黄河三角洲丹顶鹤适宜生境变化研究

赵晓旭

（河海大学地球科学与工程学院，江苏 南京 210098）

黄河三角洲以山东省东营市垦利县宁海为轴点，北起套尔河口，南至淄脉河口，向东撒开呈扇状地形，海拔高程低于15 m，面积达5 450 km2。三角洲属温带季风型大陆性气候，四季分明，光照充足，区内自然资源丰富。1991年在此设立了自然保护区，1992年晋升为国家级自然保护区，以保护黄河口原生湿地生态系统和丹顶鹤、白头鹤等珍稀濒危鸟类。黄河三角洲是目前丹顶鹤越冬的最北限，每年大概有200只左右在此越冬，有800只左右迁徙经过。

本次研究应用遥感及地理信息系统，对黄河三角洲丹顶鹤湿地进行景观格局指数分析，探索生境变化对丹顶鹤的影响，为今后湿地保护工作提供依据。

1 研究方法

1.1 数据处理平台

本次研究采用的原始影像数据为1992-8-24和2001-8-9的TM影像,黄河三角洲分类数据由ArcGIS9.3地理信息系统软件进行后期处理，湿地景观格局指数计算采用Fragstats3.3。

1.2 湿地图像处理

采用1992、2001年黄河三角洲自然保护区湿地分类数据，即1992、2001年的湿地分类*.shp文件。

在湿地类型演化的过程中，由于自然原因以及数据处理因素，前后年份的陆地边界线不能保证完全重合，使得研究区域前后总面积不一致。因此，为了保证后继工作中表征前后变化量的各种景观格局指数有实际意义，对数据进行了处理以保证在进行指数计算时用到的前后两期栅格数据能够完全重合。

1.3 适宜生境分析与景观格局指数选取

根据调查表明，丹顶鹤在保护区内的分布较为广泛，不仅有原生湿地类型（盐蒿滩、草滩），也有人工湿地类型（盐田、麦田、芦苇地）。黄河三角洲地区与盐城地区同为丹顶鹤越冬地，前后保护区丹顶鹤生活习性统一，生境的选择机制相仿，可以沿用前人研究。据此可将黄河三角洲分类为适宜生境与不适宜生境，适宜生境包括：高盐碱滩涂、翅碱蓬滩涂、芦苇沼泽、草甸、灌草丛、人工盐沼、农田，其中翅碱蓬滩涂与芦苇沼泽为最适宜生境。人类干扰是影响丹顶鹤生境分布的主要因素，本文从湿地景观类型的角度出发，不考虑相同景观内部人类活动频繁度的差异性，不同生境类型代表不同的人类活动强度。

本研究的目标是从宏观尺度上来分析研究区景观格局的变化，用以判断丹顶鹤生境的变化趋势。本文选用了景观类型面积、归一化景观形状指数、Shannon景观多样性指数、景观优势度指数、Shannon景观均匀性指数及动态度模型、转移矩阵等参数进行分析。

2 湿地景观格局指数分析

2.1 湿地景观格局特征

各时期湿地景观类型基础信息见表1。

各时期Shannon景观多样性指数等如下（此处指数计算使用未添加海域类别的原始数据）：多样性指数1992年为1.905 7，2001年为1.905 5；均匀度指数1992年为0.794 8，2001年为0.794 7；优势度指数1992年为0.205 2，2001年为0.205 3；景观斑块密度1992年为0.189 4，2001年为0.202 3；蔓延度指数1992年为57.103 7，2001年为 57.255 1。

表1 湿地景观类型基础信息统计表

2.2 湿地景观格局分析

各时期湿地景观类型面积变化见表1。

对各类型湿地景观的动态度进行计算，各生境动态度为：海域-0.057，河流-0.031，居民点 0.023，农田-0.007，人工盐沼 2.792，林地 0.004，水域 0.069，灌草丛-0.056，草甸0.082，芦苇沼泽-0.057，翅碱蓬滩涂-0.035，高盐碱滩涂0.046。

在ArcGIS中对两期数据进行湿地转移混淆矩阵的计算。分析可得：在1992—2001年，面积前后变化较小的是农田、林地、居民点（动态度<0.03），其他景观面积均变化明显。其中适宜丹顶鹤的生境面积总和由5.85万hm2增至6.29万hm2，从混淆矩阵中可以看出，海岸线的推进与侵蚀使得陆地面积增加了3 635.6 hm2，这部分陆地大部分形成适宜丹顶鹤生境的沿海滩涂，使得原陆地生境面积变化不显著。

人工盐沼的面积变化最为明显，由起初的124.7hm2增长至3 607.6 hm2，主要是由于林地与农田的盐碱化加重同时人工加以利用导致。自然湿地总面积由38 380.7 hm2增长至40 670.5 hm2，其中灌草丛、翅碱蓬滩涂、芦苇沼泽面积有明显下降，草甸与高盐碱滩涂面积明显增加，适应生境内部有着明显的湿地类型转移。

前后两期数据中的多样性指数、均匀度指数、优势度指数、蔓延度指数均没有明显的变化，只有景观斑块密度有所增加。景观形状指数计算结果如图1所示。从图1中可以看出，除人工盐沼与高盐碱滩涂外，其他适应生境景观斑块形状指数或有所增加或维持稳定。

2.3 湿地生境变化

据黄河利津水文站资料显示：1995年黄河断流120 d；1996年黄河断流126 d；1997年黄河断流210 d；1998年黄河断流173 d。期间黄河口湿地也因淡水供给严重不足，引起海水倒灌，土地盐碱化，生态失衡，生物植被大面积死亡，珍禽鸟类相应减少。

3 结语

黄河三角洲丹顶鹤适宜生境面积变化不明显，最适宜生境退化严重，综合以上分析得出下面结论。

1）2001 年黄河三角洲宏观生态有了较好的恢复，但景观破碎度较1992年有所增加；丹顶鹤适宜生境内部有较强烈的景观转换，但总面积未受到明显影响。2）滩涂遭受明显的海水侵蚀，同时河口造陆使得大面积的海面形成沿海滩涂，使得高盐碱滩涂的空间位置有着明显的变换，翅碱蓬滩涂在遭受海水侵蚀的同时盐碱化也较为严重，芦苇沼泽湿地和翅碱蓬滩涂湿地萎缩严重，草甸面积增加，河口湿地干旱化趋势明显，丹顶鹤最适宜生境遭破坏显著。3）生境的破碎化程度有所加强，这对于丹顶鹤的生存是不利的。破碎化程度的增加和干旱化使湿地生态系统的抗干扰能力减弱。

［1]颜忠诚，陈永林.动物的生境选择［J］.生态学，1998,17(2):43-49.

［2]舒莹，胡远满，郭笃发，等.黄河三角洲丹顶鹤适宜生境变化分析［J］.动物学，2004，39(3):33-41.

［3]宗秀影，刘高焕，等.黄河三角洲湿地景观格局动态变化分析［J］.地球信息科学学报，2009，11(1):91-97.