基于地理探測(cè)器的沼澤濕地變化驅(qū)動(dòng)因子定量分析
——以小三江平原為例

劉吉平，馬長(zhǎng)迪，劉 雁，盛連喜

(1.吉林師范大學(xué)旅游與地理科學(xué)學(xué)院，吉林 四平 136000；2.東北師范大學(xué)環(huán)境學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130117)

基于地理探測(cè)器的沼澤濕地變化驅(qū)動(dòng)因子定量分析
——以小三江平原為例

劉吉平1，2，馬長(zhǎng)迪1，劉 雁1，盛連喜2

(1.吉林師范大學(xué)旅游與地理科學(xué)學(xué)院，吉林 四平 136000；2.東北師范大學(xué)環(huán)境學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130117)

以濕地變化較為劇烈的小三江平原為研究區(qū)域，結(jié)合GIS和RS技術(shù)，利用地理探測(cè)器方法定量分析了沼澤濕地變化的驅(qū)動(dòng)力，揭示了各驅(qū)動(dòng)因子在沼澤濕地變化中的作用及相互關(guān)系.結(jié)果表明：1986—2010年小三江平原沼澤濕地喪失嚴(yán)重，濕地喪失較多的地區(qū)主要位于研究區(qū)中部及東北部的草甸土和沼澤土土壤類型、低河漫灘地貌類型、海拔51～55 m及1°～3°坡度處；1986—2010年間，小三江平原沼澤濕地喪失的主要驅(qū)動(dòng)因子按貢獻(xiàn)率大小排列依次為土壤類型、坡度、地貌、與河流距離、年降水量和海拔；各驅(qū)動(dòng)因子之間的交互作用大部分是非線性增強(qiáng)，其中與保護(hù)區(qū)距離、與居民點(diǎn)距離和行政區(qū)的交互作用均呈非線性增強(qiáng)作用，坡度、土壤類型、地貌、與河流距離等自然因子之間的交互作用是相互減弱的；自然因子雖然對(duì)小三江平原濕地面積喪失的貢獻(xiàn)率較大，但它們必須在人為因子的作用下，是與人為因子的相互作用，共同造成小三江平原沼澤濕地的大面積喪失.

驅(qū)動(dòng)因子；定量分析；濕地喪失；地理探測(cè)器；小三江平原

由于自然系統(tǒng)和人類社會(huì)的演進(jìn)，濕地處于持續(xù)變化中，而且人類影響的程度和節(jié)奏在最近數(shù)十年來達(dá)到了前所未有的規(guī)模[1]，導(dǎo)致天然濕地面積銳減，濕地破碎化程度增加，濕地生態(tài)系統(tǒng)退化和濕地功能喪失.科學(xué)研究與社會(huì)實(shí)踐中不但需要了解濕地類型間的轉(zhuǎn)化及其空間分布特征，更重要的是要清楚濕地變化的原因.濕地變化是自然與社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素等綜合作用的結(jié)果[2]，因此確定各種驅(qū)動(dòng)因子在濕地變化中所起的作用，有助于深入分析濕地變化的原因及其發(fā)展趨勢(shì)[3].定量分析濕地變化驅(qū)動(dòng)力的關(guān)鍵在于，如何在一個(gè)模型中最大限度地量化各個(gè)驅(qū)動(dòng)因子并體現(xiàn)它們之間的相對(duì)重要性.目前國內(nèi)外學(xué)者主要采用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃徒y(tǒng)計(jì)模型方法對(duì)濕地變化的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行定量分析[4-10].但目前所應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)機(jī)制模型均存在簡(jiǎn)化現(xiàn)實(shí)并且僅僅關(guān)注少數(shù)幾種驅(qū)動(dòng)力的現(xiàn)象[11]，并且關(guān)于濕地演變的驅(qū)動(dòng)力研究多局限于定性表達(dá)，而一些定量分析研究也存在著明顯的如驅(qū)動(dòng)因素遴選不全面、評(píng)估方法不準(zhǔn)確、缺少對(duì)單因素影響的測(cè)度等問題.濕地生態(tài)系統(tǒng)的獨(dú)特性及驅(qū)動(dòng)力系統(tǒng)的復(fù)雜性需要從多學(xué)科合作的角度分析濕地時(shí)空格局演變的驅(qū)動(dòng)力問題[12].但是，多因子交互作用識(shí)別是一個(gè)理論難題，缺少有效方法.由王勁峰等[13]提出的地理探測(cè)器模型，能有效識(shí)別因子間的相互關(guān)系，探測(cè)各因子對(duì)模型的貢獻(xiàn)率，能從龐大的空間數(shù)據(jù)庫中提取有用的空間關(guān)聯(lián)規(guī)則.王勁峰等[13-14]利用地理探測(cè)器研究了中國2008年汶川地震死亡率小于5%的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估以及中國和順地區(qū)神經(jīng)中樞缺陷疾病的致病因子.目前地理探測(cè)器方法已在災(zāi)害、疾病、人文地理、經(jīng)濟(jì)區(qū)位及生態(tài)棲息地等領(lǐng)域得到了一定應(yīng)用.

