意大利東北部濱海濕地演變及其影響因素監(jiān)測分析

王琎，吳志峰，陳勁松*

1. 中國科學院深圳先進技術研究院空間信息研究中心，廣東 深圳 518055；2. 廣州大學地理科學與遙感學院，廣東 廣州 510006

濕地是在水陸相互作用下形成的獨特的生態(tài)系統(tǒng)（Mitsch et al.，2000a；呂憲國等，1998）。濕地在全球陸地總面積中占比不足 1.5%，但提供了35%以上的生態(tài)服務，是地球上最重要也是最脆弱的一種生態(tài)系統(tǒng)（Costanza et al.，2014；Fickas et al.，2016）。在沿海區(qū)域，濕地不僅為野生動植物提供棲息地，還通過聚集沉積物、提高水質(zhì)、維持水平衡等積極作用使海岸帶環(huán)境得到穩(wěn)定和改善（Mitsch et al.，2000b）。近年來，由于城市化、農(nóng)業(yè)墾殖以及觀光旅游等人類活動的加強，濕地環(huán)境的自然演變受到顯著影響（Kirwan et al.，2013）。值得注意的是，在沿海區(qū)域，由于人類活動導致的濕地流失面積是內(nèi)陸地區(qū)的3倍（Brady et al.，1994）。與此同時，環(huán)保立法與修復措施在一些區(qū)域得到有效實施，為濕地環(huán)境帶來積極效應。特別是拉姆薩爾國際濕地公約（Ramsar Convention）為全球重要濕地的環(huán)保措施提供了基礎性的政策框架（Erwin，2009；Junk et al.，2013）。

RS與GIS技術具有便捷易用、適用性強的特點，具備大區(qū)域、多時相連續(xù)監(jiān)測的能力，被廣泛應用于濕地環(huán)境監(jiān)測與分析。自上世紀九十年代以來，早期研究主要嘗試利用不同的數(shù)據(jù)源空影像、多光譜影像、雷達影像監(jiān)測濱海濕地。Green et al.（1998）利用航空影像識別了北美特克斯和凱科斯群島的紅樹林并計算葉面積指數(shù)；黎夏等（2006）結合多光譜和雷達影像監(jiān)測分析珠江口紅樹林濕地動態(tài)演變；邱霓等（2017）結合遙感影像解譯和樣方調(diào)查研究分析廣州南沙濕地公園紅樹林的空間分布格局。近年來遙感在濕地環(huán)境的演變及其影響因素得到越來越多的關注。劉慶等（2010）通過Landsat TM影像評估黃河三角洲林地、濕地等植被空間的生態(tài)服務價值；王永麗等（2012）分析了黃河三角洲濕地的景觀格局變化；Zorrilla-Miras et al.（2014）對西班牙多尼亞納國家濕地公園的生態(tài)服務變化進行監(jiān)測，并分析農(nóng)業(yè)及其他人類活動對自然濕地的影響；吳晶晶等（2018）監(jiān)測分析了黃河三角洲自然濕地景觀連接度動態(tài)變化。

現(xiàn)有研究能夠?qū)崿F(xiàn)濱海濕地演變的動態(tài)監(jiān)測，并分析一些特定的自然或人為的影響因素，如海平面上升、人類活動和保護區(qū)設立等。然而，但其在濱海濕地環(huán)境監(jiān)測分析中的應用仍不夠深入（Chen et al.，2014）。且較少研究探討這些因素間的相互作用關系，進而提供綜合全面的分析視角。此外，相關研究大量聚焦于全球少數(shù)較著名的濱海濕地，而對區(qū)域性的濕地演變及其影響因素未能給予足夠的關注（Mao et al.，2020；Torresan et al.，2012）。

意大利東北部亞得里亞海岸集中分布著地中海標志性的濕地景觀，自然條件優(yōu)越，資源豐富。與此同時，高強度的人類活動對自然環(huán)境產(chǎn)生持續(xù)而顯著的干擾（Simeoni et al.，2009；Torresan et al.，2012）。本研究將主要利用1984—2016年間的4期遙感影像監(jiān)測濱海濕地演變，并分析探討自然與人為影響因素，深化對濱海濕地演變規(guī)律的認識，嘗試為今后保護與修復政策的實施提供科學依據(jù)。

