙资源维持河口系统稳定提供科学支撑㊂关键词:水文-地貌-生态;演变过程;耦合关系;互馈关系;多维调控;黄河三角洲中图分类号:P737;X171.1㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:1001-6791(2023)06-0984-15收稿日期:2023-06-12;网络出版日期:2023-10-19网络出版地址:https :ʊ /urlid /32.1309.P.20231019.1237.002基金项目:国家自然科学基金资助项目(U2243207);河南省自然科学基金资助项目(232300421017)作者简介:凡姚申(1989 ),男,河南项城人,高级工程师,博士,主要从事河口海岸水沙动力地貌研究㊂E-mail:fysmyself@通信作者:窦身堂,E-mail:doushentang@ 河口三角洲作为河陆海相互作用的关键区域,给人类和全球众多生物提供了重要栖息场所和物质来源,是地球表层极具价值的生态系统,也是经济社会可持续发展的核心地带[1],在全球有效碳存贮与碳中和方面具有不可替代性[2-3]㊂维护河口演变平衡关乎三角洲的稳定与资源利用的可持续性,是沿海经济社会发展的重要基石㊂然而,河口三角洲演变具有时空波动性强㊁变化响应敏感㊁边缘效应显著以及环境异质性高等特性,属典型的易失衡区㊂20世纪50年代以来,河流入海水沙减小叠加海平面上升和极端气候事件,导致全球大多数河口三角洲出现岸滩侵蚀㊁土地淹没㊁生态环境破坏等一系列问题[4]㊂因此,河口地貌演变与生态系统演化成为近期及未来研究热点, 大河三角洲计划 (Mega-Delta Programme)已列入联合国 海洋科学 十年行动计划(2021 2030年),同时相关问题也纳入了‘国家重大科技基础设施建设中长期规划(2012 2030年)“㊂黄河是以高含沙量著称的世界级大河,大量入海泥沙在河口沉积造就了广袤的河口三角洲,同时孕育了世界上暖温带保存最广阔㊁最完善㊁最年轻的湿地生态系统,是黄河下游与环渤海地区的天然生态屏障㊂黄河三角洲属于河控多沙型河口三角洲,由1855年黄河在铜瓦厢决口流入渤海后经过11次大的流路变迁㊁泥沙堆积而形成[5-6]㊂黄河三角洲稳定是黄河流域与环渤海地区的防洪安全㊁供水安全㊁生态安全和经济社会发展全局的重要基础㊂2019年,黄河流域生态保护与高质量发展上升为国家重大战略,明确提出 黄河三角洲要做好保护工作,促进生态系统健康,提高生物多样性 ㊂然而,与世界大河三角洲类似,黄河三角洲也同样承受着来自河流㊁海洋和人类活动的多重压力,目前已出现入海泥沙急剧变化的新现象[7];河口由快速向海淤进到缓慢沉积,水下三角洲局部出现侵蚀迹象,正处于冲淤转型新时期[8-9];尾闾沟汊不断撕裂产㊀第6期凡姚申,等:黄河三角洲水文-地貌-生态系统演变与多维调控研究进展985㊀生㊁孕育发展,拦门沙出露水面,河口前缘淤积延伸出现新状态[10]㊂在新情势下,黄河三角洲水文㊁地貌㊁生态演变与响应机制更加复杂㊂目前,国内外在黄河三角洲水文和地貌过程及生态现状等各个方面都取得了一系列重大研究成果,但对其演变与调控研究进展综述性文献却较少㊂本文就近30a来黄河三角洲水文-地貌-生态演变与调控的相关研究进展进行归纳和总结,包括黄河三角洲子系统演变过程㊁耦合作用关系以及多维调控理论与技术等,探讨目前存在的主要问题,并对今后研究方向作出展望㊂1㊀水文-地貌-生态子系统演变1.1㊀入海水沙变化与水文条件入海水沙是河口最典型的水文过程㊂20世纪50年代以来,随着河流建坝㊁采砂和引水等工程的建设,全球主要河流河口来水来沙量呈持续下降趋势,如红河流域Hoa Binh大坝建成后,泥沙通量较建坝前减少了约60%~70%[11],人类活动使珠江口内泥沙淤积量减少约29%[12]㊂与世界大河河口类似,黄河口入海泥沙也呈显著减少的趋势㊂1960年三门峡水库开始运行以前是黄河入海水文过程的 天然期 ,据利津水文站20世纪50年代水沙资料显示,该时期黄河口年均入海水量为480亿m3㊁沙量为13.4亿t㊂1986年后黄河年均入海水沙进入枯水少沙期,水㊁沙量分别是天然期的35%和18%㊂20世纪90年代河口出现连年断流,小浪底水库调控运用以来(2002 2022年)黄河不再断流,但黄河水文情势仍处于水沙延续枯少期[10]㊂黄河口入海水沙的这些变化势必会对河口地貌和生态演变造成影响,对于黄河口地区的管理和保护,需要综合考虑水沙输送的变化趋势,采取相应的措施来维护河口地貌稳定和生态系统健康发展㊂河流入海泥沙输运扩散过程已成为河口海岸和近岸海洋学研究的前沿和热点问题㊂入海泥沙扩散机制是三角洲地貌演变的重要环节,但受区域动力特征及混合过程和流域㊁海洋动力过程相互作用的影响,探究河口泥沙扩散途径和范围一直是难点[13-14]㊂黄河水沙入海上层径流与底层海流作用形成的切变锋锋面拦阻,是限制河口入海泥沙的重要因素和河口拦门沙形成的重要动力机制[15]㊂季节性海水温度变化是影响水沙扩散的另一个重要因素,相比于冬季,夏季表层海水温度升高,水体分层强烈,上下层易形成温度切变锋,表层高含沙冲淡水向外海扩展更远㊂入海水沙在黄河口不同区域呈现输运沉积特征差异,但已有研究结果并不统一㊂有研究认为扩散范围限制在15m等深线以浅区域[16];另一部分研究则认为入海泥沙输运按一定比例沉积在拦门沙(河口)㊁水下三角洲(滨海)㊁外海,但不同研究中各区域比例存在较大差异,未能达成共识[17]㊂黄河口海域盐度1958 2000年总体呈上升趋势[18],盐度升高对河口三角洲地下水位变化㊁土壤盐分分布产生影响,进而对河口三角洲湿地发育有较大影响㊂黄河三角洲区地下水主要为微咸水㊁咸水和卤水[19],以往研究聚焦于黄河三角洲地下水淡咸水的形成和演化㊁地下水土壤空间分异规律㊁营养盐入海通量变化等[20],但对地下水埋深㊁土壤盐分时空分布特征与黄河入海径流变化的相关性研究仍不充分㊂1.2㊀尾闾冲淤与三角洲地貌演变黄河 善淤㊁善决㊁善徙 ,其尾闾入海流路历经10余次大规模改道后叠置形成复杂的三角洲叶瓣体系㊂随着叶瓣不断向海延伸,改道点有向上游移动的趋势[21]㊂从水动力学机制来看,河床纵向坡度减小和回水效应是造成河流改道的重要原因[22]㊂自1976年起入海流路改道至清水沟,对清水沟河道演变及影响因素研究成果颇丰㊂Zheng等[23]将清水沟流路演变分为快速淤积(1976 1980年)㊁河道展宽(1980 1985年)㊁河道萎缩(1985 1996年)和河道下切加深(1996 2015年)4个阶段㊂Han等[24]指出河道地形受水沙调控㊁尾闾改道和三角洲前缘发育程度等因素制约,且河道在来水来沙量较小时萎缩变浅,在来水量较大时下切展宽㊂刘清兰等[25]基于正交曲线网格建立利津站以下河道数字高程模型,发现调水调沙改变了入海水沙的年内分配,造成尾闾河道的持续冲刷,2002 2017年累计冲刷泥沙量为6240万m3;但经过多年冲刷,986㊀水科学进展第34卷㊀受河床整体下切和河口淤积延伸影响,调水调沙的冲刷效率在持续降低㊂黄河三角洲总体地貌演变特征为行河流路岸线淤积延伸㊁不行河流路岸段持续蚀退,三角洲地貌演变呈现显著的空间异质性和不平衡状态㊂陆上三角洲年代际地貌演变可归纳为4个连续阶段,分别为快速淤长期(1976 1981年)㊁缓慢淤长期(1981 1996年)㊁缓慢侵蚀期(1996 2002年)和缓慢淤长期(2003 2013年)[26]㊂Cui等[27]从三角洲平均高潮线的角度分析,也得出类似的三角洲演变阶段㊂Xu[28]认为陆上三角洲的淤长与夏季东亚季风指数密切相关,但也有学者提出人为河流改道等人类活动是影响陆上三角洲岸线动态的重要因素[29]㊂现行清8汊河(1996年开始行河)水下滨海区地貌冲淤演变特征可划分为中速淤积(1996 2002年)㊁快速淤积(2002 2007年)㊁缓速淤积(2007 2015年)和快速侵蚀(2015 2016年)[30],从空间上来看口门滨海区呈淤积状态,而孤东近岸和1996年废弃的老河口区呈冲刷状态[31]㊂Ma等[32]分析了近年来黄河三角洲潮滩㊁低潮线和水下地貌的动态,认为12m等深线是冲淤平衡转换带㊂不行河的刁口河流路和神仙沟流路河口海岸侵蚀显著,1976 2000年岸线分别向陆后退约7km和4.5km㊂Chu等[33]指出1976 2000年最大的侵蚀区出现在刁口河和神仙沟行河期间形成的向海堆积的凸角处㊂Li等[34]提出刁口河流路河口的蚀退演变经历的主要3个阶段:1976 1985年的快速侵蚀㊁1985 1992年的缓慢侵蚀和1992 1996年的侵蚀淤积调整阶段㊂3个阶段刁口河口侵蚀速率逐渐降低,在1976年后刁口河流路水下三角洲被重塑成与1976年之前截然不同的缓坡形态[35]㊂Zhang等[36]认为尾闾河道摆动㊁相对海平面变化㊁区域海洋水动力及地方工程建设是影响该区域岸线变化的重要因素㊂Fan等[37]对黄河三角洲北部潮间带范围时空演变进行了分析,指出北部潮间带蚀退不仅受海洋动力影响,也受到人类围垦的影响㊂由此可见,黄河口地貌演变是一个复杂而多变的过程,受到河流水文泥沙㊁海洋水动力条件和人类活动等多种因素的综合影响,亟需从微观层面揭示各影响因素的耦合互馈与相互作用关系及其地貌变化机制,这是理解河口地貌演变的关键所在㊂1.3㊀河口生态条件与生态演化黄河三角洲湿地是中国暖温带保存最广阔㊁最完善㊁最年轻的湿地生态系统,沿海滩涂广泛发育,湿地植物富集㊂根据水体类型和存续方式的不同,黄河三角洲湿地可分为淡水湿地㊁咸水湿地和半咸水湿地㊂淡水湿地多以河流为轴分布在河道两侧,咸水湿地主要分布于海岸带附近,半咸水湿地则主要分布于河流与海洋的交汇地带[38]㊂黄河口湿地生境类型极为丰富,万千生物得以在此栖息繁衍㊂然而,黄河三角洲成陆时间较短,土壤发育年轻,生态发育层次低,适应变化能力弱,抵抗外界干扰能力差,属脆弱生态敏感区[39]㊂近年来,对于世界大多数河口来说,高强度人类活动㊁海平面上升及风暴潮等引起的陆海水沙条件改变导致河口湿地已出现不同程度的退化㊁侵蚀或永久消失(如围垦),进而加剧了河口生境的脆弱性,危及河口生态安全㊂因此,最近10a来关于河口湿地恢复的一系列成果不断出现,长江三角洲通过构建低矮堤坝以形成坝内植被恢复生态[40],美国密西西比河三角洲试图将疏浚泥沙与沼泽恢复结合以稳定海岸[41],荷兰则努力推行利用北海沉积物哺育潮滩,构建牡蛎礁防护海岸侵蚀等一系列措施以恢复河口湿地生态[42]㊂针对黄河三角洲滨海湿地严重退化的问题,学者们开展了大量修复研究和示范工作㊂前期,黄河三角洲退化滨海湿地的修复工作,多注重植被覆盖的恢复效果,且多简单采取围封和补充淡水相结合的方式,过分依靠自然恢复,人工重建发挥作用不足㊂这样的修复方式,不仅耗水量巨大,且导致恢复后的植被群落结构简单,生物多样性丧失,作为鸟类栖息地的重要生态服务功能被严重削弱,影响了湿地功能的正常发挥㊂近期,许多学者针对气候变化㊁工农业发展和外来物种入侵等因素共同影响下的植被动态进行研究,并取得了新进展,获得了新认识㊂例如,有学者发现黄河三角洲受人工干扰影响湿地植被景观破碎化程度剧烈,景观多样性指数呈下降趋势[43],加之河口来水来沙减少㊁海岸侵蚀和海水入侵加剧致使湿地植被恢复和绿化受到更加严重的盐碱胁迫[44],而修复水文连通和实施生态补水对盐沼植物和水生动物的生存以及生物多样性具有积极作用[45]㊂综合来看,黄河三角洲湿地面临着严重退化的挑战,通过学者们的研究和努力,可以找到解决问题的新途径,修复工作需要更加注重湿地的生态功能,采取合适的措施来恢复植被和保护生物多样㊀第6期凡姚申,等:黄河三角洲水文-地貌-生态系统演变与多维调控研究进展987㊀性,以确保湿地生态系统的可持续发展㊂2㊀水文-地貌-生态子系统耦合关系2.1㊀水文条件对河口地貌的影响水文条件(包括水动力与泥沙运动)引起河口三角洲地形地貌变化㊂径流入海后与潮流㊁波浪等相互作用下的泥沙扩散㊁沉积㊁起动㊁平流及底沙再悬浮是河口区的典型水沙动力过程,见图1[46]㊂对于多沙河口而言,高含沙径流动力常以射流的方式入海[47],泥沙沉积与侵蚀的不同模式塑造了不同形态的河口前缘地貌[48]㊂Warrick[49]研究发现在入海泥沙通量突然增多时,泥沙首先在河口沙嘴潮间带淤积,几个月后波浪再悬浮和余流输运作用将泥沙带到口门附近的洲滩形成堆积体,随着堆积体在沿岸方向不断延伸,三角洲几何形态逐渐呈扇形发育㊂在洪水期间,径流作用尤为突出,往往取代潮流成为控制泥沙输移的关键因素[50],在强径流的作用下河床中形成双向螺旋流,掘蚀河床而将泥沙向河床两侧堆积,随后水下沙坝出露海面并逐渐将河道分汊[51]㊂黄河调水调沙塑造了强径流入海条件,黄河口近岸落潮动力加强,涨潮动力减弱,含沙量显著增大[52],入海泥沙普遍以异轻羽状流的形式在河口附近的有限区域内沉积[53],在没有大风扰动的情况下河流入海悬沙浓度大于29.0kg/m3时会产生高密度泥沙异重流[54]㊂调水调沙期间大量泥沙沉积促使河口口门地貌发生快速变化,进而引起入海主流的快速摆动[55]㊂黄河入海泥沙还具有 夏储冬输 的特点,夏季在河口附近沉积的泥沙成为冬季泥沙输运的重要来源,冬季泥沙输运量远远大于夏季且有向外海输运的趋势[56-57]㊂图1㊀河口区典型水沙动力过程Fig.1Typical water and sediment dynamic processes in the estuary水沙供给的多寡是哺育河口三角洲地貌发育与否的充分条件㊂多沙时期遵循三角洲面上呈 大循环 及流路自身的 小循环 演变规律[58]㊂此后,针对流路地貌稳定问题,提出了出汊是影响流路稳定的关键问题,并揭示了 淤积 延伸 出汊摆动 改道 流路演变的自然规律[59]㊂在少沙情势下,行河口门造陆幅度趋于减缓,在个别来沙量较少年份甚至出现侵蚀[60],局部逐渐呈现由河控型向海控型转变的趋势㊂黄河口海岸动态平衡的沙量阈值是当前研究的焦点,但研究成果差别较大(表1)㊂研究方法大多是建立描述某一时段内陆地面积变化特征的因变量与水沙条件自变量的统计关系,得到因变量为0时的平衡沙量或临界水沙组合关988㊀水科学进展第34卷㊀系式㊂从反映流路淤积延伸㊁河海交汇作用最强㊁海岸侵蚀最剧烈的角度选择海岸线标准,研究三角洲陆地变化及海岸动态稳定沙量很有必要㊂表1㊀维持黄河口海岸动态平衡的沙量阈值Table1Critical sediment load to maintain the dynamic balance of the Yellow River estuary coast序号空间范围时间范围研究资料临界沙量/(亿t㊃a-1)文献1行河海岸 ʈ2[61] 2黄河陆上三角洲1855 1976年滨海区水深 2.45[62] 3黄河陆上三角洲1955 1989年海域海图 2.78[63] 4清水沟陆上三角洲1976 1997年滨海区水深 1.51[64] 5刁口河陆上三角洲1953 1973年滨海区水深 4.21[64] 6清8汊陆上三角洲1996 2005年遥感影像 1.63[28] 7清水沟陆上三角洲1976 2005年遥感影像 3.31[28] 8清水沟水下三角洲1977 2005年水深地形 1.29~1.79[35] 9清8汊陆上三角洲2002 2015年遥感影像0.48[37] 10清8汊水下三角洲1996 2016年水深地形0.414~0.623[31] 11黄河陆上三角洲1976 2015年遥感影像 1.76[65] 12清水沟水下三角洲1997 2018年水深地形 1.09~1.65[32]㊀㊀需要指出的是,即便黄河入海水沙发生了显著变异,黄河进入了枯水少沙期,但2002年实施调水调沙以来现行河道仍在淤积延伸,尾闾河道依然处于不断出汊变动中㊂如2018年以来,黄河口各汊道交替成为行水主汊,河口泄洪排沙主通道不断变化(图2)㊂汊道频繁演变不仅严重威胁河口两岸防洪安全,而且可能破坏河势稳定㊁引起流路摆动㊂不仅如此,2020年多次洪水径流输沙入海后,河口河道呈现出明显的淤积趋势,河道前缘出现二级分汊,支汊淤积萎缩与拦门沙交互作用形势更加复杂㊂这些变化综合表明,在经历了近40a的黄河来沙减少后,黄河口地貌系统正在面临不同程度的转变,淤积和侵蚀共存,尤其是侵蚀型地貌,受前期沉积物特性㊁海洋常规/非常规动力和植被附着特征影响更为复杂,亟需从水文-地貌-生态系统的整体层面揭示河口地貌变化机制,这是理解地貌多维耦合响应机理与状态转化的关键所在㊂图2㊀黄河口主支汊道频繁演替Fig.2Frequent succession of the main tributaries of the Yellow River estuary㊀第6期凡姚申,等:黄河三角洲水文-地貌-生态系统演变与多维调控研究进展989㊀2.2㊀河口地貌反馈影响水文条件水文条件塑造河口地貌,而河口地貌是河口水文条件的地形边界,其响应水文条件的结果必定也会反馈影响水文条件,因此两者存在明显的耦合作用㊂河口拦门沙(沙坝)是河海动力相互作用后径流能量耗散㊁咸淡水混合泥沙絮凝加速沉积而成的堆积体[66],也是河口地貌反馈影响水文条件最明显的区域㊂在黄河三角洲的各种沉积环境中,拦门沙的沉积速率最高,河流输送入海的沉积物中,约有30%~40%的入海泥沙沉积在拦门沙区域内[67]㊂不同径流量对拦门沙形态发育影响不同,在高径流量时期形成双叶瓣单河道形式的拦门沙,在低径流量时期形成单叶瓣双河道形式的拦门沙㊂拦门沙的淤高和延伸可以影响河口一系列水沙运动过程,如Li等[68]发现拦门沙的存在可以改变河口环流和床面剪应力,进而影响河口最大浑浊带的形成;Gong等[69]指出河口拦门沙的水力控制在被背风跳跃阻挡的状态下,可以通过潮泵输运增强向陆地的盐输送,这表明拦门沙对盐的运移具有重要的控制作用㊂细颗粒泥沙在黄河口不断淤积,口门拦门沙发育充分㊂拦门沙形成之后,侵蚀基面抬高,对河道泄水排沙十分不利,导致水位壅高,产生溯源淤积,加重下游河道抬升,是黄河口影响下游河道防洪安全的根源㊂学者们对于黄河口拦门沙淤积反馈的影响距离有不同看法,有的认为河口淤积延伸将导致整个黄河下游河道长期难以平衡[70-71],有的则认为仅在感潮河段涨潮时才产生溯源淤积[72],大多认为溯源淤积影响范围在泺口与艾山之间[73]㊂曹文洪等[74]基于概化河工模型研究发现黄河口拦门沙的形成与滞流点的关系非常密切,河口径流与潮流的交汇处(滞流点)的位置在拦门沙顶部变动㊂黄河口拦门沙出露水面后,河口沙嘴不断向外凸出,这导致现行河口外涨潮优势流呈舌状向南部莱州湾方向伸展,有利于泥沙的净输入[75]㊂这些研究结果表明黄河口地貌与水文之间的关系是非线性㊁多元和时空变化的,由于获取准确㊁连续的水文和地貌数据仍然是一项挑战,缺乏高质量的观测数据限制了对黄河口水文-地貌互馈机制的深入研究㊂2.3㊀河口生态与水文-地貌的相互作用河口生态过程与水文-地貌之间存在复杂的耦合关系,水文是河口地貌演化㊁地下水及盐度等生境条件和生态演替的主要驱动因素,生态水量是各类生物生长的必要物质(水文的直接作用),水文作用引起的地貌演变为生物提供稳定的基底(水文的间接作用)㊂为此,生态专家提出在潮滩湿地生态修复时应着重注意生物和物理缓解作用之间的相互作用,如盐沼植被的存在削弱了水动力,从而减少了滩面侵蚀,反过来水动力的削弱和沉积物稳定性的增加也有利于盐沼植被生长[76]㊂地貌高程(影响水位)和盐度是决定滨海湿地植物存活和分布的最关键环境因子[77],不同植物对高程和盐度的要求不同,水-盐环境(一般指水位和盐度环境)对不同的盐沼植物存在一个临界值,一旦水-盐环境胁迫超过盐沼植物的耐受阈值,将直接影响植物的生长及存活[78-80]㊂受水-盐胁迫影响,黄河三角洲湿地植被从海向陆呈连续带状分布格局,主流植被类型依次为碱蓬㊁芦苇㊁柽柳㊂植物根系促淤,会抬高地表高程,是生物反馈地貌的集中体现㊂互花米草盐沼繁殖能力强㊁根系茂密,黄河三角洲于1990年首次引种互花米草,最初目的是用于保滩促淤,然而近年来却成为入侵物种,导致黄河口滨海湿地生态失衡;2011年后,黄河三角洲地区互花米草开始进入快速扩散期,并迅速入侵土著植被栖息地;到2020年,现行河口区互花米草分布面积达52.7km2,占总盐沼面积的31%[43]㊂互花米草具有较强繁殖能力,其形成的盐沼植被丰度较高,增强了局部沉积,黄河三角洲湿地互花米草群落的地表高程变化速率为58.8ʃ19.4mm/a,远高于土著植被碱蓬和柽柳[81]㊂互花米草增加了地表高程,也降低了黄河口自然湿地淹水频率[82]㊂河口生物与水文-地貌环境的相互作用不仅在时间尺度上不断累积,也会通过空间尺度上的交流影响河口地貌形态㊂河口潮滩生物出现的规律性的斑图形态,是盐沼在不同尺度上对水动力和泥沙沉积作用的响应,也称为自组织斑图[83-84]㊂黄河三角洲潮滩微地貌斑图呈现季节性变化,每年4 6月伴随着滩涂上泥螺生物量的增加,微地貌斑图逐渐减弱,受泥沙扩散㊁水流再分配过程交互作用的影响,高丘上的底栖微藻生物量明显高于洼地[85]㊂随着对生物-地貌耦合关系的认识,在研究河口水沙地貌变化时,越来越多的学者考虑在传统地貌模型的基础上引入生物过程[86-87]㊂以基于水沙动力过程的数学模型为主流,通过较准确地还。