本文以濕地變化較為劇烈的小三江平原為研究區(qū)域，利用地理探測(cè)器方法定量分析了沼澤濕地變化的驅(qū)動(dòng)力，揭示了各驅(qū)動(dòng)因子在沼澤濕地變化中的作用及相互關(guān)系，對(duì)自然因子和社會(huì)因子進(jìn)行了疊加分析，并尋找影響濕地喪失的主導(dǎo)因素，為小三江平原濕地的保護(hù)和管理提供了科學(xué)理論依據(jù).

1 研究區(qū)域與研究方法

1.1 研究區(qū)域概況

小三江平原位于完達(dá)山脈以北的三江平原，地理位置為45°26′0″N～48°22′50″N，131°43′20″E～134°46′40″E[15]，土地總面積4.550 8×104km2，其中78.4%為平原，21.6%為山地.該區(qū)是由黑龍江、烏蘇里江和松花江三條河流沖積形成的沖積平原，淡水沼澤濕地特別發(fā)育.小三江平原屬溫帶濕潤(rùn)、半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，年均氣溫2.5℃～3.6℃，年降水量500～600 mm，氣候濕潤(rùn).境內(nèi)主要河流有撓力河、別拉洪河和濃江河，地貌主要由河漫灘、古河道漫灘、凹地、河流階地及山前臺(tái)地組成.土壤主要有草甸土、白漿土、暗棕壤、沼澤土和黑土，土地的自然肥力較高.小三江平原包括佳木斯市、雙鴨山市所屬的9個(gè)縣(市)[16]，境內(nèi)有三江農(nóng)場(chǎng)管理局管轄的14個(gè)農(nóng)場(chǎng)和紅興隆管理局管轄的10個(gè)農(nóng)場(chǎng)，人口105.2萬人.

1.2 濕地喪失驅(qū)動(dòng)因子的選取

近些年，眾多學(xué)者對(duì)濕地喪失的驅(qū)動(dòng)因子進(jìn)行了大量研究：王宗明等[17-18]根據(jù)1954—2005年三江平原濕地變化的數(shù)據(jù)，研究了海拔、坡度、地貌等要素對(duì)三江平原土地利用/覆被變化過程的影響，在此基礎(chǔ)上，分析了不同土壤類型對(duì)土地利用變化的影響；崔瀚文等[19]在東北地區(qū)濕地變化影響因素分析中，對(duì)1975—2007年影響三江平原沼澤濕地變化的年平均氣溫、年平均降水量等自然因子和人口數(shù)量、居民地面積等社會(huì)因子進(jìn)行了分析；張有智等[20]計(jì)算了沼澤變化單元距河流、公路、鐵路及主要城鎮(zhèn)的最短距離，進(jìn)而分析了沼澤濕地面積減少與它們最短距離之間的關(guān)系.在此基礎(chǔ)上，本文結(jié)合小三江平原的實(shí)際，選擇了影響小三江平原濕地變化的7個(gè)自然因素(地貌、土壤、坡度、海拔、與河流距離、年平均氣溫、年降雨量)和4個(gè)社會(huì)因素(與保護(hù)區(qū)距離、與居民點(diǎn)的距離、與道路的距離及行政區(qū)劃)作為研究因子.