1 研究區(qū)與數(shù)據(jù)源

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)（12°04′—13°33′E，45°48′—44°11′N）位于意大利東北部，覆蓋費留利-威尼斯朱利亞、威尼托、艾米利亞-羅馬涅等3個大行政區(qū)內(nèi)全部11處由拉姆薩爾公約確定的國際重要濕地，占意大利全國總數(shù)20%（圖1）。這些濕地均形成于波河平原各個河口，其中波河三角洲是全歐洲面積最大的濕地區(qū)域（Torresan et al.，2012）。這一區(qū)域人口聚集、交通發(fā)達，分布著一些著名的大中型城市，如威尼斯、帕多瓦、拉文納等，工業(yè)、農(nóng)業(yè)及旅游業(yè)在意大利具有重要地位。

圖1 研究區(qū)及意大利東北部濱海濕地集中分布片區(qū)位置Fig. 1 Study area and coastal wetland site in Northeast Italy

研究區(qū)內(nèi)，本研究重點關注10個濕地集中分布片區(qū)，包括國際重要濕地、國家級或大區(qū)級自然保護區(qū)以及社區(qū)重要場址等。其中“1. 卡瓦納塔三角洲”和“2. 斯特拉河口”均位于烏迪內(nèi)的馬拉諾瀉湖，濕地周邊有小城鎮(zhèn)分布。這一區(qū)域存在漁業(yè)捕撈和養(yǎng)殖活動?！?. 阿韋爾托三角洲”和“4. 中下威尼斯瀉湖”為舉世聞名的威尼斯瀉湖的一部分，自然條件類似且均面臨高強度人類活動，如工業(yè)、種植業(yè)和旅游業(yè)的威脅。其中，“3. 阿韋爾托三角洲”于1989年被列入拉姆薩爾世界重要濕地名錄，而“4. 中下威尼斯瀉湖”尚未得到嚴格的保護。其余6個濕地集中分布片區(qū)均位于研究區(qū)南部的艾米利亞-羅馬涅大區(qū)海岸，每個片區(qū)中包含至少一處世界重要濕地（表1）。這一區(qū)域以旅游勝地拉文納為中心，其濱海濕地同樣受到較大程度的人類活動干擾。

表1 意大利東北部濱海濕地集中分布片區(qū)詳情Table 1 Coastal wetland areas in Northeast Italy

1.2 數(shù)據(jù)源及其預處理

本研究收集了1984—2016年間4期無云多光譜影像作為主要數(shù)據(jù)源，共11景，每一期影像均覆蓋整個研究區(qū)（表2）。為最大限度地排除季節(jié)性植被和海平面變化的影響，全部影像均獲取于6、7月間。全部影像均采用FLAASH模型進行大氣校正，并基于橫軸墨卡托投影系統(tǒng)進行幾何校正，誤差小于12 m。

表2 主要數(shù)據(jù)源Table 2 Main data source

本研究通過“基礎氣候要素（ECV）”海平面數(shù)據(jù)（DOI: 10.5270/esa-sea_level_cci-1993_2015-v_2.0-201612）分析研究海平面上升和濱海濕地演變的關系。該數(shù)據(jù)主要由歐洲空間局根據(jù)星載測高傳感器生成并校正，包括TOPEX、Envisat系列衛(wèi)星、ERS系列衛(wèi)星等。此外，本研究獲取了意大利東北部亞得里亞海岸5個水文站的潮位數(shù)據(jù)，覆蓋部分研究時期，用以驗證 ECV海平面數(shù)據(jù)的精度（Holgate et al.，2013；PSMSL，2020）。

2017年6—7月，本研究對威尼斯和拉文納附近的濕地開展了兩次實地調(diào)查，得到了300個調(diào)查數(shù)據(jù)點。其他輔助數(shù)據(jù)還包括行政區(qū)劃圖、歷史地圖以及數(shù)字高程模型等。

