基于多源遙感數(shù)據(jù)的松遼平原中部古水系研究

張配，姜琦剛，劉正宏，師超

1.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，長春130061;2.吉林大學(xué)地球探測科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，長春130026

0 引言

遙感技術(shù)自20世紀(jì)60年代興起以來，便以其宏觀性、綜合性、便捷性和時效性等特征倍受青睞。隨著遙感技術(shù)的不斷發(fā)展，遙感數(shù)據(jù)正朝著“四多”(多層次、多傳感器、多平臺及多尺度)和“三高”(高光譜分辨率、高空間分辨率及高時相分辨率)的方向邁進(jìn)；同時，遙感技術(shù)在國土資源管理、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、大氣監(jiān)測、土地利用、生態(tài)環(huán)境及地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測等方面也發(fā)揮著越來越重要的作用[1]。利用遙感數(shù)據(jù)提取古河道信息是古河道研究方法中的新技術(shù)之一，相對其他方法而言，遙感研究方法更具宏觀性和便捷性，也能有效地節(jié)省人力、物力和財力。

利用遙感手段研究古河道，前人已有大量成果：如張競等人借助遙感影像利用巖石的光譜特征識別雄安新區(qū)的地面古河道[2]；王俊等人利用Google Earth與Spot7影像進(jìn)行古河道初步識別[3]；江華軍等人利用Landsat衛(wèi)星照片研究嘉陵江古河道[4]；萬智巍等人利用Landsat影像及軍事地形圖研究長江的荊江河段近百年來的空間變化[5]；葉夢旎用多源遙感數(shù)據(jù)展開第四紀(jì)地質(zhì)、新構(gòu)造和土地利用狀況等方面研究[6]；陸丁滒等人用Google Earth影像研究漓江流域水系的空間分布及形態(tài)特征等[7]。研究區(qū)內(nèi)，前人對大安古河道、嫩江流域古河道有較多研究，區(qū)內(nèi)其他古河道也有提及，綜合分析發(fā)現(xiàn)大部分研究應(yīng)用的遙感數(shù)據(jù)源較為單一，且近些年的遙感數(shù)據(jù)不斷更新升級，然而其在古河道相關(guān)研究的應(yīng)用中卻沒有相應(yīng)的轉(zhuǎn)變，并且大部分研究重在識別古河道或利用不同時相的遙感影像分析現(xiàn)今河道的演化，缺乏對河道演變原因的相關(guān)探究。

地質(zhì)環(huán)境條件通常是整個生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)，水系也是發(fā)育在一定地質(zhì)基礎(chǔ)之上，水系的歷史變遷離不開地質(zhì)作用特別是構(gòu)造活動的影響。研究區(qū)內(nèi)河網(wǎng)發(fā)達(dá)、湖泡眾多，水系的歷史變遷必然經(jīng)歷了復(fù)雜的時空變換，本研究綜合應(yīng)用DEM數(shù)據(jù)及不同時相、不同分辨率的遙感影像，旨在更有效地提取研究區(qū)古河道信息，然后結(jié)合新構(gòu)造運(yùn)動背景分析古水系演變的過程及原因，并運(yùn)用三維可視化技術(shù)直觀地再現(xiàn)研究區(qū)歷史時期主要階段的自然景觀。同時，水系的時空變遷也會給當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境帶來很大影響，例如由于水資源逐漸減少而間接導(dǎo)致的土地鹽堿化、土地沙漠化和草地退化等問題。目前，由于自然環(huán)境的變化以及人類活動的共同影響，研究區(qū)內(nèi)的生態(tài)環(huán)境惡化問題特別是鹽堿質(zhì)荒漠化問題正日趨嚴(yán)重地威脅著當(dāng)?shù)厝藗兊纳a(chǎn)生活。最后，筆者又從水系演變的角度，結(jié)合當(dāng)?shù)赝恋佧}堿化形成的物源因素影響、人類活動影響和氣候因素影響對該地區(qū)當(dāng)前存在的突出生態(tài)環(huán)境問題做出合理解釋。