1.3 數(shù)據(jù)來源與處理

1986年和2010年小三江平原濕地空間分布圖主要通過解譯空間分辨率為30 m的Landsat TM遙感影像得到.在影響濕地喪失的驅(qū)動(dòng)因子中，年平均氣溫和年平均降雨量數(shù)據(jù)來自中國氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)(http：//www.escience.gov.cn/metdata/page/index.html)的0.5°×0.5°的格網(wǎng)數(shù)據(jù)，取1986—2010年年平均氣溫和年平均降雨量的平均值；地形因素中的海拔和坡度則直接由三江平原地區(qū)DEM數(shù)據(jù)提取而來，其中DEM數(shù)據(jù)來源于馬里蘭大學(xué)地球科學(xué)研究中心(http：//glcfapp.umiacs.umd.edu)，分辨率為90 m×90 m；土壤、地貌因素是直接對(duì)三江平原土壤圖(中國1∶100萬土壤類型圖[21])和地貌圖(1985年“六五”國家攻關(guān)計(jì)劃的科研成果，1∶200萬)進(jìn)行的數(shù)字化處理，并進(jìn)行歸類合并，得到小三江平原土壤、地貌矢量圖.河流和居民點(diǎn)是通過提取小三江平原土地利用圖而獲得的，然后進(jìn)行緩沖區(qū)分析，得到各單元距河流和居民點(diǎn)的距離；保護(hù)區(qū)區(qū)劃通過直接數(shù)字化研究區(qū)中各自然保護(hù)區(qū)的規(guī)劃圖得到；道路和行政區(qū)劃通過直接數(shù)字化研究區(qū)的行政區(qū)劃圖獲得.

1.4 研究方法

地理探測(cè)器是王勁峰等提出的一種新的空間分析模型，其優(yōu)點(diǎn)是能夠分析多因子之間的交互作用，主要分為風(fēng)險(xiǎn)探測(cè)器、因子探測(cè)器、生態(tài)探測(cè)器和交互作用探測(cè)器4個(gè)部分[13，22].本文主要是在疊加分析的基礎(chǔ)之上借助“因子探測(cè)器”和“交互作用探測(cè)器”對(duì)影響三江平原濕地喪失的各因子進(jìn)行定量分析，得出三江平原濕地喪失的各個(gè)影響因子的相對(duì)重要性以及各因子之間的交互作用.因子探測(cè)器與交互作用探測(cè)器公式具體參見文獻(xiàn)[13]和[22].

首先，利用ArcGIS 9.3軟件，生成小三江平原10 km×10 km的正方形網(wǎng)格圖，然后將網(wǎng)格圖與1986—2010年濕地喪失分布圖相疊加，統(tǒng)計(jì)出每個(gè)網(wǎng)格的沼澤濕地面積，計(jì)算得到每個(gè)網(wǎng)格的沼澤濕地變化率.利用地理探測(cè)器(Geographical Detector)軟件，以濕地變化率作為GridSystem圖層，其他驅(qū)動(dòng)因子作為Geographical Zone圖層，進(jìn)行探測(cè)分析.

2 結(jié)果與分析

2.1 小三江平原沼澤濕地空間格局變化

基于ArcGIS軟件，在2個(gè)時(shí)期的土地利用圖的基礎(chǔ)上，提取1986和2010年小三江平原屬性為沼澤濕地的圖層，得到小三江平原1986—2010年濕地空間分布圖和變化圖(見圖1).

圖1 小三江平原1986—2010年沼澤濕地空間分布及其變化

由圖1可知，1986年，小三江平原沼澤濕地主要分布在研究區(qū)中的中部以及東北部，濕地較為完整，大致呈片狀分布.到2010年小三江平原沼澤濕地面積明顯減少，濕地喪失面積較大，大致呈斑塊狀和條帶狀分布.1986—2010年小三江平原沼澤濕地喪失較多的地區(qū)主要位于研究區(qū)中部及東北部.

2.2 驅(qū)動(dòng)因子對(duì)沼澤濕地變化的影響

借助于ArcGIS軟件，將1986年和2010年小三江平原濕地喪失圖與各驅(qū)動(dòng)因子相疊加，可得不同驅(qū)動(dòng)因素中濕地面積喪失情況(見表1).

