濟(jì)南泉域重點(diǎn)滲漏帶植被覆蓋空間異質(zhì)性1)

管清花 劉彩虹 陳學(xué)群 李福林 辛光明

(山東省水利科學(xué)研究院，濟(jì)南，250013)

植被作為生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，是連接大氣、土壤和地下水的自然紐帶[1-2]。植被的生長(zhǎng)受水資源利用率的影響，同時(shí)植被的生長(zhǎng)也會(huì)對(duì)區(qū)域水平衡產(chǎn)生影響。更好地理解植被狀態(tài)和水平衡之間的關(guān)系，將有助于解釋氣候變化、植被動(dòng)力學(xué)和水循環(huán)特別是地下水補(bǔ)給之間復(fù)雜的相互作用[3-7]。植被覆蓋度作為反映植被生長(zhǎng)狀況的重要生態(tài)學(xué)參數(shù)，將自然環(huán)境變化和人類活動(dòng)結(jié)合，在指示生態(tài)環(huán)境變化、地表過(guò)程模擬和水文生態(tài)模型中起著關(guān)鍵的作用[8-10]。植被覆蓋度是植被(包括葉、莖或芽)對(duì)地表的垂直投影，表示為參考面積的分?jǐn)?shù)或百分比[11-12]。區(qū)域范圍內(nèi)的植被覆蓋度估算對(duì)大氣、土壤、水文和生態(tài)等研究具有重要的意義[13-15]。受到各種人類活動(dòng)及氣候、地形等因素綜合影響，植被覆蓋表現(xiàn)出明顯的空異質(zhì)性特征。植被覆蓋的空間異質(zhì)性是指植被在空間分布上的差異性，反映了生態(tài)格局和過(guò)程的內(nèi)在特性[16-18]。因此，獲取地表植被覆蓋及其空間變化信息，對(duì)研究區(qū)域地下水-土壤-植被-大氣連續(xù)系統(tǒng)(GSPAC)具有重要意義[19-21]。遙感由于其大范圍的數(shù)據(jù)獲取能力，是區(qū)域及全球植被覆蓋度估算的有效手段[9]。植被指數(shù)是利用遙感手段監(jiān)測(cè)地表植物生長(zhǎng)情況的一種手段，在一系列植被指數(shù)中，歸一化植被指數(shù)(NDVI)因其計(jì)算簡(jiǎn)單、計(jì)算參數(shù)容易獲得、監(jiān)測(cè)范圍較寬且與生物量、植被蓋度、葉面積指數(shù)等量化植物生長(zhǎng)狀況的指標(biāo)有很好的相關(guān)性而被廣泛應(yīng)用[22-28]。NDVI根據(jù)遙感紅光波段和近紅外波段的光譜值計(jì)算用于監(jiān)測(cè)植被生長(zhǎng)狀況以及植被覆蓋程度[27，29]。

濟(jì)南南部山區(qū)是濟(jì)南泉域地下水的水源涵養(yǎng)區(qū)和直接補(bǔ)給區(qū)，也是濟(jì)南市生態(tài)系統(tǒng)中極其重要的組成部分，其獨(dú)特的水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)為泉水的形成、補(bǔ)給、運(yùn)輸、排泄創(chuàng)造了良好的條件[30]。根據(jù)山東省水利科學(xué)研究院的研究成果[31]，將南部山區(qū)的地下水直接補(bǔ)給區(qū)劃分為24個(gè)重點(diǎn)滲漏帶。重點(diǎn)滲漏帶的植被覆蓋、土地利用等對(duì)維系濟(jì)南泉域生態(tài)系統(tǒng)平衡、保證地下水補(bǔ)給的水量和水質(zhì)以及城市防洪等具有重要的意義。然而，隨著城市化發(fā)展速度加快，南部山區(qū)植被覆蓋面積減少、生態(tài)破壞、硬化面積增加等日益嚴(yán)重，植被覆蓋面積的減少直接導(dǎo)致地下水補(bǔ)給量減少、水質(zhì)變差等問(wèn)題[32-33]。因此加強(qiáng)對(duì)直接補(bǔ)給區(qū)各重點(diǎn)滲漏帶的生態(tài)保護(hù)，恢復(fù)其自然狀態(tài)，才能從根本上確保泉水的常年噴涌和水質(zhì)的逐步改善。目前對(duì)濟(jì)南泉域直接補(bǔ)給區(qū)地下水補(bǔ)給量的修復(fù)研究主要集中在回灌補(bǔ)源方面[34-36]，對(duì)南部山區(qū)區(qū)域植被覆蓋及空間分布的關(guān)注及研究還較少。因此，本研究采用遙感解譯手段、地統(tǒng)計(jì)及數(shù)理統(tǒng)計(jì)等方法，采用像元二分模型基于歸一化植被指數(shù)(NDVI)估算了濟(jì)南泉域重點(diǎn)滲漏帶的植被覆蓋度，并對(duì)濟(jì)南泉域直接補(bǔ)給區(qū)各重點(diǎn)滲漏帶的植被覆蓋空間分布特征及其異質(zhì)性、影響因素進(jìn)行了分析，為濟(jì)南重點(diǎn)滲漏帶生態(tài)改善及保證泉水持續(xù)噴涌提供技術(shù)支撐。