水沙对黄河三角洲湿地景观格局演变的影响分析郭宇;孙美琪;王富强;周祖昊【期刊名称】《华北水利水电学院学报》【年(卷),期】2018(039)004【摘要】黄河三角洲湿地是中国最大的新生湿地生态系统.水沙是湿地发生景观格局变化最重要的驱动因子,因此,研究水沙对黄河三角洲湿地景观格局的影响具有重要意义.利用黄河三角洲湿地1976、1984、1992、1996、1999、2001、2004、2006、2010、2014年共10期的遥感影像解译数据,黄河下游利津水文站1976—2014年的实测数据及野外实地调查资料,系统分析了水沙变化对黄河三角洲湿地景观格局的影响,以及景观格局指数与水沙变化间的关系.研究结果显示:1976—2014年黄河三角洲湿地的斑块面积减少,斑块个数、斑块密度增加,湿地破碎化程度加剧;2002年小浪底调水调沙后,湿地景观格局指数逐步回升并趋于稳定;黄河三角洲湿地景观格局变化与利津站径流量、输沙量、含沙量具有显著的相关关系.研究结果可为黄河三角洲湿地生态系统保护、修复与治理提供科学依据.【总页数】6页(P36-41)【作者】郭宇;孙美琪;王富强;周祖昊【作者单位】河南省焦作水文水资源勘测局,河南焦作454002;华北水利水电大学水利学院,河南郑州450046;华北水利水电大学水利学院,河南郑州450046;水资源高效利用与保障工程河南省协同创新中心,河南郑州450046;中国水利水电科学研究院水资源研究所,北京100053【正文语种】中文【中图分类】TV125【相关文献】1.三门峡库区水沙变化与湿地景观格局演变关系 [J], 杨恒;王世岩;李志萍;毛战坡;王亮;程东升;杨素珍2.黄河三角洲湿地景观格局演变研究 [J], 王瑞玲;黄锦辉;韩艳丽;王新功;葛雷;娄广艳;黄文海3.基于Landsat的黄河三角洲湿地景观时空格局演变 [J], 卢晓宁;黄玥;洪佳;曾德裕;杨柳青4.水沙对黄河三角洲湿地景观格局演变的影响分析 [J], 郭宇;孙美琪;王富强;周祖昊;;;;;5.水沙变化对黄河三角洲湿地景观格局演变的影响 [J], 李胜男;王根绪;邓伟;胡远满因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

