西洞庭湖青山湖國(guó)家城市濕地公園景觀格局變化研究

楊 利， 李會(huì)敏

(1.湖南師范大學(xué) 旅游學(xué)院， 長(zhǎng)沙 410081； 2.湖南師范大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院， 長(zhǎng)沙 410081)

西洞庭湖青山湖國(guó)家城市濕地公園景觀格局變化研究

楊 利1*， 李會(huì)敏2

(1.湖南師范大學(xué) 旅游學(xué)院， 長(zhǎng)沙 410081； 2.湖南師范大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院， 長(zhǎng)沙 410081)

利用RS與GIS技術(shù)，結(jié)合景觀結(jié)構(gòu)分析軟件Fragstats4.2，采用1993年、1998年、2002年、2005年、2009年、2013年6年的遙感數(shù)據(jù)從斑塊、景觀層次和景觀空間格局上研究西洞庭湖青山湖國(guó)家城市濕地公園建設(shè)前后20 年景觀格局變化.結(jié)果表明：1)濕地公園建設(shè)之后濕地面積快速減少，非濕地面積快速增加.2)濕地景觀類型中水體與泥灘地變化最大，水體在濕地公園建設(shè)之后破碎度增加，形態(tài)變化復(fù)雜，而泥灘地與之相反，非濕地各景觀類型變化不大，整體發(fā)展態(tài)勢(shì)較好.3)濕地公園建設(shè)之后景觀破碎度增加，景觀形狀變化復(fù)雜，景觀異質(zhì)性增加.4)濕地公園建設(shè)之后水體及草灘地的景觀基質(zhì)地位沒有改變，但整體上濕地景觀類型的優(yōu)勢(shì)度呈現(xiàn)降低趨勢(shì)，而非濕地特別是耕地景觀在近幾年優(yōu)勢(shì)度顯著增大.

景觀格局； 景觀指數(shù)； 濕地； 青山湖城市濕地公園

濕地具有獨(dú)特的水文、植被、生物特性[1]，對(duì)地區(qū)、區(qū)域乃至全球氣候變化、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類生存環(huán)境有著重要的影響[2].濕地景觀格局指大小、形狀不一的景觀斑塊在空間上的排列[3]，與濕地生態(tài)系統(tǒng)的功能密切相關(guān).20世紀(jì)80年代以來(lái)，濕地景觀研究較多的關(guān)注格局、過程與變化方面的原理及方法[4-7].我國(guó)的景觀格局研究自20世紀(jì)90年代對(duì)遼河三角洲濕地景觀格局分析開始[8]，隨著RS與GIS技術(shù)的發(fā)展，對(duì)濕地景觀格局的演變規(guī)律及驅(qū)動(dòng)機(jī)制的研究進(jìn)入了新的發(fā)展階段[9-13].

國(guó)家城市濕地公園，是指占地500畝(33.33 hm2)以上的，納入城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃的適宜作為公園的天然濕地類型，通過合理的保護(hù)利用，形成保護(hù)、科普、休閑等功能于一體的公園.由城市人民政府提出申請(qǐng)，經(jīng)省、自治區(qū)建設(shè)廳審查同意后，報(bào)建設(shè)部批準(zhǔn)，可以申請(qǐng)?jiān)O(shè)立國(guó)家城市濕地公園.我國(guó)于2005年2月設(shè)立第一個(gè)國(guó)家城市濕地公園，至2013年已設(shè)立46個(gè)國(guó)家城市濕地公園.社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使城市濕地公園需要建立有效的管理評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[14].西洞庭湖青山湖國(guó)家城市濕地公園自2005年開始建設(shè)以來(lái)，積極保護(hù)濕地生態(tài)環(huán)境[15]，但濕地公園建設(shè)難免會(huì)對(duì)濕地的景觀格局造成一定程度的干擾，因此，對(duì)青山湖國(guó)家城市濕地公園建設(shè)前與建設(shè)后的景觀格局進(jìn)行分析，有助于了解濕地公園建設(shè)前后的景觀格局變化情況，從而為西洞庭湖青山湖國(guó)家城市濕地公園的生態(tài)保護(hù)提供決策依據(jù).