2 研究方法

2.1 土地利用變化監(jiān)測分析及其精度驗證

盡管已有研究基于影響反射率和遙感指數(shù)建立分類樹模型，已經(jīng)可以有效識別濕地（Davranche et al.，2010）。本研究中為進一步提高濕地監(jiān)測的精度，首先對研究區(qū)進行初步土地利用分類，在其結果的基礎上進行濕地識別。

參考已有研究并結合各濕地集中分布片區(qū)的土地利用空間特征，本研究確定了分類體系如表3所示，主要包括人造地表、農(nóng)業(yè)用地、半自然地表、自然地表及水體等土地利用類型。

表3 土地利用分類體系Table 3 Landuse categories and description

首先分析所有實地調(diào)查數(shù)據(jù)點在 1984—2016年4期遙感影像上的光譜變化特征，得到222個穩(wěn)定像元，其光譜反射率基本保持穩(wěn)定，并通過高分辨率影像目視解譯確認其 2017年實地調(diào)查結果與之前保持一致。其中122個穩(wěn)定像元作為各期影像的分類樣本，剩余100個留作驗證數(shù)據(jù)。

本研究采用分類與回歸樹（CART）模型進行土地利用分類。CART是一種由一系列的規(guī)則構成的分類樹模型。與傳統(tǒng)分類樹不同，其規(guī)則的產(chǎn)生是基于已有的樣本數(shù)據(jù)，通過迭代算法實現(xiàn)所有類別的殘差平方和（RSS）最小化（Breiman et al.，1984）。與線性回歸模型相比，回歸樹模型可以分析自變量和目標變量之間的非線性關系，分類結果精度更高（Yang et al.，2003）。

通過實地調(diào)查獲取的100個驗證點未能覆蓋全部的濕地集中分布片區(qū)，本研究參考高分辨率影像另外獲取了200個驗證點，覆蓋全部濕地集中分布片區(qū)和土地利用類型。本研究土地利用分類的總體精度為93.33%，kappa系數(shù)為0.89。

此外，本研究還采用空間匹配度Ai（spatial agreement）驗證各土地利用類別的分類精度，其計算公式如下：

式中，Xi為驗證區(qū)內(nèi)分類結果為i的像元數(shù)；Vi為驗證區(qū)內(nèi)真實土地利用類別為i的像元數(shù)；X^i為驗證區(qū)內(nèi)分類結果為i且正確分類的像元數(shù)?？臻g匹配度融合了用戶精度和生產(chǎn)者精度，可以替代后兩者（Yang et al.，2017）。與驗證數(shù)據(jù)比對，本研究中人造地表、農(nóng)業(yè)用地、半自然地表、自然地表和水體分類結果的空間匹配度分別為 72.00%、94.20%、75.00%、86.11%和97.36%。

2.2 濱海濕地提取方法

目前研究者對于濕地的定義仍存在分歧（牛振國等，2009）。而按照濕地公約的定義以及宮鵬等地理學家的近期研究，喬木、灌木、草地等植被覆蓋區(qū)域以及河流、湖泊等水體區(qū)域均為濱海濕地可能的分布區(qū)域，需從中進一步識別提?。≧amsar，1994；朱鵬等，2014）。

參考已有研究，本研究基于影像反射率和遙感指數(shù)建立分類樹模型，在上節(jié)土地利用分類結果的基礎上，從半自然地表、自然地表以及水體中進一步識別濕地區(qū)域（Davranche et al.，2010）。該分類樹模型采用的遙感指數(shù)主要包括與濕地密切相關的多種植被指數(shù)和水體指數(shù)，有助于通過地中海濱海濕地中標志性的蘆葦（Phragmites australis）、濱海米草（Sporobolus maritimus）和大葉藻（Zostera marina）等水生植物準確識別濕地范圍。最后，本研究對照實地調(diào)查數(shù)據(jù)對高分辨率影像目視解譯，發(fā)現(xiàn)并修正分類樹模型的誤識別結果。

