2013～2016年遼河口堿蓬濕地時空動態(tài)變化分析

陳官濱，劉偉男，賈越平，宋 鑫，劉洪洋，肖嵐清，李 微

鹽地堿蓬，別稱翅堿蓬（Suaeda salsa），是遼河口濱海濕地的重要先鋒植物，具有較強的耐鹽性，對改良土壤生境、遼河口濕地生態(tài)系統(tǒng)的正常演替具有重要作用，其群落形成了重要的景觀“紅海灘”[1]。由于人類活動以及植被群落演替等自然因素的影響，近幾年濕地內(nèi)翅堿蓬群落退化明顯，影響濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定。因此，對遼河口翅堿蓬生物量進(jìn)行時空監(jiān)測變得十分必要。

遙感技術(shù)具有宏觀性、多波段性、時相性、無損和節(jié)省人力物力等優(yōu)勢，已經(jīng)成為濱海濕地植被研究中的重要手段和方法[2-4]。其中2010年吳濤等[5-6]，2014、2016年牟蒙等[7-8]構(gòu)建了翅堿蓬生物量反演模型，精度較好。本文以遼河口濱海濕地作為研究區(qū)域，選用反演翅堿蓬地上生物量的TSAVI植被指數(shù)線性模型，基于分類后的翅堿蓬遙感影像數(shù)據(jù)，反演該區(qū)域2013～2016年翅堿蓬地上生物量，獲得翅堿蓬地上生物量空間分布圖，分析研究區(qū)域翅堿蓬生物量的時空動態(tài)變化趨勢。

1 材料方法

1.1 研究區(qū)域及數(shù)據(jù)源

遼河口濱海濕地位于遼寧省盤錦市境內(nèi)，地理位置121°23'～122°29'E，40°39'～41°27'N，濕地內(nèi)擁有全國面積最大的葦田和全國面積最大的奇特自然景觀“紅海灘”，為丹頂鶴、黑嘴鷗等珍稀鳥類與動物提供良好的生存環(huán)境[9]。本研究采用2013年9月28日、2014年7月13日、2015年9月2日和2016年9月20日的Landat OLI數(shù)據(jù)。本研究數(shù)據(jù)進(jìn)行了裁剪、輻射定標(biāo)和大氣校正等預(yù)處理。

1.2 研究方法

通過決策樹分類方法對翅堿蓬分布面積進(jìn)行提取。選用團隊前期研究中獲得的翅堿蓬遙感定量反演模型TSAVI線性模型[7]：

該線性模型的擬合優(yōu)度r2為0.83，顯著程度（F值）相對較高，在0.001置信水平上非常顯著，具有較高的計算效率，作為堿蓬濕地中翅堿蓬生物量的衛(wèi)星反演模型。

2 結(jié)果與分析

2.1 分布面積變化

利用決策樹分類技術(shù)提取2013～2016年研究區(qū)域翅堿蓬的地理分布信息。經(jīng)統(tǒng)計，2013年，翅堿蓬分布面積達(dá)為20.55 hm2，2014年，分布面積增加到26.58 hm2，到2015年，分布面積有所降低，為28.75 hm2，2016年，分布面積大幅度縮減到8.29 hm2。遼東灣翅濱海濕地內(nèi)堿蓬分布面積在2013～2016 4年間總變化趨勢：2013～2015年，遼河口濱海濕地翅堿蓬分布面積呈現(xiàn)出增加的趨勢，2016年，分布面積大幅度減少。

2.2 生物量變化

反演獲得的翅堿蓬地上生物量，經(jīng)統(tǒng)計，2013年的生物量為7.45×106kg，2014年增加到11.79×106kg，2015年下降到9.03×106kg，2016年大幅下降到2.82×106kg。生物量則呈現(xiàn)出2013～2016年先增長然后逐漸降低的趨勢，2016年生物量降低明顯。

2013～2016年，翅堿蓬濕地面積及生物量變化趨勢如圖1所示。由圖1可知，2013年和2014年，翅堿蓬生物量和分布面積變化趨勢一致，呈上升趨勢。2015年，分布面積最大，但其生物量卻低于前兩年，在2015年的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，翅堿蓬長勢萎靡，密度十分稀疏，葉片飽滿度下降，光澤度也明顯不如前兩年，調(diào)查結(jié)果與本研究結(jié)論相符合。2016年，翅堿蓬的生物量和分布面積則都呈現(xiàn)出大幅度下降的現(xiàn)象。2013～2016年，翅堿蓬的生物量是呈先上升后下降趨勢，生物量和分布面積之間既有聯(lián)系，又有一定不同。

圖1 生物量及面積變化趨勢

3 結(jié)語

本研究利用決策樹分類技術(shù)和生物量反演模型獲得2013～2016年遼河口濕地翅堿蓬的面積分布和生物量信息，遼河口濕地內(nèi)翅堿蓬分布面積在2013～2016年呈現(xiàn)先上升后大幅度降低的趨勢，生物量變化趨勢呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢，2016年生物量大幅度下降。2015年翅堿蓬生物量和分布面積變化趨勢不一致。

[參考文獻(xiàn)]

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[6] 吳 濤，趙冬至，康建成，等.遼東灣雙臺子河口濕地翅堿蓬（Suaeda salsa）生物量遙感反演研究[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報，2011，20（1）：24-29.

[7] 牟 蒙，李 微，劉 遠(yuǎn)，等.鹽生植被翅堿蓬生物量定量反演研究[C].北京：中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會，2014中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)年會，2014：8.

[8] 李 微，牟 蒙，陳官濱，等.基于TSAVI的OLI模擬數(shù)據(jù)翅堿蓬生物量反演研究[J].光譜學(xué)與光譜分析，2016（5）：1418-1422.

[9] 楊 帆，趙冬至，索安寧.雙臺子河口濕地景觀時空變化研究[J].遙感技術(shù)與應(yīng)用，2008（1）：51-56.