（自然地理学专业论文）黄河三角洲湿地演化及其驱动力研究.pdf

山东师范大学硕士学位论文 黄河三角洲湿地演化及其驱动力研究 摘要 湿地、森林和海洋并称为地球三大生态系统，其中湿地在地球环境健康发展的过 程中具有至关重要的作用，已成为当今世界所关注的重点学科与研究领域黄河三角 洲湿地由于具有显著的原生性、脆弱性、稀有性，具有多种生态功能和经济与社会价 值，所以在国际上具有重要地位，近年来吸引了不少国内外学者对其研究，但是，目 前对于黄河三角i l 湿地演化和演化驱动力研究还比较少，本文在广泛收集资料和野外 实地考查的基础上，运用计算机和数学方法，以四期1 m 遥感影像数据为基础，对黄 河三角洲湿地的演化过程、演化驱动力及演化趋势进行了研究，主要研究内容包括： ( 1 ) 本文以黄河三角洲( 东营市) 为研究区，在实地考察和资料分析的基础上， 和用e r d a s 8 5 软件对研究区t 9 8 5 年，1 9 9 6 年、2 0 0 0 年、2 0 0 4 年四期的遥感影像 进行了解译，获得该区四个时相的湿地资源数据库。然后，在a k v i 明，3 3 中进行叠 加分析，算出1 9 8 5 1 9 9 6 年、1 9 9 锄0 0 0 年、2 0 0 0 砣0 0 4 年三个时段黄河三角洲( 东 营市) 各湿地类型转移概率矩阵i 得出黄河三角洲湿地空间结构演化规律：1 9 8 5 年 到2 0 0 4 年，研究区内草甸、滩涂、沼泽、沙滩、水田、盐碱地等自然湿地和盐田、 虾田等人工湿地转出最大而转入较小，说明这些湿地类型的面积在减小，而建设用地 和旱田等非湿地类型却在转化过程中保持转出较小丽转入不断增大的趋势，而园林地 虽然保持着“大转”和c 大入”的波动状态，但其总面积基本保持较稳定状态 ( 2 ) 通过黄河三角洲( 东营市) 1 9 8 5 年到2 0 0 4 年不同时段湿地与非湿地面积 比例变化比较，利用地利用动态度计算了黄河三角洲湿地的演化速率，从而得出黄 河三角洲湿她的时闯演化规律：从1 9 8 5 年到2 0 0 4 年，整个景观结构在湿地与非湿地 之闻、自然湿地与人工湿地之间以不同的速率不断演化着。湿地不断在减少，非湿地 不断增加；自然湿地总面积在不断下降，其中潍涂和草甸的减少最明显，而人工湿地 总面积在不断上升，其中盐田、虾田在迅速增长；三个时段中，1 9 9 6 之o o o 年研究区 湿地的演化速率普遍大于非湿地的演化速率自然湿地演化速率在研究时段不断减 小；演化最活跃的自然湿地和人工湿地分别是滩涂湿地和盐田、虾田 ( 3 ) 1 9 8 5 年到2 0 0 4 年，黄河三角洲湿地在不断她减少，尤其是自然湿地不断 退化，湿地的生态功能也逐渐减弱：沼泽和滩涂的减少致使水文调蓄功能正在逐年降 低、湿地生态系统破坏甚至发生逆向演替，使湿地降解环境污染物的功能下降、三角 山东师范大学硕士学位论文 i f i 的水情恶化，生物多样性遭到一定程度的干扰和破坏，河流湖泊因水面减少而对周 围局部地区的气候调节功能降低，固碳功能遭到严重破坏 ( 4 ) 宏观上在研究对段的前期黄河三角渊( 东营市) 的湿逾演化以自然因素 为主，后期湿地的演化则逐步渗入了越来越强的人为影响；微观上，黄河三角洲湿地 自身演化动力随着外界干扰贯穿始终。使整个湿她生态系统进行着顺岛或逆岛的演 替。虽然黄河断流、水沙减少对湿地的负面影响在减弱，但气候交暖、海平面上升、 风暴潮灾等自然驱动力对湿地的破坏威胁仍然存在并有加剧的趋势。丽人为驱动力的 强度则有增无减因此，在致使黄河三角洲湿地退化的各种驱动力不断作用并有不断 加剧的情况下，其损失退化将成为一种基本趋势，这将主要体现在其生态特征、时空 结构、功能等各方面及其演化上 本研究不仅可以为黄河三角洲湿地的保护和管理提供决策依据，还为该地区迸一 步开发利用资源和保护环境，为全球气候变化研究、生物多样性保护特别是鸟类保护 等提供必要的理论指导和技术支撑，具有普遍的资源环境意义 关键词：黄河三角洲湿地演化驱动力湿地保育 分类号：p 2 0 3 山东师范大学硕士学位论文 t 髓s t u d y0 n | i 哑聊l a n d se v o l u t l 0 na n di t sd r i v i n gf o r c ei n t i 砸y e l l 0 霄r i v e rd e l l l a a b s t r a c t w 甜a n d ，如惦g t 龃ds e a 黜c a i l e d t 慨c c o s ys t | 弧s o n 恤c r t k t h es t u d y o w 甜柚d s h a sb c c o m e 孤锄p h 鹤i s 轧b j e c ta n ds t i l d y 右e l db 。c a l 瓒o f “协li m p o n a n c 嚣mt b eh t 蚴 d e v e l o p m e n to f 坞髓r d l sc 州r o n m e 玎幻垴瑚n a r i 【曲l ep r j 删a l ，v u k 瞄l b 赶毋 锄d 瞄k 畋m ey e l l o wr i v 盱d e n aw 酣锄d ( m 聊h 雒v 撕。