2.3 海平面上升觀測

本研究主要利用 ECV海平面數(shù)據(jù)監(jiān)測研究區(qū)海平面變化。該數(shù)據(jù)主要通過星載測高傳感器生成，其可靠性仍需通過實測數(shù)據(jù)驗證。本研究所獲取的實測數(shù)據(jù)來自研究區(qū)內(nèi)5個水文站（表4），覆蓋部分研究時期，共有402個有效記錄（月平均海平面高度）。二者的相關系數(shù)（R2）為0.62，顯示ECV海平面數(shù)據(jù)具有較高可靠性，可用于分析長時間序列海平面變化趨勢。

表4 北亞得里亞海岸水文站點情況Table 4 Details of tide gauge records in the north Adriatic Sea

為消除季節(jié)性海平面變化影響，ECV月度海平面數(shù)據(jù)被轉換為年度相對海平面高度（RSLR），以各地 1993年海平面高度為基準。各水文站點的潮位記錄顯示，在整個研究期內(nèi)，所有年度的高潮位均出現(xiàn)在8—11月間，而低潮位均出現(xiàn)在1—3月以及 12月。而本研究中所用的遙感影像全部獲取于6、7月間，影像中各站點位置附近水陸分界線所對應的潮位高度與當年實測的年均相對海平面高度（RSLR）相近，可以最大限度地排除季節(jié)性海平面變化帶來的影響。本研究進而根據(jù) 1993年以來的海平面變化情況分析海平面上升對濕地演變的影響。

3 結果與分析

3.1 土地利用及濕地變化分析

本研究對各濕地集中分布片區(qū)的土地利用變化進行監(jiān)測分析（圖2、表5）。1984—2016年，研究區(qū)中最顯著的變化是半自然地表的減少（-12.07%）和人造地表的增加（12.06%），與此同時，自然地表也增長了3.82%。分析土地利用類別間變化的主要路徑，進而可以發(fā)現(xiàn)半自然地表減少的主要原因是自然地表增加，而人造地表的增加主要是由于農(nóng)業(yè)地表向其轉換（圖3）。

圖2 1984、1994、2005及2016年意大利東北部濱海濕地分布區(qū)域土地利用變化Fig. 2 Maps showing landuse in Northeast Italy in 1984, 1994, 2005, and 2016, clustered into five main categories

表5 土地利用變化面積統(tǒng)計Table 5 Landuse change statistics of all study areas km2

圖3 土地利用類別變化主要路徑圖（1984—2016年）Fig. 3 Pathway of major net gains/losses of landuse in study area from 1984 to 2016

在土地利用監(jiān)測結果的基礎上，本研究從半自然地表、自然地表中基于光譜特征提取沿海濕地，并進行進一步統(tǒng)計分析（圖4）。自1984—2016年，研究區(qū)內(nèi)濕地總面積從111 km2增長至119 km2位于費留利-威尼斯朱利亞大區(qū)的兩處國際重要濕地（“1. 卡瓦納塔三角洲”&“2. 斯特拉河口”）濕地面積有所下降。其中，由于與“1. 卡瓦納塔三角洲”毗鄰的格拉多鎮(zhèn)城鎮(zhèn)擴張，該區(qū)域人造地表大幅度增長了3.43倍。而“2. 斯特拉河口”則遠離人類活動較多區(qū)域。二者的濕地變化趨勢類似，自1984—2005年面積增加，隨后持續(xù)下降。值得注意的是，2005—2016年期間，位于“2. 斯特拉河口”的濕地區(qū)域被海水侵蝕，面積為1.05 km2。

圖4 1984—2016年各濕地集中分布片區(qū)濱海濕地面積變化圖Fig. 4 Coastal wetland area change summarized by wetland sites (1984-2016)

“3. 阿韋爾托三角洲”是位于威尼斯瀉湖的國際重要濕地，濕地分布保持穩(wěn)定并有所擴大。自1984—2005年，濕地面積增加了 2.30 km2，達24.49%。自 2005—2016年，緊鄰保護區(qū)的洛瓦村人造地表急劇擴張，但濕地面積僅略微下降了0.88 km2。“4. 中下威尼斯瀉湖”與“3. 阿韋爾托三角洲”僅相距約5 km，但尚未得到嚴格保護。1984—2016年，該區(qū)域的濕地面積減少了21.62%，達2.55 km2，在所有濕地集中分布片區(qū)中面積減少量最大。而土地利用變化分析顯示，濕地面積減少主要是由于海岸植被被海水侵蝕。