1 研究區(qū)概況

濟(jì)南泉域東部以東塢斷層為阻水邊界，西部以馬山斷層為界，南部以泰山余脈的長(zhǎng)城嶺地表分水嶺為界，北部隱伏區(qū)以300 m以上的灰?guī)r或火成巖與灰?guī)r的接觸帶為界。泉域面積1 486.44 km2，直接補(bǔ)給區(qū)面積432.152 km2。濟(jì)南泉域范圍內(nèi)存在24處重點(diǎn)滲漏帶，分布在東至蟠龍水庫(kù)上游冶河村、西至玉符河與104國(guó)道交匯處、南至臥虎山水庫(kù)、北至經(jīng)十路以北的區(qū)域，基本處在馬山斷裂與東塢斷裂之間濟(jì)南泉域直接補(bǔ)給區(qū)內(nèi)。重點(diǎn)滲漏帶位置見(jiàn)圖1。按照人為干擾的程度，將24處重點(diǎn)滲漏帶分為近自然型重點(diǎn)滲漏帶和人為干擾型重點(diǎn)滲漏帶。其中近自然型重點(diǎn)滲漏帶進(jìn)一步劃分為構(gòu)造類、河道類、水庫(kù)類、溝谷類、洼地類重點(diǎn)滲漏帶，包括澇坡-鄭家窩坡、河?xùn)|-河西、侯家莊-義和莊、龍洞、玉符河、泉瀘-錢家莊、冶河-蟠龍、大澗溝、礦村、店子-二仙、邵而-展村、車腳山-太平莊等12處重點(diǎn)滲漏帶，這些滲漏帶人為影響較小，基本保持了原有的自然風(fēng)貌，植被覆蓋較好，構(gòu)造、裂隙發(fā)育，滲漏性強(qiáng)，具有良好的地下水補(bǔ)給條件。將人為干擾型重點(diǎn)滲漏帶進(jìn)一步劃分為正在開發(fā)建設(shè)的重點(diǎn)滲漏帶及完全覆蓋型重點(diǎn)滲漏帶，其中正在開發(fā)建設(shè)的重點(diǎn)滲漏帶，部分區(qū)域已被城市建筑覆蓋、地面硬化，或者城市建筑正處于施工期、地面即將硬化，地表水體滲漏補(bǔ)給地下水的功能部分喪失，且還存在不斷進(jìn)一步占用尚未開發(fā)建設(shè)帶的情形，包括南北胡-劉志遠(yuǎn)、中井-下井、分水嶺-北康而莊、興隆-土屋村、漿水泉、孟家-老石溝和小嶺等7處重點(diǎn)滲漏帶。完全覆蓋重點(diǎn)滲漏帶已全部被城市建筑覆蓋，滲漏補(bǔ)給地下水功能全部喪失，包括羊頭峪、東西八里洼、太平莊、石河嶺、雙龍等5處重點(diǎn)滲漏帶。完全覆蓋重點(diǎn)滲漏帶已經(jīng)消失，本研究不再考慮。