璐e c o l o g i c a l 矗m c 硒n 龇d c c o n o m i c a l 蛆ds o c i a lv a l 锄dp l a y sav e r yi m p o 栅t l ei i l t e m 撕o n a l l y hr e c e n y e a r s ，“b 硒a ：t 时孔t e di n 勰y 幽忸e s t i ca n di 1 1 t e m a d 训i a l 辩础舟幻s t i i d y 把b u tt h 腓a 砖 f e ws n l d i 龉o n 沁蛐g 如r c eo f 删龃d 啪啪o ms u p p o r t c db y 咖p t e r 锄dm 柚s 删s ，c c 恤b i n i n gw i t hf m d i n g sf 而m 矗e l d 瓢时v e y s 铋d 增n c c ：t c dd a 主a ，u s i n g f o u r _ p e r i o dt m 姗o t e 湖s i i 坞d a l a l h ee v o i u d 帆p c e 鸽，出i v i n gf 0 1 c e 锄d 咖d sw c 心 s n i d i e d i n m i s 粥m 删i i n i l t 髓t j s 勰f o l l o 稍： ( 1 ) 0 n t l 壕b 鹊i s o f l i n d i 峪f b o m f i e l ds i 唧a l l dd a | l a 锄_ a l y s 魂t h ea l j t h o r m a l ( e s u 辩 o fe r d a s 8 5f t t o i m 唧旭tf o 叫巾e r i o d 始n l o t c 辩船i l l gd a 组瓶dg a i 地 f o 野把嬲嚅1d 如b 8 o f 删a n d 础觏鹫i n1 9 8 5 ，1 9 9 6 ，2 0 0 0 蛐d2 0 0 4 ，m a l d 玎gu 辩o f a r c v i 箩w 3 3 协s u p c r i n l p o 辩d 蛐a l y 也ed a l ab a 辩，ac o n v 删p f o b 曲i l 毋m 砌xo f w e t l 锄出w 蹈舭di ny 】如( i nd o n g y i n gc i 铆孤da 聆g u l a 主i 吼o fs p a c i a lg t r u c t l 鹏 e v o l i n i o n 啪s 出置眦：i nt h i s1 9y e 8 r s ，s a l t 矗e l d sa n ds 妇p 丘e l d st 哪o l 吐乎铀n yi n m n 卫r a lw c n 龃d sa n da n i 丘c a lw e t l 勰d s 啪h 鲳m d o 啊f o 嘲h 0 鹏，翱砌叩，s 蛆d yb c a c h ， p a d d y 丘c l d s 砌s a l i l l ca l k a i i i a n d s ，砌eo m 盯n 册删觚d s ，s u c h 蠲雠l d 啦l 匝啦o n f i e l 凼锄da r i dl 缸d s ，h 印f e wn l | 血唱。鸣卸dt l 埒协t a l 暇h 鹤a 姗do f i 矗孺豁i n 舀 蛳l 【c e p s a n 眦嘁s 细蚯阳o f t i 硼妇g0 u t a n d 伽：n i n g i n 斛剃y ， ( 2 ) b y 衄喊位c h a n g i n g 张r a l c 咖讹t l a i 幽锄d 舯艄枞触1 9 8 5 t o2 0 0 4 ，a n dc a l c i l i a t i n gt h ee v o i l m o nm t et h u g ht b c 由忸a m i cd e 口o fl a n dl i i n 也e 删i nd o l l g y i n gc i t y ) ，也en l l eo f 僦n p o r a l 酬砸o nw 勰d 埘吼：f m1 9 8 5t o2 0 0 4 ， t h e 删撒o f 枷i sd e c 蛐w h n e 位撇o f n - w e t l a n d s i s 硫喊t h e 谳 山东师范大学硕士学位论文 t o t a la r c ao fn a t m lw c d a n d si s 簪a d u u y 托d l l 豳g ，e s p e c i a n yf o r e 盎o r e 缸dm e a d o w ；l h e t o t a la r c ao f 硎五c i a lw e n 蛆d si sg r o w i n ge s p e c i c a l l ys a l t6 e l d s 觚d 曲血n p 丘d d s h 也c t h 耐o d s 舶m1 9 9 6t o2 0 0 0 ，也e 眈o fe v o h n i o ni n w e t l 翘d s sb i 鳐e g t 伪p i a ys a j t 丘c l d sa n ds h 出p & l d s ；t h ee