1 研究區(qū)域與研究方法

1.1 研究區(qū)域

西洞庭湖青山湖國(guó)家城市濕地公園位于湖南省漢壽縣境內(nèi)東部，是國(guó)際重要濕地之一，也是世界自然基金會(huì)確定的全球200個(gè)中等生態(tài)區(qū)之一.濕地公園有濕地植物416種，鳥類217種，一級(jí)保護(hù)鳥類有白鶴、白頭鶴、白鸛、黑鸛、中華秋沙等10種；魚類118種，中華鱘、白鱘均被列入國(guó)家一級(jí)保護(hù)動(dòng)物.屬中亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，夏季漲水為湖，冬季出現(xiàn)洲灘交錯(cuò)的濕地景觀[16].1998 年建立省級(jí)自然保護(hù)區(qū)；2002 年被列入國(guó)際重要濕地名錄；2005年被國(guó)家建設(shè)部命名為“西洞庭湖青山湖國(guó)家城市濕地公園”；2008年被國(guó)家旅游局評(píng)定為3A級(jí)景區(qū).

圖1 青山湖國(guó)家城市濕地公園位置圖Fig.1 Qingshan Lake National Urban Wetland Park locations

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

采用1993年、1998年、2002年、2005年、2009年、2013年6年的遙感數(shù)據(jù)，1993年～2002年為西洞庭湖青山湖國(guó)家城市濕地公園建設(shè)前，2005年～2013年為西洞庭湖青山湖國(guó)家城市濕地公園建設(shè)之后.因?yàn)槲鞫赐ズ^(qū)濕地夏季豐水期主要為水體，景觀類型較為單一[17]，為了便于研究區(qū)濕地景觀類型的完全顯現(xiàn)，數(shù)據(jù)獲取均為冬春季枯水期(11月至次年3月).其中1993年、1998年、2009年的數(shù)據(jù)為美國(guó)陸地衛(wèi)星5號(hào)(Landsat-5)TM傳感器所獲取的影像，2002年、2005年的數(shù)據(jù)為美國(guó)陸地衛(wèi)星7號(hào)(Landsat-7)ETM+傳感器所獲取的影像，2013年的數(shù)據(jù)為環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)衛(wèi)星(HJ-1A 星)CCD 傳感器所獲取的影像.遙感影像的獲取時(shí)間、傳感器、圖幅號(hào)及空間分辨率信息如表1.

表1 研究所用數(shù)據(jù)列表Tab.1 List of data

在ENVI5.0中對(duì)其幾何校正、輻射校正處理，利用最大似然法對(duì)研究區(qū)遙感影像進(jìn)行監(jiān)督分類，參照全國(guó)濕地分類系統(tǒng)，并結(jié)合青山湖濕地的具體情況， 把土地利用類型分為水體、泥灘地、草灘地、耕地、建設(shè)用地、林地6種類型，對(duì)照Google earth中的高分辨率影像，在Arcgis中進(jìn)行人工修正，對(duì)錯(cuò)分、漏分的地區(qū)進(jìn)行修改得到研究區(qū)景觀類型分布圖(圖2).運(yùn)用景觀結(jié)構(gòu)分析軟件Fragstats4.2，參照相關(guān)研究，從斑塊類型和景觀層次兩個(gè)水平上選擇景觀格局指數(shù)[4，17]，對(duì)其進(jìn)行土地利用與景觀格局變化分析.景觀格局指數(shù)及其生態(tài)意義如下.

1) 斑塊類型水平(class level)

斑塊類型面積(CA)：反映不同斑塊類型的物種、能量和養(yǎng)分等信息流的差異.

斑塊所占景觀面積的比例(PLAND)：等于某一斑塊類型的總面積占整個(gè)景觀面積的百分比，其值趨于0時(shí)，說(shuō)明景觀中此斑塊類型變得十分稀少；其值等于100時(shí)，說(shuō)明整個(gè)景觀只由一類斑塊組成.

斑塊密度( PD)：反映景觀破碎化程度， 也反映景觀空間異質(zhì)性程度.

斑塊個(gè)數(shù)(NP): NP與景觀破碎度成正比， 即NP越大， 景觀破碎度越高， 反之景觀破碎度越小.

最大斑塊指數(shù)(LPI)LPI等于某一拼塊類型中的最大斑塊占據(jù)整個(gè)景觀面積的比例，用于表征景觀中的優(yōu)勢(shì)種、內(nèi)部種的豐度等生態(tài)特征，其值的變化可以改變干擾的強(qiáng)度和頻率，反映人類活動(dòng)的方向和強(qiáng)弱.

