辽河保护区景观格局初步分析

王思宇，段亮，宋永会*，高红杰，孙晨

1.中国环境科学研究院，环境基准与风险评估国家重点实验室，北京 100012 2.中国环境科学研究院城市水环境科技创新基地，北京 100012

辽河保护区景观格局初步分析

王思宇1,2，段亮1,2，宋永会1,2*，高红杰1,2，孙晨1,2

1.中国环境科学研究院，环境基准与风险评估国家重点实验室，北京 100012 2.中国环境科学研究院城市水环境科技创新基地，北京 100012

以辽河保护区为研究区域，利用遥感资料和GIS技术对保护区景观格局进行初步研究，分析保护区土地利用现状。结果表明，辽河保护区内的主要景观类型是农田，且基本农田所占比例较大；保护区内的农村居民点和农田均会造成面源污染，是保护区治理保护的不利因素。提出应注重保护区内农田向生态农业、绿色农业发展，减少工业及交通建设用地面积，保护区域内水体和动植物资源；在土地管理中，注重自然生态原则，逐步恢复保护区内植被，以有利于区内水禽、小型兽类的生存繁衍，切实维护保护区生物多样性。

辽河保护区；景观格局；湿地；遥感；分析

辽河位于我国东北地区西南部，地处117°00′E～125°30′E，40°30′N～45°10′N，属暖温带半湿润大陆性季风气候；发源于河北省海拔1 490 m的七老图山脉[1]，先后流经河北省、内蒙古自治区、吉林省和辽宁省。辽河流域是国家振兴东北老工业基地的核心区域，长期高强度的区域开发，导致流域内生态环境恶化，近年来自然灾害与环境污染影响凸显，水资源供需矛盾日益突出[2-3]。为了更好地保护和建设辽河，2010年辽宁省政府成立了辽宁省辽河保护区管理局，并将辽河干流全线纳入管理局管辖范围，实施综合管理。辽河保护区从东辽河、西辽河交汇处福德店，沿辽河干流至下游盘锦市入海口，纵贯辽宁省的辽北康法丘陵区与下辽河平原区[4]。辽河保护区的划建是辽河流域生态环境保护发展到一定阶段，向着生态河流建设的更高目标迈进的重要举措；保护区生态治理与保护任重道远。流域的土地利用方式是流域景观格局的主要决定性因素，分析辽河保护区土地利用状况，掌握景观格局，对恢复辽河生态，规制城市发展、旅游开发等社会经济活动，实施好流域综合管理[5-10]均具极其重要的意义。

1 研究方法

利用2007年分辨率为0.5 m的卫星遥感影像以及地理专题数据，对辽河保护区土地利用进行监测分析。利用图像处理软件ERDAS IMAGING9.2在对原始影像数据进行几何精校正处理基础上，通过遥感影像判读，确定最优组合波段合成图作为目视解译图[11]。利用ArcGIS软件采用人机交互目视解译，对辽河保护区土地类型特征进行提取，并沿植被类型边界进行数字化，生成景观植被类型面积信息，实现对各景观植被类型面积信息的统计[12-15]。

2 结果分析

2.1 景观植被类型

采用ArcGIS软件得到辽河保护区各种景观斑块类型的覆盖情况(图1)。结果显示：保护区内河流水体总长度为529 km，保护区总面积为1 869.20 km2。主要景观类型包括旱地、林地、河流、水田、草地、滩地、农村居民用地、大堤、套堤、工业及交通(工交)建设用地[16]等。

图1 辽河保护区景观植被类型分布Fig.1 The landscape distribution in the Liaohe Conservation Area

辽河保护区景观类型特征如表1所示。由表1可知，农田是保护区内的主要景观类型，其中，旱地面积为712.68 km2，水田面积为68.85 km2，大棚种植面积为3.32 km2。若不考虑辽河口保护区，农田占保护区面积的比例高达66.01%。滩地的面积不大，只有47.84 km2，且主要分布在辽河下游双台河口外的区域。由表1可知，芦苇和潮间带主要位于辽河口保护区。此外，保护区内仍有少量农村居民用地，但绝大多数农村居民用地在辽河下游双台河口外，其占总面积的0.99%。

表1 辽河保护区景观类型特征统计值

2.2 植被类型分析

2.2.1 湿地

遥感解译结果显示，辽河保护区主要湿地资源包括河流湿地、滩地、芦苇湿地、坑塘湿地、赤碱蓬湿地、沼泽湿地和潮间带7种类型。湿地总面积为879.04 km2，占保护区总面积的47.03%(表2)。

表2 辽河保护区湿地的主要类型与面积

由表2可知，河流湿地面积为191.90 km2，占湿地总面积的21.83%，该区是辽河保护区的核心和主干。滩地面积47.84 km2，分布于河流水体附近，是水体和其他陆生植被的过渡段，转变为自然湿地或水体的可能性较大。芦苇湿地占保护区总面积的18.33%，占湿地总面积的38.99%，该类湿地呈面状分布于辽河下游双台河入海口处，是保护区内生物多样性最为丰富、湿地动植物资源保存最为完整的地区。赤碱蓬湿地和潮间带是2种主要的滨海湿地类型，二者面积占湿地总面积的26.33%(图2)。

图2 辽河下游双台河口土地利用类型Fig.2 The land use type in the Shuangtaizi River Mouth

坑塘湿地分布面积为65.03 km2，与其他湿地类型相比，面积相对较少，由天然牛轭湖、挖沙后坑塘等因素形成的。该类湿地对缓解洪峰，增加保护区蓄水容量具有重要的作用。沼泽湿地是湿地资源中所占面积最小的类型，对该类湿地应实施重点保护，丰富辽河保护区内湿地类型的多样性，同时也为水禽、小型兽类的生存和定居提供了栖息生境。