v o l u t i o nr a p p i do f w e 吐缸出i sb i g g 口也龃曲戤 o f n o n w e t l a n d s ，龃d 也ee v o l m i o n 瑚l p p i do f 础l n a lw e d a n d si s 出o p p i n 茹也em o s t 筮d v c 瑾i t l l r a lw c t l a n d s 跚d 碰丘c a lw e t i 龃d sa 地如r e s h o 糟，站1 伍e l d s 舡试曲池p 丘e l d s 螂l p c c t i v e l y ( 3 ) k 位1 9y e 璐丘o m l 9 8 5 t o2 0 0 4 ，m c t o t a l 戤ao f 删觚d s i s 删y 捌i l c 咄 i n 血e y 如，e s p e c i a l l ym e 嗽毗缸w 甜跹d s 躺d e g c 彻确【l g 也砒o l o g i c a l 蛐i s w e a k e n 融t h e 踟o ft l l e 羁硼m p 锄d 曲丑1 l o wa 坞托d l w m g m 吐也e 胁c t i o f h y d r o g r a p h i cp o n d a g ei sl o w e r j h gy e 缸b yy e 缸a n dc c 0 1 0 垂c a l 锣s t e mo f w c t l 锄d s ，w h i c h i sd e 鼬瞄e de v 钮c a 盯i e so mc o n v e r 辩s u c s s i o n u s 器t h ef i 】n c 丘o no fd e 母幽g 耐l 妇m t 0d r d p ；啪t c r d 嗽i o r a t o n i n y r d 啪辩s b i o l 晒c a l m 峋n c 姆t ob c d i 咖捌 a n dd c 咖i c d t o 础d e g r e e ；t h e 糟蛐n o f t i v 盯a n d l a k e 跚嘞c c c a u s e s 也c 删o n o f c l i m 鲥c 喇瑚坳tt 0 出口p ；w e t l a n d si o s i n g 缸d 出学蒯o n u 辩t h ef h 础no f n i 订。目面泛幻b ed e s 口o i c d v 瓤l y ( 4 ) o nm a c r 0 呻i cv i 叫雠p 抽a r y 撇地细t h cm 撕o no f 也e w 陋 d o n g y 证gc 嘞w 毯n 戚如c t 0 墙i ni 乜韶r i i 盯p e f i o d ，缸d 廖a 似l yh 鸽p e 哪l 翰l e dt h e m o r ；e 越】dm o 端鼬n gm 卸枷s 瑚珊丑c 船i n bi 缸盱p e 五o d ；o nm i c r 0 跏i cv i e w t h e c v o l l l 土i o np o w 口o f 也e m wi s 血l t i i r b c db ym 吼】d n d s 嬲d v 逾e s ，也砒t h ew ! h o l e w e t l 札ds y s t e mc 痂g 昀i 班响r v v a r da n d n v e r 辩吼瞄e s s i o n a l i h o u 曲t h c 掣d v e i n n u o 麟g 血a sf l o wb l o c k sa n d d i m 如t 钗翻脚加l 出o n sw e 聘、 n k c n i n gt h e 饯m 卫c a l 拍v i n gf o r c e s “c h 勰d i m 妇c h a n g e 蝴地v e l 麟n ga n d 铷m t d a ld a l 璐豇g 硫a 勺嘲记o fa g f a v a t i n g ，8 n d 也ci n f e | 1 s i _ 哆o fm 如虹n d sd r i 诵唱f 妇缸e 私c ds t l 。a d i l y - m r e f o 他，t 1 eb 笛i so fv a r i o 璐d r i v i 丑g 内r 嘲驴i d u a l l yi n c r 馏i n g ，i t sl o s sa n d d e g 即e r a t i 阻w 0 1 1 1 db o m eab a s i c 协m d c n c y w h i c hw o m dm a i n l ym 硒m ：s t i ni 乜 e c o l o g i c a lc h a m c t c 】叵m c t h es p 扯e 1 c i m e 蚰w 加氇t b c 缸c 吐o na n d i t se v o i u d o m n l i s s t u d yc 雒n o to n l yp r o 、，i d c 也cd e c i s i b a s i sf o r 也ew e t l 龃d sp t 。