平均斑塊面積AREA_MN(Mean Patch Size)用于表征某一景觀類型的破碎化程度，值越高破碎化程度越低，反之破碎化程度越高.

2) 景觀層次水平(landscape level)

面積加權(quán)平均斑塊形狀指數(shù)SHAPE_MN(Area-Weighted Mean Shape Index)與面積加權(quán)平均分維數(shù)FRAC_MN(Area-Weighted Patch Fractal Dimension)相類似，表征景觀形態(tài)復(fù)雜程度.

Shannon多樣性指數(shù)(Shannon diversity index): SHDI值越大， 說(shuō)明斑塊類型增加或各斑塊類型所占面積比例趨于相似， 則景觀破碎化程度越高.在比較不同時(shí)間、空間景觀時(shí)， 該指數(shù)能夠直觀表達(dá)景觀格局的差異.

聚集性指數(shù)(COHESION)用于表征某一景觀中斑塊的整體屬性或斑塊的關(guān)系，反映整體景觀中各類型斑塊的聚集程度.

2 結(jié)果分析

2.1 景觀整體變化特征

計(jì)算得出西洞庭湖青山湖城市濕地公園多年的景觀類型面積(表2)，并據(jù)表2將水體、泥灘地、草灘地合并為濕地，將耕地、建設(shè)用地及林地合并為非濕地.2013年西洞庭湖青山湖城市濕地公園濕地的總面積為316.85 km2，其中草灘地最多，占總濕地面積的46.01%，水體次之，占總濕地面積的34.15%，草灘地與水體構(gòu)成了西洞庭湖青山湖濕地的主體部分.非濕地面積為31 km2，僅占總面積的10.1%，其中林地面積為23.46 km2，占非濕地面積的比例達(dá)75.68%，可見截至2013年林地是西洞庭湖青山湖城市濕地公園中非濕地景觀類型的主要構(gòu)成部分.

1993年～2013年20 a間西洞庭湖青山湖城市濕地公園濕地面積總體呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)，在被列入國(guó)際重要濕地名錄之前的1993年～2002年9 a間，濕地面積呈先減少后增加的趨勢(shì)，1998年達(dá)到最少278.77 km2，1998年積極實(shí)施 “退田還湖”工程，水體面積以年均0.32%的速率逐年增加，2002年達(dá)到最多286.89 km2.2002年之后受人類活動(dòng)的影響濕地面積以年均0.35%的速率逐年遞減，到了2013年濕地面積為2002年的96.15%，減少了3.85%.非濕地類景觀類型的面積整體上呈現(xiàn)一定波動(dòng)，1998年最多為35.11 km2，2005年達(dá)到最少，僅為20.14 km2.林地是非濕地景觀類型的主體部分，其面積變化與非濕地面積變化呈現(xiàn)高度一致性；因濕地公園建設(shè)，林地等非濕地類型相應(yīng)增加，2005年之后青山湖國(guó)家城市濕地公園非濕地景觀類型面積以年均6.7%的速率增加，至2013年達(dá)到31 km2(圖3).

圖3 濕地、非濕地面積變化圖Fig.3 Wetland and unwetland area variation

2.2 景觀格局變化特征

2.2.1 斑塊層次

1)景觀組分變化.斑塊類型面積CA與斑塊所占面積的比例PLAND構(gòu)成景觀的組分.計(jì)算各斑塊類型的面積及斑塊所占面積比得到表3.

表3 各斑塊類型部分景觀指數(shù)(CA、PLAND)Tab.3 Part of each patch types’ landscape index (CA， PLAND)

1993年～2013年間草灘地的平均斑塊類型面積為121.44 km2，占總面積平均比例為38.68%，超過了1/3，在整個(gè)景觀格局中占有較大優(yōu)勢(shì).草灘地在2005年之前斑塊面積大小呈現(xiàn)一定的波動(dòng)，1998年最大為121.18 km2，占整體景觀斑塊面積的38.61%，2005年之后青山湖濕地公園開始建設(shè)，對(duì)濕地的保護(hù)加強(qiáng)，因此草灘地斑塊面積自2005年之后大幅增加，2009年達(dá)到最高138.76 km2，占總體景觀類型面積的44.18%，2009年之后隨著濕地公園建設(shè)的發(fā)展又出現(xiàn)一定幅度的下降，2013年草灘地景觀類型斑塊面積減少到126.84 km2.