表1 1986—2010年小三江平原驅(qū)動(dòng)因子與沼澤濕地喪失面積及比例

續(xù)表1

由表1可知，土壤類型為草甸土和沼澤土的地區(qū)濕地喪失面積較多，分別為32.51%和31.10%，主要分布于研究區(qū)的北部.濕地面積喪失最多的行政區(qū)為富錦市，濕地喪失了31.17%，其次是同江市和撫遠(yuǎn)縣.濕地喪失面積隨著與保護(hù)區(qū)距離的增加而減少，其中與保護(hù)區(qū)距離0～2 km范圍內(nèi)喪失的濕地面積最多，為686.92 km2，依次減少.濕地喪失面積隨著與道路距離的增加而增加，在與道路距離為0～0.5 km范圍內(nèi)，濕地面積喪失10.24%；與道路距離為3.9～5 km范圍內(nèi)，濕地喪失17.22%.濕地喪失隨著與河流距離的增加大體上呈減少的趨勢(shì)，在與河流距離為0～0.5 km范圍內(nèi)濕地喪失了829.85 km2.濕地面積喪失隨著與居民點(diǎn)距離的增加而增加，在與居民點(diǎn)距離為0～0.5 km范圍內(nèi)濕地喪失4.52%，在與居民點(diǎn)距離為2.5～3.2 km范圍內(nèi)濕地喪失29.05%.

地貌類型為低河漫灘時(shí)，濕地面積喪失最多為48.47%，主要位于小三江平原的腹地，其次在河流階地也有較多濕地喪失，喪失23.65%.在海拔為51～55 m的地區(qū)，濕地面積喪失最多，為2 584.09 km2，主要位于小三江平原的北部.坡度為1°～3°的地區(qū)，濕地面積喪失較多，占總喪失面積的三分之二左右.在年降水量為538～569 mm和497～524 mm的地區(qū)，有較多濕地喪失，分別喪失23.28%和22.09%；在平均氣溫為3.21℃～3.49℃的地區(qū)，濕地喪失45.58%，主要位于小三江平原的南部地區(qū).

2.3 沼澤濕地變化驅(qū)動(dòng)因子的定量分析

2.3.1 小三江平原沼澤濕地變化驅(qū)動(dòng)因子的貢獻(xiàn)率

借助地理探測(cè)器的因子探測(cè)器模塊獲得1986—2010年濕地變化各驅(qū)動(dòng)因子的貢獻(xiàn)率，對(duì)比分析自然因子與社會(huì)因子對(duì)濕地變化的相對(duì)重要性.

1986—2010年間隨著社會(huì)因子的參與使原來各驅(qū)動(dòng)因子的貢獻(xiàn)率有所改變，該時(shí)期濕地喪失的貢獻(xiàn)率從大到小排列依次為：土壤類型(26.9%)、坡度(18.6%)、地貌(18.2%)、與河流距離(10.8%)、年降水量(8.1%)、海拔(7.1%)、平均氣溫(3.8%)、行政區(qū)劃(3.6%)、與保護(hù)區(qū)距離(1.5%)、與居民點(diǎn)距離(1.4%)、與道路距離(0.5%).

1986—2010年小三江平原濕地面積的喪失是自然因子和社會(huì)因子共同作用的結(jié)果，其中土壤類型、坡度、地貌等自然因子對(duì)濕地面積的喪失具有較強(qiáng)的貢獻(xiàn)率，而行政區(qū)劃、與保護(hù)區(qū)距離、與居民點(diǎn)距離、與道路距離對(duì)濕地面積喪失的貢獻(xiàn)率較小.

2.3.2 小三江平原濕地時(shí)空格局變化驅(qū)動(dòng)因子的交互作用

借助地理探測(cè)器的交互作用探測(cè)器模塊獲得1986—2010年濕地變化各驅(qū)動(dòng)因子的相對(duì)重要性，得到各驅(qū)動(dòng)因子對(duì)濕地變化的交互作用，結(jié)果見表2.