随o na n d a d m i i 】i s 缸a t i o ni nt h ey r d ，b i i ta l o 融聆南r a 髂南rp t 在阻，甑p o i 蜘j o n 柚d u m i z a t i o ne 妇融c 由d yi n 血er e o u a n d “r o 衄e n to f “sd e l t a a n dp i a v i d e i v 、 山东师范大学硕士学位论文 也c o r 畋i c a l 咖t i o 璐弛dt e c h n 主c a ls 印p c 两锄sf 醯出c 碍辩锄c ho f 鸢o b a lc l i l n 撕c 曲日d g e 粗d b i o d i v c 塔i t yp m t e c t i o ns p c c i a n yb i r d sp r o t e c 石o l l t h i s s t l l d yh 嬲l l n i v e 岱a l r e s o m 键吨m ，i l 切如ms i g n i f i 锄c 蜉 k c yw o 柑s ：n i cy c u o w d e i 诅，硼蛆觚d s ，w e t l 粕d se v o l l n i ，d r i v i l l g 脏，删a n d s p f o t c c t i o n c l 螂进c 埘蛐：p 2 0 8 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得( 注：如 没有其他需要特别声明的，本栏可空) 或其他教育机构的学位或证书使用过的材 料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明 并表示谢意。 学位论文作者签名： 讪珀乏 剔程毛移 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解出丕垭菹太堂有关保留、使用学位论文的规定， 有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和 借阅。本人授权出丕堙堇太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据 库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。( 保 密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：寅1 码云 签字日期：加7 牟5 月列鼠 导师签字： 签字日期：m ，1 y 山东师范大学硕士学位论文 l 引言 1 1 研究背景 1 1 1 湿地成为当代研究的热点 湿地与森林和海洋并称为地球三大生态系统，由于湿地在地球环境健康发展中起 着至关重要的作用以及在生物多样性和食物提供方面贡献巨大而被誉为“地球之肾”、 “生物超市”、“基因库”等，逐渐成为全世界关注的目标。随着环境学、资源学、 地学、生物学及工程学、经济学的不断深入发展与广泛交叉和融合，特别是可持续发 展战略思想的提出和发展，使湿地作为一种资源受到人们越来越多的关注，湿地研究 也成为当前国际上生态学、环境科学、地学、经济学等研究的一个新热点。比如在湿 地保护方面，国际湿地学术界、有关国际组织和各国政府都非常重视湿地的保护与管 理嘲，很多国家颁布了湿地保护的法律与法规，建立了湿地自然保护区。湿地保护 已走向跨地区与全球范围的合作研究；在湿地生态系统的生态过程方面，通过湿地化 学过程、生物过程、物理过程对湿地生态环境的影响与响应研究，揭示湿地生态系统 的功能过程；在泥炭地与泥炭开发利用方面，开发新型泥炭产品的同时加强采后 泥炭地和人类活动过程对泥炭性质的影响及其机制研究“帕；在湿地温室气体排放、温 室效应和全球环境变化方面，主要侧重于不同类型湿地温室气体源、汇过程，通量与 模型，不同水平温室气体排放的气候效应，全球环境变化对湿地生态系统结构和功能 的影响等方面的研究1 ”。人们试图通过不同的角度对湿地的结构、功能、过程、动 态与管理等各个方面进行更深入地了解和认识，从而找出使湿地的开发和保护相协调 的方式。近2 0 年来，湿地研究快速进展，日益发展成为一门新的交叉学科。 1 1 2 湿地保护的迫切性 我国湿地类型比较齐全、数量比较丰富。但据1 9 9 4 年9 月第一次全国湿地资源 调查资料，我国有9 5 2 的重点湿地受到威胁，其中3 0 3 的重点湿地受到盲目开垦 和改造的威胁，又2 6 1 的重点湿地受到污染威胁，2 4 2 的重点湿地受到生物资源 孤独利用的威胁，8 o 的重点湿地受到水土流失和泥沙淤积的威胁，6 6 的重点湿 地受到水资源不合理利用威胁。湿地资源的破坏，不仅直接影响到我国水资源供给安 全，较低江河沿岸蓄洪防涝功能，增大水涝灾害发生的风险，破坏野生动物植物栖息 和水生、湿生生物生存环境，而且最终将危害国家生态安全，对全民族的生存与发展 山东师范大学硕士学位论文 构成现实的威胁和未来难以估量的损失。 同时，湿地也是生态脆弱易于变化的生态系统。我国滨海湿地退化严重。近四十 年来，我国沿海地区累计丧失海滨滩涂湿地1 0 0 多万公顷。相当于海滨湿地总面积的 一半【硌l 一东营市位于黄河经济带，湿地资源相对丰富，是鸟类栖息、繁殖的良好场所。 