水體在6個(gè)典型年的平均斑塊面積為118.82 km2，占總斑塊面積的平均比例為37.85%，與草灘地所占比例大小差別不大.水體斑塊面積在1993年～2005年呈現(xiàn)一定幅度的波動(dòng)，1998年最少為122.63 km2，占整體景觀面積的39.07%，1998年之后“退田還湖”政策的實(shí)施使其水體斑塊面積逐年增長(zhǎng)，2005年達(dá)到最大139.95 km2，占總面積的比例達(dá)到44.58%.2005年濕地公園建設(shè)后，水體斑塊面積以年均5.70 km2的速度快速減少，至2013年僅為94.32 km2，占總面積的30%.

泥灘地是青山湖城市濕地公園的第3大主要景觀類型，1993年～2013年中6個(gè)典型年份的平均斑塊面積為41.19 km2，占總面積的平均比例13.12%.2005年之前泥灘地景觀斑塊面積正常波動(dòng)，至2005年泥灘地斑塊面積達(dá)到最少24.20 km2.因水體斑塊面積萎縮后會(huì)向泥灘地轉(zhuǎn)化，因此，2005年之后隨著水體面積的急劇下降，泥灘地面積在這個(gè)時(shí)期呈現(xiàn)大幅增加的趨勢(shì).至2013年泥灘地斑塊面積增加至54.80 km2，占整個(gè)景觀面積的比例也高達(dá)17.43%.

草灘地、水體、泥灘地屬于濕地景觀，青山湖濕地斑塊面積變化大部分取決于草灘地與水體的面積變化情況.在2005年之前及濕地公園建設(shè)之前的正常年，濕地面積呈現(xiàn)先增加后減少的正常波動(dòng)，2005年之后整個(gè)漢壽縣經(jīng)濟(jì)建設(shè)以及濕地公園建設(shè)發(fā)展，導(dǎo)致西洞庭湖區(qū)生態(tài)環(huán)境惡化，濕地面積開始逐年減少.

耕地、林地與建設(shè)用地屬非濕地類型范疇，且受人類活動(dòng)的影響較大.耕地在1993年～2013年間6個(gè)典型年份平均面積為16.32 km2，占整個(gè)景觀面積的平均比例為5.20%，與其他兩類相比斑塊面積最大.林地與建設(shè)用地在6個(gè)典型年份的平均斑塊面積分別為13.18 km2、3.03 km2，占整個(gè)景觀面積平均比例分別為4.2%、0.96%.因3種景觀類型斑塊面積的變化原因各不相同及因斑塊面積較小分類精度受到影響，其變化趨勢(shì)差異較大，但2005年3種景觀類型斑塊面積變化趨勢(shì)皆有不同程度的變化.其中耕地與建設(shè)用地景觀類型斑塊面積主要影響因素為人類活動(dòng)，因此濕地公園開始建設(shè)前后變化趨勢(shì)呈現(xiàn)一定的一致性，都是先減少后增加.而林地斑塊面積整體呈現(xiàn)自然波動(dòng)狀態(tài)，2005年之后趨勢(shì)為先增加后減少，2009年斑塊面積最大16.96 km2，之后以每年0.45%的速率減少，至2013年減少到了11.38 km2.整體來(lái)看，非濕地景觀類型的斑塊面積2005年之前自然波動(dòng)，2005年之后隨著濕地公園建設(shè)的發(fā)展持續(xù)增加.

2) 景觀個(gè)體動(dòng)態(tài)變化.最大斑塊指數(shù)LPI、平均斑塊面積AREA_MN、面積加權(quán)平均斑塊形狀指數(shù)SHAPE_MN、面積加權(quán)平均分維數(shù)FRAC_MN反映景觀個(gè)體動(dòng)態(tài)變化(圖4).

