鸭绿江河口湿地景观动态及驱动因素分析:中朝跨境对比

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河口湿地是气候变化的敏感区,生态环境的脆弱性与重要性,使其成为当下湿地研究的焦点区域。在全球气候变化、经济一体化以及城镇化快速发展的情况下,揭示气候变化和人类活动对河口湿地时空动态演变的影响,定性定量分析主要驱动因素及干扰程度,是河口湿地资源保护与管理工作的前提和基础,是保障河口湿地生态系统安全和湿地资源可持续利用的科学依据。鸭绿江河口位于中国海岸带最北端,是中国重要滨海湿地之一,也是东亚-澳大利西亚候鸟迁徙廊道的重要组成部分,还是中国唯一一处中温带滨海湿地,对温带湿地生态系统的功能与生产力等有着非常重要的意义。但对鸭绿江河口湿地及更长时间序列变化的研究依然较少。为深入了解鸭绿江河口湿地近40年时空分布及动态变化特征,本文以1980、1990、2000、2010和2020年Landsat系列遥感影像为基础数据源,基于面向对象的随机森林分类方法对鸭绿江河口土地覆被类型进行信息提取,从而获取湿地信息,通过转移矩阵、质心迁移和动态度模型分析鸭绿江河口湿地40年变化趋势,借助景观指数、人为直接干扰以及人类活动强度模型对鸭绿江河口湿地景观格局动态变化进行分析,探讨自然因素与人类活动对湿地景观变化的相关性,定量定性解析主要驱动因素对鸭绿江河口湿地景观变化的影响。研究结果如下:(1)1980~2020年间,鸭绿江河口湿地总面积呈现逐年下降趋势,湿地损失率为13.2%;2000~2010年间湿地损失率与损失面积均为最高,分别为5.1%和37.8 km~2。中国一侧湿地总面积呈现逐年下降趋势,湿地损失率为15.1%;2010~2020年间湿地损失率与损失面积均为最高,分别为5.1%和15.1 km~2。朝鲜一侧湿地总面积表现为先减少后增加再减少的趋势,湿地损失率为11.9%;2000~2010年间湿地损失率与损失面积均为最高,分别为5.8%和25.0 km~2。研究区内人工湿地面积呈现逐年增加趋势,中国一侧人工湿地在1980~1990年间迅速增长,而朝鲜一侧人工湿地在2010~2020年间迅速增长。(2)40年间,研究区内自然湿地向非湿地转移了112.2 km~2,主要是转换为耕地与人工表面,分别转换了62.4和43.5 km~2;自然湿地向人工湿地转移了17.9km~2,沼泽湿地斑块质心向海的方向移动1.4 km,人为干预起到推动作用,靠近陆地的沼泽湿地被侵占。中国一侧自然湿地向非湿地转移了55.2 km~2,主要是转换为人工表面与耕地,分别转换了40.2和10.2 km~2;自然湿地向人工湿地转移了14.3 km~2,沼泽湿地斑块质心向海的方向移动1.4 km;朝鲜一侧自然湿地向非湿地转移了57.0 km~2,主要是转换为耕地与人工表面,分别转换了52.2和3.4 km~2;自然湿地向人工湿地转移了10.1 km~2,沼泽湿地斑块质心向海的方向移动3.0 km。鸭绿江河口内人为土地覆被类型不利于维持湿地生态的整体性功能,需加强对入海口湿地的保护。(3)从湿地景观格局指数来看,鸭绿江河口40年间湿地的蔓延度指数、聚集度指数以及最大斑块指数均表现出下降趋势,而香浓均匀度指数则呈现上升趋势。说明研究区内整体优势度下降且均匀分布,湿地斑块之间连接性下降,破碎化程度升高。从各湿地类型景观格局指数可以看出,研究区内沼泽湿地斑块异质性增加,景观形状变复杂,破碎化程度增加;自然水体异质性增加,景观形状变复杂,景观破碎化程度先下降后增加;人工湿地异质性降低,景观形状由简单变为复杂,湿地景观破碎化程度加剧,生态环境需要加强保护和进一步优化。(4)从驱动因素的分析结果来看,自然因素对湿地的演变影响较小,人为活动为主要原因。研究区内人为活动明显,人为干扰率从1980年的32.4%逐年上升到2020年的41.8%,景观破碎化程度加剧;除2000和2020年,朝鲜一侧人为干扰率均较高。中国一侧,2000年以前耕地扩张是湿地损失的主要因素,且最高占比为67.4%;2000年以后人工表面扩张是湿地损失的主要因素,且最高占68.3%。人类活动导致中国一侧湿地流失的91.4%。朝鲜一侧耕地扩张主导湿地损失的97.5%。朝鲜一侧耕地占用湿地的面积是中国一侧的近23倍;而中国一侧人工表面占用湿地的面积约是朝鲜一侧的11倍。本研究针对河口湿地变化与退化引发的环境问题,基于景观格局的特征变化,加强分析了鸭绿江河口湿地年际时空演变规律,并对湿地变化驱动因素分析,为了解鸭绿江河口湿地动态演变规律及其原因提供一定参考,有助于相关部门采取积极有效的措施,加强鸭绿江河口湿地的保护与修复,以期为湿地生态系统的可持续发展提供数据支持和理论基础。
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