据有关部门的调查统计，1 9 9 l 1 9 9 6 年因湿地受损造成的工农业产值年均损失3 0 多 亿元，其中1 9 9 5 年达7 0 多亿元1 1 4 】 1 1 3 湿地的重要性 湿地是地球上重要的自然生态系统，又是多种生物的重要栖息地。湿地在抵御洪 水、调节径流、改善气候、控制污染、美化环境和维护区域生态平衡等方面有其它系 统所不能替代的作用。而黄河三角洲湿地是百余年来的新淤地，最具特色，最具研究 和保护价值，但又属生态脆弱区，生物体系单一，抗逆能力差，在大幅度萎缩，生物 多样性面临威胁，生态植被逆向演替，黄河三角洲“生态品牌”已有消亡之虞l 堋。三 角洲湿地的功能价值在逐渐降低，所以其重要性也就与日俱增。 在这种背景下，作为山东省自然科学基金项目( y 2 0 0 4 e 0 5 ) 和山东省科技攻关项 目( 2 0 0 6 g g 2 2 0 6 0 1 9 ) 两课题的组成部分，本文对黄河三角洲湿地的时空结构和功能 演化及湿地演化动力和湿地演化趋势进行研究，提出湿地恢复技术和保育措施，为进 一步保护和开发利用该地区的资源与环境、为全球气候变化研究、生物多样性保护特 别是鸟类保护等提供必要的理论指导和技术支撑，具有普遍的资源环境意义。最终能 实现：在理论上丰富和发展湿地研究及自然地理的过程研究；在方法上与3 s 技术相 结合，使研究更简便而精确；使黄河三角洲湿地这一生态敏感区能够自然地过渡到成 熟健康的河口湿地生态系统从而为其实现社会福利最大化提供理论支持。 1 2 湿地定义及我国滨海湿地分类 1 2 1 湿地定义以及本文对研究区湿地的定义 最早关于湿地的定义之一，是由美国鸟类和野生动物保护协会1 9 5 6 年提出，湿 她是指被浅水或暂时型积水所覆盖的低地，一般包括草本沼泽、灌丛沼泽、苔藓泥炭 沼泽、湿草甸、泡沼、浅水沼泽以及滨河泛滥地，也包括生长挺水植物的浅水湖泊或 浅水水体，但河、溪、水库和深水湖泊等稳定水体不包括在内；湿地较为综合的定义 是美国鱼类和野生动物保护协会1 9 7 9 年提出的，湿地是处于陆地生态系统和水生生 态系统之间的转换区，通常其地下水位达到或接近地表，或者处于浅水淹覆状态，湿 2 山东师范大学硕士学位论文 地必须具有以下三个特点之一以上的特征：至少是周期性地以水生植物生长为优 势；基质以排水不良的水成土为主；土层为非土质化土，并且在每年生长季的部 分时间水浸或水淹。这一概念为美国的湿地分类和湿地综合详查提供了依据：加拿大 的学者将湿地定义为水淹或地下水位接近地表，或水分饱和时间足够长，从而促进湿 成或水成过程，并以水城土壤、水成植被和适应潮湿环境的生物活动为标志的土地； 1 9 7 3 年，在国际和自然资源保护联盟的主持下，在伊朗的拉姆萨尔会议上通过了湿 地公约，其中对湿地的定义是：不论其为天然或人工、长久或暂时型的沼泽地，泥 炭地或水域地带，静止或流动的淡水、半咸水、咸水水体，包括低潮时水深不超过6 米的水域，同时还包括邻接湿地的河湖沿岸、沿海区域以及位于湿地范围内的岛屿或 低潮时水深不超过6 米的海水水体“”；参照“拉姆萨尔”国际湿地保护公约及美国、 加拿大和英国等国的湿地定义，陆健健根据我国的实际情况，定义我国湿地为：陆缘 为含6 0 以上湿生植物的植被区、水缘为海平面以下6 米的近海区域，包括内陆与外 流江河流域中自然的或人工的、咸水的或淡水的所有富水区域( 枯水期水深2 米以上 的水域除外) ，不论区域内的水是流动的还是静止的、间歇的还是永久的n 力 ， 对于不同专业的研究者，根据不同的研究目的和要求，对湿地的界定会有所不同， 上述定义均反映了湿地的一定特征。而湿地是一种特殊的、复杂的、具有多功能的生 态系统。所以至今国外国内还没有一个统一的定义湿地公约所给的定义仍然是被普 遍接受的，在实际管理与研究中也多采用该定义，1 9 9 6 年国家林业局开始的全国湿 地调查即采用这一定义。在本文中，参照上述定义，根据黄河三角洲( 东营市) 的实 际情况，再结合研究需要，将黄河三角洲湿地定义为：陆缘以湿生植物为植物的优势 种，水位接近或处于地表面，或有浅层积水，一般以低水位时水深2 米处为界，包括 内陆与外流江河流域中自然的或人工的、咸水的或淡水的所有富水区域 1 2 2 我国滨海湿地分类及本文对研究区湿地的分类 我国除广泛采用湿地公约的分类方法外，许多学者都根据自己的研究并结合我国 的实际情况提出了各自的分类体系。如季中淳根据水源条件、地貌类型、水动力条件 与优势生物种群，将我国滨海湿地划分为潮上带湿地( 高位湿地) 、潮间带湿地( 中 位湿地) 、潮下带湿地( 低位湿地) 三大类，在类下再分出若干个湿地自然与人工综 合体王宪礼等人据中科院沈阳生态所所作的工作，按照我国湿地资源的地理分布状 况与所处地形的差异、水分补给的来源与性质、植被类型、泥炭累积与土壤潜育特征 山东师范大学硕士学位论文 等将我国湿地分为沼泽湿地、湖泊湿地、滨海湿地三类。陆健健将滨海湿地界定为 “海平面以下6 米至大潮高潮位之上与外流江河流域相连的微咸水和淡浅水湖泊、沼 泽以及相应的河段间的区域”，他将滨海湿地划分为潮上带淡水湿地、潮间带滩涂湿 地、潮下带近海湿地、河口沙洲离岛湿地四个子系统“”陈建伟等人按照系一亚系一 类一亚类一型一优势型六级划分，根据湿地成因和水文地理等因素将湿地分为海洋与沿 海、内陆、人造3 个系，再具体根据基质、水文、植物特征将滨海湿地分为1 1 型嘲。 