2 材料與方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

高分一號(hào)衛(wèi)星具有高、中空間分辨率對(duì)地觀測(cè)和大幅寬成像結(jié)合的特點(diǎn)，2.36 m分辨率全色和8 m分辨率多光譜圖像組合幅寬優(yōu)于60 km，16 m分辨率多光譜圖像組合幅寬優(yōu)于800 km，為國(guó)際同類衛(wèi)星觀測(cè)幅寬的最高水平。本研究考慮遙感影像覆蓋率以及時(shí)相、云量等因素，選用高分一號(hào)16 m分辨率大幅寬多時(shí)相的數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)源。研究區(qū)為濟(jì)南南部，每年7、8、9月份，植被生長(zhǎng)比較旺盛，因此選用了2015年8月27日的數(shù)據(jù)作為遙感數(shù)據(jù)源開展本區(qū)域的植被覆蓋度計(jì)算。在使用遙感影像前使用正射校正對(duì)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，消除因大氣傳輸、傳感器本身、地球曲率等因素造成的幾何畸變，再利用相關(guān)公式進(jìn)行NDVI計(jì)算。

2013年和2015年的土地利用狀況也采用遙感解譯方法獲得，遙感解譯中土地利用類型根據(jù)國(guó)家第2次土地調(diào)查分類體系以及清華大學(xué)全球土地覆蓋的精細(xì)分辨率觀測(cè)和監(jiān)測(cè)(FROM-GLC)計(jì)劃中構(gòu)建的遙感土地利用分類體系進(jìn)行劃分。

2.2 像元二分模型

假設(shè)一個(gè)像元的地表混合像元遙感信息(S)由無(wú)植被覆蓋的土壤與植被覆蓋2部分組成，像元中有植被覆蓋的面積比例即為該像元的植被覆蓋度(Fc)，則土壤覆蓋的面積比例為1-Fc。設(shè)完全由植被覆蓋的純像元所得的遙感信息為Sveg，完全由土壤覆蓋的純像元所得的遙感信息為Ssoil，則植被覆蓋度Fc的計(jì)算公式為[37-38]：Fc=(S-Ssoil)/(Sveg-Ssoil)。因此，只要計(jì)算出土壤和植被的純像元遙感信息，即可估算植被覆蓋度。該像元二分模型參數(shù)Sveg和Ssoil為植被和土壤的純像元所反映的遙感信息，削弱了大氣、土壤背景與植被類型等的影響，且模型簡(jiǎn)單，不受地域控制，易于推廣[38-39]。

2.3 植被覆蓋度計(jì)算

遙感圖像中每個(gè)像元的NDVI值由有植被覆蓋部分的NDVI與土壤或無(wú)植被覆蓋部分的NDVI的加權(quán)平均構(gòu)成，則有植被覆蓋部分的NDVI的權(quán)重即為此像元的植被覆蓋度Fc。根據(jù)NDVI值對(duì)像元二分模型進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到基于NDVI值的植被覆蓋度估算模型，其計(jì)算方法為[37-39]：Fc=(N-Nsoil)/(Nveg-Nsoil)，式中，N為有植被覆蓋部分的NDVI值，Nsoil為完全裸土或無(wú)植被覆蓋區(qū)域的NDVI值，Nveg為完全被植被所覆蓋的像元的NDVI值，即純植被像元的NDVI值。

根據(jù)已有的研究成果[37，40]，Nsoil與Nveg一般為遙感影像中置信區(qū)間(已給定置信度)內(nèi)的Nmin與Nmax。其中，Nmin為無(wú)植被覆蓋區(qū)域像元的最小NDVI值，理論上接近于0；Nmax為完全被植被所覆蓋像元的最大NDVI值，理論上接近于1；由于受氣象、植被類型及分布、季節(jié)等因素的影響，不同影像的Nmin和Nmax均存在一定的差異。對(duì)單期數(shù)據(jù)中NDVI值進(jìn)行直方圖統(tǒng)計(jì)分析，分別在累積概率95%和5%處確定Nmax和Nmin，由此得到計(jì)算濟(jì)南泉域重點(diǎn)滲漏帶植被覆蓋度的公式：Fc=(N-Nmin)/(Nmax-Nmin)。

2.4 植被覆蓋度等級(jí)劃分

根據(jù)以往對(duì)植被覆蓋度等級(jí)劃分的研究成果[39，41]，結(jié)合濟(jì)南泉域植被覆蓋的實(shí)際情況，將濟(jì)南泉域重點(diǎn)滲漏帶植被覆蓋度劃分為6個(gè)等級(jí)：①00.60為高覆蓋區(qū)；⑥Fc=0為非植被區(qū)。