由表2可知，1986—2010年間各驅(qū)動(dòng)因子對(duì)濕地變化的交互作用大部分都是非線性增強(qiáng)的，其中解釋力較大的驅(qū)動(dòng)因子從大到小依次為：與保護(hù)區(qū)距離/土壤類型(61.5%)>與保護(hù)區(qū)距離/年降水量(59.2%)>與河流距離/與居民點(diǎn)距離(57.0%)>與保護(hù)區(qū)距離/與居民點(diǎn)距離(56.3%)>行政區(qū)/與居民點(diǎn)距離(55.0%)>海拔/與居民點(diǎn)距離(54.5%)=與保護(hù)區(qū)距離/行政區(qū)(54.5%)，各因子之間的交互作用均在54%以上，其中與保護(hù)區(qū)距離、與居民點(diǎn)距離和行政區(qū)的相互作用均呈非線性增強(qiáng)作用，使彼此對(duì)濕地喪失的解釋力增大，相互作用增強(qiáng)的主要是人為因子.與河流距離/坡度、土壤類型/坡度、土壤類型/地貌之間呈現(xiàn)相互減弱的交互作用，這些交互作用較小的驅(qū)動(dòng)因子就其交互作用的具體表現(xiàn)形式來看，在濕地變化的過程中每一組驅(qū)動(dòng)因子之間都具有相互減弱的作用，使其對(duì)濕地喪失的解釋力下降.相互作用減弱的坡度、土壤類型、地貌、與河流距離都是自然因子，說明自然因子之間的相互作用對(duì)濕地面積的喪失作用是相互減弱的.

相互作用增強(qiáng)的主要是人為因子，而相互作用減弱的主要是自然因子，說明自然因子雖然在小三江平原濕地喪失中起主要作用(貢獻(xiàn)率較大)，但它們必須在人為因子的作用下，與人為因子相互作用，才能造成濕地面積的喪失，沒有人為因子的作用，僅自然因子對(duì)濕地面積的喪失作用不大(這可以從單個(gè)自然因子對(duì)濕地面積喪失的貢獻(xiàn)率不超過30%看出).自然因子與人為因子非線性增強(qiáng)的貢獻(xiàn)率遠(yuǎn)大于兩者之和，如與保護(hù)區(qū)距離/土壤類型=0.615>與保護(hù)區(qū)距離(0.015)+土壤類型(0.269)，相互作用之后的貢獻(xiàn)率是它們單個(gè)因子貢獻(xiàn)率和的2倍之多，說明小三江平原濕地喪失是自然因子和人為因子綜合作用的結(jié)果，人為因子疊加在自然因子之上，共同造成小三江平原沼澤濕地的大面積喪失.

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

(1) 1986—2010年間小三江平原沼澤濕地喪失嚴(yán)重(喪失47.5%)，濕地喪失面積較多的區(qū)域?yàn)椋翰莸橥梁驼訚赏恋牡貐^(qū)、低河漫灘地貌地區(qū)、海拔51～55 m地區(qū)、坡度1°～3°地區(qū)以及富錦市；濕地喪失面積呈現(xiàn)與保護(hù)區(qū)距離的增加而減少、與河流距離的增加而減少、與道路距離的增加而增加、與居民點(diǎn)距離的增加而增加的趨勢(shì).

(2) 1986—2010年間，小三江平原沼澤濕地喪失的主要驅(qū)動(dòng)因子為土壤類型、坡度、地貌、與河流距離、年降水量和海拔等因子，各驅(qū)動(dòng)因子對(duì)濕地喪失貢獻(xiàn)率的大小分別為26.9%，18.6%，18.2%，10.8%，8.1%和7.1%.

表2 1986—2010年小三江平原濕地喪失各驅(qū)動(dòng)因子的交互作用

注：D為影響因子；H為沼澤濕地變化率；PD，H為D為H的解釋力，即貢獻(xiàn)率.C>A為非線性協(xié)同作用，C

(3) 各因子之間的交互作用大部分是非線性增強(qiáng)，其中與保護(hù)區(qū)距離、與居民點(diǎn)距離和行政區(qū)的相互作用均呈非線性增強(qiáng)作用，彼此相互作用對(duì)濕地喪失的解釋力增大.坡度、土壤類型、地貌、與河流距離等自然因子之間的相互作用對(duì)濕地面積的喪失作用是相互減弱的.