黄河三角洲湿地景观演变驱动力浅析江珍1李淑贞2陈吕平1马辉3（1黄委人劳局 2 黄河流域水资源保护局 3 黄委规划计划局）摘要：在1986年、1996年和2004年湿地时空变化规律的基础上，研究分析黄河现代三角洲湿地景观演变的主要驱动力。

结果表明：黄河水沙资源变化是湿地景观演变的根本动力，不合理的土地利用开发、水利工程建设、自然灾害、文化因素是湿地景观演变的主要驱动力。

关键词：景观演变；驱动力；黄河现代三角洲湿地由于蕴藏着丰富的湿地资源，黄河现代三角洲已成为是国际上以保护黄河口新生湿地系统和珍稀濒危鸟类为主体的重要湿地之一，同时还成为黄河河流健康的重要标志。

但是，近20年来，随着黄河入海水沙量锐减、人类活动加剧及对湿地认识不足等，湿地原有的生态功能受到巨大的不同程度的破坏。

因此，分析黄河三角洲湿地景观时空演变演替规律，明确景观演变驱动因子，确定湿地生态系统退化的驱动因子，将有助于更好地维持黄河河口生态系统的可持续管理。

1 湿地景观本文是以与黄河来水联系密切的黄河现代三角洲内湿地作为研究区。

黄河现代三角洲指以渔洼为顶点，北起挑河口，南至宋春荣沟的扇形地带，面积约2,400km2，是由1976年黄河入海流路人工改道控制而成。

黄河的填海造陆以及频繁改道，形成了独特的黄河河口湿地生态系统。

黄河现代三角洲湿地总面积1570 km2。

由于众多季节性河流在此入海口分叉较多，故多为自然湿地，其面积为892 km2，主要分布在东部和北部地区，尤其在南起小岛河河口，北起徒骇河河口的东部地区多种湿地并存，集中连片。

人工湿地面积为678 km2，主要为水稻田、水库、人工盐田等，多在中西部地区广泛分布。

从地区分布上，三角洲湿地在沿海地区分布较为集中，面积也较为广阔，随着向内陆的推移，面积逐渐减少，分布也较零散。

1.1 水文特性黄河是形成和维持本区水系的主导因素。

据利津水文站实测资料计算，黄河入河口地区的年均径流量为4.19*1010 m3，变幅相差10.6 倍；黄河河口地区年均流速为1330 m3/s，最大可达10400 m3/s，最小即断流。