2.5 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)處理、植被覆蓋度計(jì)算、Kolmogorov-Smirnov(K-S檢驗(yàn))、Mann-WhitneyU檢驗(yàn)、兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)分析等使用SPSS17.0軟件，NDVI、植被覆蓋度和土地利用變化的處理使用ARCGIS10.2軟件。

3 結(jié)果與討論

3.1 重點(diǎn)滲漏帶植被覆蓋區(qū)面積分布變異性

濟(jì)南泉域現(xiàn)存的19個(gè)重點(diǎn)滲漏帶總面積299.39 km2，其中近自然型重點(diǎn)滲漏帶12個(gè)，各滲漏帶面積4.00～63.25 km2，總面積221.07 km2。其中非植被區(qū)面積1.08 km2，劣植被覆蓋區(qū)面積16.07 km2，低植被覆蓋區(qū)面積4.84 km2，中低植被覆蓋區(qū)面積24.70 km2，中植被覆蓋區(qū)面積37.85 km2，高植被覆蓋區(qū)面積137.53 km2。人為干擾型重點(diǎn)滲漏帶7個(gè)，各滲漏帶面積4.33～30.75 km2，總面積78.32 km2，其中非植被區(qū)面積0.82 km2，劣植被覆蓋區(qū)面積23.48 km2，低植被覆蓋區(qū)面積6.24 km2，中低植被覆蓋區(qū)面積24.73 km2，中植被覆蓋區(qū)面積12.69 km,高植被覆蓋區(qū)面積10.66 km2。分別對(duì)近自然型重點(diǎn)滲漏帶和人為干擾型重點(diǎn)滲漏帶植被覆蓋區(qū)面積分布特征進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，見(jiàn)表1。

由表1可見(jiàn)，近自然型重點(diǎn)滲漏帶均以高植被覆蓋區(qū)為主。劣植被覆蓋區(qū)面積0～6.04 km2，平均面積1.34 km2，變異系數(shù)123.71%。低植被覆蓋區(qū)面積0.01～1.72 km2，平均面積0.40 km2，變異系數(shù)121.65%。中低植被覆蓋區(qū)面積0.26～8.07 km2，平均面積2.06 km2，變異系數(shù)106.67%。中植被覆蓋區(qū)面積0.39～12.05 km2，平均面積3.15 km2，變異系數(shù)101.89%。高植被覆蓋區(qū)面積3.26～34.51 km2，平均面積11.46 km2，變異系數(shù)為84.84%。人為干擾型重點(diǎn)滲漏帶以劣植被覆蓋區(qū)和中低植被覆蓋區(qū)為主。劣植被覆蓋區(qū)面積0.42～6.72 km2，平均面積3.35 km2，變異系數(shù)66.75%。低植被覆蓋區(qū)面積0.37～1.87 km2，平均面積0.89 km2，變異系數(shù)62.60%。中低植被覆蓋區(qū)面積1.65～7.72 km2，平均面積3.53 km2，變異系數(shù)59.49%。中植被覆蓋區(qū)面積0.42～6.56 km2，平均面積1.81 km2，變異系數(shù)118.46%。高植被覆蓋區(qū)面積0.03～8.33 km2，平均面積1.52 km2，變異系數(shù)197.69%。

表1 濟(jì)南泉域重點(diǎn)滲漏帶植被覆蓋區(qū)面積分布變異特征

可見(jiàn)，在近自然型重點(diǎn)滲漏帶中，除高植被覆蓋區(qū)面積變異系數(shù)為84.84%，屬于中等變異外，其他均屬于強(qiáng)變異性。在人為干擾型重點(diǎn)滲漏帶中，除高植被覆蓋區(qū)和中植被覆蓋區(qū)面積變異系數(shù)高于100%，為強(qiáng)變異性外，其他均為中等變異性。從非植被區(qū)到高植被覆蓋區(qū)，近自然型重點(diǎn)滲漏帶植被覆蓋區(qū)空間變異程度逐漸減小，人為干擾型重點(diǎn)滲漏帶植被覆蓋區(qū)空間變異程度呈先減小后增加的趨勢(shì)。