(4) 小三江平原濕地喪失是自然因子和人為因子綜合作用的結(jié)果，人為因子疊加在自然因子之上，共同造成小三江平原沼澤濕地的大面積喪失.自然因子雖然對(duì)小三江平原濕地喪失的貢獻(xiàn)率較大，但它們必須與人為因子相互作用，才能造成濕地面積的喪失.

3.2 討論

濕地變化是自然因素及社會(huì)因素綜合作用的結(jié)果，研究其驅(qū)動(dòng)因子有很多方法，如簡(jiǎn)單因果分析[23-25]、灰色關(guān)聯(lián)度分析[26-27]、偏相關(guān)分析[28]、濕地水文方程[29]、偏最小二乘回歸方法[30]、Tobit模型[31]和地理加權(quán)回歸模型[32]等，由于方法及數(shù)據(jù)的局限性，都存在一定的優(yōu)點(diǎn)及缺陷(見表3).

地理探測(cè)器模型是一種新的評(píng)價(jià)地理事物與其驅(qū)動(dòng)因子之間關(guān)系的空間分析模型，主要通過地理事物空間分異與驅(qū)動(dòng)因子空間分異的兩空間分布的一致性檢驗(yàn)，探討驅(qū)動(dòng)因子在地理事物空間分異方面的作用.將地理探測(cè)器模型引進(jìn)行濕地變化驅(qū)動(dòng)力的定量研究中，具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)可以定量分析引起濕地變化各驅(qū)動(dòng)因子之間的相對(duì)重要性；(2)定量分析各驅(qū)動(dòng)因子在濕地變化中的相互作用(協(xié)同作用、拮抗作用或相互獨(dú)立)；(3)地理探測(cè)器模型的驅(qū)動(dòng)因子既可以是可量化因子，也可以是定性因子.同時(shí)在使用地理探測(cè)器做濕地變化驅(qū)動(dòng)力分析過程中也存在一定的缺陷：(1)較難解釋驅(qū)動(dòng)因子之間交互作用的機(jī)理；(2)連續(xù)型驅(qū)動(dòng)因子離散化處理方法沒有明確的標(biāo)準(zhǔn)，處理的結(jié)果直接影響著地理探測(cè)器結(jié)果的精度，因此在驅(qū)動(dòng)因子分類或分級(jí)中定性成分較大.

表3 濕地變化驅(qū)動(dòng)因子研究方法的對(duì)比

一些學(xué)者對(duì)濕地變化驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行了定量分析，得出與我們相類似的結(jié)論.如王宗明等[18]的研究表明，不同土壤類型會(huì)影響沼澤濕地的喪失和退化，1954—2005年間三江平原濕地在草甸土、白漿土、沼澤土、暗棕壤和黑土等主要土壤類型區(qū)域喪失面積最大(256.72×104hm2)，減少率為73%；Brock等[33]的研究表明，氣溫升高3℃～4℃，歐洲南部半干旱地區(qū)的濕地面積在5 年之內(nèi)將減少70%～80%；郭潔等[34]的研究表明，1971—2000年間，隨著氣溫的升高、降水量的減少，諾爾蓋地區(qū)沼澤逐漸旱化，濕地面積大幅度減少.1975—2006年間，三江平原洪河地區(qū)氣溫以0.02℃/a的速度增加，降水量以4.22 mm/a的速度下降，在此期間，洪河地區(qū)濕地面積不斷減少[35]，因此氣溫和降水量也是三江平原沼澤濕地減少的自然驅(qū)動(dòng)力之一.從地貌類型上看，1954—2010年，三江平原沼澤濕地的喪失主要集中在地勢(shì)較低的低河漫灘、河流階地、高河漫灘3種地貌類型上，沼澤濕地喪失的規(guī)律為由河流階地到河漫灘，再到河曲帶的過程[36]；姚允龍等[37]對(duì)撓力河流域沼澤濕地開墾過程的研究結(jié)果也表明沼澤濕地的開墾遵循由高河漫灘到河流階地，再到低河漫灘的過程，后期(2000—2010年)沼澤濕地開墾又轉(zhuǎn)向海拔相對(duì)較高處的原因是前期海拔較高處和較低處的沼澤濕地大部分已被開墾，后期是對(duì)未開墾而保留的破碎化濕地和孤立濕地的開墾.陳志科等[38]對(duì)諾爾蓋高原濕地變化的研究結(jié)果表明，坡度<5°的沼澤濕地分布面積占總面積的比例較大；而王宗明等[39]的研究認(rèn)為，三江平原在坡度0°～5°范圍內(nèi)濕地開墾的比例較高，因此，坡度、地貌和海拔也會(huì)引起小三江平原沼澤濕地的退化.Cui等[35]的研究結(jié)果表明，三江平原洪河地區(qū)沼澤濕地在1975—2006年間，距離河流0～4 km范圍內(nèi)，濕地面積急劇減少，而在距離河流6 km 以外的沼澤濕地減少的速率逐漸減慢并趨于穩(wěn)定，距離公路0～4 km范圍內(nèi)濕地面積減少速率比距離公路4 km以外的濕地減少速率要快.