2.2.2 农田

遥感解译结果表明，保护区内农田面积为784.85 km2，约占保护区总面积的41.99%。其中旱田比例最大，占保护区总面积的38.13%，水田面积占保护区总面积的3.68%，大棚种植面积仅占保护区面积的0.18%。从区域种植结构调查可以看出，保护区在铁岭、沈阳和鞍山段内的农业种植以玉米、高粱等旱地为主，盘锦段以种植水田为主。

以辽河干流马虎山周边区域为例，马虎山周边除大量农田外，还分散着零星的居民点。同时由于过去水利设施建设和疏浚挖沙等工程，也存在着一定比例的工交建设用地(图3)。

图3 辽河马虎山土地利用类型Fig.3 The land use type in the Mahu mountain

通过对整个辽河保护区土地类型进行解译，结果显示：保护区大堤内农村居民点面积共11.94 km2，约占保护区面积的0.64%，其面源污染是保护区治理的不利因素。工交建设用地面积为9.10 km2，占保护区面积的0.49%，该景观类型对保护区防洪安全、区内水体和动植物资源产生不利影响。

2.2.3 林地

保护区林地遥感解译结果如图4所示。由图4可知，保护区林地面积为98.15 km2，约占保护区总面积的5.25%。主要分为2种：1)位于大堤两侧的防护林；2)保护区内人工种植的苗圃和林地。其中，防护林地的面积为21.35 km2，占保护区总面积的1.14%，堤岸防护林是护堤的基础保证，要求大堤迎水面为30～50 m，背水面为5～20 m。堤内林地面积为76.80 km2，占保护区面积的4.11%。对增强景观类型多样性起到重要作用，也为兽类的栖息和隐蔽提供了重要的场地。

图4 辽河保护区林地、草地及裸地面积Fig.4 The area of woodland, grassland and bare land in the Liaohe Conservation Area

2.2.4 草地

遥感解译结果表明，保护区内的草地面积为76.10 km2，占保护区总面积的4.07%。草地生态系统是一种相对中生的植被群落生态系统。在保护区未来植被的恢复过程中，应注重自然生态原则，因地制宜，使保护区植物群落、结构以及植物物种组成呈现多样化。

2.2.5 裸地

保护区内，还存在一种景观类型为裸地，其面积为3.97 km2，占保护区总面积的0.21%。该类型多分布于河岸两侧，往往是由于水土流失、挖沙和河流水体冲蚀后，露出地表的大块砾石，使植被难以生长，是保护区内难以利用的土地类型。保护区后续工作应当考虑裸地的治理和植被恢复问题。同时，应更加注重其他土地类型由于水土流失、挖沙等原因，产生新的裸地。

3 结论与建议

辽河保护区内共有7种湿地类型，分别为河流湿地、滩地、芦苇湿地、坑塘湿地、赤碱蓬湿地、沼泽湿地和潮间带，湿地总面积占保护区总面积的47.03%；农田面积为784.85 km2，基本农田在所有农田中所占比例较大，使得该景观类型的转变较困难。同时，保护区内还散布着农村居民点，面积为11.94 km2，约占保护区总面积的0.64%。农村居民点面积虽少，却是造成保护区内面源污染的不利因素之一。此外，工交建设用地面积为9.10 km2、套堤面积为0.20 km2，这些均对辽河保护区水利、水体和动植物资源有不利影响。为此，提出以下保护与恢复建议：

(1)注重保护区内农田向生态农业、绿色农业发展；并逐步迁出居民点，不在册的农田退还为湿地植被。

(2)注重工业及交通建设用地的设计；在未来用地管理中，尽量减少保护区内工交建设用地的面积。

(3)注重自然生态原则，因地制宜，逐步恢复保护区内的各种植被类型，给珍稀动植物以充足的生存繁衍空间，维护辽河干流生物多样性。

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AnalysisofLandscapePatternsinLiaoheConservationArea

WANG Si-yu1,2, DUAN Liang1,2, SONG Yong-hui1,2, GAO Hong-jie1,2, SUN Chen1,2

1.State Key Laboratory of Environmental Criteria and Risk Assessment, Chinese Research Academy of Environmental Science, Beijing 100012, China 2.Department of Urban Water Environmental Research, Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China

A primary analysis of landscape patterns in Liaohe Conservation Area was carried out based on the remote sensing data and applying GIS techniques. Detailed investigation on land use types of the conservation area was conducted. The results show that the farmland is the main land use type in the conservation area, where the basic farmland is in the large proportion. The conservation area is also dotted with rural settlements. Both the rural settlements and the farmland are the negative factors causing the non-point source pollution. Attention should be paid to the development of the farmland to ecological agriculture and green agriculture, to the reduction of the industrial and transportation construction land area, and to the protection of the water, animal and plant resources. Focusing on the principles of natural ecology and gradually recovering various plant types should be helpful to the survival and population fluctuation of the water birds and small mammals, as well as the maintenance of the biodiversity of the Liaohe River.

Liaohe Conservation Area; landscape pattern; wetland; remote sensing; analysis

1674-991X(2013)06-0481-05

2013-07-16

国家水体污染控制与治理科技重大专项(2012ZX07202-004，2012ZX07202-005)；辽宁省辽河保护区治理与保护“十二五”规划研究(201010261)

王思宇(1985—)，女，工程师，硕士，主要从事水污染治理技术研究，wangsiyu268@163.com

*责任作者:宋永会(1967—)，男，研究员，博士，主要从事水污染防治技术研究，songyh@craes.org.cn

X321

A

10.3969j.issn.1674-991X.2013.06.074