通過(guò)對(duì)近自然型重點(diǎn)滲漏帶和人為干擾型重點(diǎn)滲漏帶各植被覆蓋區(qū)面積數(shù)據(jù)單樣本K-S檢驗(yàn)(表1)可知，不同類型重點(diǎn)滲漏帶各植被覆蓋區(qū)面積的雙側(cè)顯著性P>0.05，即均服從正態(tài)分布。Mann-WhitneyU檢驗(yàn)結(jié)果顯示，近自然型重點(diǎn)滲漏帶和人為干擾型重點(diǎn)滲漏帶的劣植被覆蓋區(qū)面積分布、低植被覆蓋區(qū)面積分布、中低植被覆蓋區(qū)面積分布、高植被覆蓋區(qū)面積分布之間存在顯著性差異(P<0.05)，近自然型重點(diǎn)滲漏帶和人為干擾型重點(diǎn)滲漏帶的非植被區(qū)面積分布和中植被覆蓋度面積分布之間不存在顯著性差異(P>0.05)。兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)結(jié)果表明，近自然型重點(diǎn)滲漏帶和人為干擾型重點(diǎn)滲漏帶的劣植被覆蓋區(qū)面積、低植被覆蓋區(qū)面積、中低植被覆蓋區(qū)面積、高植被覆蓋區(qū)面積的均值之間存在顯著性差異(P<0.05)，非植被區(qū)面積(P=0.31>0.05)、中植被覆蓋區(qū)面積(P=0.51>0.05)的均值之間不存在顯著性差異。

3.2 重點(diǎn)滲漏帶植被覆蓋區(qū)面積所占比例變異特征

由于各重點(diǎn)滲漏帶面積不同，植被覆蓋區(qū)面積差異明顯，因此對(duì)各重點(diǎn)滲漏帶植被覆蓋區(qū)面積占重點(diǎn)滲漏帶面積的比例進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。由表2可知，近自然型重點(diǎn)滲漏帶中，劣植被覆蓋區(qū)面積占各重點(diǎn)滲漏帶面積的0～18.4%,平均為6.64%，面積比例變異系數(shù)為83.55%。低植被覆蓋區(qū)面積占重點(diǎn)滲漏帶面積的0.13%～4.33%，平均為1.91%，面積比例變異系數(shù)為63.57%。中低植被覆蓋區(qū)面積占重點(diǎn)滲漏帶面積的3.86%～18.14%，平均為10.48%，面積比例變異系數(shù)為41.63%。中植被覆蓋區(qū)面積占重點(diǎn)滲漏帶面積的8.15%～40.99%，平均為16.96%，面積比例變異系數(shù)為54.16%。高植被覆蓋區(qū)面積占各重點(diǎn)滲漏帶面積的47.86%～81.55%，平均為64.50%，面積比例變異系數(shù)為19.18%。人為干擾型重點(diǎn)滲漏帶以劣植被覆蓋區(qū)和中低植被覆蓋區(qū)為主。劣植被覆蓋區(qū)面積占重點(diǎn)滲漏帶面積的10.42%～50.85%,平均為30.74%，面積比例變異系數(shù)為46.20%。低植被覆蓋區(qū)面積占重點(diǎn)滲漏帶面積的5.41%～11.67%，平均為8.81%，面積比例變異系數(shù)為26.97%。中低植被覆蓋區(qū)面積占重點(diǎn)滲漏帶面積的20.07%～61.48%，平均為36.22%，面積比例變異系數(shù)為40.17%。中植被覆蓋區(qū)面積占重點(diǎn)滲漏帶面積的6.10%～22.08%，平均為14.36%，面積比例變異系數(shù)為40.22%。高植被覆蓋區(qū)面積占人為干擾型重點(diǎn)滲漏帶面積的0.44%～27.09%，平均為8.77%，面積比例變異系數(shù)為109.75%。

可見(jiàn)，在近自然型重點(diǎn)滲漏帶中，除非植被區(qū)面積所占比例變異系數(shù)為191.46%，屬于強(qiáng)變異性外，其他均屬于中等變異性。在人為干擾型重點(diǎn)滲漏帶中，除高植被覆蓋區(qū)和非植被區(qū)面積變異系數(shù)高于100%，為強(qiáng)變異性外，其他均為中等變異性。從非植被區(qū)到高植被覆蓋區(qū)，近自然型重點(diǎn)滲漏帶植被覆蓋區(qū)面積所占比例的空間變異程度逐漸減小，人為干擾型重點(diǎn)滲漏帶植被覆蓋區(qū)空間變異程度呈先減小后增加的趨勢(shì)。