赵焕庭等人从沉积学、地貌学和生态学视角，按形态、成因、物质组成和演变阶段将 我国海岸湿地划分为7 大类，即淤泥质海岸湿地、砂砾质海岸湿地、基岩海岸湿地、 水下岸坡湿地、泻湖湿地、红树林湿地和珊瑚礁湿地啪，倪晋仁等人提出了一种综合 分类法，将湿地按水文地貌等因子依次划分为族、组、类、型四级，族下分亚族，按 照外动力控制因子将滨海湿地分为三角洲湿地、口湾潮流湿地、平原海岸湿地、泻湖 湿地、红树林湿地几个亚族嗍。 上面是学者们从不同的角度，根据不同研究方法和研究目的对我国滨海湿地进行 分类的。在本文中为了便于比较分析和数据的完整性，依据湿地定义、湿地的类型划 分研究、黄河三角洲湿地形成机理和湿地植被类型，再结合整个东营市的土地结构， 把研究区土地类型分为两大类1 3 亚类。其中草甸湿地包括低平地垂柳、杞柳、刺槐 林、獐茅、白茅、盐地碱蓬等，河流、湖泊湿地包括沿海咸水区域，水库坑塘湿地包 括灌渠、水库、鱼塘、积水土坑等；其他建设用地包括除了油田、盐田之外的居民点 和工矿用地、交通用地等。因黄河断流，黄河三角洲湿地受到黄河来水来沙的深刻影 响，为了研究的精确，在文中把滩涂湿地中的沙滩单独划分为一类，它指地表为沙覆 盖，植被覆盖度在5 以下的土地，包括沙漠，不包括水系中的沙滩。详见表卜1 。 表l - l 黄河三角洲( 东营市) 湿地类型 4 湿地 非湿地 自然湿地人工湿地 草甸 河流、湖泊水库坑塘 园林地 滩涂水田 油田 沙滩盐田虾田 其他建设用地 盐碱地 旱田 沼泽 山东师范大学硕士学位论文 1 3 湿地研究现状 1 3 1 国外湿地研究现状 截止到2 0 0 4 年9 月，加入湿地公约的缔约国数量达到1 4 1 个。国际履约加强了 世界各国的湿地保护与研究。湿地科学研究已成为国际学术界与各国政府乃至公众关 注的热点与焦点，近年来，湿地研究内容增多，领域扩大，几乎涵盖湿地科学的各个 方面。国际上关于湿地的研究主要集中于以下几个方面： ( 1 ) 湿地形成、发育与演化。这是湿地理论研究的核心问题，重点探讨湿地的 自然形成、发育与演化的规律以及人类活动干扰下的湿地形成、发育与演化的过程【3 禾2 3 ，矧 ( 2 ) 湿地区古环境重建。根据湿地赋存的各种环境演化过程信息，重建湿地古 环境，侧重高分辨率古环境指标的研究，并着重人类活动对环境的响应及其过程和结 果的研究i 猢6 】 ( 3 ) 湿地退化机制、退化湿地恢复与重建和人工湿地构建。湿地退化机制、退 化湿地恢复与重建和人工湿地构建以及湿地生物多样性保护研究田圆1 ( 4 ) 湿地评价湿地评价主要包括湿地功能评价、湿地价值评价、湿地环境影 响评价和湿地生态系统健康评价，并侧重于评价标准、指标和定级。其中湿地生态系 统健康主要侧重湿地生态系统健康的概念，湿地生态系统诊断指标，湿地生态系统健 康恢复，湿地生态系统健康研究时间与空间尺度，湿地生态系统设计和湿地生态系统 健康的数量评价等研究【3 4 1 ( 5 ) 新技术、新手段与新方法应用。新技术、新手段与新方法的应用是湿地科 学研究发展的动力源泉。3 s 技术越来越普遍地应用于湿地资源调查、湿地编目、湿 地功能评价、湿地监测和湿地保护研究【3 蝴数学方法与计算机技术应用于湿地过程 研究，建立了很多有科学价值的数学模型，深化了机理研究网络技术加快了信息交 流，缩短了空间的距离【3 7 l 。 1 3 2 国内湿地研究现状 目前，国内对湿地的调查和研究还比较薄弱。相比而言，中国湿地的研究起步晚， 发展较慢，与国际研究有一定差距，同时也与我国自有湿地分布规模不相称。但2 0 世纪9 0 年代以来，我国滨海湿地研究发展很快，对湿地的研究也逐渐变得更加广泛， 不同专业、不同学者对湿地各个方面进行了不同程度的研究，主要包括湿地功能价值、 山东师范大学硕士学位论文 湿地生物多样性、湿地生态系统健康、3 s 技术在湿地研究中的应用以及湿地保护对策 等几个方面。具体如：吴炳方等咖通过利用地理信息系统、遥感数据、模拟、统计分 析和空间计算等方法，定量分析评价东洞庭潮湿地的防洪功能，并提出了湿地防洪功 能的评价方法：崔丽娟等对湿地的社会经济价值指标体系作了研究；严承高等 对湿地生物多样性价值指标及方法作了研究；催保山等“”对湿地生态系统健康进行了 综述，指出在过去的几十年里，湿地生态系统健康的诊断指标主要集中在化学和生物 指标上。包括水、沉积物和有机物的化学组成、物种的丰富度、生态系统生物量和生 产率等；张志强等将3 s 技术应用于鄱阳湖流域生态系统管理，可以全面、快速、准 确地获取各种生态环境与资源信息，并对它们进行有效的存贮管理和空间分析，实现 对生态过程模拟仿真、发展预测，为管理提供科学依据；黄桂林等m 1 应用3 s 技术对辽 河三角洲湿地进行监测，并对双台河口国家级保护区1 9 9 4 年、1 9 9 7 年两年湿地类型、 面积监测结果迸行了分析。 1 3 3 黄河三角洲湿地研究现状 崔保山，刘兴土，通过对湿地生态变化的自然因素和人为原因进行分析，提出了 黄河三角洲湿地可持续性管理的方案，并从生态、社会、经济指标出发，探讨了湿地 可持续性管理对策。