1 研究區(qū)概況及地質(zhì)背景

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于松遼平原中部，東依張廣才嶺，西鄰大興安嶺，北臨小興安嶺，南接西遼河平原。東、西、北三面環(huán)山，南部攜松遼分水嶺與遼河平原相接，全區(qū)跨121°～125°E，43°～47°N，囊括整個吉林省西部地區(qū)(圖1)，屬溫帶大陸性氣候：四季分明，多風(fēng)少雨，水分蒸發(fā)量大，春旱現(xiàn)象尤為嚴(yán)重；年平均氣溫約4.3℃，年平均降雨量413 mm，雨熱同期，集中在每年的6月份至9月份；地處半干旱、半濕潤的農(nóng)牧交錯地帶，是中國東北地區(qū)重要的糧食生產(chǎn)基地及草地畜牧業(yè)基地。該地區(qū)河網(wǎng)發(fā)達(dá)，大大小小的池塘、湖泊、水泡星羅密布，土地鹽堿化和土地沙漠化問題十分嚴(yán)重，嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

1.2 研究區(qū)地質(zhì)背景

松遼平原或稱東北平原，位于中國東北地區(qū)中部，是中國最大的平原，其北部是松嫩平原，南部是遼河平原。地處華夏第二沉降帶北段，是一個中生代—新生代的斷陷盆地，其基底是由古老的結(jié)晶巖系組成。該盆地歷經(jīng)興凱旋回、加里東旋回和華力西旋回，后期在西部形成北北東向的大興安嶺褶皺系，在東部形成張廣才嶺褶皺系，中部是一拗陷盆地。晚古生代構(gòu)造期的巖漿活動、斷裂及構(gòu)造活動比較劇烈，流紋巖、花崗巖和石英斑巖等巖漿活動廣泛分布，吞沒大興安嶺地區(qū)很多古老地層；另外，玄武巖及噴出雜巖(安山巖為主)也有廣泛覆蓋。

自侏羅紀(jì)起，盆地內(nèi)開始出現(xiàn)小型的、不連續(xù)的地塹式盆地堆積；侏羅紀(jì)末期，燕山運(yùn)動對長白山及大興安嶺山地起了強(qiáng)烈的造山作用，該時期以斷裂活動為主并輔以褶皺運(yùn)動及巖漿活動。此時，松遼盆地開始整體下降，并在侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)地層當(dāng)中孕育了相當(dāng)豐富的油氣藏；白堊紀(jì)發(fā)生了強(qiáng)烈坳陷，導(dǎo)致盆地慢慢擴(kuò)大，沉積層主要是湖相沉積，細(xì)砂巖、粉砂巖和泥巖交互出現(xiàn)，底部是粗粒碎屑巖；從白堊紀(jì)末期開始，盆地逐漸上升，以湖沼相、沖積和洪積相沉積為主；第三紀(jì)末期，松遼盆地又開始全面上升，進(jìn)而受到較強(qiáng)烈的剝蝕[5]；第四紀(jì)，松遼盆地周圍的大興安嶺、小興安嶺地區(qū)緩慢上升而松遼盆地緩慢沉降，沉積了數(shù)米至一百多米厚的第四紀(jì)地層，同時盆地周圍的斷裂差異運(yùn)動和盆地內(nèi)的掀斜運(yùn)動較為明顯(圖2)。該時期屬于新構(gòu)造運(yùn)動范疇，具有繼承性、廣泛性、不均勻性及多期性等特點(diǎn)，新構(gòu)造運(yùn)動對該地區(qū)湖泊、水系的演變及盆地沉積物的堆積都起到重要的控制作用[5]。

圖1 研究區(qū)地理概況圖Fig.1 Geographical overview of study area

圖2 研究區(qū)地質(zhì)圖Fig.2 Geological map of study area

2 數(shù)據(jù)源及研究方法

2.1 數(shù)據(jù)獲取

下載遙感影像時應(yīng)充分考慮研究內(nèi)容、研究區(qū)的氣候特征、影像的時相以及云覆蓋狀況等方面因素，選擇時相合適、低云量的影像。本研究所應(yīng)用的數(shù)據(jù)如表1所示。

