衡水湖景观面积演变过程分析.pdf
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1、34水环境与水生态水科学与工程技术衡水湖景观面积演变过程分析2023年第5期刘修水(河北昊禹工程技术咨询有限公司,天津3 0 0 2 50)摘要:研究景观格局演变,首先需探究各类型面积的变化,了解研究区的类型构成及面积在空间中的流转变化。为探求衡水湖历年的面积转移过程及迁移变化幅度,了解变化驱动因子,对衡水湖3 个不同时期的景观格局进行对比分析,分析整体的变化趋势及引黄等措施的实施效果。关键词:景观面积;格局;演变过程;实施效果中图分类号:TV213.3D01:10.19733/ki.1672-9900.2023.05.11Analysis on the evolution process o
2、f Hengshui Lake landscape areaAbstract:In the evolution of landscape pattern,it is first necessary to explore the changes of various types of area,tounderstand the type composition of the study area and the changes of area circulation in space.Therefore,in order to explorethe area transfer process a
3、nd migration change amplitude of Hengshui Lake over the years,and further understand thedriving factors of change,this study conducted a comparative analysis of the landscape pattern of Hengshui Lake in threedifferent periods to understand the overall change trend and the implementation effect of me
4、asures such as yellow diversion.Key words:landscape area;pattern;evolution process;implementation effect湿地、森林与海洋并称为三大生态系统,其特点为独特性和多元性,具有调节当地生态环境、带动周边经济社会发展的作用。其中,湿地是服务功能最复杂且综合性最强的生态系统。在2 0 世纪大量的湿地被改造成农田,同时水资源的过度开发利用以及环境污染加剧,也导致湿地生态系统多样性被严重破坏。因此,需要采取措施,将需要进行特殊保护及管理的地区划分为自然保护区进行统一管理。这也逐渐成为重要课题研究方向。景观格
5、局演变过程研究通过景观格局斑块来分析区域发展的变化规律,其成果对水文过程和生态多样性等多方面的研究均起到重要作用,并逐渐成为全球生态学的研究热点。1概况衡水湖湿地位于河北省衡水市境内,与滏阳河相连,面积1 8 7 8 7 km,海拔最低点为1 7 m左右。衡水湖湿地属暖温带大陆季风气候,四季分明,雨热同季。其独特的地理位置和气候条件孕育了草甸、沼收稿日期 2 0 2 3-0 8-2 2基金项目 河北省水利科研与推广计划项目(2 0 2 1-48)【作者简介 刘修水(1 9 8 0 一),男(汉族),河北邢台人,正高级工程师,主要从事科技咨询工作,Tel:13920285107。文献标识码:BL
6、IU Xiushui(Hebei Haoyu Engineering Consulting Co.Ltd,Tianjin 300250,China)泽、滩涂、水域等多种不同类型的湿地生境,具有生物多样性、物种稀缺性、生态脆弱性和湿地生态系统。2 0 0 0 年7 月,被批准为河北省衡水湖湿地和鸟类省级自然保护区,成为华北平原上唯一保持沼泽、水域、滩涂、草甸和森林等完整湿地生态系统的自然保护区。2 0 0 3 年6 月被国务院批准晋升为国家级自然保护区。2 0 0 4年被水利部批准为国家水利风景区。本文对衡水湖3 个不同时期的景观格局进行对比分析研究,以促进衡水湖湿地的可持续发展。2衡水湖景观面
7、积变化特征2.1衡水湖引黄前各景观类型面积变化以衡水湖1 9 8 4,1 9 8 9,1 9 9 4的土地利用分布为基础,对3 年的面积信息进行提取,利用ENVI15.3及GIS进行转移阵面积计算,分析在引黄前衡水湖自然保护区的年际动态变化。1985年后,衡水湖引黄前的水体才开始退耕还湖蓄水供给周围农工业,作为重要的景观基质发展文章编号:1 6 7 2-9 9 0 0(2 0 2 3)0 5-0 0 3 4-0 42023 年第5期但并不稳定,面积呈现先上升后下降的趋势。农田与未利用地在3 年中的变化较大,农田作为主要景观面积占比一直居高,但在1 9 9 4年最低时达到6 2.9 9 km,较
