近30年来山东半岛东部沿海防护林动态变化研究*

刘逸洁 李国庆周越 王蒙蒙 杨慧

（鲁东大学，山东 烟台 264025）

近30年来山东半岛东部沿海防护林动态变化研究*

刘逸洁 李国庆**周越 王蒙蒙 杨慧

（鲁东大学，山东 烟台 264025）

以山东半岛东部沿海防护林为研究对象，利用1985～2015年的多时相遥感影像，对沿海防护林的总体变化趋势和主要变化区域进行了分析，研究结果表明：1985～2015年期间，研究区的海防林面积以902.97 hm2/年的速度递减30年间共减少了27 089.39 hm2。面积减少的区域集中在威海市环翠区、烟台市芝罘区和海阳市，主要转化为耕地、果园和建筑交通用地。

山东半岛；沿海防护林；动态变化；监测

沿海防护林又称海防林，具有防风固沙、保护堤塘海岸、调节温湿度、生态恢复等功能[1]。在海岸线构建结构合理、功能完善的海防林体系，对改善该沿海区域生态环境、减少自然灾害、促进经济社会和谐发展具有重要作用[2,3]。海防林是环渤海海岸带典型的生态系统和重要的土地利用类型，是抵御风暴潮、海蚀和风沙等自然灾害的第一道防线，但当前国内尚缺少沿海防护林动态变化研究成果[4-5]。遥感技术是进行海防林动态监测的重要工具，基于Envi4.8、Arcgis10.2软件及实地调研数据，研究近30年来山东半岛东部海防林的动态变化情况，可以为该区海防林的监测、保护和可持续利用提供理论依据[6-7]。

1 研究区域和研究方法

1.1 研究区域概况

研究区域位于山东半岛东部，主要包括烟台市和威海市的13个地区（图1）。该区东望日韩，西接潍坊，西南与青岛相邻，北濒渤海和黄海，总面积约为19 543.5 km2，海岸线长度为2 036.72 km，约占全省海岸线长度的1/3。该区植被类型为暖温带落叶阔叶林，主要树种是麻栎、檞、枹等栎类，其中以麻栎最多。植物区系中有苦木、山胡椒、三桠乌药等亚热带成分，也有蒙古栎、辽东栎、赤杨等东北区系成分，针叶树则以日本赤松为代表。目前，该区海防林总面积为60 907.34 hm2，延展长度约为1 000 km，各地林区宽度不一，已形成了以生态效益为主，兼顾社会和经济效益的沿海防护林体系。

图1 研究区域

1.2 研究方法

在地理空间数据云（http://www.gscloud.cn/）获取美国陆地卫星Landsat数据，将研究区1985、1995、2005、2015年6～10月的Landsat5-TM、Landsat8-OLI遥感影像（空间分辨率30 m）作为数据来源。对遥感影像进行土地利用分类，将沿海地区土地划分为耕地、果园、海防林、建筑交通用地等类型，根据调查信息、专题图和影像特征确定各个类型的解译标志。利用ArcGIS10.2对分类后的遥感影像进行空间叠加分析，获取海防林的变化信息并映射到地图上，进而分析1985～2015年山东半岛东部沿海防护林的变化情况和原因。

2 沿海防护林动态变化情况

2.1 总体变化情况

利用Arcgis10.2软件计算1985、1995、2005、2015年矢量信息图中各个图斑的面积，可知1985、1995、2005、2015年的海防林面积分别为87 996.73、52 754.46、73 313.6和60 607.34 hm2。由土地类型转移矩阵（表1）和区域海防林面积变化（表2）可以看出，在1985～2015年的30年间，山东半岛东部海防林面积大幅减少，各个历史阶段的土地类型转移和区域海防林动态变化情况各有不同。

2.2 1985～1995年变化情况

1985～1995年期间，山东半岛东部海防林面积由1995年的87 996.73 hm2减少为2005年的52 754.46 hm2，主要转变为耕地和建筑交通用地，其中有27 844.2 hm2的海防林转变为耕地，有9 181.9 hm2的海防林转变为建筑交通用地。这一时期，海防林减少区域主要集中在烟台市的海阳市、芝罘区和威海市的环翠区。在海防林总面积减少的趋势下，局部地区的海防林面积有所增加，增加区域主要集中在烟台市的莱阳市和莱州市。