应用生态学报2010年11月第21卷第11期Chinese Journal of Applied Ecology，Nov．2010，21（11）：2904－29111995—1999年黄河三角洲东部自然保护区湿地景观格局变化*刘艳芬1，2＊＊张杰1马毅1单凯3靳晓华4王进河5（1国家海洋局第一海洋研究所，山东青岛266061；2东营市海洋与水产研究所，山东东营257091；3黄河三角洲国家级自然保护区管理局，山东东营257091；4内蒙古师范大学，呼和浩特010022；5东营市海洋与渔业局，山东东营25709）摘要基于1995和1999年的Landsat TM遥感影像，结合地理信息系统技术，分析黄河改道清8汊（1996年）前后的1995—1999年黄河三角洲东部自然保护区（位于黄河现行流路入海口处）湿地景观格局的变化特征，以及影响湿地景观格局变化的驱动因素．结果表明：1995—1999年，保护区湿地仍以天然湿地为主，人工湿地比重极小，期间非湿地面积大幅增加，而天然湿地和人工湿地面积则呈下降趋势，其中，裸露淤泥质滩涂和沼泽湿地面积明显萎缩；尽管保护区湿地景观类型、形状、结构的变化程度不均一，且各景观类型在空间分布上的团聚程度变化不均衡，但总的看来，保护区景观整体结构趋于复杂化，破碎化程度有所加深，内部各景观类型从大块连续的镶嵌分布向小块离散分布转变；影响保护区湿地景观格局变化的主要因素有3个：黄河改道、黄河断流和人类活动．关键词改道黄河三角洲湿地景观格局文章编号1001－9332（2010）11－2904－08中图分类号Q149文献标识码AChanges of wetland landscape pattern in Eastern Yellow River Delta Nature Reserve from1995to1999．LIU Yan-fen1，2，ZHANG Jie1，MA Yi1，SHAN Kai3，JIN Xiao-hua4，WANG Jin-he5（1First Institute of Oceanography，State Oceanic Administration，Qingdao266061，Shandong，China；2Dongying Marine and Fishery Institute，Dongying257091，Shandong，China；3Administration Bureau of Yellow River Delta National Nature Reserve，Dongying257091，Shan-dong，China；4Inner Mongolia Normal University，Hohhot010022，China；5Dongying Ocean andFishery Bureau，Dongying257091，Shandong，China）．-Chin．J．Appl．Ecol．，2010，21（11）：2904－2911．Abstract：Based on the1995－1999Landsat TM images and geographic information systems，thispaper analyzed the change characteristics of wetland landscape pattern in the Eastern Yellow RiverDelta Nature Reserve（an inlet of current flow path emptying into the sea），and related drivingfactors during the past few years pre and post the Yellow River diverting into Qing8anabranches in1996．In1995－1999，natural wetland was still the matrix of the wetlands in the Reserve，whileconstructed wetland only had a very small proportion．A substantial increase was observed in thearea of non-wetlands，and a decline was found in the area of natural and constructed wetlands，among which，bare muddy tidal flats and marshes shrank significantly．Though the landscape typesin the reserve had no homogeneity in the changes of shape and structure，and their aggregationdegree in spatial distribution varied，the overall landscape structure became more complicated andfragmented，and the distribution of inner landscape types converted from continuously large blocksto discretely small patches．River diversion，flow break，and human activities were the main threedriving factors leading to the changes of the wetland landscape pattern in the reserve．Key words：diversion；Yellow River Delta；wetland；landscape pattern．*海洋公益性行业科研专项（200705027）资助．＊＊通讯作者．E-mail：yfliu@yic．ac．cn2010-02-04收稿，2010-08-17接受．位于渤海南部黄河入海口沿岸的黄河三角洲是世界上陆地资源生长最快的地区之一［1］．但进入20世纪70年代后，黄河开始频频断流，尤其是1996年后，黄河枯水断流加剧［2］，水沙量的减少使三角洲造陆速率减慢、海岸侵蚀加剧［3－5］．黄河三角洲自然保护区位于黄河入海口，是以保护黄河口新生湿地生态系统和珍稀濒危鸟类为主体的国家级自然保护区［6］，保护区滨海湿地是在三角洲沉积体上逐步发育演化而来，因此三角洲的冲淤演变将直接影响滨海湿地的发育演化，而三角洲滨海湿地的萎缩和退化也将直接威胁到保护区鸟类赖以生存的栖息地［7－9］以及生态系统的生态过程和景观结构的完整性，最终影响生物多样性［10］．目前，国内学者对于黄河三角洲湿地变化及其驱动因素的关注和研究很多［11－13］，但研究对象多立足于整个近代或现代黄河三角洲，尺度较大，针对湿地演变较剧烈的黄河三角洲东部自然保护区的研究则鲜见报道．鉴于此，本文以地处黄河入海口的黄河三角洲自然保护区为研究对象，利用1995和1999年的Landsat TM遥感影像，结合地理信息系统技术，对2000年黄河正常行水之前、黄河改道清8汊前后短期内保护区的湿地景观格局状况进行分析，探讨在此期间影响保护区湿地景观格局变化的驱动因素，为湿地保护和管理提供科学依据．1研究地区与研究方法1.1研究区概况黄河三角洲东部自然保护区（以下简称“保护区”）地处黄河现行流路入海口处（37ʎ40'—38ʎ10'N，118ʎ41'—119ʎ16'E），总面积约1230km2，定位于保护黄河口新生湿地生态系统和珍稀、濒危鸟类［6］．保护区植物资源种类复杂多样，境内以盐生和水生植物为主，据初步统计［14］，保护区共有维管植物48科81属180余种，比较典型的植物群落有芦苇（Phragmites communis）群落、翅碱蓬（Suaeda heterop-tera）群落，以及在国际上具有原生性和稀有性的柽柳（Tamarix chinensis）、杞柳（Salix integra）群落等．保护区鸟类资源非常丰富，总数达287种，水禽资源尤为丰富，其中，国家一级保护鸟类有7种，包括白鹳、中华秋沙鸭、金雕、白尾海雕、大鸨、白头鹤、丹顶鹤，国家二级保护鸟类有斑嘴鹈鹕、海鸬鹚等34种［6］．1.2数据资料及预处理为了较准确地反映湿地植被的生长状况，本文采用植被生长季节的遥感数据．选择1995年6月和1999年9月Landsat TM为主要数据源，采用1、2、3、4、5、7共6个波段，空间分辨率为30m．利用经过几何精校正的1999年9月的Landsat TM影像，对只经过几何粗校正的1995年6月Landsat TM影像进行几何配准：分别在两幅影像上选取近20个地面控制点对（均匀分布在整个影像区域内），采用三次多项式模型、双线性内插法对影像进行重采样．配准误差在0.2个像元以内，满足精度要求．数据基础为WGS84地理坐标系和UTM投影．为了提高遥感解译精度，解译过程中主要参考本课题组多次的野外调查和验证数据资料（包括地物照片和录像视频），以及1995年调绘的1ʒ50000地形图和20世纪80年代末至90年代初的历史调查图件资料（涉及地貌、土地利用、植被、土壤等）．1.3湿地景观分类体系的建立湿地分类是进行湿地科研、保护与管理的基础，但由于世界各地湿地类型复杂多样，不同学者对湿地的界定范围、分类目的和出发点不同［15－16］，要制定一个完整的定量分类指标和分类系统比较困难．因而，至今国际上的湿地分类系统仍不统一．本文针对保护黄河三角洲湿地鸟类生境的目的和需要，借鉴国内外湿地分类研究成果［17－19］，结合保护区湿地生态系统特征，建立了保护区湿地景观分类体系（表1）．该分类体系分为2级：第一级，根表1保护区湿地分类体系Tab．1Classification of the wetlands in the Nature Reserve 一级分类First level二级分类Second level描述Specification天然湿地Natural浅海水域Shallow waters潮间带下部浅海水域wetlands裸露淤泥质滩涂Bare muddy tidal flat无或极少有植被覆盖的潮间带滩涂潮沟Tidal creek海水长期冲刷侵蚀滩涂，形成向陆地延伸的溪流水面河口水域Estuarine waters从口门至口外海滨段的淡水舌锋缘之间的永久性水域河流湿地Riverine wetlands包括河流水面、河流滩地沼泽湿地Palustrine wetlands生长季节土壤积水，有水生植物生长，也包括无长期性积水的草甸湿地和木本湿地人工湿地Constructedwetlands海水/淡水养殖Seawater/freshwater aq-uaculture鱼、虾蟹养殖池农用湿地Agriculture wetlands水稻田、水塘蓄水区Reservoir水库509211期刘艳芬等：1995—1999年黄河三角洲东部自然保护区湿地景观格局变化据成因的自然属性，将湿地分为天然湿地和人工湿地两大类；第二级，天然湿地根据研究区域微地貌进行划分，人工湿地则按照主要功能用途进行划分．另外，根据研究需要，将研究区非湿地类型划分为居民地、油田开发用地、耕地和林地．其中，耕地主要指小麦、棉花等旱地作物用地，林地主要指刺槐（Robinia pseudoacacia）林和杨树（Populus spp．）林．1.4景观格局分析方法本文从湿地景观类型的结构组成、面积、形状和分布特征3个方面来分析保护区湿地景观格局的变化，分别选取以下指标：1）描述结构组成的指标包括景观类型面积比重、景观类型丰富度、景观多样性指数、优势度指数、均匀度指数；2）描述面积的指标选择景观类型面积；3）描述形状和分布特征的指标包括景观形状指数、景观质心、数量、平均大小、景观边界密度、景观连接度．各指数的具体含义见文献［20］．考虑到利用栅格数据计算各指数时会因尺度问题对计算结果造成影响（即所谓的“尺度效应”），本文采用景观类型的矢量数据，利用ArcGIS分析软件和matlab编程软件实现对以上各指数的计算．本文利用转移矩阵分析不同景观类型之间的转换关系．2结果与分析2.1保护区湿地景观类型结构组成特征的变化2.1.1面积比重的变化从图1、图2可以看出，1995—1999年，天然湿地构成了保护区湿地的主体部分，占研究区景观总面积的83%以上，而海水/淡水养殖、农用湿地和蓄水区等人工湿地类型在保护区内的分布面积比重相对很小．由表2可以看出，浅海水域、裸露淤泥质滩涂和沼泽湿地是保护区三大天然湿地类型，它们的面积之和约占保护区景观整体面积的80%，这就决定了该地区湿地的主要结构和功能．研究期间，农林用地等非湿地景观面积比重增长，导致沼泽湿地和裸露淤泥质滩涂等天然湿地景观面积比重下降，表明保护区湿地在研究时段内整体上处于萎缩、退化趋势．2.1.2多样性指数的变化农用湿地的缺失，导致整个保护区景观类型总数从1995年的13类减至1999年的12类．由于景观类型总数的不同，在进行多样性指数变化分析时，如果选择Shannon多样性指数和优势度指数则不能准确反映各景观类型在不同时期内面积分配的均匀程度，这时选择具有比形式的均匀度指数则比较合适，通过计算发现前后两图11995和1999年保护区景观类型图Fig．1Map of landscape types in the Nature Reserve in1995 and1999．Ⅰ：潮沟Tidal creek；Ⅱ：耕地Cultivated land；Ⅲ：林地Woodland；Ⅳ：蓄水区Reservoir；Ⅴ：居民地Residential land；Ⅵ：浅海水域Shallow waters；Ⅶ：河口水域Estuanine waters；Ⅷ：河流湿地Riverine wetlands；Ⅸ：沼泽湿地Palustrine wetlands；Ⅹ：油田开发用地Oil fields；Ⅺ：海水/淡水养殖Seawater/freshwater aquaculture；Ⅻ：裸露淤泥质滩涂Bare muddy tidalflat．图21995和1999年保护区天然湿地、人工湿地和非湿地景观面积比重Fig．2Area proportions of natural wetlands，constructed wetlands and non-wetlands in the Nature Reserve in1995and 1999．A：天然湿地Natural wetlands；B：人工湿地Constructed wetlands；C：非湿地Non-wetlands．个时期景观整体的均匀度指数变化不大（表3），其值在0.6附近，表明保护区各景观类型面积的分配比例不均衡，整个研究区被少数几种主要的景观类型所控制．结合各景观类型的面积比重（表2）发现，浅海水域、裸露淤泥质滩涂、沼泽湿地是保护区的主导景观类型．由表4可以看出，1999年研究区天然湿地的景6092应用生态学报21卷表21995—1999年保护区景观类型面积的变化Tab．2Area change of landscape types in the Nature Re-serve between1995and1999景观类型Landscape type1995面积Area（km2）面积比重Areaproportion（%）1999面积Area（km2）面积比重Areaproportion（%）面化积变化量Areachange（km2）年际变化率Annualrate ofchange（%）A394.12631.37473.41338.3879.287 4.02B327.92626.10271.78022.03－56.146－3.42C14.757 1.1717.140 1.39 2.383 3.23D25.432 2.027.3330.59－18.026－14.22E24.803 1.9724.898 2.020.09510.08F314.65825.04237.18319.23－77.475－4.92G 6.0170.488.9460.73 2.9289.73H 5.5820.4400－5.582－20I 1.1790.09 1.1790.1000J0.7540.060.7550.0600K 1.9360.15 2.1230.170.186 1.92L122.5859.76169.12013.7146.5357.59M16.875 1.3419.693 1.60 2.818 3.34 A：浅海水域Shallow waters；B：裸露淤泥质滩涂Bare muddy tidal flat；C：潮沟Tidal creek；D：河口水域Estuarine waters；E：河流湿地River-ine wetlands；F：沼泽湿地Palustrine wetlands；G：海水/淡水养殖Sea-water/freshwater aquaculture；H：农用湿地Agriculture wetlands；I：蓄水区Reservoir；J：居民地Residential land；K：油田开发用地Oil fields；L：耕地Cultivated land；M：林地Woodland．下同The same bel-low．观多样性指数和均匀度指数均小于1995年，说明1999年天然湿地中各景观类型面积分配的均匀程度小于1995年；人工湿地的多样性指数变化与天然湿地相同，说明人工湿地中各景观类型面积分配的均匀程度有所下降．