8、1 9 8 4年、1 9 8 9 年相比下降到2 8.6 4%,而未利用地1984、1 9 9 4年较高,并在1 9 9 4年达到了7 0.9 1 km,占比为各景观类型中最大,占到3 2.2 4%,成为主要景观基质。说明衡水西湖区域干凋但盐碱化程度较高,未能大量种植作物。居民点用地随着城镇化的不断加深一直处于增长状态,从1 9 8 4年的1 5.2 6 km、1989年的1 6.9 6 km到1 9 9 4年的1 7.8 1 km,占比逐渐增加。林地面积则处于逐年下降的趋势,1 9 9 4年下降到最低2 5.4km,可见在引黄前衡水湖国家级自然保护区的各景观类型面积波动较为明显,如表1。表1
9、 1 9 8 41 9 9 4景观类型面积变化百分比/景观1984年农田91.37水体21.67居民点15.26未利用地55.23芦苇沼泽0.00林地36.4根据1 0 年间的面积流转情况,在1 9 8 41 9 8 9 年间农田主要转换为6.8 4km未利用地及3.9 2 km的林地。未利用地总面积为55.2 3 km由于1 9 8 4年衡水湖湖区处于干凋的状态,仅有冀州小湖留存部分水体,因此1 9 8 41 9 8 9 年有2 1.51 km的未利用地转换为水体,占总面积的3 8.9 5%,2 3.3 2%的未利用地转换为农田、居民点及林地。(1)林地大部分转换为8.1 9 km的农田、6
10、.7 km的水体及5.8 8 km的未利用地,由于衡水湖围湖造田,水量的不足导致未利用地及林地向水体流转较多。(2)农田1 9 8 9 1 9 9 4年这5年间转变由9 2.3 6 km下降了6 2.9 9 km,且有3 0.8 7 km的农田转换为未利用地,占1 9 8 9 年农田面积的3 3.42%,说明湖区周围土地流转仍较大。(3)未利用地的转换面积则变化减小,主要转换为4.54km的林地及少量农田、居民点,说明5年间未利用地一直保持在原有的基础上,转换量不大。(4)芦苇等水生植物还未大量种植,由于水量不稳定,因此造成沼泽等湖区浅水区面积较小,有6.56km的水体转换为了沼泽。由于农田面
11、积多为干凋后的湖区,受土地盐碱刘修水:衡水湖景观面积演变过程分析化及前期围湖造田的影响较大,湖区水量也在1 9 8 5年卫运河引水后开始上涨但水量不稳定,1 9 9 4年仍有干凋情况,沼泽等天然湿地在蓄水后面积才逐渐增长。因此1 9 8 4一1 9 9 4年这1 0 年间变化的未利用地是转换最频繁的,其中农田、水体、林地的流转面积较大,影响景观湿地格局稳定的因素较多。2.2衡水湖引黄初期各景观类型面积变化2.2.1衡水湖景观面积变化情况根据表2 分析1 9 9 42 0 0 9 年的景观面积变化情况得出,1 9 9 4年开始施行引黄人冀后农田的面积呈现持续增加趋势,从6 2.9 9 km增长到
12、8 2.1 2 km,最后2 0 0 4年达到1 1 4.50 km,总体占比在2 0 0 4年达到52.0 5%。由于农田利用率变高,未利用地的面积百分比/百分比/1989年1994年%41.5592.369.8546.666.9416.9625.1132.530.004.0816.5527.3235逐渐减小,到2 0 0 4年仅剩余7.6 6 km的面积,占比%最低,仅占总面积的3.48%。水体则处于上下波动状42.0062.9921.2231.397.7117.8114.7970.911.8611.4712.4225.4景观1994年百分比/%11999年百分比/%2 0 0 4年农田6
13、2.99水体31.39居民点17.81未利用地70.91芦苇沼泽11.47林地25.428.6414.278.1032.245.2111.55态,在1 9 9 9 年下降到2 3.0 2 km,到2 0 0 4年达到了32.13km。即使引黄调水,水量在1 0 年间的变化中仍存在着波动,但引黄的措施使衡水湖杜绝干凋的现象,芦苇沼泽在引黄初期的1 0 年中稳步上升,从11.47km上升到1 5.47 km,再升到1 9.0 4km,占比达到8.6 5%,为鸟类生境及其他生物的栖息地提供了良好的保证。表2 1 9 9 42 0 0 9 年景观类型面积变化28.6482.1214.2723.028.
14、1019.2932.2457.125.2115.4711.5522.882.2.2衡水湖生态好转情况衡水湖在2 0 0 0 年正式开始建立衡水湖湿地及鸟类自然保护区,随着经济社会发展,居民点的面积从1 7.8 1 km增加到1 9.2 9 km最后扩到2 2.3 9 km。随着农田及居民点的扩张,林地也在发生变化,1 9 9 9 年林地减少到2 2.8 8 km,到2 0 0 4年增加到2 4.2 7 km,由此可见,实施退耕还林政策取得一定成效,作为鸟类除芦苇沼泽外的重要栖息地,林地的恢复更增加了衡水湖的生态活力。2.2.3衡水湖景观面积转换情况1994一1 9 9 9 年面积流转最明显的是
15、未利用地与农田,共计2 6.9 9 km,占流转面积的6 4%。(1)农田的增加大多来自未利用地与林地的转换,流转到未利用地7.6 2 km及林地5.55km。(2)林地的转换主要集中于农田与未利用地,其4.52km转换为农田,9.6 5km转换为未利用地。(3由于1 9 9 4年衡水湖水量不足,造成大量的单位:km百分比/%2 0 0 9 年百分比/%37.34114.510.4732.138.7722.3925.987.667.0419.0410.4024.2752.0514.6110.183.488.6511.03116.1432.1221.33.7616.8329.6952.8314.
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