研究區(qū)域濕地退化的主要原因是農(nóng)業(yè)開發(fā)，如何選擇合適的驅(qū)動(dòng)因子反映農(nóng)業(yè)開墾活動(dòng)是關(guān)鍵.受數(shù)據(jù)獲取途徑較少、量化難度較大的影響，我們未能全面地將人口、GDP、政策等人為干擾因子考慮到研究中，在今后應(yīng)當(dāng)加大對(duì)數(shù)據(jù)的搜集，將更全面的人為干擾因子考慮到研究中去.本文基于GIS技術(shù)和地理探測(cè)器分析了濕地變化的驅(qū)動(dòng)力，是對(duì)定量分析濕地變化驅(qū)動(dòng)力模型與方法的探討.受文獻(xiàn)資料限制及地理探測(cè)器方法本身局限性的影響，還不能很好解決各驅(qū)動(dòng)因子交互作用機(jī)理及對(duì)地理探測(cè)器模型結(jié)果的合理驗(yàn)證，在以后的研究中將通過野外調(diào)查與實(shí)驗(yàn)，改進(jìn)地理探測(cè)器模型等方法，進(jìn)行更加深入的研究.

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(責(zé)任編輯：方 林)

Quantitative study on the driving factors of marsh change based in Geographical Detector—Case study on Small Sanjiang Plain

LIU Ji-ping1，2，MA Chang-di1，LIU Yan1，SHENG Lian-xi2

(1.College of Tourist and Geoscience，Jilin Normal University，Siping 136000，China;2.School of Environment，Northeast Normal University，Changchun 130117，China)

The paper takes the Small Sanjiang Plain as the study area，for the wetland change there is severe，using the technology of GIS and RS，combined with the geographical detector method，to make the quantitative analysis of driving factors for wetland changes and reveal the role and relationship in the wetland change between every factor.The results show that：the wetland loss is severe from 1986 to 2010.The more severe areas of wetland loss are mainly located in central and northeast of meadow soil and bog soil types，low river floodplain geomorphology types，51～55 m altitude and the slope of 1～3 degrees.From 1986 to 2010，the power of determinant to wetland loss of each driving factors is soil type，slope，geomorphology，and distance from the river，the annual precipitation and altitude；The interaction between each factor is nonlinear enhancement，and the interaction of distance，with the residential district protection distance and administrative region show a nonlinear enhancement effect.The interaction between slope，soil type，topography，and the distance from the river and other natural factors are weakened.Although the power of determinant of natural factors have the bigger effect to the wetland loss of Small Sanjiang Plain，it have to interact with human factors，which commonly cause a big area of wetland loss in Small Sanjiang plain.

driving factor；quantitative study；marsh loss；Geographical Detector；Small Sanjiang Plain

1000-1832(2017)02-0127-09

10.16163/j.cnki.22-1123/n.2017.02.024

2016-06-12

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(41071037)；教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃項(xiàng)目(NCET-12-0730)；中央財(cái)政林業(yè)科技推廣示范項(xiàng)目(吉推(2014)16號(hào)).

劉吉平(1972—)，男，博士，教授，主要從事濕地變化及環(huán)境效應(yīng)研究.

P 901 [學(xué)科代碼] 170·4510

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