王宪礼、布仁仓等人利用遥感、g i s 技术对两三角渊的景观格 局和景观异质性进行了分析，揭示了湿地景观的破碎化程度及其与人类活动的关系 删。许学工等人对三角洲湿地主要风险源洪涝、干旱、风暴潮灾害、油田污染事故 等的概率进行了分级评价，提出了度量风险的指标，分析了风险源的危害作用，划分 了生态风险区，完成了对黄河、辽河三角洲湿地的区域风险综合评价m 州。田家怡、 贾文泽等人对黄河三角洲湿地生物多样性进行了调查，研究了该区域生物多样性的特 点，指出黄河三角洲植被群丛多样，鸟类多样性丰富，重点保护鸟类种类多、种群数 量大。在此基础上提出了黄河三角洲生物多样性保护的途径僻嘲。肖笃宁、许健民等 人研究了三角洲湿地的资源及其可持续利用状况，探讨了黄河三角洲、辽河三角洲的 可持续发展途径，其中较有代表性的是以肖笃宁等人为主开展的环渤海三角洲湿地的 景观生态学研究嘲咖。该研究全面论述了辽河三角洲和黄河三角洲湿地景观的基本特 征，重点是滨海湿地的生态功能与环境效应。在野外观测与实验数据的基础上，建立 了景观讨程模型。 对于黄河三兔洲的研究由来已久。众多学者除了对湿地研究，还包括以下几个方 6 山东师范大学硕士学位论文 面： ( 1 ) 黄河尾间变迁与三角洲叶瓣的划分识别研究现状 黄河三角洲是黄河尾阆先后以宁海和渔洼为顶点摆动形成的叶瓣叠置而成的，但 是，在改道次数和叶瓣个数的划分上存在不同观点高善明等【5 l j 划分包含3 个亚三角 洲( 叶瓣) 的近代黄河三角洲和包含4 个亚三角洲( 叶瓣) 的现代黄河三角洲；成国栋【5 9 】 划分了1 0 个叶瓣；薛春汀f 删划分出8 期分流河道和8 个叶瓣。 ( 2 ) 黄河三角洲冲淤演变研究现状 在流路行水期，入海泥沙大量淤积在河口区，造成海岸线迅速向海推进，因而研究 的重点集中在三角洲造陆速率和海岸线延伸速率、泥沙淤积分布特点及规律上。成国 栋等、乔彭年等、董年虎和尹延鸿酣删各自计算了1 8 5 5 2 0 0 1 年间不同时期内三角洲 造陆的平均速率和海岸线平均延伸速率；任于灿、周永青、耿秀山等蛳删分别通过对 比废弃黄河三角洲北部沿岸的潮滩和附近海域的地形地貌，分析了河口沙嘴废弃后的 侵蚀特点；赵庚星等嘲利用遥感和g i s 技术，研究了黄河口1 9 8 6 1 9 9 6 年间淤积与侵 蚀面积的变化及其空间动态。 ( 3 ) 黄河三角洲发育演变趋势研究现状 对黄河三角洲发育演变趋势的正确预测将有助于河口三角洲地区的社会经济发 展。一些学者采用不同的方法进行了研究鹿洪友和李广雪 醴1 采用二维趋势面拟合方 法，根据实测水深变化的时间序列预测了水深的演变趋势；杨作升和孙效功等【胡】通过 建立人工神经网络模型，利用1 9 7 6 1 9 8 8 年的历史水深数据，推测黄河三角洲水下地形 的发育；有少数学眷7 0 1 采用g m ( 1 ，1 ) 模型对黄河三角洲演变趋势进行了预测，但由于 g m ( 1 ，1 ) 模型只是用湿地面积变化本身进行预报，未考虑其它影响因子的变化，预报 的精度受到了限制。叶庆华等根据黄河三角洲新生湿地盐生、湿生、中生以及人工等 不同生境的生态景观类型土地覆被数据，采用区域质心函数计算4 个时期9 类覆被的 分布重心，并合成土地覆被重心演替过程图谱，通过图谱分析，归纳出湿地植被演替的 三种模式，即陆进模式、海退模式以及人类活动影响模式【7 1 1 。 1 4 本文研究的主要内容 通过野外实地考察和广泛收集资料，在e r d a s 8 5 和加i e w 3 3 软件的支持下， 获取了黄河三角洲( 东营市) 四期的湿地演化对比图，然后建立湿地转移矩阵，并计 算出黄河三角洲( 东营市) 湿地的演化速率，重点分析了黄河三角洲湿地的时空结构 7 山东师范大学硕士学位论文 演化和生态功能演化的地理动态过程。最后通过对黄河三角洲湿地演化的动力及其演 化趋势进行研究，提出科学可行的恢复和保育措施。 2 黄河三角洲概况 2 1 黄河三角洲自然概况 2 1 1 地理位置与范围 黄河三角洲位于渤海西岸，渤海湾和莱洲湾湾口，一般是指以宁海为顶点的近代 三角洲和以渔洼为顶点的现代三角洲。1 8 5 5 年黄河在铜瓦厢决口，夺大清河注入渤 海，形成以宁海为顶点，西北至套儿河口，东南至淄脉河口的近代黄河三角洲。1 9 3 4 年黄河改道，三角洲顶点下移至渔洼，向西至挑河口，向南至小岛河口，形成现代黄 河三角洲。由于黄河经常改道，尾闯不断摆动，黄河泥沙堆积形成了多个沉积体，即 黄河三角洲叶瓣。目前黄河三角洲由1 0 个叶瓣组成。1 9 9 6 年黄河清8 人工出汊，开 始了第“个叶瓣的堆积。 就行政区划而言，黄河三角洲的9 3 属于东营市，7 属于滨洲市m 1 。两且学术 界对于黄河三角洲的研究多以整个东营市作为研究范围，即1 1 8 。7 1 1 9 。l o ， 北纬3 6 。5 5 3 8 。1 07 之间，东西长1 3 2 k m ，南北宽7 4 k m ，辖两区三县( 东营区、 河口区、垦利县、利津县、广饶县) ，总面积7 9 2 3 万公顷。考虑到行政区的完整性 和研究工作的方便，在本研究中的资料基础是以东营市为主要依据。 