對(duì)不同植被覆蓋區(qū)面積占各重點(diǎn)滲漏帶的面積比例進(jìn)行了分布檢驗(yàn)和均值差異性檢驗(yàn)。經(jīng)單樣本K-S檢驗(yàn)，近自然型重點(diǎn)滲漏帶和人為干擾型重點(diǎn)滲漏帶各植被覆蓋區(qū)面積占重點(diǎn)滲漏帶面積比例K-S檢驗(yàn)的雙側(cè)顯著性P>0.05(表2)，均服從正態(tài)分布。由Mann-WhitneyU檢驗(yàn)結(jié)果可知，非植被區(qū)和中植被覆蓋區(qū)面積占重點(diǎn)滲漏帶比例的總體分布不存在顯著性差異(P=0.34、P=0.711)，劣植被覆蓋區(qū)、低植被覆蓋區(qū)、中低植被覆蓋區(qū)、高植被覆蓋區(qū)面積占重點(diǎn)滲漏帶比例的總體分布存在顯著性差異(P<0.01)。不同植被覆蓋區(qū)面積所占比例的獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)結(jié)果表明，同面積均值檢驗(yàn)結(jié)果一致，近自然型重點(diǎn)滲漏帶和人為干擾型重點(diǎn)滲漏帶的劣植被覆蓋區(qū)、低植被覆蓋區(qū)、中低植被覆蓋區(qū)、高植被覆蓋區(qū)面積所占重點(diǎn)滲漏帶比例的均值之間存在顯著性差異(P<0.05)，非植被區(qū)面積、中植被覆蓋區(qū)面積的均值之間不存在顯著性差異(P>0.05)。

表2 濟(jì)南泉域植被覆蓋區(qū)面積占各重點(diǎn)滲漏帶面積比例變異特征

3.3 重點(diǎn)滲漏帶植被覆蓋空間分布

利用ARCGIS 10.2得到濟(jì)南趵突泉泉域現(xiàn)存的19個(gè)重點(diǎn)滲漏帶的植被覆蓋區(qū)空間分布圖(圖2)。植被覆蓋度的空間分布格局比較明顯，與其土地利用或覆被特征相吻合，總體上呈由南向北高植被覆蓋區(qū)比例逐漸降低，劣植被覆蓋區(qū)比例逐漸增加的分布特征。高植被覆蓋區(qū)域主要分布在東部-南部山區(qū)，高于60%，北部為城市建設(shè)區(qū)，其高植被覆蓋區(qū)相對(duì)較低，在0～27%。

圖2中黑色線為近自然型和人為干擾型重點(diǎn)滲漏帶的分界線。由圖2可見(jiàn)，中南部為近自然型重點(diǎn)滲漏帶，東南部和南部的冶河-蟠龍、河?xùn)|-河西、侯家-義和、澇坡-鄭家窩坡、礦村、泉瀘-錢家莊重點(diǎn)滲漏帶以及中部的邵而-展村重點(diǎn)滲漏帶以高植被覆蓋區(qū)為主，高植被覆蓋區(qū)面積占重點(diǎn)滲漏帶面積的65.00%～81.50%，低-劣植被覆蓋區(qū)面積僅占重點(diǎn)滲漏帶面積的2.00%～8.00%；中部及西部的龍洞、大澗溝、店子-二仙、車腳山-太平莊、玉符河重點(diǎn)滲漏帶以中-高植被覆蓋區(qū)為主，中-高植被覆蓋區(qū)面積占重點(diǎn)滲漏帶面積比例減小68.04%～88.85%；中部的孟家-老石溝、漿水泉、小嶺等重點(diǎn)滲漏帶以中-中低植被覆蓋度為主，中-中低植被覆蓋區(qū)面積占重點(diǎn)滲漏帶面積的50.60%～70.72%；北部的分水嶺-北康而莊、南北胡-劉志遠(yuǎn)重點(diǎn)滲漏帶以低-劣植被覆蓋區(qū)為主，低-劣植被覆蓋區(qū)面積占重點(diǎn)滲漏帶面積的51.00%～61.00%；中井-下井重點(diǎn)滲漏帶和興隆-土屋村重點(diǎn)滲漏帶各植被覆蓋區(qū)面積分布較為均勻。