2.3 1995～2005年变化情况

在1995～2005年期间，海防林面积小幅增加，由1995年的52 754.5 hm2增加为73 313.60 hm2。这一时期，海防林增加面积主要源于耕地转化，10年间共有24 127.3 hm2的耕地转变为海防林，转变区域主要分布在烟台市的芝罘区和牟平区。在海防林总面积增加的情况下，龙口市、海阳市、莱阳市等地区的海防林面积有所减少，这部分海防林主要被改造成了建筑交通用地。

2.4 2005～2015年变化情况

2005～2015年期间，海防林面积呈减少趋势，由2005年的73 313.6 hm2减少为60 907.3 hm2。面积减少区域主要集中在烟台市的荣成市和莱山区。这一时期的海防林主要转变为建筑交通用地和果园，其中有11 158.2 hm2的海防林转变为建筑交通用地，占总减少量的38%；有2 433 hm2的海防林转变为果园，占总减少量的10%。

表1 土地类型转移矩阵hm2

表2 区域海防林面积变化hm2

3 沿海防护林变化原因

3.1 典型区域海防林变化原因

在分析海防林动态变化的基础上，选取烟台市芝罘区、威海市环翠区这两个变化最为明显的地区作为典型区域，分析山东半岛东部海防林变化原因。

（1）1985～2015年期间，烟台市芝罘区的海防林面积大幅度减少，减少区域主要分布在沿海周边的地区。该地区的海防林是以黑松和槐树为主的基干林带，纯林面积占95%。随着城市化进程的加快，社会对于土地的需求量的增加，部分林地被改造为建设用地[8-9]。据调查，芝罘区的部分工业用地是在海防林用地的基础之上建设而成，建筑用地侵占海防林的问题较为严重。另外，虽然芝罘区的海防林面积呈下降趋势，但也有部分地区的海防林面积增加，其原因是为满足市民休憩及游客旅游的需要，该区建设了大面积海滨森林公园。公园内种植的主要是以针叶林和暖温带落叶阔叶林带为主的景观海防林，基础树种为赤松、刺槐林等乡土树种，适应性较强，有利于海防林面积的增加。

（2）1985～2015年期间，威海市环翠区的海防林面积减少，除建筑用地侵占外，病虫害及树木老化也是导致其面积减少的主要原因。该区域海防林为上世纪五六十年代所栽种，主要树种为黑松、刺槐、毛白杨等，其中黑松林的面积最大。由于缺乏专业的保护管理措施，这些树木经常发生严重的病虫害，加速了海防林的面积缩减。另外，由于林地风沙化、土地盐碱化加剧，进一步加快了该区域树种的老化速度，严重影响了该地海防林面积增长。

3.2 海防林变化根本原因

3.2.1 经济利益驱动

山东半岛东部地区临近渤海和黄海，是山东省蓝色经济圈的重要组成部分，交通便利、港口众多是其经济发展的优势。2001年，山东半岛经济新区——金山港区进入实质性开发阶段，养马岛整体开发等项目加快推进，威海南海海洋经济新区引进了一批世界500强企业，有90多个投资过亿元的项目落地。受到经济利益的驱动，私砍滥伐、开荒种地、挖沙、建娱乐场地和旅游区等非林业生产建设现象较为普遍，尤其是城市开发区及高新区的建设，使大片的海防林植被遭受破坏。

3.2.2 政府政策和管理

上世纪80年代末，当地政府鼓励对沿海的矿产资源进行开采，无序开采使海岸带上的海防林受到灾难性的破坏，引发了土地沙化问题[10]，另外，高位养殖技术在沿海区域内广泛推广，导致该地区海防林大面积被毁。1995～2005年期间，山东省政府落实退耕还林政策，恢复被耕地所侵占的海防林，并进行了沿海地区人工绿地建设，海防林面积出现一定幅度的增长。但由于在植树造林时没有遵循因地制宜、合理布局、讲究实效的原则，树种和地点选择不科学，有大批林木出现老化枯死现象，人工绿地建设工程没有达到预期效果[11]。3.2.3生长环境恶化

上世纪八十年代以来，山东省人口数量不断增加，经济社会快速发展，生活用水量持续增长。同时，受到全球变暖等影响，陆地的河流面积减少，地下水被过度开采，一些地区出现海水倒灌现象，导致沿海地区土地盐碱化，破坏了海防林的生长环境。