其余 6個濕地集中分布片區(qū)均位于艾米利亞-羅馬涅大區(qū)，且各包含至少一處國際重要濕地?！?.戈里諾三角洲”中有一條形成于十九世紀的帶狀沙堤延伸入海，長達5.5 km，構成一大片半開放海域，為沿海濕地的培育和發(fā)展造就了理想環(huán)境。然而，由于受到海水侵蝕影響，1984—2016年該區(qū)域濕地面積減少了1.40 km2，降幅達22.81%，為所有濕地集中分布片區(qū)中最大降幅?！?. 貝爾圖奇三角洲”和“7. 科馬基奧和貝洛基奧”兩地的濕地均不直接接觸海水，1984—2016年濕地分布面積持續(xù)顯著增長，增幅分別達35.35%、45.97%，是所有濕地集中分布片區(qū)中增幅最大的兩個片區(qū)。“8. 龐特阿爾貝雷特和皮亞拉薩巴約納”和“9. 奧塔佐和奧塔齊諾”由三處國際重要濕地組成，1984—2016年間濕地分布面積略有下降，降幅分別為6.87%、1.06%。“10.切爾維亞鹽湖”也是國際重要濕地，1984—2005年間濕地面積減少了 24.75%，2005—2016年顯著增長了54.62%。

3.2 保護區(qū)設置與濱海濕地演變關系分析

上節(jié)研究結果顯示，得益于拉姆薩爾公約、國家級/大區(qū)級自然保護區(qū)等保護措施，意大利東北部較為活躍的城市化、農(nóng)業(yè)墾殖以及觀光旅游等人類活動并未對重要濕地集中分布的區(qū)域造成嚴重影響。為進一步探究保護區(qū)設置與濱海濕地演變的關系，本研究在各濕地集中分布片區(qū)中選取了有代表性的“7. 科馬基奧和貝洛基奧”、“3. 阿韋爾托三角洲”以及“4. 中下威尼斯瀉湖”3個區(qū)域為例進行定量對比分析。其中，“7. 科馬基奧和貝洛基奧”是意大利最早建立的自然保護區(qū)之一，長期以來得到各級政府與環(huán)保組織較為有效和完善的保護。而“3. 阿韋爾托三角洲”以及“4. 中下威尼斯瀉湖”均位于著名的威尼斯瀉湖，在地中海具有極其重要的生態(tài)環(huán)境價值，與此同時，又受到威尼斯周邊人類活動的強烈干擾。

貝洛基奧咀自然保護區(qū)建立于 1972年，保護區(qū)建立之初占地僅1.63 km2，但隨后得到擴大。貝洛基奧咀和科馬基奧殘谷分別于1976年、1981年被列入拉姆薩爾國際重要濕地。至1984年，“7. 科馬基奧和貝洛基奧”的保護區(qū)面積已達112.00 km2（圖5a）。1988年建立的“波河三角洲”大區(qū)級自然公園橫跨拉文納、費拉拉二省，使“7. 科馬基奧和貝洛基奧”片區(qū)的保護區(qū)面積擴大至120.00 km2。盡管這一時期位于該片區(qū)北部的城鎮(zhèn)利多斯皮納持續(xù)擴張，濱海濕地的面積仍然顯著增加。1995年，歐盟頒布棲息地法令。本區(qū)域基于該法令又建立了兩個社區(qū)重要場址，覆蓋85%以上的面積，目的是更好地保護當?shù)氐恼湎≈参铩?005年以后，在意大利環(huán)境部和地方政府的干預下，“7. 科馬基奧和貝洛基奧”片區(qū)南部持續(xù)多年的經(jīng)濟林（楊樹）種植業(yè)逐步停止，一些傳統(tǒng)的低強度人類活動如狩獵、養(yǎng)蜂等也被嚴格限制（圖6），濕地植被分布面積得到大幅度增長。

