2000～2015年沈陽市生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量變化分析

張 弨

(遼寧省生態(tài)環(huán)境保護科技中心，遼寧 沈陽 110161)

1 引言

生態(tài)環(huán)境為人類提供自然資源、空間環(huán)境和基本的物質(zhì)條件，是人類生存的基本保障和社會賴以發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)[1]。生態(tài)環(huán)境質(zhì)量是多種因素共同作用的結(jié)果，包括自然因素和人為因素，可以通過氣候、地形、生物量、土地覆被和植被數(shù)據(jù)來反映。植被在地球環(huán)境系統(tǒng)的形成過程中起著積極作用，是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體，是保障生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的基礎(chǔ)，因此從植被的角度掌握區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況對維護區(qū)域安全具有重要作用[2]。

2 研究區(qū)域概況

沈陽市地處中國東北地區(qū)南部，遼寧省中部，總面積1.29萬km2，位于東經(jīng)122°25′9″～123°48′24″，北緯41°11′51″～43°2′13″。沈陽市共下轄10區(qū)、2縣以及1個縣級市，屬大陸性季風(fēng)氣候[3]，地勢東高西底，東部主要為低山丘陵地區(qū)，屬于遼東丘陵的延伸部分，西部是遼河、渾河沖擊平原，境內(nèi)有遼河、渾河、饒陽河、柳河等四條大型河流。

3 研究方法

本文對30 m Landsat TM /HJ-1遙感數(shù)據(jù)、250 m MODIS NDVI遙感數(shù)據(jù)進行遙感解譯，獲取了2000、2010和2015年三期沈陽市植被覆蓋度等數(shù)據(jù)，研究沈陽市森林、草地、濕地等自然生態(tài)系統(tǒng)類型生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量的變化情況。

植被覆蓋度是反映地表植被覆蓋狀況和監(jiān)測生態(tài)環(huán)境的重要指標。植被指數(shù)與植被覆蓋度有較好的相關(guān)性，可以用歸一化植被指數(shù)來計算植被覆蓋度。根據(jù)像元二分模型理論，可以認為一個像元的NDVI值是由綠色植被部分貢獻的信息與無植被覆蓋部分貢獻的信息組合而成，植被覆蓋度可根據(jù)公式獲得：

(1)

式(1)中，F(xiàn)c為植被覆蓋度；NDVI為通過遙感影像近紅外波段與紅光波段的發(fā)射率來計算；NDVIveg為純植被像元的NDVI值；NDVIsoil為完全無植被覆蓋像元的NDVI值[4～6]。

4 結(jié)果與分析

4.1 林地生態(tài)系統(tǒng)年均植被覆蓋度空間格局及變化

2000～2015年，沈陽市林地生態(tài)系統(tǒng)年均植被覆蓋度狀況呈升高趨勢，在2000～2010年，處于植被覆蓋度較高級別的區(qū)域面積占比降低，植被覆蓋度中級及較低級別的區(qū)域面積占比升高；2010～2015年，林地生態(tài)系統(tǒng)年均植被覆蓋度降低幅度較大，但年均植被覆蓋度狀況有轉(zhuǎn)好趨勢，植被覆蓋度中級及較高級別的區(qū)域面積占比升高。

2000～2010年，林地生態(tài)系統(tǒng)中，約5%面積的低級別植被覆蓋度年變異系數(shù)區(qū)域轉(zhuǎn)移至較低和中級別；2010～2015年，約4%面積的中級別植被覆蓋度年變異系數(shù)區(qū)域轉(zhuǎn)移至較低以下級別，約15%面積的較低級別植被覆蓋度年變異系數(shù)區(qū)域轉(zhuǎn)移至低級別(表1、表2)。