2.2保护区湿地景观类型面积的变化1995—1999年改道前后保护区景观总面积减少了22.997km2，其中湿地面积减少72.536km2，减幅约6.51%，天然湿地和人工湿地面积均有所减少，非湿地面积增加了49.539km2，增幅约3.94%（表2）．研究期间，除蓄水区外，保护区其他湿地景观类型的面积都发生了不同程度的变化：1）浅海水域、潮沟、海水/淡水养殖和河流湿地面积增加，裸露淤泥质滩涂、河口水域、沼泽湿地和农用湿地面积减少．2）面积相对增加的各湿地景观类型中，浅海水域面积增加最显著，约79.287km2，年际增长率为4.02%；海水/淡水养殖面积增加量一般，仅2.928 km2，但其年际增长率却高达9.73%；河流湿地面积增加量很少，但该景观中的河流滩地比重却从1995年的0增至1999年的53.59%．3）面积相对减少的各湿地景观类型中，沼泽湿地面积减少最多，77.475 km2，年际减少率为4.92%；农用湿地面积仅减少5.582km2，至1999年其面积比重为0，年际减少率高达20%；河口水域面积减少18.026km2，但其年际减少率也较突出，约14.22%．2.3保护区湿地景观类型形状和分布特征的变化2.3.1形状特征的变化本文采用面积加权平均形状指数和景观质心位置来描述保护区景观整体形状特征的变化．由表3可以看出，1999年保护区面积加权平均形状指数略大于1995年，说明1995—1999年保护区景观整体的形状结构变得复杂．对比两个时期的影像发现：1995年黄河入海口的三角洲叶瓣形状好似一个巨型的肺叶片，而黄河则好像是一根粗壮的支气管，将这个巨型的肺片对称切割；到1999年，黄河入海口的三角洲叶瓣已初具鸟足状，以黄河为界的南北叶瓣则完全不对称．保护区景观整体质心位置的计算结果表明：黄河改道不仅表31995和1999年保护区景观格局指数Tab．3Index of landscape pattern in the Nature Reserve in1995and1999年份Year面积Area（km2）斑块数Number ofpatches斑块密度Patch density（Patches·km－2）面积加权平均缀块形状指数Area weightedmean shapeindex边界密度Edge density（m·km－2）Shannon多样性指数Shannon’sdiversity index优势度指数Dominanceindex均匀度指数Evenessindex19951256.5587710.6135 1.9281273.4 1.6250.9400.634 19991233.5627930.6429 2.1671303.1 1.5830.9020.637表41995和1999年保护区天然湿地、人工湿地的多样性指数Tab．4Diversity index of the natural wetlands and constructed wetlands in the Nature Reserve in1995and1999景观类型Landscape type1995Shannon多样性指数Shannon’sdiversity index优势度指数Dominanceindex均匀度指数Evenessindex1999Shannon多样性指数Shannon’sdiversity index优势度指数Dominanceindex均匀度指数Evenessindex天然湿地Natural wetlands 1.3170.4750.735 1.2400.5520.692人工湿地Constructed wetlands0.9360.1620.8520.3600.3330.519709211期刘艳芬等：1995—1999年黄河三角洲东部自然保护区湿地景观格局变化使黄河河道本身从原来的东南方向向东北方向偏移了63.71ʎ，而且使整个保护区的景观质心位置发生了变化，1999年的景观质心位于1995年景观质心的西北方向，偏移距离为448m，两质心连线与南北方向线的夹角为65.55ʎ．从表5可以看出，保护区湿地景观类型中，潮沟的面积加权平均形状指数值最高，这与其形状扁长有关，而形状接近正方形的蓄水区的面积加权平均形状指数值最低，说明其形状较规则．1995—1999年，除蓄水区的面积加权平均形状指数未发生变化外，浅海水域、裸露淤泥质滩涂、河流湿地和沼泽湿地均有不同程度的上升，形状结构趋于复杂，而其余湿地类型则有所下降，形状结构趋于规则．2.3.2分布特征的变化景观整体的分布特征可用数量、平均大小和景观边界密度来描述．从表3可知，1995—1999年整个保护区景观数量增多，平均大小变小，说明1999年保护区景观整体的破碎度高于1995年，景观有从大块连续镶嵌式分布向小块离散分布转变的趋势；1999年景观边界密度大于1995年，说明景观的异质性增强．由于两个时期保护区景观整体的斑块密度均小于1个·km－2，说明期间保护区景观的整体破碎化程度均不高．各景观类型的分布特征可用同一景观类型内部个体之间的景观连接度来描述，其值越大，说明个体的聚集程度越高，空间结构越紧凑；反之，则聚集程度越低，空间结构越松散．研究期间，保护区裸露淤泥质滩涂、潮沟、河口水域和沼泽湿地的景观连接度变大，说明这些湿地景观类型的聚集程度有所提高，空间结构变得相对紧凑，而浅海水域和海水/淡水养殖的景观连接度下降，说明这两种湿地景观类型的聚集程度下降，空间结构变得相对松散（表5）．2.4保护区湿地景观格局的变化每一种湿地景观类型在空间上的变化往往会牵动某一种或某几种景观类型的相应变化，同样地，某一种湿地景观类型在空间上的变化也往往是其他某一种或某几种景观类型综合变化的结果．通过转移矩阵分析几种主要湿地景观类型与其他景观类型之间的转换关系，能进一步揭示驱动整个研究区域湿地景观格局变化的影响因素．2.4.1浅海水域从图1可以看出：1995年，黄河改道清8汊之前，保护区浅海水域被老河口沙嘴分割于两侧；1999年，在海水的侵蚀作用下老河口沙嘴前端滩面消失，原来被其分割于两侧的浅海水域连通起来，另外，黄河改道清8汊使新入海流路所经之处的滩面被海水冲刷殆尽．整体来看，1995年浅海水面较平整，而1999年则多棱角，形状结构变得更加复杂；1995年浅海水域景观内部斑块在空间上相离甚远，而1999年则趋于紧凑，景观聚集度提高．研究期间，浅海水域面积显著增加，原因在于其他景观类型转入的面积远大于向其他景观类型转出的面积．由表6可知：保护区浅海水域主要向河口水域和裸露淤泥质滩涂转换，转换的区域分别是1996年黄河改道清8汊之后形成的河口区入海流路、以及冲淤形成的新亚三角洲叶瓣的裸滩，这是黄河改道后携带泥沙继续向海淤积造陆的结果；另一方面，裸露淤泥质滩涂、潮沟、河口水域和沼泽湿地向浅海表51995和1999年保护区湿地景观类型的格局指数Tab．5Pattern indices of the wetland landscape types in the Nature Reserve in1995and1999湿地景观类型Wetland landscape type1995斑块数Number ofPatches斑块平均面积Mean patcharea（km2）面积加权平均形状指数Area weightedmean shape index景观连接度Landscapeconnectivity1999斑块数Number ofPatches斑块平均面积Mean patcharea（km2）面积加权平均形状指数Area weightedmean shape index景观连接度LandscapeconnectivityA756.304 1.6160.207859.177 1.9100.155B53 6.187 2.0870.02444 6.177 2.7640.030C410.360 6.7430.030430.399 6.5440.031D6 4.239 2.6740.2222 3.666 2.2790.529E5 4.961 3.8930.27323 1.083 4.1450.322F186 1.692 1.7700.008159 1.492 1.8200.009G80.752 1.4660.206100.895 1.4200.150H70.798 1.3560.1560000I1 1.179 1.22501 1.179 1.2250J130.058 1.5280.104130.058 1.5280.104K3810.005 1.1300.0044190.005 1.1290.003L52 2.357 1.8180.02553 3.191 1.7710.022M11 1.534 1.4530.14918 1.094 1.4550.075 8092应用生态学报21卷水域也有所补充，且补充转换的面积远大于浅海水域向其他类型转出的面积，补充转换的区域主要位于现行流路新淤湿地以外的黄河三角洲叶瓣外缘，说明除河口新淤湿地面积仍在继续扩张外，在失去黄河丰富的泥沙供给后，其他区域的滩涂湿地面积在海水的不断侵蚀作用下开始萎缩，不仅失去了大片的裸露淤泥质滩涂，而且使零星分布在三角洲外缘的耐盐植物群落（如翅碱蓬沼泽湿地）以及分布在地势较高处的芦苇沼泽退化消失．2.4.2海水/淡水养殖1995年，保护区海水/淡水养殖水面分布较零散，且分布面积均很小；与1995年相比，1999年增加的面积已经相当可观，导致面积增加比率较突出（图1）；1999年海水/淡水养殖体的空间结构更紧凑，景观聚集度更高．研究期间，保护区海水/淡水养殖面积的增加主要源于裸露淤泥质滩涂（表6），说明在经济利益驱动下，人类对滩涂的利用率提高了．2.4.3河流湿地1995年，研究区河流湿地由单一的河流水面构成，不存在河流滩地，水面较平滑、顺直；1999年，黄河滩地比重明显增加，其河流水面宽度急剧变窄，水面粗糙、弯曲．因此，1999年河流景观形状结构比1995年复杂．另外，由于河流滩地数量的增加，使黄河河道被频繁分割，从而导致整个河流湿地景观的连接度值升高．黄河河流水面比重显著下降，与20世纪90年代末期黄河断流造成水沙量大量减少关系密切．研究期间，河流湿地面积增加量很小，说明其转出面积与转入面积的差值较小．结合表6可知，河流湿地主要流向耕地，是裸露的河流滩地被开发利用的结果；向河流湿地的转入主要来自沼泽湿地，与黄河改道清8汊后新的流路侵占大片滩涂沼泽地有关．2.4.4沼泽湿地1995年，保护区沼泽湿地多呈大块连续镶嵌式分布，而1999年，斑块平均面积变小，且多数个体的形状趋于扁长或不规则化，导致沼泽湿地整体形状指数上升（图1）．另外，随着那些距离保护区主体沼泽体中心较远，且分布于原清水沟流路以南三角洲叶瓣上的沼泽的退化消失，使1999年沼泽湿地的景观连接度上升．研究期间，沼泽湿地面积显著减少，原因在于其转出面积远大于转入面积．由表6可知，沼泽湿地主要向浅海水域、裸露淤泥质滩涂和耕地转换，向浅海水域转换的区域主要位于原清水沟流路以南的三角洲叶瓣外缘，向裸露淤泥质滩涂转换的区域多位于该叶瓣的潮间带中上带，向耕地转变的区域位于保护区岸线以上的实验区．沼泽湿地向浅海水域和裸露淤泥质滩涂转换的结果，导致那些距离保护区主体沼泽中心较远，且分布于原清水沟流路以南三角洲叶瓣上的沼泽退化消失，原因在于黄河改道后失去泥沙供给，使三角洲叶瓣不断被海水侵蚀．沼泽湿地向耕地的转换，主要是以芦苇为优势种的草甸湿地向耕地的转换，说明人类对保护区实验区内盐碱地的利用率加强．另一方面，河口水域和裸露淤泥质滩涂向沼泽湿地也有补充，但补充转换的面积远小于沼泽湿地向其他类型转换的面积．河口水域向沼泽湿地转换的区域主要位于改道前原清水沟流路的河道上，说明黄河改道后旧流路潮滩出露并开始有植被生长，而裸露淤泥质滩涂向沼泽湿地的转换，则表6研究区各景观类型在1995—1999年间的转移矩阵Tab．6Transfermation matrix of landscape types in the Nature Reserve between 1995and 1999（km 2）1995年景观类型Landscape type in 19951999年景观类型Landscape type in 1999A B C D E F G H I J K L M A 376.0212.670 5.1900.240000000B 74.22216.942.70 1.41015.81 2.8200.020000C 4.020.599.720.0300.140000000D 2.22 6.793.7400.01 3.87000.070000E 0.2500022.430.0200000 2.020F 16.6734.790.990.70 2.00215.1000000.0843.24 1.10G 000000 6.02000000H 000000.1400000 5.030.41I 00000000 1.180000J 0000000000.75000K 0000000000 2.0100L 00000.46 1.860.100000.00118.28 1.88M0.010.5516.31909211期刘艳芬等：1995—1999年黄河三角洲东部自然保护区湿地景观格局变化是三角洲湿地植被自然发育演替的结果．裸露淤泥质滩涂向沼泽湿地转换的区域大体可分为三部分：一部分位于原清水沟流路入海口处的三角洲叶瓣两侧；一部分位于现行流路两侧的三角洲叶瓣的潮间带中上带；一部分则小块分布于现行流路新淤滩地．2.4.5农用湿地1995—1999年，研究区农用湿地的减少主要是由于1999年没有稻田湿地耕种的结果．保护区农用湿地的流向主要是耕地和林地（表6），人类水改旱的耕作方式的改变，进一步反映了断流对该地区农作物生长环境的影响．2.4.6河口水域黄河水动力与波浪、潮流作用的此消彼长，将影响黄河冲淡水的范围，即河口水域的范围．根据利津站水沙资料，1995年黄河来水、来沙量均大于1999年，说明由于水沙冲力的减弱，使河口水域的范围减小、面积变小．加之1995和1999年河口水域的行水水面都较顺直，只是1995年原清水沟流路入海口处的河口水域在黄河水动力和波浪、潮流的相互作用下向北蜿蜒入海，且入海口处的滩面较破碎（图1），导致1995年河口水域的结构形状较1999年复杂些．研究期间，保护区河口水域面积显著减少，原因在于其流向其他景观类型的面积远大于其他景观类型的转入面积．由表6可知，保护区河口水域主要转为浅海水域、裸露淤泥质滩涂、潮沟和沼泽湿地，转换的区域主要位原清水沟流路的河道上，这与黄河改道使原入海流路失去陆源水沙供给有关．黄河自1996年改道清8汊后，原清水沟流路废弃，海潮水沿旧流路向上冲刷侵蚀，导致河口冲淡水范围逐年缩减，旧的河床出露，并在潮上带地势较高处生长芦苇和天然杞柳等植物，随着海潮水的冲刷，在旧流路基础上形成了一定宽度的潮沟．裸露淤泥质滩涂、沼泽湿地和浅海水域向河口水域补充转换导致新入海流路的形成，表明黄河改道清8汊后，黄河水沙沿着新流路入海延伸的同时，不仅侵蚀了沿途流经处的大量裸露淤泥质滩地，而且使原来生长有大片翅碱蓬或芦苇的沼泽湿地退化消失．3讨论本研究结果表明：1995—1999年，保护区湿地仍以天然湿地为主，约占保护区景观总面积的83%，人工湿地比重相对较小，仅占11%左右．研究期间，农林用地等非湿地面积大幅增加，而天然湿地和人工湿地面积则呈下降趋势，其中，裸露淤泥质滩涂和沼泽湿地面积明显萎缩．尽管保护区湿地类型形状结构的变化程度不均一，但总的来看，保护区景观整体结构趋于复杂化，且破碎化程度有所加深，内部各景观类型从大块连续的镶嵌分布向小块离散分布转变．保护区湿地景观的变化是多种驱动因素作用下不同景观类型之间相互转换的结果．影响保护区湿地景观结构发生变化的主要因素有三方面，即黄河改道、黄河断流以及人类活动的影响．黄河改道的影响可分为直接影响和间接影响．直接影响包括：1）使黄河入海流路发生偏移．以改道处河流水面的中心为顶点，以改道前后河口水域入海口处的中心为两个端点进行计算的结果表明，相对于旧流路方向，黄河现行流路由东南方向逆时针向北偏移了63.71ʎ；2）使原入海流路的河口湿地景观结构发生变化．黄河改走清8汊入海，原清水沟流路废弃，丰富的泥沙和淡水补给来源消失，河口冲淡水影响范围逐年缩减，旧的河床滩地出露，且受海潮水侵蚀的范围不断扩大．随着时间的积累，旧的河床滩地开始生长一些以杞柳和芦苇为优势种的耐盐植物群落；3）使现行入海流路的河口湿地景观结构发生了变化．黄河舍清水沟而从清8汊入海，其流经之处必然侵吞掉大量滩涂，黄河大量水沙向海的继续输送，一方面使黄河冲淡水范围在新流路入海口处继续扩张延伸，另一方面也导致新的河口湿地面积不断增长，新一轮的亚三角洲开始形成，并在现行河道两侧地势较高处开始生长翅碱蓬、芦苇等耐盐植物群落．间接影响包括：1）黄河改道不仅使入海流路发生偏移，而且导致整个保护区景观的质心也发生了偏移，1999年保护区景观质心位于1995年质心的西北方向，两质心的连线距离南北向线的角度为65.55ʎ，质心偏移距离448m；2）黄河改道，原清水沟流路废弃，使现行流路以南的黄河三角洲叶瓣失去泥沙供给来源，在海水的不断侵蚀作用下萎缩、退化，不仅导致大面积的裸露淤泥质滩涂丧失，而且也使分布在三角洲外缘和潮间带中带的大量翅碱蓬群落和柽柳群落退化、消失．黄河自1972年出现断流后，断流天数逐年增加，尤其是1996年后，黄河枯水断流加剧．黄河断流的最直接影响是黄河行水面变窄，河流滩地面积增加．黄河断流的间接影响主要有两方面：对该地区水生作物生存环境的影响，由于断流的影响，使依赖黄河水进行灌溉的水稻面积大量减少；对黄河向海淤积造陆速度的影响，改道前的1990—1995年，河口沙嘴的年均延伸速度为16.2km2［4］，而改道后的0192应用生态学报21卷。