4 结论

4.1 1985～2015年期间，山东半岛东部海防林面积呈快速减少趋势，减少速率为902.97 hm2/年。其中1985～1995年为海防林面积减少期，1995～2005年为海防林面积小幅增加期，2005～2015年为海防林面积再度减少期。

4.2 1985～1995年期间，山东半岛东部海防林面积减少区域主要转化为耕地。1995～2005年期间，海防林的面积增加区域多是由耕地转换而来。2005～2015年期间，海防林面积大幅减少，主要被建筑交通用地和果园占用。

4.3 1985～2015年期间，山东半岛东部海防林面积减少区域主要集中在威海市环翠区、烟台市芝罘区和海阳市，面积增加区域集中在莱阳市和荣成市。其中，威海市环翠区、烟台市芝罘区和海阳市的海防林主要转化为耕地、建筑交通用地及其它用地，莱阳市、荣成市的海防林面积增加主要缘于海滨森林公园建设。

4.4 海防林面积变化受人类活动影响显著，在经济利益驱动、政府政策和管理、生长环境恶化等因素的共同影响下，山东半岛东部海防林面积持续减少。

［1］王岩,徐蕊,毕金鸽,等.黑龙江森工林区现代林业发展系统研究［J］.林业科技,2014,39(5):56-59.

［2］张艳,郭彦茹,张晓勉,等.基于SPOT5的岱山岛沿海防护林动态监测［J］.浙江林业科技,2013,33(5):62-66.

［3］崔金鑫,何政伟,赵文吉,等.基于RS与GIS的密云县集水区土壤侵蚀风险评价［J］.首都师范大学学报(自然科学版),2010,31(2):65-69.

［4］张忠东.山东沿海防护林体系建设规划的研究［D］.南京:南京林业大学,2007.

［5］朱晓铃,汪小钦,陈芸芝.漳州市沿海防护林变化的遥感动态监测［J］.遥感技术与应用,2005,20(2):243-246.

［6］高广磊,信忠保,丁国栋,等.基于遥感技术的森林健康研究综述［J］.生态学报,2013,33(6):1675-1689.

［7］惠淑荣,王岩,魏忠平,等.泥质海岸防护林综合效益评价指标体系研究［J］.西北林学院学报,2011,26(2):75-80.

［8］漆小英.四川省乐山市生态环境遥感动态监测［D］.成都:成都理工大学,2008.

［9］王凯，高媛赟，温小荣，等.近10年盐城国家级珍禽自然保护区核心区湿地动态变化分析［J］.森林工程，2015,31 (1)：17-21+117.

［10］谷佃军.山东半岛海洋经济可持续发展的优化方式研究［D］.青岛:中国海洋大学,2010.

［11］邱彭华,徐颂军,符英,等.海南岛海岸带土地利用现状及问题分析［J］.热带地理,2012,32(6):582-592.

第1作者简介：刘逸洁（1995-），女，本科，主要研究方向为林业遥感。

Study on the Dynamic Changes of Coastal Protective Forests in the Eastern Part of Shandong Peninsula in the Last 30 Years

LIUYijie
（Ludong University,ShandongYantai264025）

Based on the multiplied-time remote sense images from 1985 to 2015,this study chose the coastal shelter forests in the eastern part of Shandong peninsula as the research subject and made a detailed investigation and analysis toward the overall trends and mainly changeable area of the coastal shelter forests. The results confirm that:during the period of 1985 to 2015,the area of the coastal shelter forests decreased at the speed of 902.97 hm2per year.besides,compared to the year of 1985,the whole area of the coastal shelter forests decreased by 27 089.39 hm2in 2015.Districts of the reducing coastal shelter forests are mainly on Huancui district of Weihai,Haiyang and the Zhifu district of Yantai.

Shandong peninsula;The coastal shelter forests;Dynamic change;Monitoring

S718.57,S727.2

A

1001-9499（2017）02-0056-04

李国庆（1982-），男，讲师，主要研究方向为草原生态遥感和湿地环境遥感。

2017-01-16

（责任编辑：王岳）

*山东省高等学校科技计划项目（J16LH51）；国家自然科学基金青年基金（41601598）资助