圖5 1984—2016年“7. 科馬基奧和貝洛基奧”（a）、“3. 阿韋爾托三角洲”（b）、“4. 中下威尼斯瀉湖”（c）保護區(qū)總面積及濱海濕地變化Fig. 5 Protected area and wetland change of “7. Comacchio & Belócchio” (a), “3. Valle Averto” (b) and “4. Laguna medio-inferiore di Venezia” (c)during the studied period

圖6 波河三角洲實施狩獵禁令并封閉道路Fig. 6 Hunting prohibition and access restriction in the Po Delta regional park

“3. 阿韋爾托三角洲”位于世界自然遺產(chǎn)“威尼斯及其瀉湖”，具有極其重要的生態(tài)環(huán)境價值（Franco et al.，2006）。然而相比意大利東北部其它濱海濕地集中分布的區(qū)域，“3. 阿韋爾托三角洲”的保護區(qū)設立相對較晚。1989年2月，拉姆薩爾國際公約組織將阿韋爾托三角洲列入國際重要濕地名錄。最初保護區(qū)面積僅為2 km2，并于1993年5月擴大至5 km2（圖5b）。在意大利東北部，“3. 阿韋爾托三角洲”是人類活動對濱海濕地環(huán)境干擾最強烈的區(qū)域。漁業(yè)養(yǎng)殖和捕撈是該地區(qū)的傳統(tǒng)經(jīng)濟活動，且規(guī)模持續(xù)擴大，直接影響近岸水質(zhì)和海洋生態(tài)。而更大的威脅來自旅游業(yè)。1984—1994年，威尼斯平均每年接待游客超過700萬人次（Montanari et al.，1995）。伴隨著旅游人潮的涌入，基礎設施建設不可避免地為濕地環(huán)境帶來重大影響，而大型郵輪更是帶來了極大的污染和破壞，包括廢料排放污染水質(zhì)、拋錨破壞水生植物與珊瑚礁（Davenport et al.，2006）。對此，世界自然基金會于1994年后開始參與并主導國際重要濕地保護區(qū)的管理，在威尼斯海岸重新種植并保護了大量當?shù)刂参?，地方政府也根?jù)歐盟棲息地法令在外圍設立了保護區(qū)（社區(qū)重要場址）。相關措施效果顯著，1995—2005年濱海濕地面積得到較塊增長。但2005后面積又有所下降，顯示“3. 阿韋爾托三角洲”濱海濕地環(huán)境面臨持續(xù)而復雜的挑戰(zhàn)。

“4. 中下威尼斯瀉湖”緊鄰“3. 阿韋爾托三角洲”南部，但二者濱海濕地演變趨勢截然不同。除部分區(qū)域于1995年被列入社區(qū)重要場址外，“4. 中下威尼斯瀉湖”不曾得到嚴格保護的措施（圖5c）。再加上本區(qū)域濱海濕地主要位于島嶼，海拔高度較低，受1995年以后海平面加速上升影響，濕地面積持續(xù)減少（Carniello et al.，2009；Torresan et al.，2012）。下節(jié)研究將定量分析海平面上升對“4. 中下威尼斯瀉湖”及其他片區(qū)島嶼濕地產(chǎn)生的顯著負面效應。

3.3 海平面上升與濱海濕地演變關系分析

海平面上升是濱海濕地環(huán)境演變的主要影響因素之一（Mendelssohn et al.，2002；Morris et al.，2002）。上節(jié)研究結果顯示，與城鎮(zhèn)擴張和農(nóng)業(yè)活動等人類活動相比，海水侵蝕對部分濱海濕地集中分布片區(qū)的海岸植被產(chǎn)生了更為顯著的影響。本節(jié)研究將進一步量化分析海平面上升與濱海濕地演變的關系。

年均RSLR記錄顯示，海平面的持續(xù)上升趨勢在2005后變得更加顯著（圖7）。而1993—2016年間，除“1. 卡瓦納塔三角洲”外，幾乎所有濱海濕地集中分布片區(qū)毗鄰海域的海平面都在持續(xù)上升。其中，“2. 斯特拉河口”海平面以0.16 cm·a-1的速度上升，而位于研究區(qū)中南部的濱海濕地則面臨更為顯著的海平面上升。“3. 阿韋爾托三角洲”和“4.中下威尼斯瀉湖”所在的威尼斯海域年均RSLR最大，達 0.61 cm·a-1。