(1)Landsat TM數(shù)據(jù)：本研究采用的TM數(shù)據(jù)從美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)網(wǎng)站下載，年份為20世紀(jì)90年代前后，時相為秋季。該時期影像中人工建筑和人為影響的干擾較小，河流及古河道受人為改造影響較小，其自然形態(tài)能夠較為清晰地顯示出來。但是由于TM影像的空間分辨率較低，要想更好地識別古河道還需要結(jié)合分辨率更高的遙感影像，因此高分一號影像和Google衛(wèi)星影像就作為輔助資料應(yīng)用到本研究中。但正是由于高分影像和Google影像的高分辨率特征，反而使部分地物的特征不那么明顯易辨了，所以空間分辨率大小可能不

表1 本研究所應(yīng)用的數(shù)據(jù)列表

是造成影像信息差異的主要原因。并且，高分影像和Google影像的波段較少，組合出的彩色影像用來進(jìn)行古河道解譯時效果并不理想。因此，將TM影像與高分辨率影像相結(jié)合使用的方法在地表古河道的解譯中能夠達(dá)到較好的效果，這也體現(xiàn)出多源遙感數(shù)據(jù)相結(jié)合的優(yōu)越性。

(2)Sentinel-2A據(jù)：Sentinel-2A星由歐洲航天局發(fā)布，主要用于陸地植被、土壤以及水資源等方面的全球陸地觀測，其地面分辨率最高為10 m。本研究采用的Sentinel-2A據(jù)是從歐空局相關(guān)網(wǎng)站下載，時相為2018年11月，該時期研究區(qū)內(nèi)植被覆蓋度較低，更有利于古河道解譯工作的開展。

(3)高分一號數(shù)據(jù)：本研究采用的高分一號數(shù)據(jù)由“全國自然資源遙感綜合調(diào)查與信息系統(tǒng)建設(shè)”項(xiàng)目搜集，其空間分辨率高達(dá)2 m，但因?yàn)閿?shù)據(jù)不全，未能完全覆蓋研究地區(qū)，因此又利用Google衛(wèi)星影像作為補(bǔ)充。

(4)Google衛(wèi)星影像：來自谷歌電子地圖下載器，空間分辨率高且操作簡單。

(5)ASTER GDEM數(shù)據(jù)：從地理空間數(shù)據(jù)云平臺下載，目前而言它是唯一可以覆蓋全球陸地表面的高分辨率高程影像數(shù)據(jù)。ASTER GDEM V1的原始數(shù)據(jù)由于局部地區(qū)存在著異常，所以在應(yīng)用上有一定缺陷，而ASTER GDEM V2全球數(shù)字高程數(shù)據(jù)對V1中存在的錯誤進(jìn)行了很好地矯正，所以本次研究選用ASTER GDEM V2數(shù)據(jù)。

2.2 數(shù)據(jù)處理

在ENVI數(shù)字圖像處理軟件上對獲取的遙感影像進(jìn)行鑲嵌和裁剪等預(yù)處理，然后運(yùn)用彩色合成法、直方圖均衡法和主成分變換法等進(jìn)行圖像增強(qiáng)處理，增強(qiáng)后的影像作為古河道提取的底圖。通過反復(fù)試驗(yàn)和對比發(fā)現(xiàn)：Landsat TM影像中，當(dāng)B4(R)、B5(G)、B1(B)波段組合時，河流和古河道信息能夠較好地顯示，此時的影像水體呈深藍(lán)色，建筑物呈紫紅色。處理Sentinel-2A影像時，需要利用SNAP軟件對影像進(jìn)行重采樣，保存為ENVI格式后，才能在ENVI數(shù)字圖像處理軟件進(jìn)行后續(xù)處理。最后選用B12、B8、B2波段進(jìn)行組合，其空間分辨率為10 m，影像上的現(xiàn)代河流和古河道能夠較好地顯示，也可用作古河道識別與提取的一手資料。對于ASTER GDEM數(shù)據(jù)，先對高程異常值進(jìn)行修正，再進(jìn)行鑲嵌、裁剪等后續(xù)處理。

