现代黄河三角洲类圆形植被群落分布与格局动态

来源 :第十五届海峡两岸三地环境资源与生态保育学术研讨会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yxiande123
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  黄河三角洲是中国三大河三角洲之一,是1855年以来黄河与渤海相互作用而成的世界上最年轻的土地之一.由于黄河还在携带泥沙不断向渤海推进,因此黄河三角洲的边界仍在不断变动之中,由此也形成了世界上独一无二的湿地生态系统.现代黄河三角洲是指1934年黄河尾闾以渔洼为顶点建造而成的三角洲体系(刘庆生等,2003),包含了位于黄河故道的一千二自然保护区,以及位于现行黄河口北侧的黄河口自然保护区和南侧的大汶流自然保护区等重要湿地,其也是丹顶鹤等珍稀鸟类的天然栖息地.然而,随着过去的数十年来该区域人类活动的不断加剧(土地整理、油田开发、养殖和盐田),许多天然湿地被遭到了破坏,亟待进行生态恢复.为此,黄河水利委员会从2002 年开始在每年的三月到五月、九月到十一月引黄河水在黄河三角洲自然保护区开展生态补水恢复工程,取得了良好的效果(Cui et al,2009).科学地进行区域生态恢复,首先要做的研究之一就是要进行湿地生态系统植被组成、结构、格局及其原生或次生演替动态研究.针对现代黄河三角洲植被组成和格局动态的研究较多,一般地认为,在没有人为干扰情景下,现代黄河三角洲植被群落演替属于原生演替,其演替系列为:盐碱荒地->翅碱蓬群落->柽柳群落->草地(Zhang et al,2007).受海水入侵和来自黄河淡水的侧渗补给影响,现代黄河三角洲植被群落和景观从海向黄河河道,依次为海水、潮滩、河口自然湿地、灌丛、草地、森林、沼泽湿地和黄河,多呈带状分布(Fang et al,2000).然而,最近通过高分辨率卫星遥感数据分析和野外调查验证发现,在现代黄河三角洲滨海区域许多地方发育有类圆形植被群落斑块,对其中孤东油田区域类圆形植被群落斑块的野外调查研究发现,按植被群落的组成和结构,大致可分为三种类圆形植被群落斑块:第一种由翅碱蓬为主和零星的柽柳、芦苇构成;第二种从内到外主要为白茅、芦苇、二色补血草、翅碱蓬以及白色盐斑,柽柳离散分布其中,它们共同形成了圈层结构;第三种从内到外为柽柳和翅碱蓬,形成了圈层结构,其被认为是1986 年孤东油田开发形成的裸地上植被群落次生演替的结果(Liu et al,2013; Liu et al,2014).许多类圆形植被群落斑块在孤东油田某些区域形成了规则的棋盘状空间分布格局,被初步认为是孤东油田地震勘探引起的植被群落演替的结果(刘庆生等,2012).上述研究拓展了现代黄河三角洲植被群落原生和次生植被演替内容,开启了现代黄河三角洲类圆形植被群落演替研究阶段,但由于受到所用数据和研究区的限制,并没能完整地刻画现代黄河三角洲类圆形植被群落的分布与格局动态,更未能揭示类圆形植被群落发育演替的机制.本文的研究目的就是要获得现代黄河三角洲类圆形植被群落的空间分布,在此基础上分析其格局动态,以期为将来类圆形植被群落发育演替机制研究奠定基础.以2005年9月7日的高分辨率SPOT5 10 m数据为基础,提取现代黄河三角洲类圆形植被群落空间分布(类圆形植被斑块区、类圆形植被斑块与其它植被群落混合区、其他区域),结合2000年、2008年和2012年高分辨率卫星遥感数据,选择类圆形植被斑块分布的典型区域,从斑块面积、大小、形态等各个方面进行类圆形植被斑块空间格局动态研究.结果表明:(1)利用存档的多时相高分辨率遥感数据进行现代黄河三角洲类圆形植被群落空间分布是可行的,对于没有历史野外调查数据的区域更是唯一可靠的办法,10 m空间分辨率遥感数据适合进行类圆形植被群落斑块空间分布、数量的研究,对于其面积和形态的研究需要空间分辨率优于2.5m的遥感数据,而要研究植被斑块的组成和结构则需要空间分辨率优于1m的遥感数据;(2)在2005年,现代黄河三角洲50%类圆形植被群落斑块的面积在292 m2~743 m2之间,斑块面积约占所在区域的10%;(3)对于2000年已存在类圆形植被群落斑块,从2000 年->2005 年->2008 年->2012年,类圆形植被群落斑块面积略有增加,变化不大,除人为开发破坏外,植被斑块未见消亡;(4)对于2000年不存在、而后新增的类圆形植被群落斑块,其快速扩展时间少于5年,其均有规律地出现在原有类圆形植被群落斑块之间的空白处,起到了加密植被群落斑块的作用,而非无序、杂乱无章的扩展.当然,为了更全面地了解现代黄河三角洲类圆形植被斑块发育机制,今后还需增加2000年以前的高分辨率遥感数据,从斑块面积、大小、形态、格局动态等各个方面进行研究,通过对其土壤环境、植被组成、发育条件等等进一步深入研究,真正揭示植被群落斑块类圆形扩展的规律,为黄河三角洲自然保护区湿地生态系统修复提供数据和理论基础.
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