【综　合】黄河三角洲湿地景观格局演变研究王瑞玲,黄锦辉,韩艳丽,王新功,葛　雷,娄广艳,黄文海(黄河水资源保护科学研究所,河南郑州450004)摘　要:运用景观生态学原理,基于不同年代的遥感数据,系统分析了1993～2004年黄河三角洲湿地景观格局演变情况。

结果表明:①湿地面积总体上变化不大,景观破碎化水平相对较低,湿地景观保持着一定的自然状态;②随着人类干扰强度的增强,斑块数量急剧增加,破碎化指数、斑块密度显著增大,景观破碎化程度提高;③湿地结构和组成发生了变化,人工湿地面积急剧增加,自然湿地面积减少;④芦苇湿地斑块急剧增加,平均斑块面积减少,说明芦苇湿地生态功能降低,湿地质量下降。

⑤黄河水沙资源变化、人类活动干扰是三角洲湿地景观格局演变的根本动力和主导因素。

关　键　词:湿地;景观指数;景观格局;景观破碎化指数;黄河三角洲中图分类号:T V856;T V882.1 文献标识码:A 文章编号:100021379(2008)10200142041　概　况景观生态学是一门研究景观空间格局对生态过程影响的新兴学科。

它除关注以往传统生态学中的自然因素外,更注重人类活动对景观格局及其演化过程的影响。

借助“3S”技术,分析黄河三角洲湿地景观时空演变趋势,明确景观演变驱动因子,确定湿地生态系统退化的驱动因子,识别湿地面积萎缩区域和功能退化原因,可为黄河三角洲湿地生态保护、生态恢复提供必要的理论依据和技术支持。

黄河三角洲地带为海陆交界、淡咸水交汇处,受海洋和陆地交互作用,复杂动力机制造就了复杂多样的湿地类型和生态环境(表1)。

表1　黄河三角洲湿地类型与分布一级二级三级分　布天然湿地滩涂湿地潮下带湿地主要分布在低潮时水深不超过6m的永久性滨海浅水域潮间带滩涂湿地主要分布在沿海高潮位与低潮位之间的潮侵地带潮上带重盐碱化湿地主要分布在潮上带盐碱地河流湿地河道湿地黄河河道古河道口及河口湿地分布在黄河故道及河流附近沼泽湿地芦苇沼泽主要分布于河流沿岸及河口、水库、湖泊的河滩地灌木沼泽分布于河湖沿岸、低洼河槽与季节性积水的河滩地草甸湿地獐茅芦苇草甸主要分布于黄河等河流的河漫滩及滨海河口、滩涂地带茅草草甸主要分布于河滩地人工湿地水库湿地遍布于黄河三角洲沟渠湿地沟渠和排水沟坑塘湿地分布于地势较低的低洼地水田湿地分布于有水源保证和灌溉设施的耕地区域盐　田主要分布于沿海区域及近河口地带 黄河三角洲湿地总面积为7471.39k m2,其中:浅海湿地面积最大,占总面积的27.62%;其次是滩涂湿地,占24.64%[1]。