根據(jù)土地利用類型圖(圖3)可見(jiàn)，非植被區(qū)主要分布在水體區(qū)域，包括河流、水庫(kù)等。低-劣植被覆蓋區(qū)主要分布在建設(shè)用地區(qū)域，包括城鎮(zhèn)、農(nóng)村等的居住區(qū)、商業(yè)區(qū)等，中低植被覆蓋區(qū)主要分布在耕地區(qū)，高植被覆蓋區(qū)主要分布在林地、草地區(qū)。由圖2和圖3可見(jiàn)，龍洞重點(diǎn)滲漏帶是目前唯一一個(gè)不存在建設(shè)用地的重點(diǎn)滲漏帶，不存在劣植被覆蓋區(qū)。南部各近自然型重點(diǎn)滲漏帶建設(shè)用地主要是村莊用地，劣-低植被覆蓋區(qū)面積分布較小，且較為分散。北部人為干擾型重點(diǎn)滲漏帶建設(shè)用地主要為城市建設(shè)用地，劣-低植被覆蓋區(qū)面積較大，且較為集中，均分布在各重點(diǎn)滲漏帶的北部。玉符河、大澗溝、店子-二仙等3個(gè)近自然型重點(diǎn)滲漏帶面積較大，其劣-低植被覆蓋區(qū)面積較其他近自然型重點(diǎn)滲漏帶高。

3.4 人為干擾型重點(diǎn)滲漏帶植被覆蓋的影響因素

人為干擾型重點(diǎn)滲漏帶包括正在開發(fā)建設(shè)的重點(diǎn)滲漏帶及完全覆蓋型重點(diǎn)滲漏帶，其中，完全覆蓋的5個(gè)重點(diǎn)滲漏帶已經(jīng)完全被城市覆蓋，不能確定其邊界和植被覆蓋情況，正在開發(fā)建設(shè)的人為干擾型重點(diǎn)滲漏帶(南北胡-劉志遠(yuǎn)、中井-下井、分水嶺-北康而莊、興隆-土屋村、漿水泉、孟家-老石溝和小嶺重點(diǎn)滲漏帶)以劣-低植被覆蓋度為主，相對(duì)于近自然型重點(diǎn)滲漏帶，植被覆蓋情況較差，嚴(yán)重影響了重點(diǎn)滲漏帶的功能。一般植被覆蓋分布情況主要受自然因素和人文因素影響，濟(jì)南泉域重點(diǎn)滲漏帶現(xiàn)狀的植被覆蓋分布情況主要與人文因素有關(guān)。近年來(lái)由于濟(jì)南人口增長(zhǎng)較快，城鎮(zhèn)規(guī)模向南部山區(qū)擴(kuò)張，房地產(chǎn)開發(fā)、土地開發(fā)、引資項(xiàng)目、旅游發(fā)展、畜牧放養(yǎng)、道路建設(shè)等不合理開發(fā)，眾多地區(qū)植被遭到嚴(yán)重破壞，地面硬化。再加上南部山區(qū)毀林占地、陡坡開荒、開山采石等人為因素導(dǎo)致了植被覆蓋急劇減少。人為干擾型重點(diǎn)滲漏帶中正在開發(fā)建設(shè)的重點(diǎn)滲漏帶2013年和2015年的土地利用變化情況見(jiàn)圖4。

由圖4可見(jiàn)，幾個(gè)重點(diǎn)滲漏帶的林地、草地、耕地面積顯著減少，建設(shè)用地面積顯著增加。根據(jù)面積統(tǒng)計(jì)，2015年較2013年分水嶺-北康而莊重點(diǎn)滲漏帶建設(shè)用地面積增加了44.65%，中井-下井重點(diǎn)滲漏帶建設(shè)用地面積增加了78.64%，南北胡-劉志遠(yuǎn)重點(diǎn)滲漏帶建設(shè)用地面積增加了65.52%，興隆-土屋村重點(diǎn)滲漏帶建設(shè)用地面積增加了74.56%?？梢?jiàn)濟(jì)南市向南部發(fā)展已經(jīng)改變了濟(jì)南泉域重點(diǎn)滲漏帶的植被覆蓋，這對(duì)于泉域的地下水滲漏補(bǔ)給量具有一定程度的影響，同時(shí)也對(duì)生態(tài)環(huán)境具有較大影響。因此，為保證濟(jì)南泉域地下水補(bǔ)給量不減少，改善地下水水質(zhì)，南部山區(qū)重點(diǎn)滲漏帶生態(tài)修復(fù)勢(shì)在必行。