圖7 1993—2015年各濕地集中分布片區(qū)相對海平面高度年度變化Fig. 7 Relative sea level rise record aggregated from monthly sea-level data (1993-2015)

大多數(shù)濕地集中分布片區(qū)的疊加分析結果顯示，海平面上升與濕地分布面積減少密切相關。然而在一些區(qū)域卻并非如此，如“9. 奧塔佐和奧塔齊諾”和“10. 切爾維亞鹽湖”的年均RSLR高達0.42 cm·a-1（1995—2016年），然而海水侵蝕濕地面積僅占1995年原有濕地的3.33%。

為進一步深入分析海平面與濕地分布的關系，本研究將濕地所處的位置作為另一個變量引入相關分析，結果顯示，海平面上升對島嶼濕地影響顯著，而對大陸濕地影響相對較小，海水侵蝕占比最高的 3個濕地集中分布片區(qū)均包含大量島嶼濕地（圖8）。20年間，“1. 卡瓦納塔三角洲”、“2. 斯特拉河口”、“5. 戈里諾三角洲”、“4. 中下威尼斯瀉湖”4個片區(qū)的濱海濕地受海水侵蝕影響較嚴重，占原有濕地面積比例（Pw）均大于20%。這些區(qū)域的Pw與年均RSLR和島嶼濕地面積占比（Pi）這兩個因素均線性相關，擬合公式為：

圖8 島嶼濕地占比及海平面變化對濱海濕地侵蝕影響的相關性分析Fig. 8 Wetland inundation proportion analysis correlated with location and sea-level rise

二元線性擬合結果顯示，年均RSLR和Pi這兩個變量與濱海濕地被海水侵蝕的嚴重程度存在高度的相關性，相關系數(shù)為0.85，且為正相關。從線性方程的系數(shù)來看，影響更大的因素是Pi，顯示島嶼濕地極易被海水侵蝕。如“4. 中下威尼斯瀉湖”和“5. 戈里諾三角洲”被侵蝕占比高達 56.00%和37.08%，顯著高于相鄰區(qū)域以大陸濕地為主的其他濕地。而對島嶼濕地占比Pi約為零的7個濕地集中分布片區(qū)進行年均RSLR和Pw的相關性分析，二者相關系數(shù)僅為0.04，顯示大陸濕地受海平面上升影響極小。

4 討論

本研究顯示，環(huán)保措施和立法為大陸濱海濕地提供了有效保護。盡管該區(qū)域城市擴張以及農(nóng)業(yè)、旅游業(yè)發(fā)展等人類活動持續(xù)增強，大體上并未對意大利東北部大陸海岸的濕地保護區(qū)帶來重大負面環(huán)境效應。然而相當多的濕地集中分布區(qū)域越來越多地出現(xiàn)了“環(huán)境極化”現(xiàn)象并不斷強化（Bailey et al.，2016；Zorrilla-Miras et al.，2014）：在保護區(qū)外，人類活動全然不受限制，導致以城鎮(zhèn)用地為主的人造地表不斷擴張，而與此同時，在保護區(qū)內(nèi)強有力的政策驅(qū)動下，即使是一些對環(huán)境影響較小的傳統(tǒng)生產(chǎn)性活動，如狩獵、養(yǎng)蜂、釣魚、手工鹽制造等也被嚴格限制乃至禁止，不僅影響濕地生態(tài)服務的實現(xiàn)，還將降低公眾對其重要價值的認知，并對科學研究構成不必要的障礙（Sousa et al.，2020）。在此過程中，盡管一部分濕地得以恢復和發(fā)展，但在保護區(qū)邊緣，人造地表也在同步增長，而原本可以起到緩沖作用的農(nóng)業(yè)地表和半自然地表則持續(xù)減少。土地利用類型間的差異性和沖突性增強，產(chǎn)生了典型的邊界效應，并不利于濱海濕地的長遠保護（Jusys，2016）。