黄河三角洲退化湿地恢复的生态需水研究的开题报告一、课题背景和研究意义黄河三角洲位于中国东部，是华北平原最大的三角洲区之一。

黄河三角洲地区是中国农业重要的粮食生产基地之一，也是重要的渔业、养殖业基地。

然而，由于过度开垦、大规模引水灌溉、过度放牧等人类活动，湿地生态系统遭到严重破坏，湿地退化现象日益严重，生物多样性急剧下降。

湿地是生态系统的核心，水是湿地生态系统的生命，对于生态需水研究的重视也与日俱增。

黄河三角洲地区湿地的生态需水研究，既关乎该地区生态系统的恢复与治理，也对具有同类生态问题的地区提供理论基础和参考。

二、研究内容和目标本研究旨在通过采集大量的生态水文数据，对退化湿地进行恢复所需的生态需水量进行研究，并初步探究怎样合理调配黄河水资源，以确保湿地生态系统的可持续性发展，具体内容如下：1. 通过实地调查，获取黄河三角洲退化湿地的水文环境信息。

2. 根据实测数据，结合数学模型的分析，预测生态需水量，得到湿地恢复所需的基础水量。

3. 研究湿地生态系统的相互作用机制，分析水资源的优先配置策略，以确定最佳的生态需水量分配方案。

4. 初步提出黄河三角洲退化湿地的生态需水量和资源利用的水平，为相关政策制定提供可行性建议和科学依据。

三、研究方法本研究采用以下研究方法：1. 实地调研法：在黄河三角洲地区举行实地调查，收集湿地环境信息和数据，包括水文、生态、生物、土壤等方面。

2. 数学建模法：综合利用IPCC、SWAT、MIKE等模型，对部分退化湿地进行恢复所需生态需水量的预测和分析。

3. 土壤水分平衡法：结合湿地生态系统的生物地理特征，通过控制湿地内土壤水分量，以制定最佳的生态需水量分配方案。

4. 统计分析法：统计分析湿地生态系统的生态水文数据，得到数据与湿地的关联性，以确保数据和预测结果的可靠性。

四、研究进度计划本研究预计时限为一年。

第一阶段：研究前期准备、文献资料收集和整理，制定实地调查计划与过程（2个月）。

现代黄河三角洲湿地景观破碎化及驱动力研究陈建水环境研究所汇报内容z研究背景z研究路线及方法z结果及分析z结语z黄河三角洲位于渤海湾与莱州湾之间，是年黄河改道入渤海1855年黄河改道入渤海1855以来，由黄河泥沙淤积、填海造陆所形成的一片陆面三角洲。

z现代黄河三角洲是指1934年黄河分流点下1934年黄河分流点下移，开始形成的以垦利县渔洼为顶点的三角洲，县渔洼为顶点的三角洲北起挑河湾，南至宋春荣沟口。

荣沟口z黄河三角洲湿地是我国最年轻的河口湿地，有中国暖温带最广阔、最完整的河口新生湿地生态系统。

z黄河三角洲湿地是黄河三角洲湿地是《《拉姆萨尔国际湿地公约》》缔约国萨尔国际湿地公约要求注册的国际重要湿地之一，是世界范围内河口湿地生态系统中极具代表性河口湿地之一。

近年来，黄河三角洲湿地明显退化。

黄河来流来沙减少水产养殖自身脆弱性湿地退化农田油田开垦建设城市化研究背景黄河三角洲湿地退化过程中伴随着明显的破碎化现象。

景观破碎化的后果：象景破z斑块数量增加而面积减少z斑块形状趋于不规则z内部生境面积缩小z廊道被截断，斑块彼此隔离景观破碎化是系统生物多样性丧失和湿地退化的主要原因之一。

化的主要原因之因此，弄清黄河三角洲湿地景观破碎化情况，对揭示湿地退化规律具有重要意义。

研究背景z黄河三角洲湿地景观破碎化程度是怎样的？z长时间尺度下黄河三角洲湿地景观破碎化的变化趋势是怎样的？z湿地景观破碎化的驱动力是什么？四期遥感影像地形图等数据源建立湿地分类系统遥感影像处理遥感建立解译标志影像解译破碎化GIS分析人为因素指数计算景观破碎化情况破碎化驱动分析自然因素黄河三角洲湿地分类系统级分类级分类级分类一级分类二级分类三级分类分布滨海湿地低潮滩主要分布低潮时水深不超过6米永久性滨海浅水域天然湿地中潮滩沿海高潮位与低潮位之间的潮浸地带河流湿地河道湿地黄河及各河流河道内河滩地黄河现行流路两侧以淡水补给为主的季节性积水区沼泽湿地河道及河口等河滩地、潮间带、潮上带及内陆盐渍地草甸湿地芦苇湿地黄河等河流的河漫滩及滨海河口、滩涂地带其他盐碱地散布于整个三角洲区域水库含坑塘黄河等河流中上游地势低洼地区人工湿地上农下田含水田有水源保证和灌溉设施的耕地区域沟渠沟渠及排水沟盐田含养殖池主要分布于沿海区域及近河口地带1986年现代黄河三角洲湿地分布图年现代黄河三角洲湿地分布图、198619761961976、2008年现代黄河三角洲湿地分布图年现代黄河三角洲湿地分布图2000、2000、2008结果及分析通过以上分析表明：z整体上，黄河三角洲湿地间连通性降低、离散化程度增加破碎化在加深化程度增加，破碎化在加深。

1983-2014年来黄河三角洲景观类型与景观局动态变化及驱动因素刘德彬;李逸凡;王振猛;杨庆山;李永涛;周健;王莉莉;马风云;刘德玺【期刊名称】《山东林业科技》【年(卷),期】2017(047)004【摘要】黄河三角洲地区是景观类型变化研究的热点地区.本文基于1983年、1987年、1991年、1995年、1999年、2004年、2010年和2014年的遥感资料,通过对黄河三角洲景观类型结构、变化速率、景观格局以及转换类型的定量分析从而揭示景观类型动态变化过程,并分析其驱动因素.研究结果表明:1)黄河三角洲地区耕地、湿地优势度较大;湿地、滩涂面积减少近五成,人工建设面积增加显著;2)研究时段内,前期以盐场/养殖用地变化幅度最大,后期以林地变化幅度最大;耕地始终是变化幅度最小的景观类型;3)各景观类型面积变化明显,区域景观破碎化程度明显提高;4)研究区主要的转换类型有耕地和湿地间转换、湿地和滩涂向盐场/养殖转换以及耕地和湿地向城镇村/工矿/交通用地转换三大类;5)研究区景观类型变化驱动因素包含作为先决条件的自然因素和起主导作用的人为因素两部分.【总页数】8页(P1-8)【作者】刘德彬;李逸凡;王振猛;杨庆山;李永涛;周健;王莉莉;马风云;刘德玺【作者单位】垦利县林业局,山东垦利257500;山东农业大学农业环境与生态重点实验室;山东省林业科学研究院,山东济南250014;山东省林业科学研究院,山东济南250014;山东省林业科学研究院,山东济南250014;山东省林业科学研究院,山东济南250014;山东省林业科学研究院,山东济南250014;山东农业大学农业环境与生态重点实验室;山东省林业科学研究院,山东济南250014【正文语种】中文【中图分类】F301.24;F323.2【相关文献】1.黄河三角洲自然湿地景观连接度动态变化及其驱动因素分析 [J], 吴晶晶;栗云召;于良巨;高猛;吴晓青;毕晓丽2.近20年来黄河三角洲土地利用与覆被动态变化——以东营市为例 [J], 侯艳晶;齐善忠3.近16年来黄土丘陵沟壑区土地利用动态变化及驱动因素分析——以陕北黄土高原的子长县为例 [J], 刘铁辉4.黄河三角洲湿地不同景观类型影响下植被与土壤因子的空间分布特征 [J], 路景钫;石洪华;孙辉;李捷;黄建涛;刘译蔓5.黑河中游水资源空间分布对绿洲核心景观类型变化的驱动分析 [J], 王祺;蒙吉军因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

外流湖，植被破坏，水土流失，泥沙淤积；围湖造田。 干旱区的内流湖萎缩，短期入湖河流的水资源利用过度 造成。冰雪融水补给的湖波面积的增减，一般考虑气温 的变化、冰雪融水量的多少等原因。
沼泽是地表过湿或经常积水、生长着湿地植 物的区域。通常是指含有占物质总量89%～94% 的水分和11%～6%的土壤和植被的湖泊与陆地过 渡的地域环境。具有气候潮湿，土壤透水性差， 地表积水多，地下水位高，局部地区二者相通， 经常处于季节性或常年积水状态，生长喜水植物 等特点。 沼泽的成土作用极为特殊，其中泥炭的形成是 植被与土共同作用的结果，主要受水文气候、地 形地貌和新构造环境的控制。
长江中下游平原湿地成因：
降水丰富；河湖较多，地表水丰富； 地势低平，洪水易泛滥，排水不畅。
湖波面积变化的原因分析思路： 长期的变化，则主要考虑 自然原因，湖波萎缩主要 是气候变干，蒸发加强造 成的；湖波自身演变。
短期变化，主要是人为原 因造成的，如果是季节变 化，一般与季节降水、冰 雪融水有关。
黄河三角洲
黄河三角洲湿地，是世界上暖温带保存最广 阔、最完善、最年轻的湿地生态系统,位于山东 省东北部的渤海之滨。
由于受到海水的顶托，黄河水流的 速度到此减慢，大量泥沙得以在这里淤 积沉淀，
黄河口湿地生态旅游区占地23万亩，都处在 黄河三角洲之内，地貌以芦苇沼泽，湿地为主， 其次为河口滩地，带翅碱蓬盐滩湿地，灌丛疏林 湿地以及人工槐林湿地等。
沼泽除了是由湖泊演变而成的，还有以下几种情况： 低洼平原上的河流沿岸，在河水浅、流速慢的情况下，可以生 长水草而逐渐形成了沼泽。在沿海的低地，反复被海水淹没，海滩 上杂草、芦苇丛生，也可形成盐沼泽。有些高原、高山地区，由于 冬季地面积雪，到次年春夏季节冰雪融化，地面积水，短草和苔藓 植物杂生，也可形成沼泽。 在森林地区，枯枝落叶在林下不断堆积，好像给地面盖了一层 很厚的被子，它既能大量积蓄雨水，又可减少土壤蒸发，保持着过 度湿润的状态。又因为碳化过程的进行，土壤中大部分的矿物养分 被淋失，造成草木死亡，而代之以繁茂的苔藓植物。苔属植物能保 留大量水分，使植物残体的分解过程减慢，泥炭开始堆积，逐渐形 成沼泽。在我国大、小兴安岭的森林中，就可以看到这种森林沼泽 化的现象。 在有些过于湿润的地区，杂草大量繁殖，形成厚实的草层，使 土壤通气状况变坏，碳分逐渐减少，原有植物渐趋衰亡，生长莎草、 水藓等植物。这些喜湿性植物，有很强的蓄水能力，因此更加强了 湿润状况，草甸沼泽化得以迅速发展。四川西部的草地，有一部分 就是这样形成的。