2.3 研究方法

2.3.1 地表古河道解譯

根據(jù)研究需要，設(shè)計下圖(圖3)所示的古河道遙感解譯流程圖，具體分5個階段進(jìn)行：

圖3 古河道遙感解譯流程圖Fig.3 Flow chart of remote sensing interpretation of palaeo-channels

①資料準(zhǔn)備：各種遙感影像、ASTER GDEM數(shù)據(jù)以及其他相關(guān)資料。

②數(shù)據(jù)處理：影像數(shù)據(jù)的預(yù)處理、圖像增強(qiáng)處理和三維可視化。

③解譯標(biāo)志的建立：在前人研究的基礎(chǔ)上再經(jīng)過反復(fù)觀察和對比，建立起古河道的解譯標(biāo)志體系。

④解譯：根據(jù)解譯標(biāo)志綜合運(yùn)用直接判讀法、對比分析法、地理相關(guān)分析法和綜合推測法進(jìn)行古河道解譯。

⑤成果制圖：借助ArcGIS，采用人工勾繪的方式提取出古河道信息，通過適當(dāng)?shù)木庉嫼驼{(diào)整，最終按要求制成一張專題地圖。

(1)解譯標(biāo)志的建立

所謂古河道即是在河流的發(fā)展演化過程中所產(chǎn)生的廢棄河道。由于古河道與其他地物在遙感影像上的特征表現(xiàn)為形狀、色調(diào)和紋理等方面的差異，及古河道與周圍地表含水量的差異性等因素，古河道在地表一般表現(xiàn)為地勢低洼、色調(diào)較深和不規(guī)則的線狀形態(tài)，或呈串珠狀分布的池塘、湖泡形態(tài)，有些古河道中甚至還有發(fā)育晚期的現(xiàn)代小溪存在；此外，地物空間位置和布局也對影像的判讀和地物的識別起到重要的指示作用。觀察研究區(qū)的遙感影像不難發(fā)現(xiàn)：區(qū)內(nèi)湖泡眾生，且大多湖泡呈現(xiàn)定向排列特征；也有河流堆積作用形成的各種沖積地貌，如山前沖擊平原、河流中下游的河漫灘平原；還有一些發(fā)育晚期的河流依然有少量現(xiàn)存水體等。根據(jù)研究區(qū)內(nèi)古河道的這些影像特征，建立一套地表古河道解譯標(biāo)志體系(表2)。

(2)地表古河道解譯

根據(jù)上述古河道解譯標(biāo)志體系，結(jié)合研究區(qū)的三維影像圖，繪制出研究區(qū)古河道分布圖(圖4)。圖中古河道分為兩大類：虛線部分的古河道由于被剝蝕比較嚴(yán)重或被上覆第四系沉積物掩埋導(dǎo)致其痕跡不太清晰，多表現(xiàn)為不規(guī)則線狀形態(tài)，且地勢低洼、色調(diào)較深、出露斷續(xù)；實(shí)線部分古河道相對而言痕跡較為清晰，多表現(xiàn)為串珠狀分布的湖泡或池塘，甚至有發(fā)育晚期的現(xiàn)代小溪存在。因此，圖中虛線標(biāo)識的古河道形成年代要早于實(shí)線標(biāo)識的古河道。研究區(qū)古河道分布圖及其新舊關(guān)系是重建古水系演化過程的重要依據(jù)，為研究水系的空間演化提供一手資料。

2.3.2 三維可視化

為有效地提取研究區(qū)的古河道信息，利用ArcGIS中的ArcScene模塊把研究區(qū)的遙感影像疊加在相應(yīng)的DEM數(shù)據(jù)上，生成研究區(qū)三維影像圖，通過調(diào)整顯示參數(shù)、柵格分辨率和渲染效果等操作使三維顯示效果達(dá)到最佳狀態(tài)，此時的三維圖像能夠立體、形象地顯示研究區(qū)的地形地貌和自然景觀，還能隨意切換觀察角度，達(dá)到理想的視覺效果[8]。由于研究區(qū)內(nèi)地勢比較平緩，除了西北角和東南角有部分山地外，大部分地區(qū)都是地勢低平的平原區(qū)，因此需要將夸張系數(shù)調(diào)整到50±才能顯示比較理想的三維效果(圖5、圖6)。