2 1 2 地质地貌 黄河三角洲处于华北坳陷区之济阳坳陷东端，属于济阳凹陷次一级构造单元，地 层自老至新有太古界泰山岩群，古生界寒武系、奥陶系、石炭系和二叠系，中生界侏 罗系、白垩系，新生界第三系、第四系。黄河三角洲地势沿黄河走向自西南向东 北倾斜。黄河穿境而过，背河方向近河高、远河低，形成“地上悬河”。主要微地貌 有古河滩高地、河滩高地、微斜平地、浅平洼地、海滩地5 种类型，其中微斜平地， 占东营希总面积的5 4 5 4 ，是三角洲主要的地貌类型；其次为海滩地，占全市总面 积的2 7 0 5 2 1 3 气候 黄河三角洲位于暖温带半湿润地区，属大陆性季风气候，雨热同季，四季分明。 春季干旱多风，常有春旱；夏季炎热多雨，高温高湿，对有台风侵袭a 多年平均气温 3 山东师范大学硕士学位论文 1 2 8 ，无霜期长达2 0 6 天，1 0 的积温约4 3 0 0 ，可满足农作物的两年三熟。年 降水量5 5 0 6 0 0 m m ，多集中在夏季，7 8 月降水量约占全年降水量的一半，且多暴 雨。降水量年际变化大。易形成旱、涝灾害。全市年平均降水量为3 5 6 1 咖，较常年 偏少3 5 9 。 2 1 4 水文 东营市现行骨干河道3 l 条，以黄河为界，北属海河流域，南属淮河流域。海河 流域水系多为南北走向，淮河流域水系多为东西走向。黄河东营段上起滨州界，自西 南向东北贯穿东营市全境，在垦利县东北部注入渤海，全长1 3 8 k m 黄河水径流量年 际变化大，年内分配不均且含沙量大。2 0 世纪9 0 年代以来黄河年径流量减少，经常 出现断流。1 9 9 9 年后，黄委会加大对沿黄地区引水的管理力度，基本实现不断流； 根据地下水的动态和当地开采利用情况，东营市划分为清南、滨海两大区域。清南区 多年平均地下水储量为8 6 3 亿m 3 ，可采量为o 7 3 亿m 3 。滨海区浅层地下淡水储量 为o 9 6 亿m 3 ，可开采量为0 0 7 亿m ? 。 2 1 5 土壤 据东营市土壤普查资料，全市土地总面积7 9 2 3 万公顷，其中土壤总面积5 1 9 7 万公顷，占土地总面积的6 6 4 1 土壤划分为5 个土类、9 个亚类、1 5 个土属、7 3 个土种。主要土类有褐土、沙姜黑土、潮土、盐土、水稻土。其中潮土类占全市总面 积4 9 9 9 ，占土壤总面积5 8 8 4 ，主要分布于小清河南北盐土类占全市土地总面 积4 5 3 1 ，占上壤总面积3 6 1 6 ，主要分布在近海一带，顺海岸星带状分布，矿化 度高，表层含盐量为o 8 屹。 2 1 6 植被 黄河三角洲( 东营市) 属暖温带落叶阔叶林区区内无地带性植被类型，植被的 分布主要受水分、土壤含盐量、潜水水位与矿化度和地貌类型的制约及人类活动影响。 木本植物很少，以草甸景观为主体。植物区系的特点是植被类型少、结构简单、组成 单纯。在天然植被中，以滨海盐生植被为主，占天然植被的5 6 5 ，沼生和水生植被 占天然植被的2 1 ，灌木柽柳等占天然植被的2 l ，阔叶林仅占天然植被的1 5 左 右。人工植被中以农田植被为主，其中木本栽培植被仅占人工植被的4 3 左右，农 田植被占人工植被的9 5 7 9 山东师范大学硕士学位论文 2 2 黄河三角洲社会经济、环境概况 1 9 8 3 年黄河三角洲上的中心城市东营建市。建市以来，全市国民经济持续快速 健康发展，各项社会事业全面进步改革开放特别是2 0 0 0 年以来，东营面貌发生了 巨大变化，经济基础增强，综合实力大幅提升2 0 0 4 年，东营实现地区生产总值由 2 0 年的4 6 5 1 l 亿元增至8 9 1 8 5 亿元；人均生产总值达5 0 1 5 5 元，城市化水平为5 8 ， 已达到中等发达地区水平；国民经济结构呈现以工业为主导的“二、三、一”格局，在 地区生产总值中，三次产业增加值比例为4 。8 ：8 0 8 ：1 4 4 。 东营生态环境独特，在河、海、陆的相互作用下，这里形成了一个具有独特地形 地貌、生物种类繁多的完整生态系统，其自然环境宽松可塑，是自然资源最为丰富的 地区之一，是我国东部地区生态自然属性最显著的地区。城区绿化覆盖率达到 2 3 5 5 ，中心城绿地率达到2 1 2 6 。人均绿地1 2 5 l 平方米。 3 黄河三角洲湿地成因、类型及特征 黄河三角洲湿地( 东营市) 位于东经1 1 8 0 7 0 1 1 9 0 1 0 ，北纬3 6 0 5 5 k 3 8 0 l o 之间， 属暖温带半湿润大陆性季风气候，同时具备河口湿地、三角洲湿地、滨海湿地的特点， 主要分布在临海区域，以滩涂湿地为主，形成了一个宽广的扇带。整个三角洲湿地类 型丰富，景观类型多样，是世界上最年轻、最广阔、最具特色的湿地。 3 1 湿地形成机理 沿海湿地是湿地资源极为重要的组成部分，是重要的海陆相互作用地带，也是河 流入海的重要地带。据统计，我国现有沿海湿地面积2 0 0 0 魄m 2 ，面积最大的是黄河 三角洲地区的湿地。黄河三角洲湿地的形成有自身鲜明的特点，下面简要进行分析： ( 1 ) 渤海湾的地质结构属沉积结构，其主要特征是长期新构造运动过程中间歇的 下沉。由予环渤海海岸是海拔3 5 米的平坦地区，有较宽阔的潮间带，这样的地形条 件易于形成沿海湿地。 ( 2 ) 长期以来黄河每年约有9 亿吨的泥沙进入渤海，河口每年向外延伸约2