圖4 各斑塊類型部分景觀指數(shù)變化圖Fig.4 Part of each patch types’ landscape index variation

由圖4可知，從最大斑塊指數(shù)LPI上看，青山湖濕地公園建設(shè)之前，水體、草灘地、泥灘地始終是西洞庭湖青山湖濕地景觀的3大優(yōu)勢(shì)類型.水體的最大斑塊指數(shù)最高并隨時(shí)間小幅波動(dòng)，草灘地的次之，且波動(dòng)幅度較大，第3個(gè)波動(dòng)幅度較大的景觀類型為泥灘地，其他類型最大斑塊指數(shù)較小，波動(dòng)范圍也較小.說(shuō)明水體與草灘地這兩類景觀類型在濕地公園建設(shè)前占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位，濕地的發(fā)展受外界干擾較少.2005年之后，隨著濕地公園的開發(fā)建設(shè)，人類活動(dòng)對(duì)濕地干擾度增強(qiáng)導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的退化，水體的最大斑塊指數(shù)逐年下降且降幅較大，至2013年水體最大斑塊指數(shù)降至4.16，已失去其優(yōu)勢(shì)地位，草灘地的最大斑塊指數(shù)變化趨于平穩(wěn)，但也呈現(xiàn)低速逐年降低的狀態(tài)，而泥灘地快速增長(zhǎng)，至2013年已成為第二大優(yōu)勢(shì)景觀類型，其他幾類也隨著有不同程度的增長(zhǎng)，說(shuō)明濕地公園開始建設(shè)之后，非濕地景觀優(yōu)勢(shì)開始凸顯，而濕地景觀中水體最大斑塊指數(shù)迅速降低，面積減少的同時(shí)破碎度增加，泥灘地變化較平穩(wěn)，而泥灘地與水體變化情況相反，可見部分水體向泥灘地轉(zhuǎn)化.

水體的平均斑塊面積在1993年～2005年間逐年下降，2005年～2009年間有小幅升高，2009年之后又大幅度下降.由此可見，水體在濕地公園建設(shè)之前破碎化程度逐年提高，建設(shè)之后的4年間，因人們對(duì)濕地保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，破碎化程度小幅下降，2009年之后濕地公園及漢壽縣經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展又大大促進(jìn)了水體景觀的破碎.泥灘地平均斑塊面積1993年僅次于水體，1993年～2005年間呈現(xiàn)先下降后上升再下降的大幅波動(dòng)趨勢(shì)，2002年為特殊點(diǎn)，平均斑塊面積達(dá)到最高，約是1993年的兩倍，破碎化程度最低，可能原因有二，一是受監(jiān)督分類過程中斑塊合并影響，二是整個(gè)洞庭湖胡面面積受季節(jié)影響很大，在2002年左右枯水期僅有2 740 km2，而豐水期則可能擴(kuò)大到12 000 km2[18]，而影像監(jiān)測(cè)的是1月份西洞庭湖遙感影像，處在枯水期，與其他月份相比水量較少，因此泥灘地平均斑塊面積變大.草灘地的平均斑塊面積1993年～2013年間正常波動(dòng)，沒有大的變化，說(shuō)明20年間草灘地的景觀破碎化程度始終保持穩(wěn)定.1993年～2005年間林地平均斑塊面積始終保持穩(wěn)定波動(dòng)，2005年之后逐年增加，說(shuō)明濕地公園開始建設(shè)之后，當(dāng)?shù)鼐用窳值乇Ｗo(hù)意識(shí)提高及自然因素的影響，林地景觀破碎度逐年減少.建設(shè)用地平均斑塊面積始終平穩(wěn)，而耕地景觀破碎度2005年之后開始逐年降低.由以上可知，除水體外，各景觀類型的景觀破碎度隨著濕地公園的建設(shè)變化并不是很大，而水體破碎度呈現(xiàn)逐年增加的趨勢(shì).

在1993年～2005年間水體景觀的形狀指數(shù)與分維指數(shù)先平穩(wěn)波動(dòng)后減小態(tài)勢(shì)，2002年～2005年間大幅減小，2005年～2013年先增加后減少，說(shuō)明此期間水體景觀的形態(tài)經(jīng)歷了由復(fù)雜到簡(jiǎn)單再?gòu)?fù)雜再到簡(jiǎn)單的循環(huán)過程.而草灘地景觀形狀指數(shù)與分維指數(shù)變化情況大致與水體景觀相反，1993年～2002年間正常波動(dòng)，2002年～2005年間大幅增加，2005年～2009年間大幅減少，2009年之后平穩(wěn)，草灘地景觀形態(tài)整體呈現(xiàn)簡(jiǎn)單-復(fù)雜-簡(jiǎn)單-平穩(wěn)的過程.而泥灘地景觀在2009年之前復(fù)雜程度變化平穩(wěn)，2009年之后景觀的形狀指數(shù)與分維指數(shù)大幅增加，說(shuō)明這期間泥灘地景觀的復(fù)雜程度大幅增加.耕地、林地、建設(shè)用地景觀的形狀指數(shù)與分維指數(shù)值均較小，且在1993年～2013年間小幅波動(dòng)，表明這3類景觀形態(tài)復(fù)雜程度變化不大.

