基于RS和GIS的洪河地区湿地生态健康定量评价

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湿地是世界上具有独特结构与功能的生态系统,有蓄洪防旱、降解污染、调节气候等诸多生态功能。随着世界范围内的自然湿地生态退化问题日益突出,湿地的生态恢复、保护、评价与可持续利用已成为当今国际社会关注的热点。我国地域辽阔,自然生境复杂,从热带到寒温带都有湿地的发育,形成了多种不同类型的自然湿地。然而,由于湿地保护和开发活动缺少科学论证和周密规划,直接影响湿地生态系统的物质循环和能量流动,湿地的生态健康及其生态功能遭到严重破坏。因此,科学、全面地对湿地生态健康进行评价,不仅可以提高湿地系统及其资源的监测和研究科学水平,也能够为其规划和开发提供可靠的科学依据,对湿地管理具有重要的现实意义,对湿地学科的发展也具有积极推动作用。黑龙江省三江平原是我国最大的内陆平原之一,也是自然湿地损失最为严重的地区之一。位于三江平原东北部的洪河国家级自然保护区在三江平原及全球同一生物气候带、生物地理界中具有高度的代表性和典型性,是三江平原原始沼泽湿地的缩影。自上世纪50年代以来,由于对湿地开发强度不断扩大,洪河自然保护区及其周边农场的湿地景观和结构发生了巨大变化,已经从当年的“北大荒”变成了现在的“北大仓”。从局域尺度对湿地生态健康进行研究和评价,可以更细致、具体的表达现有湿地的健康状况,更利于相邻湿地的比较和评价。因此,分析和研究洪河地区湿地生态健康现状及其随时空变化的过程和规律,对于了解湿地及其动态变化具有重要意义,对于研究三江平原湿地的演化乃至对高度人类干扰下的自然湿地都具有代表意义和示范作用。本文选择三江平原东北部的洪河地区为研究区,以湿地学和景观生态学等相关学科的理论为指导,在RS、GIS和GPS等空间信息技术的支持下,以多时相遥感数据、基础地理数据和社会经济统计资料为基础,基于多尺度评价单元,运用层次分析方法和压力—状态—响应模型,提取湿地水文信息、地貌信息、植被信息、景观类型信息、景观格局信息、人类扰动、湿地变化等各种评价要素,从空间尺度和时间尺度两个方面建立洪河地区湿地生态健康评价数据库,定量评价了人类活动干扰下的洪河地区湿地生态健康状况空间差异特征和时间动态变化过程。本文研究结果表明:2006年洪河地区湿地生态健康空间差异显著,在鸭绿河农场、洪河农场、前锋农场和洪河自然保护区4个子区域中,湿地生态健康评价综合指数的平均值由高到低依次为:洪河保护区、鸭绿河农场、前锋农场、洪河农场;洪河自然保护区湿地生态健康状况集中在“好”的比例最多,达到50%以上,而“差”的情况则最少,洪河农场的自然湿地生态状况严重恶化,评分“差”的比例已经超过80%;在洪河自然保护区的三个功能分区(核心区、缓冲区、实验区)中,核心区的生态健康状况是最好的,由核心区到实验区,生态健康状况“好”的比例大幅下降;从1975年到2006年,湿地生态健康状态指数平均值下降了0.307,其中,1975~1989年下降了0.148,湿地生态健康状态水平下降的区域面积占研究区总面积的近2/5,1989~2006年间湿地生态健康状态指数平均值下降了0.159,湿地生态健康水平下降的区域面积占整个研究区面积的3/4;1975~1989年和1989~2006两个时间范围内,湿地生态健康压力指数变化增加1倍以上,30年来洪河地区湿地受到的压力不断增大,导致湿地生态健康状态明显下降,随着时间的积累,外在干扰对湿地生态的破坏越来越突出,使得湿地生态系统对外来压力的反映表现越来越明显。
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