表1 沈陽市林地生態(tài)系統(tǒng)年均植被覆蓋度各等級面積及比例

表2 沈陽市林地生態(tài)系統(tǒng)植被覆蓋度年變異系數(shù)各等級面積及比例

4.2 草地生態(tài)系統(tǒng)年均植被覆蓋度空間格局及變化

2000～2015年，沈陽市草地生態(tài)系統(tǒng)年均植被覆蓋度狀況呈現(xiàn)升高趨勢， 其中，較低級、中級和較高級植被覆蓋區(qū)域面積有所增加，無高植被覆蓋度區(qū)域。

2000～2015年，沈陽市草地生態(tài)系統(tǒng)植被覆蓋度年變異系數(shù)分布情況基本無變化。2000～2010年，草地生態(tài)系統(tǒng)中，近2%面積的較低級別植被覆蓋度年變異系數(shù)區(qū)域轉(zhuǎn)移至中級別；2010～2015年，近2%面積的中級別植被覆蓋度年變異系數(shù)區(qū)域轉(zhuǎn)移至較低級別(表3、表4)。

表3 沈陽市草地生態(tài)系統(tǒng)年均植被覆蓋度各等級面積及比例

表4 沈陽市草地生態(tài)系統(tǒng)植被覆蓋度年變異系數(shù)各等級面積及比例

4.3 濕地生態(tài)系統(tǒng)年均植被覆蓋度空間格局及變化

2000～2015年，沈陽市濕地生態(tài)系統(tǒng)年均植被覆蓋度狀況呈升高趨勢，在2000～2010年，處于植被覆蓋度中級及較低級別的區(qū)域面積占比降低，植被覆蓋度低級的區(qū)域面積占比升高；2010～2015年，年均植被覆蓋度狀況有轉(zhuǎn)好趨勢，植被覆蓋度中級及較高級別的區(qū)域面積占比升高。

2000～2015年，沈陽市濕地生態(tài)系統(tǒng)植被覆蓋度年變異系數(shù)分布情況基本無變化。2000～2010年，濕地生態(tài)系統(tǒng)中，約43%面積的較低級別植被覆蓋度年變異系數(shù)區(qū)域轉(zhuǎn)移至中級別；2010～2015年，約34%面積的中級別植被覆蓋度年變異系數(shù)區(qū)域轉(zhuǎn)移至較低級別(表5、表6)。

表5 沈陽市濕地生態(tài)系統(tǒng)年均植被覆蓋度各等級面積及比例

表6 沈陽市濕地生態(tài)系統(tǒng)植被覆蓋度年變異系數(shù)各等級面積及比例

5 結(jié)論

通過對沈陽市林地、草地、濕地生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量變化進行分析得出，2000～2015年沈陽林地生態(tài)系統(tǒng)植被覆蓋度空間基本格局主要集中在較低、中級和較高級水平，林地生態(tài)系統(tǒng)年均植被覆蓋度降低幅度較大，但年均植被覆蓋度狀況有轉(zhuǎn)好趨勢；草地生態(tài)系統(tǒng)植被覆蓋度空間基本格局主要集中在低、較低和中級水平，草地生態(tài)系統(tǒng)年均植被覆蓋度狀況呈升高趨勢；濕地生態(tài)系統(tǒng)植被覆蓋度空間基本格局主要集中在低、較低和中級水平，濕地生態(tài)系統(tǒng)年均植被覆蓋度狀況呈升高趨勢。

2000～2015年，沈陽市林地、草地、濕地生態(tài)系統(tǒng)年均植被覆蓋度狀況呈升高趨勢，植被生態(tài)質(zhì)量的不斷改善與近年來沈陽市緊密圍繞加快建設(shè)生態(tài)文明戰(zhàn)略，構(gòu)建優(yōu)美生態(tài)環(huán)境有密切的聯(lián)系。但沈陽市仍存在著植被空間分布不均，部分區(qū)域植被覆蓋度相對偏低等問題，主要是因為近年的經(jīng)濟開發(fā)建設(shè)活動帶來一定程度的植被破壞。