以本研究濱海濕地集中分布區(qū)域“8. 龐特阿爾貝雷特和皮亞拉薩巴約納”為例，其面積僅為53.3 km2，覆蓋了兩片國際重要濕地、兩個國家級自然保護區(qū)、拉文納海港以及連通到拉文納市中心的坎迪亞諾運河（圖9）。運河上運輸業(yè)繁忙，南岸集中分布著大規(guī)模石油加工產(chǎn)業(yè)，運河北岸即為拉姆薩爾國際重要濕地“巴約納的皮亞拉薩和里塞迦”和拉文納水松國家自然保護區(qū)紅線范圍。此外，位于國家自然保護區(qū)東側的拉文納大沙灘是歐洲著名的旅游目的地，夏季游客的涌入嚴重威脅著保護區(qū)邊緣脆弱的珍稀植物。為保護區(qū)簡單地設置一條行政邊界難以緩解人為活動所產(chǎn)生的顯著影響。而在現(xiàn)有保護區(qū)邊界兩側設置緩沖區(qū)，在緩沖區(qū)內(nèi)采取適當允許傳統(tǒng)生產(chǎn)性活動、控制游客總量、嚴格管理并逐步關停環(huán)境高風險產(chǎn)業(yè)等彈性管理策略，應當能有效保護濱海濕地環(huán)境，同時更充分地實現(xiàn)其獨特的生態(tài)服務價值。

圖9 與國際重要濕地僅一河之隔的大型石油加工存儲設施，位于拉文納海港附近Fig. 9 Massive petroleum processing and storage equipment adjacent to Ramsar sites near Marina di Ravenna

而一些區(qū)域的島嶼濕地保護則面臨更大挑戰(zhàn)。首先是海水侵蝕對島嶼濕地（無論其是否位于保護區(qū)）帶來的威脅。研究區(qū)內(nèi)島嶼濕地覆蓋區(qū)域平均海拔高度僅 1.28 m，在海平面持續(xù)上升的趨勢下極為脆弱。而且，島嶼濕地大多位于少人問津的偏遠地區(qū)，難以像在大陸一樣便捷地開展環(huán)保措施，即使設立了保護區(qū)也無法產(chǎn)生明顯效果。與大陸濕地相比，島嶼濕地的保護同樣具有重大意義而難度更高，應當?shù)玫秸块T和環(huán)保組織的重點關注。

5 結論

意大利東北部亞德里亞海岸分布著地中海標志性的濱海濕地景觀，具有重要的生態(tài)價值。本研究首先利用遙感影像監(jiān)測該區(qū)域十個濕地集中分布片區(qū)的土地利用變化和濱海濕地演變，并在此基礎上嘗試深入分析濱海濕地演變的影響因素以及影響因素間的相互關系，進而對較大范圍的濱海環(huán)境提供綜合全面的認識視角。

濱海濕地的演變受一系列自然和人為因素影響，包括海平面上升、城市擴張、農(nóng)業(yè)及旅游業(yè)發(fā)展等負面因素。保護區(qū)外的濱海濕地減少了21.62%，且島嶼濕地面臨海平面上升的嚴重威脅，部分區(qū)域高達56%的濕地被海水侵蝕。

另一方面，環(huán)保立法與修復措施在大部分濕地集中分布片區(qū)得到有效實施，帶來了積極的環(huán)境效應，濕地總面積從111 km2（1984年）增長至119 km2（2016年）。保護區(qū)內(nèi)濱海濕地得益于有效的環(huán)保立法和措施，大體上并未受到持續(xù)增強的人類活動帶來的重大負面影響。但嚴格的環(huán)保措施和持續(xù)的城鎮(zhèn)化產(chǎn)生了“環(huán)境極化”效應，同樣不利于濱海濕地環(huán)境的長遠維持。在保護區(qū)邊界兩側設置緩沖區(qū)，采取彈性的環(huán)保策略，應當能更加有效、可持續(xù)地保護濱海濕地環(huán)境，同時更充分地實現(xiàn)其獨特的生態(tài)服務價值。