近15a盘锦市生态系统格局变化研究
2020-09-02李道宁
摘要:盘锦市位于辽河流域最末端,拥有河口湿地和辽河口国家级自然保护区,其生态系统格局的稳定直接影响着河口地区生态环境健康。以辽宁省典型城市发展区盘锦市为研究对象,基于Landsat TM遥感影像,系统分析2000—2015年生态系统变化。结果表明:2000—2015年,盘锦市人工表面生态系统类型共增加98.56km2,增加率为23.04%,主要转换来源是耕地生态系统,共转移174.16km2。2010—2015年,盘锦市人工表面生态系统类型共增加15.71km2,增加率为3.06%,主要转换来源同样是耕地生态系统,共转移126.47km2。
关键词:盘锦;生态系统;格局
中图分类号:S181文献标识码:ADOI:10.19754/j.nyyjs.20200815040
收稿日期:2020-06-29
作者简介:李道宁(1987-),男,硕士,工程师。研究方向:生态学、环境工程。
引言
生态系统是人类生存和社会经济可持续发展的基础。定期开展生态状况调查与评估,可以系统地掌握生态系统状况及其变化特征,提高生态系统监管水平,促进产业结构优化和经济增长方式转变,推进生态文明建设。2013年,辽宁省依据国家部署,启动了全省2000—2010年生态环境10a变化调查,全面、系统地获取了全省生态环境状况的第一手资料。其中,重点研究和分析了盘锦市及辽河保护区的生态系统分布及格局变化,为盘锦市生态环境保护和国民经济建设提供了重要支撑[1,2]。
盘锦市位于辽宁省西南部,辽河三角洲中心地带,市区距省城沈阳市155km。地理坐标为N40°39′~41°27′,E121°25′~122°31′。总面积4071km2,占辽宁省总面积的2.75%。盘锦市地貌类型为由辽河、大辽河、大凌河及其支流冲积而成的冲积平原。多水无山,地势低洼平坦。河口一带为复合三角洲,近海以堆积型地貌为主[3]。
2010—2015年是东北老工业基地振兴背景下经济社会快速发展的5a,是历史上生态系统承受人类干扰和气候变化双重影响巨大的5a,同时也是盘锦市生态保护与建设投入较大的5a。在多种因素综合作用下,盘锦市生态环境发生了巨大变化,呈现出新的特征。如何面对环境保护方面的重大转型并抓住改善机遇,正确处理环境与发展的关系,已成为影响全局的重大问题。为了更科学地谋划环境保护目标任务,系统了解和掌握盘锦市典型区域内的生态系统状况时空变化规律,综合评估过去5a生态状况变化趋势,针对盘锦市开展生态状况变化(2010—2015)调查与评估工作,为区域生态保护管理与决策提供高效支撑与服务,对促进盘锦市生态系统保护发展新局面、大力推进生态文明进程具有重要意义[4,5]。
1研究内容与方法
利用遥感调查结合地面观测的技术,以盘锦市河口区典型区域为研究对象,采用基于灰度分割的方法,通过ENVI遥感图像处理软件和ArcGIS软件提取典型区域边界,综合生态系统类型、自然地理分布等,布设野外核查樣点,开展典型区域生态系统野外实地核查。利用不同时相的遥感、土地利用、环境监测等数据与技术手段,调查2000、2010和2015年典型区域各类生态系统的面积与分布;通过生态系统类型转移矩阵和综合生态系统动态度等指标,分析典型区域各类生态系统面积和分布的多年变化[6]。
2分析与结论
2.1盘锦市生态系统构成分析
2.1.12000年盘锦市生态系统构成
盘锦市城区陆地总面积5520.85km2。2000年一级生态系统中耕地面积最大,为2088.85km2,占盘锦总面积的59.73%。其中,水田面积最大,为1651.18km2,占盘锦总面积的47.21%;旱地面积437.75km2,占盘锦总面积的12.52%。湿地生态系统面积第2,为963.77km2,占盘锦总面积的27.56%。其中,草本湿地面积最大,为42.62km2,占盘锦总面积的21.23%;其次水库坑塘面积为150.74km2,占盘锦总面积的4.31%;河流面积56.74km2,占盘锦总面积的1.62%;运河/水渠面积为12.59km2,占盘锦总面积的0.36%。人工表面生态系统面积第3,为427.90km2,占盘锦总面积的12.24%。其中,建设用地面积最大,为361.37km2,占盘锦总面积的10.33%;交通用地为66.62km2,占盘锦总面积的1.9%。草地、林地和其它生态系统类型共占盘锦总面积不到1%。其中,草地面积9.32km2,占盘锦总面积的0.26%;林地面积2.26km2,占盘锦总面积的0.06%;其它面积5.01km2,占盘锦总面积的0.14%。
2.1.22010年盘锦市生态系统构成