2.2.2 景觀層次 在景觀層次上對(duì)青山湖濕地公園整體景觀類型的斑塊數(shù)(NP)、斑塊密度(PD)、平均斑塊面積(AREA_MN)、面積加權(quán)平均斑塊形狀指數(shù)(SHAPE_AM)、聚集性指數(shù)(COHESION)及shannon多樣性指數(shù)(SHDI)進(jìn)行計(jì)算得到表4.進(jìn)行進(jìn)一步分析得到圖5.對(duì)表4跟圖5進(jìn)行分析總結(jié)得到如下結(jié)論.

1) 景觀破碎度增加.景觀的破碎化程度用斑塊數(shù)、斑塊密度與平均斑塊面積來(lái)度量，斑塊數(shù)越多、斑塊密度越大、平均斑塊面積越小，則表示景觀破碎度越強(qiáng).結(jié)合表4及圖5可得，2005年之前，斑塊數(shù)及斑塊密度都呈先減小后增加的趨勢(shì)，斑塊數(shù)由1993年的744個(gè)降低到2002年的533個(gè)，至2005年又增加到740個(gè)，斑塊密度由1993年的2.37降到1.7，又增加至2.36，整體上斑塊數(shù)及板塊密度減少了.而其平均斑塊面積則呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)，2002年達(dá)到最大值0.59 km2，2005年又降低至0.42 km2.這說(shuō)明在2002年之前整個(gè)濕地的景觀格局趨于完整，而2002年～2005年間人類干擾加強(qiáng)導(dǎo)致景觀格局開始變的破碎，2005年破碎程度達(dá)到最大.2005年之后濕地公園開始建設(shè)，人類環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)及自然環(huán)境的影響使斑塊數(shù)及斑塊密度減小，平均斑塊面積也增加，整體上景觀格局水平破碎化得到改善.

表4 青山湖濕地景觀水平指數(shù)Tab.4 Qingshan Lake’s wetland landscape level index

圖5 景觀水平景觀指數(shù)變化圖Fig.5 Landscape index variation in landscape level

2) 景觀形狀變化復(fù)雜.通過面積加權(quán)平均斑塊形狀指數(shù)來(lái)度量景觀形狀的復(fù)雜程度.整個(gè)景觀面積加權(quán)平均斑塊形狀指數(shù)2005年之前輕微波動(dòng)，至2005年指數(shù)值為8.90，與1993年的8.54相比相對(duì)增加.2005年之后逐年下降，至2013年景觀面積加權(quán)平均斑塊形狀指數(shù)已降至6.38，說(shuō)明濕地公園建設(shè)之前整個(gè)濕地景觀形態(tài)較復(fù)雜，濕地公園的規(guī)劃建設(shè)使景觀復(fù)雜程度逐年降低，規(guī)則性增大.

3) 景觀異質(zhì)性增加.景觀的異質(zhì)性表現(xiàn)在景觀類型的多樣性與空間分布的異質(zhì)性.本研究分別用景觀多樣性指數(shù)與景觀的聚集度指數(shù)來(lái)描述.2005年之前，濕地景觀聚集度先增加后降低，由1993年的98.58增加至2002年的98.76，之后至2005年又降到98.63，整體上聚集度增加.shannon多樣性指數(shù)也呈現(xiàn)先增加后降低趨勢(shì)，由1993年的1.31增加至1998年1.32，至2005年降至1.26，整體上多樣性指數(shù)降低.由此可見濕地公園建設(shè)之前濕地整體景觀格局聚集度增加，景觀多樣性減少，景觀異質(zhì)性減小.但2005年之后整個(gè)濕地景觀聚集度持續(xù)降低，其聚集度指數(shù)的值由2005年的98.63降低到了98.18，景觀多樣性指數(shù)持續(xù)增加，由2005年的1.26增加到了2013年的1.40，這些變化也都表明了濕地公園建設(shè)對(duì)濕地景觀的干擾致使其景觀異質(zhì)性增加.