3 研究區(qū)第四紀(jì)古水系演變的探究

目前，利用光學(xué)遙感對古河道進(jìn)行的研究集中在淺埋及裸露古河道的范疇，尚不能進(jìn)行深埋古河道的研究。因此，利用光學(xué)遙感研究第四紀(jì)以來的古水系演變所取得的結(jié)果較具說服力。

3.1 新構(gòu)造運(yùn)動、水系演變與古河道的相互關(guān)系

新構(gòu)造運(yùn)動主要指喜馬拉雅運(yùn)動(尤其是上新世至更新世期間喜馬拉雅運(yùn)動的第三幕)中的垂直升降。研究區(qū)的新構(gòu)造運(yùn)動能引發(fā)山地隆升或者夷平、盆地斷陷、構(gòu)造斷裂、盆地的掀斜運(yùn)動、分水嶺和平原的緩慢上升等地質(zhì)活動，對地層的沉積、水系的變遷都產(chǎn)生重要影響，甚至間接影響鹽堿土地的形成和分布[9]。正是由于新構(gòu)造運(yùn)動的種種影響使水系不斷地演變，最終遺留下深深淺淺、或明或暗的古河道痕跡。然而歷史時期的水系演化過程我們無法直接見證，但是可以通過分析古河道的分布，再結(jié)合前人對新構(gòu)造運(yùn)動的具體研究，巧妙地反演歷史時期主要階段的水系演變過程。由圖4所示的古河道分布圖以及古河道的新舊關(guān)系，整理分析前人對研究區(qū)新構(gòu)造運(yùn)動的研究，借助三維可視化技術(shù)，生動再現(xiàn)研究區(qū)第四紀(jì)以來重要?dú)v史階段的自然景觀。將這幾個階段放在時間軸上，就能形象地演繹研究區(qū)第四紀(jì)的水系演變過程。

3.2 研究區(qū)第四紀(jì)古水系演變及其驗(yàn)證

第四紀(jì)初期，松遼平原北部的小興安嶺和西部大興安嶺地區(qū)緩慢上升，而松遼平原緩慢沉降。早更新世中期至中更新世末期，在松遼平原的中西部沉降帶上形成了一個廣闊的古大湖[10-11]，筆者搜集并整理了前人對該大湖的各種研究成果，由裘善文等人[11]提供的鉆孔剖面資料得出松遼古大湖的分布范圍南起科爾沁左翼中旗，依次經(jīng)過太平川、瞻榆、洮南東、白城東、坦途、齊齊哈爾、林甸、安達(dá)、肇源、前郭爾羅斯和長嶺北，形狀近似一個北北東向延伸的長條狀橢圓團(tuán)塊，面積約50 000 km2。鉆孔資料顯示，松遼古大湖底部的黏土相沉積層非常厚、分布十分廣泛且連續(xù)沉積，由此可以看出松遼古大湖時期的沉積環(huán)境十分穩(wěn)定，據(jù)此也能推斷該時期的古大湖長期處于緩慢沉降的狀態(tài)。此時，松遼平原上以該古大湖為中心，第二松花江、西遼河、東遼河和新開河等古河流以及大興安嶺的東坡、小興安嶺的西南坡上大大小小的河流都從不同的方向向松遼古大湖匯聚，形成了向心狀內(nèi)陸水系，湖面開闊，水資源充沛[12]。為重建松遼古大湖時期的基本形態(tài)，利用鉆孔記錄中的河湖相地層數(shù)據(jù)，把各個鉆孔位置的河湖相地層厚度值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的高程值之后，通過空間插值的方法生成一個松遼古大湖的柵格表面模型，再結(jié)合ArcGIS中的ArcScene模塊實(shí)現(xiàn)研究區(qū)古大湖時期的三維可視化顯示，從而逼真地模擬出松遼古大湖時期的自然景觀(圖5)，研究區(qū)范圍僅包含松遼古大湖的西南部分。

表2 研究區(qū)地表古河道影像特征分類

Table 2 Classification of image features of surface palaeo-channels in study area