4 結(jié)論

(1)近自然型重點(diǎn)滲漏帶均以高植被覆蓋區(qū)為主。人為干擾型重點(diǎn)滲漏帶以劣植被覆蓋區(qū)和中-低植被覆蓋區(qū)為主。

(2)近自然型重點(diǎn)滲漏帶高植被覆蓋區(qū)面積變異系數(shù)為84.84%，屬于中等變異，其他均屬于強(qiáng)變異性；人為干擾型重點(diǎn)滲漏帶高植被覆蓋區(qū)和中植被覆蓋區(qū)面積變異系數(shù)高于100%，為強(qiáng)變異性，其他均為中等變異性。近自然型重點(diǎn)滲漏帶非植被區(qū)面積所占比例變異系數(shù)為191.46%，屬于強(qiáng)變異性，其他均屬于中等變異性；人為干擾型重點(diǎn)滲漏帶高植被覆蓋區(qū)和非植被區(qū)面積變異系數(shù)高于100%，為強(qiáng)變異性，其他均為中等變異性。從非植被區(qū)到高植被覆蓋區(qū)，近自然型重點(diǎn)滲漏帶植被覆蓋區(qū)空間變異程度逐漸減小，人為干擾型重點(diǎn)滲漏帶植被覆蓋區(qū)空間變異程度呈先減小后增加的趨勢(shì)。

(3)植被覆蓋區(qū)的空間分布格局比較明顯，與其土地利用/覆被特征相吻合?？傮w上呈由南向北高植被覆蓋區(qū)比例逐漸降低，劣植被覆蓋區(qū)比例逐漸增加的分布特征。東南部和南部的冶河-蟠龍、河?xùn)|-河西、侯家-義和、澇坡-鄭家窩坡、礦村、泉瀘-錢家莊重點(diǎn)滲漏帶以及中部的邵而-展村重點(diǎn)滲漏帶以高植被覆蓋區(qū)為主，高植被覆蓋區(qū)面積占重點(diǎn)滲漏帶面積的65.00%～81.50%，低-劣植被覆蓋區(qū)面積僅占重點(diǎn)滲漏帶面積的2.00%～8.00%；中部及西部的龍洞、大澗溝、店子-二仙、車腳山-太平莊、玉符河重點(diǎn)滲漏帶以中-高植被覆蓋區(qū)為主，中-高植被覆蓋區(qū)面積占重點(diǎn)滲漏帶面積所占比例減小68.04%～88.85%；中部的孟家-老石溝、漿水泉、小嶺等重點(diǎn)滲漏帶以中-中低植被覆蓋區(qū)為主，中-中低植被覆蓋區(qū)面積占重點(diǎn)滲漏帶面積的50.60%～70.72%；北部的分水嶺-北康而莊、南北胡-劉志遠(yuǎn)重點(diǎn)滲漏帶以低-劣植被覆蓋區(qū)為主，低-劣植被覆蓋區(qū)面積占重點(diǎn)滲漏帶面積的51.00%～61.00%；中井-下井重點(diǎn)滲漏帶和興隆-土屋村重點(diǎn)滲漏帶各植被覆蓋區(qū)面積分布較為均勻。

(4)濟(jì)南泉域重點(diǎn)滲漏帶現(xiàn)狀的植被覆蓋分布情況主要與人文因素有關(guān)。2015年較2013年分水嶺-北康而莊、南北胡-劉志遠(yuǎn)、興隆-土屋村、中井-下井重點(diǎn)滲漏帶建設(shè)用地面積增加了44.65%～78.64%。這對(duì)于泉域的地下水滲漏補(bǔ)給量具有一定程度的影響，同時(shí)也對(duì)生態(tài)環(huán)境具有較大影響。