2.2.3 景觀生態(tài)空間格局 通過分析1993年、1998年、2002年、2005年、2009年、2013年6年間各斑塊類型在景觀格局中的優(yōu)勢(shì)度來(lái)確定其景觀生態(tài)空間格局變化情況(表5，圖6).

表5 青山湖濕地各斑塊優(yōu)勢(shì)度值Tab.5 Each patch dominance value of Qingshan Lake Wetland %

景觀類型2005年2009年2013年RdRfLpDoRdRfLpDoRdRfLpDo水體37 5888 4330 2946 6531 4486 1225 4142 093080 9824 2139 85林地4 0926 223 329 245 424 684 439 747 424 946 0311 1泥灘地7 7137 286 2314 3614 3540 111 5619 417 4312 3414 0714 48草灘地44 5888 433651 2544 1887 435 6250 7140 3464 5232 6342 53建設(shè)用地1 158 230 932 811 18 230 872 771 215 170 974 58耕地4 8936 760 9310 883 5415 422 856 173 6279 430 9721 25

圖6 各斑塊優(yōu)勢(shì)度變化圖Fig.6 Each patch dominance’s variation

由表6與圖6可以看出，作為濕地景觀的水體、草灘地優(yōu)勢(shì)度值遠(yuǎn)高于其他非濕地景觀類型，可見，水體與草灘地為整個(gè)景觀的基礎(chǔ).泥灘地優(yōu)勢(shì)度也大于其他3類，由此可知濕地景觀始終是青山湖濕地的優(yōu)勢(shì)景觀類型.水體景觀優(yōu)勢(shì)度2005年之前正常波動(dòng)，優(yōu)勢(shì)度平均值為48.57，2005年之后，優(yōu)勢(shì)度持續(xù)降低，2013年降至最低39.85，平均值為42.86，優(yōu)勢(shì)度雖然有所降低，但仍遠(yuǎn)高于除草灘地以外的其他景觀類型.草灘地在2005年之前變化趨勢(shì)為先平穩(wěn)變化后增加，整體上由1993年的45.92增加至2005年的51.25，至2005年草灘地優(yōu)勢(shì)度已超越水體.2005年之前草灘地優(yōu)勢(shì)度平均值為45.50，2005年之后平均值為48.16，由此可見草灘地在濕地公園建設(shè)之后優(yōu)勢(shì)度較大幅度增加.泥灘地優(yōu)勢(shì)度變化較平穩(wěn)，整體上有較小幅度的降低.綜合來(lái)看，濕地景觀類型優(yōu)勢(shì)度呈現(xiàn)小幅降低趨勢(shì)，但整個(gè)濕地景觀以水體與草灘地為景觀基質(zhì)的情況沒有改變.

林地優(yōu)勢(shì)度2005年之前呈先增加后平穩(wěn)的趨勢(shì)，1993年～1998年由6.34增加至12.06，1998年之后輕微降低，至2005年降至9.24，之后保持穩(wěn)定的小幅增加趨勢(shì)，至2013年又增加至11.1，可見濕地公園建設(shè)之后林地的優(yōu)勢(shì)度增加.耕地優(yōu)勢(shì)度值則變化幅度較大，2005年之前都是呈現(xiàn)大幅波動(dòng)變化，2005年后受人類活動(dòng)干擾有一定幅度降低然后快速增加，至2013年耕地優(yōu)勢(shì)度已增加至21.25，成為整個(gè)景觀第三大優(yōu)勢(shì)類型.建設(shè)用地優(yōu)勢(shì)度變化幅度也較小，但整體上隨著漢壽縣經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，至2013年其優(yōu)勢(shì)度值達(dá)到4.58.綜合來(lái)看，非濕地景觀類型的優(yōu)勢(shì)度呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，特別是耕地近幾年優(yōu)勢(shì)度增加明顯.