圖4 松遼平原中部古河道分布圖Fig.4 Distribution map of palaeo-channels in central part of Songliao Plain

圖5 早更新世中期至中更新世末期松遼古大湖示意圖Fig.5 Schematic diagram of Songliao palaeo-great lake in middle of Early Pleistocene to end of Middle Pleistocene

晚更新世以來，松遼分水嶺開始形成，松嫩平原和分水嶺緩慢地差異性上升；下遼河平原也由于新構(gòu)造運(yùn)動而不斷沉降，在第四紀(jì)沉積了約400 m的厚地層，目前還在進(jìn)一步下沉中；再加上晚更新世末次冰期黃海、渤海海平面的下降，遼河的侵蝕基準(zhǔn)面也不斷下降，河床比降不斷增大，導(dǎo)致遼河干流以及流向渤海的其他河流不斷地溯源侵蝕。隨著分水嶺和平原的上升，東、西遼河隨之緩慢地向遼河平原流去，而不再流入松遼古大湖。此時的古大湖由于北部的抬升而導(dǎo)致大規(guī)模湖水順勢向南奔瀉，在此過程中又匯合東、西遼河一起向下遼河奔流，這就形成了貫穿南北的外流水系[13]。在此過程中，松遼古大湖逐漸衰亡(圖6)。

圖6 松遼平原中部晚更新世外流水系示意圖Fig.6 Schematic diagram of Late Pleistocene outflow river system in central Songliao Plain

隨著松遼分水嶺的持續(xù)上升，分水嶺北側(cè)原來從不同方向流向松遼古大湖的水系，逐漸地以嫩江和第二松花江為干流，途經(jīng)松嫩平原，最終注入第一松花江。分水嶺南側(cè)，由于遼河干流的溯源侵蝕作用，導(dǎo)致遼河干流最終襲奪了東、西遼河，從而形成遼河水系。至此，松遼平原中部的現(xiàn)代水文網(wǎng)已基本形成(圖7)。

圖7 松遼平原中部現(xiàn)今水系分布圖Fig.7 Distribution of current water systems in central part of Songliao Plain

全面收集相關(guān)資料，經(jīng)過整理、分析和對比等研究手段較好地驗(yàn)證了研究區(qū)內(nèi)的古河道信息，比如由裘善文等人搜集的鉆井資料可知：莫莫格XY2鉆孔(45°56′53.15″N，123°37′35.78″E)顯示中更新世地層為淤泥質(zhì)亞黏土等黏土礦物組合，由湖相地層的沉積特征可知該時期的松遼平原正處于地勢低平、溫暖而濕潤的大湖時期。乾安令子井孔(44°49′04.63″N，123°48′46.30″E)和大慶7901井孔(46°37′03.70″N，124°51′20.27″E)顯示其第四紀(jì)地層主要是河湖相的粉砂和砂土等[11]。以上驗(yàn)證點(diǎn)都能與本研究所識別的古河道很好地吻合(圖4)。

4 水系演變對生態(tài)環(huán)境的影響

水是一切生命的起源，它不僅是自然界物質(zhì)循環(huán)和能量流動的媒介，還是生態(tài)系統(tǒng)中不可或缺的一部分。水系的演變不僅會影響整個區(qū)域內(nèi)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系，也會影響區(qū)域內(nèi)社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，還會產(chǎn)生很多生態(tài)環(huán)境問題，比如土地鹽堿化、土地沙漠化和草地退化等。松遼分水嶺的形成，使原本南北統(tǒng)一的松遼水系被切斷：分水嶺北側(cè)的嫩江被迫改道而匯入松花江水系，導(dǎo)致北側(cè)廣大平原區(qū)由于自然水循環(huán)過程遭到強(qiáng)烈干擾而使水循環(huán)滯緩甚至變成滯水區(qū)，形成當(dāng)?shù)睾荼娚默F(xiàn)狀。分水嶺南側(cè)的遼河水系由于失去了北部水資源的補(bǔ)給，加之當(dāng)?shù)亟涤炅枯^少、干旱多風(fēng)的自然氣候特征，長此以往便形成干旱區(qū)。位于分水嶺隆起地區(qū)的長嶺、乾安一帶地區(qū)也成為缺水區(qū)，甚至原本匯入松遼大河的霍林河也成為無尾河等。所以，水系演變是影響當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的一個重要因素[14]。