2010年一级生态系统中耕地面积最大,为2037.66km2,占盘锦总面积的58.12%。其中,水田面积最大,为1603.84km2,占盘锦总面积的45.74%;旱地面积433.82km2,占盘锦总面积的12.37%。湿地生态系统面积第2,为933.21km2,占盘锦总面积的26.62%。其中,草本湿地面积最大,为730.77km2,占盘锦总面积的20.84%;其次水库坑塘面积为133.89km2,占盘锦总面积的3.82%;河流面积55.97km2,占盘锦总面积的1.6%;运河/水渠面积为10.93km2,占盘锦总面积的0.31%。人工表面生态系统面积第3,为512.90km2,占盘锦总面积的14.62%。其中,建设用地面积最大,为431.76km2,占盘锦总面积的12.31%;交通用地为81.13km2,占盘锦总面积的2.31%。草地、林地和其它生态系统类型共占盘锦总面积不到1%。其中,草地面积9.33km2,占盘锦总面积的0.26%;林地面积2.28km2,占盘锦总面积的0.06%;其它面积10.73km2,占盘锦总面积的0.31%。
2.1.32015年盘锦市生态系统构成
2015年一级生态系统中耕地面积最大,为1993.80km2,占盘锦总面积的56.79%。其中,水田面积最大,为1700.58km2,占盘锦总面积的48.44%;旱地面积293.22km2,占盘锦总面积的8.35%。湿地生态系统面积第2,为974.84km2,占盘锦总面积的27.77%。其中,草本湿地面积最大,为751.81km2,占盘锦总面积的21.41%;其次水库坑塘面积为149km2,占盘锦总面积的4.24%;河流面积59.89km2,占盘锦总面积的1.7%;运河/水渠面积为13.84km2,占盘锦总面积的0.39%。人工表面生态系统面积第3,为528.65km2,占盘锦总面积的15.06%。其中,建设用地面积最大,为459.16km2,占盘锦总面积的13.08%;交通用地为68.47km2,占盘锦总面积的1.95%。草地、林地和其它生态系统类型共占盘锦总面积不到1%。其中,草地面积3.749km2,占盘锦总面积的0.11%;林地面积5.02km2,占盘锦总面积的0.14%;其它面积4.45km2,占盘锦总面积的0.13%。
2.2盘锦市生态格局变化与分析
2.2.12000—2015年盘锦市生态格局变化与分析
2000—2015年15a间,盘锦市人工表面、林地、湿地生态系统的面积均有所增加(表4)。其中,人工表面面积增加最多,增加了98.56km2,增加率为23.04%;耕地面积减少最大,为95.43km2,其次为其它、草地。
从一级生态系统转移矩阵来看(表5),2000—2015年盘锦市各生态系统类型变化转移主要发生在耕地、人工表面之间,15a来增加的人工表面生态系统的主要转换来源是耕地生态系统,耕地向人工表面转出面积为174.16km2,人工表面向耕地转出面积为94.24km2。
2.2.22010—2015年盘锦市生态格局变化与分析
2010—2015年这5a间,盘锦市湿地面积增加最大,为37.56km2,其后依次为人工表面、林地;2010—2015年盘锦市人工表面生态系统类型共增加15.71km2,增加率为3.06%,耕地面积减少最大,为43.85km2,其次为其它、草地。
从一级生态系统转移矩阵来看,2010—2015年盘锦市各生态系统类型变化转移主要发生在耕地、人工表面之间,5a来增加的人工表面生态系统的主要转换来源是耕地生态系统,耕地向人工表面转出面积为126.47km2,人工表面向耕地转出面积为105.59km2。
3对策建议
2000—2015年,盤锦市各生态系统类型变化转移主要发生在耕地、人工表面之间,人工表面生态系统类型共增加98.56km2,增加率为23.04%,主要转换来源是耕地生态系统,共转移174.16km2。2010—2015年,盘锦市人工表面生态系统类型共增加15.71km2,增加率为3.06%,5a来增加的人工表面生态系统的主要转换来源同样是耕地生态系统,共转移126.47km2。
盘锦市是辽宁沿海经济带重要的组成区域,在沿海经济带的带动下,盘锦市的经济、社会有了一定的发展,城镇规模有所扩大,同时积极发展农业及特色养殖业,给农业发展带来积极的影响[7]。但是,随着农业产业化经营水平提高,稻田养蟹、养鱼面积不断扩大,盘锦生态系统格局也发生了明显变化,对生态系统稳定性也产生了重大影响。辽河口湿地地区人口密度大,经济活动强烈,生态功能变化主要是由于水稻田的开发、人口的聚集与石油工业的建设[8]。盘锦市作为辽河三角洲地区的主要城市,沿海湿地等大量生态用地在盘锦生态环境建设中发挥着重大的作用。近些年,盘锦市生态系统格局耕地转变为人工表面的现象较为严重,长此以往盘锦市生态系统格局,特别是辽河口湿地生态系统可能出现水资源短缺、生态环境脆弱等问题[9,10]。
综上所述,可以从提高生态系统生产能力、控制人口数量、调整产业结构等方面维护盘锦市生态安全格局。自然生态系统的保护与植被生长和生产能力密切相关,盘锦市林地较少,多为湿地生态系统,城市建设中应当合理规划,提高土地利用率,减少侵占湿地生态系统;盘锦市处于辽河三角洲地区,沿海经济发达,增加了区域的人口压力,应注意产业结构调整,合理发展绿色经济、生态产业等环境友好型企业,减少对自然生态系统的破坏;严格控制耕地、养殖业用地以及城市建设用地的无序扩张。有效利用自然保护区设置等制度措施,维护地区生态系统格局稳定。
参考文献
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(责任编辑常阳阳)