江苏盐城滨海湿地景观格局变化与模拟

摘要

湿地是地球上独特的自然地理单元和生态景观单元,具有巨大的资源潜力和环境功能,被喻为“地球之肾”。滨海湿地作为湿地的重要组成部分,对维持区域和全球生态系统平衡具有重要的意义。江苏盐城滨海湿地位于中国海岸带的中部、我国经济发达地区江苏省的沿海地带,是中国连片面积最大,生态类型最齐全和冲淤演变最复杂的典型淤泥质潮滩湿地,建有中国最大的沿海滩涂湿地自然保护区,也是全球丹顶鹤最大的越冬地和许多珍稀濒危鸟类南北迁徙的重要驿站,具有丰富的资源和强大的生态服务功能,同时又是生态环境的脆弱区和敏感区。但在自然和人类的双重干扰下,盐城滨海湿地原有的自然状态受到强烈的干扰,物质组成和空间格局都发生了明显的变化,资源环境日趋恶化。在可持续发展理论前提下,从结构与布局两方面对盐城滨海湿地进行景观格局优化模拟研究,有助于实现自然-社会-经济的协调发展,为盐城市相关政策的制定提供一定程度的借鉴。
　　 论文在总结国内外景观格局变化与优化模拟研究的基础上,通过面积转移矩阵和景观格局指数方法对盐城滨海湿地景观格局动态变化进行分析；并在此基础上对景观格局变化的驱动力进行了探讨；通过建立多目标规划模型,对盐城滨海湿地的景观格局的数量结构进行优化；并以此为依据,运用元胞自动机模型对盐城滨海湿地的空间分布格局进行模拟。论文主要的结论如下:
　　 1.1988～2006年18年间,自然湿地不断减少,人工湿地持续上升。养殖塘和耕地面积大幅度增加,到2006年,已占景观总面积近50％,成为盐城滨海湿地的优势景观类型。外来物种互花米草不断扩张,由初始的分散斑块状逐渐演变为连续带状分布,一定程度上抑制了原生自然植被的生长,限制着其他自然覆被的向海“滚动演替”速度,甚至使原生生态系统退化。景观格局方面,斑块数量不断增加,盐城滨海湿地景观破碎化加剧。香浓均匀性指数经历了不断增加后又逐渐减少,表明人类对盐城滨海湿地不断地进行着开发利用,开发的速度和程度越来越大,使得研究区各类型面积比例趋于均匀后又重新拉大,人工湿地景观代替自然湿地景观成为优势景观。
　　 2.盐城滨海湿地景观格局是在自然驱动因子和人为驱动因子的共同作用下发生变化的:气候、地貌等自然因素,在较大时间和空间尺度上决定了景观格局,外来物种互花米草的引入,一方面起到了护岸促淤的作用,另一方面也改变了自然演替规律,对当地的生态环境产生巨大影响；人为因素是盐城滨海湿地景观格局变化的主要驱动力,人口的增加,经济的发展都迫切需要对滨海湿地进行开发利用,经济利益的驱动和过度盲目围垦是盐城滨海湿地景观格局变化的主要原因。
　　 3.通过构建一系列社会经济、生态环境等约束条件,采用多目标规划模型对盐城滨海湿地景观结构数量配置进行优化。优化结果表明:盐城滨海湿地耕地面积大幅度增加,缓解了盐城市的耕地保护压力。将原本为负的生态效益扭亏为盈,湿地生态效益大幅度改善,对土地的可持续利用具有积极作用。在保证生态效益提高--生态环境建设的基础上,经济效益不减,即保护了当地的生态环境,同时也保证了社会经济发展的要求,表明盐城滨海湿地的景观结构优化是合理可行的。
　　 4.在景观结构优化的数量配置的约束下,运用元胞自动机模型对盐城滨海湿地景观空间分布格局进行模拟。模拟结果表明:芦苇主要是将从前开发的养殖塘进行生态恢复,且主要集中在射阳河口附近；互花米草向海岸演替,不断对其进行开发利用,这与控制互花米草限制其任意扩张的政策是一致的。耕地变化主要集中在射阳河口以南,其面积的增加主要是将条件较好的养殖塘开发利用,这与盐城滨海湿地是江苏省重要的后备土地资源的定位相一致,为盐城市的城市发展和耕地保护起到了巨大的作用。养殖塘由于其巨大的生态环境成本,其在不断将互花米草等植被开发的同时,也被不断开发利用为耕地,这与经济目标和生态目标的统一相一致。