沼泽的形成
沼泽的形 成一般着重 分析降水量 （水位季节 变化）、蒸 发量、下渗 量、排泄能 力、水网密 度等要素。
三江平原地区沼泽形成主要原因： 气候湿润，降水较丰富； 地势低平，排水不畅； 气温低，蒸发弱； 冻土发育，不易下渗。
青藏高原沼泽的形成：
海拔高，气温低，蒸发量小；冰川积雪融水较多； 低洼地易积水；地下冻土厚，不易下渗。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
三角洲平均每年以2-3公里的速度向渤海推进， 形成大片的新增陆地。面积逐年 扩大，生态类型 独特，海河相会处形成大面积浅海 滩涂和湿地， 成为东北亚内陆 和环西太平洋鸟类迁徙的重要 “中转站”和越冬、繁殖地。黄河三角洲地势西 南高东北低，与黄河入海的方向相一致。由于黄 河尾闾摆动的影响，这里的地面形成许多沟壑交 错的废弃河道及防水堤坝，虽经多年风雨剥蚀、 人为填补，至今仍见岗、坡、洼相间分布的地形， 以及波浪涟漪状的地貌。
沼泽除了是由湖泊演变而成的，还有以下几种情况： 低洼平原上的河流沿岸，在河水浅、流速慢的情况下，可以生 长水草而逐渐形成了沼泽。在沿海的低地，反复被海水淹没，海滩 上杂草、芦苇丛生，也可形成盐沼泽。有些高原、高山地区，由于 冬季地面积雪，到次年春夏季节冰雪融化，地面积水，短草和苔藓 植物杂生，也可形成沼泽。 在森林地区，枯枝落叶在林下不断堆积，好像给地面盖了一层 很厚的被子，它既能大量积蓄雨水，又可减少土壤蒸发，保持着过 度湿润的状态。又因为碳化过程的进行，土壤中大部分的矿物养分 被淋失，造成草木死亡，而代之以繁茂的苔藓植物。苔属植物能保 留大量水分，使植物残体的分解过程减慢，泥炭开始堆积，逐渐形 成沼泽。在我国大、小兴安岭的森林中，就可以看到这种森林沼泽 化的现象。 在有些过于湿润的地区，杂草大量繁殖，形成厚实的草层，使 土壤通气状况变坏，碳分逐渐减少，原有植物渐趋衰亡，生长莎草、 水藓等植物。这些喜湿性植物，有很强的蓄水能力，因此更加强了 湿润状况，草甸沼泽化得以迅速发展。四川西部的草地，有一部分 就是这样形成的。

黄河三角洲新生湿地景观格局特征及其动态变化--以垦利县为例王薇;陈为峰;王燃藜;甘运贤【期刊名称】《水土保持研究》【年(卷),期】2010(17)1【摘要】基于景观生态学相关理论和方法,以垦利县为例,在"3S"技术、FRAGSTATS3.3软件的支持下,提取黄河三角洲新生湿地生态景观格局信息,并利用景观指数,对近20年垦利县湿地的景观格局演变过程进行了定量分析。

结果表明:滩涂和苇地是垦利县最主要的天然湿地类型,湿地面积在研究时段内共减少6155.12hm2,平均每年减少362.07hm2;各种湿地景观之间以及湿地和非湿地之间相互转化和逆转并存,滩涂和苇地与其他地类转换频繁;10种湿地类型除个别外,斑块个数、分维数、斑块密度、最大斑块指数、景观形状指数、景观聚集度指数均增加,聚集度指数减少,其中苇地、滩涂、滩地变化幅度较大;景观多样性指数由1987年的1.7643下降到2004年的1.7105,均匀度指数由0.6873上升到0.6923。

景观格局的变化主要是人为驱动因子造成的。

【总页数】7页(P82-87)【关键词】黄河三角洲;新生湿地;景观格局;动态变化【作者】王薇;陈为峰;王燃藜;甘运贤【作者单位】山东农业大学资源与环境学院,山东泰安271018;山东省水利科学研究院,济南250013;栖霞市交通局,山东栖霞265300;充州市国土资源局,山东充州272100【正文语种】中文【中图分类】F301.24;P901【相关文献】1.基于卫星遥感影像的黄河三角洲湿地景观格局动态变化研究--以东营市为例 [J], 丁彤彤;周廷刚;朱晓波;杨俨2.黄河三角洲湿地景观格局变化特征研究 [J], 荣子容;王其翔;马安青3.黄河三角洲景观分异格局及其新生湿地土地覆被景观重心演替规律 [J], 叶庆华;刘高焕;严钧;何爱华;娄维国;叶庆欣4.黄河三角洲潮间带不同类型湿地景观格局变化与趋势预测 [J], 孙万龙;孙志高;田莉萍;胡星云因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

黄河三角洲湿地景观格局演变及其水生态过程驱动机制黄河三角洲湿地景观格局演变及其水生态过程驱动机制一、研究内容①通过调查研究，探索总结出黄河三角洲湿地景观格局演变状态规律②通过调查研究，探究在景观格局演变时，该地区水生态要素的状态变化规律③找寻黄河三角洲景观格局演变与水生态变化间的因果关系，从而总结出该地区的水生态过程驱动景观格局演变的机制二、研究方案2.1研究路线图2.2具体操作方案2.2.1黄河三角洲湿地景观格局演变研究2.2.1.1背景资料调查及数据收集首先，对黄河三角洲湿地这一研究区的概况进行文献和实地的调查了解，主要获取研究区的水文、气象、降水、基本用地类型、主要地面植被物种等情况。

考虑到研究资料的丰富性和完整性，设定研究的时间跨度为近20年，即1997-2017年，收集获取该时间跨度内，每年黄河三角洲的卫星遥感影像一张。

考虑到数据的均匀性，并结合之前的研究区资料，尽量获取清晰度较高（如分辨率为30m以上的），无云层遮挡的统一月份（如10月左右，较少有降雨和云层的天气）的遥感影像。

同时，也获取一些之前年份和其他月份的影像，作为背景研究和辅助资料等。

2.2.1.2遥感解译及景观格局演变研究使用ArcGIS等软件，对获取的影像进行统一校正，处理，栅格转化等，使研究对象遥感影像格式统一，数据恰和，并能够进行下一步的景观格局分析。

将处理好的遥感影像使用FRAGSTA TS、ENVI等软件进行解译与景观格局分析：获取到每张遥感影像的景观格局指数，如：在斑块水平上的：斑块类型、斑块类型面积、周长、均值标准差等在景观水平上的：分维度指数、多样性指数、聚集度指数、连通性等运用马尔科夫转移矩阵分析景观格局变化等从而获取到景观格局演变的定性指标和定量指标，对黄河三角洲地区近年来的景观格局变化有一全面的认识，并总结出一些景观格局变化的初步规律及内部的数据间的关联性。

2.2.2黄河三角洲湿地水生态演变研究2.2.2.1背景资料调查及数据收集对黄河三角洲地区的水生态资料进行调查和收集，调查该地区过去20年的水文资料，包括水量、流速、地下地上水位、水资源利用情况、水含沙率等；调查水环境资料，包括水环境指标数据、水盐度碱度等；调查气象资料，包括降雨量、蒸发量、含水量等；调查生态系统生态生物指标，包括物种多样性、优势种、入侵种等。

1973—2020年黄河三角洲滨海盐沼湿地景观格局演化模式和驱动因素尹小岚;谭程月;柯樱海;周德民【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2024(44)1【摘要】明晰滨海盐沼湿地景观格局演化模式和驱动因素,有助于制定合理的盐沼湿地修复策略、维护区域生态系统健康和可持续发展。

以黄河三角洲滨海盐沼湿地为例,基于Landsat系列卫星影像获取1973—2020年共十个时期土地利用/覆被数据,得出盐沼湿地时空变化及其与周边土地利用/覆被的相互转化;利用改进的景观格局状态与演化识别模型(SEDMS),分析盐沼湿地景观格局演化模式,并利用地理探测器探究其空间分异驱动因素。

结果表明:(1)1973—2020年,盐沼湿地面积减少了252.35 km^(2),空间范围总体向外海迁移且趋于集中。

盐沼湿地转出类型主要为草地、养殖池/盐田和耕地,转入类型主要为滩涂未利用地和水体。

(2)盐沼湿地景观格局演化模式呈明显的阶段性特征:1973—1995年为动荡期,演化模式以消失和破碎为主导;1995—2010为过渡期,格局演化模式逐渐由消失和破碎为主导转变为扩张为主导;2010年后为稳定期,格局发生演化的区域较少,总体以新增和扩张为主。

(3)36%的盐沼湿地出现了多次格局演变模式的转变,滩涂未利用地、耕地对于景观格局演化频数的影响最为显著,人工表面、养殖池/盐田和道路堤坝的建设导致了盐沼湿地的破碎和消失。

【总页数】14页(P67-80)【作者】尹小岚;谭程月;柯樱海;周德民【作者单位】首都师范大学城市环境过程与数字模拟国家重点实验室培育基地;首都师范大学资源环境与旅游学院;首都师范大学水资源安全北京实验室【正文语种】中文【中图分类】X37【相关文献】1.黄河三角洲滨海湿地的景观格局空间演变分析2.黄河三角洲滨海湿地演化过程中的碳埋藏效率及其控制因素3.1973-2013年黄河三角洲湿地景观演变驱动力4.黄河三角洲滨海湿地土地覆被和景观格局的变化5.黄河三角洲滨海湿地的景观格局空间演变分析因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。