衡陽市濕地景觀格局演變及驅動力研究★

馮 倩 陳 堅 李 濤 王 寬 齊增湘

(南華大學建筑學院，湖南 衡陽 421000)

景觀生態學主要是對景觀過程、景觀格局等進行研究[1,2]，景觀格局演變即景觀格局的時間異質性，濕地是景觀生態學重要研究對象，目前濕地景觀格局的研究主要包括濕地景觀面積變化、濕地景觀類型轉換、濕地景觀動態模型以及景觀格局指數分析[3,4]。本文以衡陽的濕地為研究對象，應用景觀生態學的景觀格局指數等研究方法[5-7]探討衡陽市的濕地景觀格局的演變，找出引起變化的驅動機制，提出科學的管理對策。

1 研究區概況

衡陽市位于湖南省南部，華南地區，湘南地區中心城市，亞熱帶季風氣候，地形屬典型的盆地，衡陽下轄5區、5縣、2市，本次研究范圍為衡陽市行政范圍內，總面積15 310 km2[8]。

2 研究方法

2.1 濕地概念(分類)

本研究的對象是衡陽市濕地景觀格局，根據衡陽市的土地利用類型將衡陽市土地分為旱地、林地、草地、濕地、建設用地及荒地，其中濕地主要包括水田、河渠、水庫坑塘、灘涂和沼澤[9]。

2.2 數據和指標的選取與處理

本文選取了衡陽市2000年，2005年，2010年，2013年四個年份的土地利用遙感數據，精度為30 m×30 m，結合Arcgis10.2和Fragstats4.2軟件，對衡陽市濕地景觀格局指數進行計算，根據濕地景觀的特性以及研究意義，選擇了以下景觀格局指數[10]描述衡陽市濕地景觀格局演變特征。

1)斑塊類型面積(CA)。

生態學意義：各類指數計算基礎。

2)斑塊平均面積(MPS)。

生態學意義：指征斑塊破碎度，反映景觀異質性的關鍵。

3)斑塊分形指數(AWMPFD)。

生態學意義：反映斑塊形狀。

4)香農多樣性指數(SHDI)。

生態學意義：反映景觀異質性，指示斑塊類型非均衡分布狀況。

5)優勢度指數(D)。

生態學意義：反映景觀中是否存在優勢斑塊。

6)蔓延度指數(CONTAG)。

CONTAG=

生態學意義：描述景觀里不同斑塊類型的團聚程度或延展趨勢。

3 結果分析

3.1 衡陽市濕地景觀格局指數分析

衡陽市濕地景觀面積從2000年到2013年呈增長趨勢，但斑塊平均面積減少，表明衡陽市濕地景觀破碎度增加。2000年衡陽市濕地蔓延度指數為89.7，表明衡陽市濕地中存在具有連通度極高的優勢斑塊，從2000年到2013年逐年降低，表明從2000年到2013年衡陽市濕地景觀雖然仍舊存在連通性好的優勢斑塊，但景觀的破碎化程度呈上升趨勢。衡陽市濕地景觀的多樣性指數在2000年為0.294，2013年為0.297，整體上多樣性呈增長趨勢，表明衡陽市濕地景觀中各類型斑塊分布更均勻，但總體來說，多樣性指數過低，不利于景觀的良好發展。從2000年到2013年衡陽市濕地景觀優勢度指數的減少也同樣表明在衡陽市濕地景觀中斑塊類型趨于均質化，但從數值來看，優勢度指數過高，有待進一步優化(見圖1)。

3.2 各斑塊類型景觀格局指數分析

衡陽市濕地景觀中水田斑塊面積最大，2000年—2013年面積所占比例在93%以上，屬于絕對的優勢景觀，是優勢度指數過高的主要原因。水田斑塊面積變化不大，斑塊數逐年增加，斑塊平均面積減少，表明水田景觀呈破碎化趨勢；斑塊分形指數從2000年到2013年逐年下降，由于水田是人工濕地，受人類活動影響劇烈，呈現形狀規則化的特點。河渠斑塊數從2000年到2013年變化明顯，尤其在2005年—2010年，河渠斑塊數減少56%，斑塊平均面積增長將近57%，表明衡陽市河渠濕地的斑塊連通度大大提高。河渠斑塊分形指數從 2000年到2013年逐年減少，表明河渠形狀趨向規則化，原因在于對河渠的整治力度加強。水庫坑塘斑塊在衡陽市濕地斑塊類型中斑塊數波動最為明顯，從2000年到2005年增加392個，到2010年又減少650個，呈現出破碎又聚合的趨勢。從斑塊分形指數看，形狀也是趨于規則化，體現出人工濕地的特點。自然濕地在衡陽市濕地類型中占比重較小，灘地斑塊面積從2000年到2013年增長了將近一倍，斑塊數從2000年到2005年先增長后減少，整體呈增長趨勢，表明灘地景觀也趨于破碎。但灘地斑塊的平均斑塊分形指數有所上升，形狀趨于復雜化。沼澤斑塊在衡陽市濕地類型中面積極少，到2013年消失，因為衡陽市屬于內陸城市，少有這類自然濕地類型(見圖2)。

3.3 濕地景觀格局演變驅動力分析

濕地景觀格局的變化主要由內外驅動因素對于景觀要素的干擾作用，而自然和人為因素均可以對城市景觀整體結構、空間構型以及斑塊特征產生顯著影響，衡陽市濕地主要由人工濕地構成，因此人類活動為主要的驅動因素。

3.3.1自然驅動因子

自然因子對濕地的影響主要表現在降水和溫度上。降水影響濕地的水資源來源，溫度影響濕地水分的蒸發。從衡陽市年均降水量和溫度的變化來看，與衡陽市濕地面積變化沒有明顯的關系，見圖3。

3.3.2人為驅動因子

人為驅動因子主要表現在兩個方面，一是土地利用類型的轉變對濕地斑塊類型面積的影響，另一個是人類活動對濕地的影響。多年來，衡陽市推行“減少農民，增加市民”的政策，城鎮人口從2005年的244.2萬人到2017年增加到377.99萬人(來源：衡陽市統計局)。從2000年到2013年城市人口密度也呈增長趨勢，2005年—2010年增長速度與濕地面積增長速度幾乎一致，城市人口密度增長與濕地面積變化也保持一致，充分說明衡陽市濕地景觀格局的變化與人類活動密切相關(見圖4)。

4 討論與結論

通過對衡陽市2000年—2013年的濕地景觀格局演變研究，得出以下結論：

1)2000年—2013年間，衡陽市的濕地面積呈微弱的增長趨勢，但是斑塊數明顯增加，景觀趨于破碎化，最顯著時期在2000年—2005年；2)2000年—2013年間，衡陽市濕地景觀多樣性指數上升，優勢度指數逐年下降，趨勢較好，但優勢度指數嚴重偏高，其中優勢斑塊類型水田濕地占93%以上，濕地景觀分布極不均勻；3)濕地格局變化主要受到自然因素和人為因素的影響。從衡陽市濕地的特點來看，由于人工濕地占大部分，因此主要的影響來自于人類的活動。基于衡陽市濕地格局演變的研究結果，本文認為衡陽市對于濕地管理有幾點改進措施：加強濕地資源的動態監測與數據的及時更新；建立和完善濕地保護法律法規；加強濕地保護的宣傳教育；建設良好的城市生態環境來保證濕地的良好發展。