當(dāng)然，水系演變并不是單獨(dú)作用于生態(tài)環(huán)境，而是與其他方面的因素共同作用于生態(tài)環(huán)境。松遼平原的物質(zhì)來源主要是大興安嶺、小興安嶺地區(qū)，這些地區(qū)分布著廣泛的火山碎屑巖、花崗巖、基性及中基性火山熔巖等，山體的隆升使其遭到剝蝕，被剝蝕的風(fēng)化產(chǎn)物進(jìn)入平原區(qū)，平原區(qū)地勢低平、排水不暢，導(dǎo)致一些物質(zhì)逐漸從巖石中析出而轉(zhuǎn)化為易溶成分，最終以K+、Ca2+、Na+等離子的形式溶解在水流中隨著地表流水和地下徑流被輸送到平原各處的地勢低平區(qū)。當(dāng)蒸發(fā)量大于降水量時，這些鹽分就會析出地面，從而發(fā)生鹽漬化現(xiàn)象[15]。松遼水系的演變使分水嶺北側(cè)地區(qū)排水不暢，為土壤鹽漬化提供了條件；還形成了像霍林河這樣的無尾河，導(dǎo)致河水在地表無規(guī)則地四散，加劇了鹽漬化現(xiàn)象，因此分水嶺北側(cè)地區(qū)現(xiàn)今的土壤鹽漬化問題十分突出；同時，由于近幾十年來松遼平原地區(qū)降雨量逐漸減少、氣溫明顯上升，導(dǎo)致土地荒漠化現(xiàn)象不斷加??；再加上當(dāng)?shù)厝嗣つ康亻_墾草地、過度放牧、亂砍濫伐、以及在半干旱地區(qū)的河流中上游大肆興建水庫攔截地表徑流從而影響河流的貫穿等一系列不良行為，致使當(dāng)?shù)氐耐恋鼗哪F(xiàn)象愈演愈烈[16]。

5 結(jié)論

(1)影像判譯結(jié)果表明研究區(qū)內(nèi)古河道信息主要表現(xiàn)為：地勢低洼而不規(guī)則的線狀形態(tài)、呈串珠狀分布的湖泡或池塘、有發(fā)育晚期的現(xiàn)代小溪存在、山前沖積平原堆積及河漫灘平原堆積。研究區(qū)內(nèi)古河道主要分布于中部的平原區(qū)，其展布方向主要呈南北向，周圍的山區(qū)也有古河道分布。

(2)新構(gòu)造運(yùn)動導(dǎo)致水系不斷演變，通過分析古河道的分布及其新舊關(guān)系，結(jié)合前人對該區(qū)域新構(gòu)造運(yùn)動的具體研究，反演出該地區(qū)歷史時期的水系演變過程：第四紀(jì)以來，松遼平原中部地區(qū)水系先后經(jīng)歷早更新世中期至中更新世末期的向心狀古大湖時期和晚更新世由北向南的南北貫穿時期，最終發(fā)展為現(xiàn)今的受松遼分水嶺影響時期。

(3)水系的大規(guī)模演變會對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境產(chǎn)生一系列重大影響，并且水系的演變不是單獨(dú)作用于生態(tài)環(huán)境的，而是結(jié)合氣候因素、人類活動因素等方面的影響共同作用于當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。

(4)研究證明遙感技術(shù)在古河道及水系演化的研究中具有獨(dú)特的優(yōu)勢。多源遙感數(shù)據(jù)較單一遙感數(shù)據(jù)而言提供的信息更具互補(bǔ)性。將遙感技術(shù)、數(shù)字高程模型及相關(guān)技術(shù)運(yùn)用到水系演化的研究中，具有速度快、信息全面等優(yōu)勢，更有利于宏觀規(guī)律的把握以及大區(qū)域的研究，同時還能實(shí)現(xiàn)水系演化過程的可視化，是研究水系演化行之有效并值得推廣的方法之一。