3 結(jié)論與討論

基于遙感解譯制圖和景觀格局指數(shù)的計(jì)算，定量分析了西洞庭湖青山湖國(guó)家城市濕地公園建設(shè)前后的景觀空間格局特征及其不同時(shí)期的變化.1993年～2013年20 a間西洞庭湖青山湖城市濕地公園濕地面積總體呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)，2005年城市濕地公園建設(shè)之前因三峽大壩的修建及“退田還湖”政策原因呈現(xiàn)先減少后增加趨勢(shì)， 1993年～2002年三峽大壩修建期間，濕地面積由1993年的282.1 km2減少為1998年的278.77 km2，1998年由于實(shí)施 “退田還湖”工程，濕地面積逐年增加，2002年達(dá)到最多286.89 km2.2003年三峽大壩蓄水發(fā)電及2005年濕地公園建設(shè)，林地等非濕地類型相應(yīng)增加，濕地面積減少為282.1 km2， 2013年濕地面積減少為275.85 km2.

草灘地、水體、泥灘地的斑塊面積遠(yuǎn)大于其他三類非濕地景觀類型，是景觀斑塊的主體部分.濕地公園建設(shè)之前濕地景觀與非濕地景觀的各景觀指數(shù)除水體跟泥灘地外正常波動(dòng)，而2002年～2005年間部分水體退化成泥灘地導(dǎo)致水體景觀破碎度增加，水體景觀形態(tài)變復(fù)雜.濕地公園建設(shè)之后除泥灘地外濕地景觀破碎度增加，景觀形態(tài)趨于復(fù)雜，而非濕地景觀類型優(yōu)勢(shì)凸顯.從景觀層次分析濕地公園建設(shè)之后整個(gè)濕地景觀破碎度增加，景觀形狀變化復(fù)雜，景觀異質(zhì)性增加.濕地公園建設(shè)之前整個(gè)濕地景觀以水體與草灘地為景觀基質(zhì)，各景觀類型的優(yōu)勢(shì)度大部分呈現(xiàn)正常波動(dòng).濕地公園建設(shè)之后濕地景觀類型的優(yōu)勢(shì)度降低，但水體與草灘地的景觀基質(zhì)地位沒有改變，而非濕地景觀類型的優(yōu)勢(shì)度逐年增加.

本文將濕地公園土地利用類型劃分為6類，過于簡(jiǎn)單.要詳盡反映濕地公園建設(shè)前后景觀類型的變化，應(yīng)該進(jìn)一步對(duì)公園景觀類型進(jìn)行詳細(xì)劃分，以便了解公園濕地類型的多樣性及其變化.另外，在后續(xù)研究中需要進(jìn)一步探討公園景觀結(jié)構(gòu)變化對(duì)公園濕地功能的影響.

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ResearchonlandscapepatternhangesofQingshanLakeNationalCityWetlandParkinWestDongtingLake

YANG Li1， LI Huimin2

(1.College of Tourism， Hunan Normal University， Changsha 410081;2. College of Resources and Environmental Sciences， Hunan Normal University， Changsha 410081)

Using RS and GIS technology and combining the landscape structure analysis software Fragstats4.2， landscape pattern changes 20 years before and after the construction of Qingshan Lake Nationa City Wetland Park in West Dongting Lake are studied with six years’ Remote Sensing data， including 1993， 1998， 2002， 2005， 2009 and 2013， from the aspects of the patches， landscape arrangements and landscape spatial patterns. The results showed that: 1) after construction of the Wetland Park， the area of wetlands decrease rapidly， while that of non-wetland increased rapidly. 2) The landscape fragmentation of water increased and the water Shape becomes complicated after the construction of the Wetland Park， while the mudflat is opposite with water， and the non-wetland landscape changed little. 3) The entire wetland landscape fragmentation increases， with landscape shape becoming complicated and the landscape heterogeneity increasing. 4) The status of landscape matrix of water bodies and marsh land has not changed. The whole wetland landscape showing a decreasing trend and the non-wetland especially the cultivated landscape has a significant increase in the dominance．

landscape pattern; landscape index; wetlands; Qingshan Lake Urban Wetland Park

X87

A

2017-02-20.

湖南師范大學(xué)青年優(yōu)秀人才計(jì)劃項(xiàng)目(2014YX05).

*E-mail: 1329566960@qq.com.

10.19603/j.cnki.1000-1190.2017.05.021

1000-1190(2017)05-0690-10