2013～2016年辽河口碱蓬湿地时空动态变化分析

陈官滨，刘伟男，贾越平，宋 鑫，刘洪洋，肖岚清，李 微

盐地碱蓬，别称翅碱蓬（Suaeda salsa），是辽河口滨海湿地的重要先锋植物，具有较强的耐盐性，对改良土壤生境、辽河口湿地生态系统的正常演替具有重要作用，其群落形成了重要的景观“红海滩”[1]。由于人类活动以及植被群落演替等自然因素的影响，近几年湿地内翅碱蓬群落退化明显，影响滨海湿地生态系统稳定。因此，对辽河口翅碱蓬生物量进行时空监测变得十分必要。

遥感技术具有宏观性、多波段性、时相性、无损和节省人力物力等优势，已经成为滨海湿地植被研究中的重要手段和方法[2-4]。其中2010年吴涛等[5-6]，2014、2016年牟蒙等[7-8]构建了翅碱蓬生物量反演模型，精度较好。本文以辽河口滨海湿地作为研究区域，选用反演翅碱蓬地上生物量的TSAVI植被指数线性模型，基于分类后的翅碱蓬遥感影像数据，反演该区域2013～2016年翅碱蓬地上生物量，获得翅碱蓬地上生物量空间分布图，分析研究区域翅碱蓬生物量的时空动态变化趋势。

1 材料方法

1.1 研究区域及数据源

辽河口滨海湿地位于辽宁省盘锦市境内，地理位置121°23'～122°29'E，40°39'～41°27'N，湿地内拥有全国面积最大的苇田和全国面积最大的奇特自然景观“红海滩”，为丹顶鹤、黑嘴鸥等珍稀鸟类与动物提供良好的生存环境[9]。本研究采用2013年9月28日、2014年7月13日、2015年9月2日和2016年9月20日的Landat OLI数据。本研究数据进行了裁剪、辐射定标和大气校正等预处理。

1.2 研究方法

通过决策树分类方法对翅碱蓬分布面积进行提取。选用团队前期研究中获得的翅碱蓬遥感定量反演模型TSAVI线性模型[7]：

该线性模型的拟合优度r2为0.83，显著程度（F值）相对较高，在0.001置信水平上非常显著，具有较高的计算效率，作为碱蓬湿地中翅碱蓬生物量的卫星反演模型。

2 结果与分析

2.1 分布面积变化

利用决策树分类技术提取2013～2016年研究区域翅碱蓬的地理分布信息。经统计，2013年，翅碱蓬分布面积达为20.55 hm2，2014年，分布面积增加到26.58 hm2，到2015年，分布面积有所降低，为28.75 hm2，2016年，分布面积大幅度缩减到8.29 hm2。辽东湾翅滨海湿地内碱蓬分布面积在2013～2016 4年间总变化趋势：2013～2015年，辽河口滨海湿地翅碱蓬分布面积呈现出增加的趋势，2016年，分布面积大幅度减少。

2.2 生物量变化

反演获得的翅碱蓬地上生物量，经统计，2013年的生物量为7.45×106kg，2014年增加到11.79×106kg，2015年下降到9.03×106kg，2016年大幅下降到2.82×106kg。生物量则呈现出2013～2016年先增长然后逐渐降低的趋势，2016年生物量降低明显。

2013～2016年，翅碱蓬湿地面积及生物量变化趋势如图1所示。由图1可知，2013年和2014年，翅碱蓬生物量和分布面积变化趋势一致，呈上升趋势。2015年，分布面积最大，但其生物量却低于前两年，在2015年的调查中发现，翅碱蓬长势萎靡，密度十分稀疏，叶片饱满度下降，光泽度也明显不如前两年，调查结果与本研究结论相符合。2016年，翅碱蓬的生物量和分布面积则都呈现出大幅度下降的现象。2013～2016年，翅碱蓬的生物量是呈先上升后下降趋势，生物量和分布面积之间既有联系，又有一定不同。

图1 生物量及面积变化趋势

3 结语

本研究利用决策树分类技术和生物量反演模型获得2013～2016年辽河口湿地翅碱蓬的面积分布和生物量信息，辽河口湿地内翅碱蓬分布面积在2013～2016年呈现先上升后大幅度降低的趋势，生物量变化趋势呈现出先上升后下降的趋势，2016年生物量大幅度下降。2015年翅碱蓬生物量和分布面积变化趋势不一致。

[参考文献]

[1] 邵 璐，姜 华.辽宁碱蓬根际土壤真菌多样性的季节变化及其耐盐性[J].生态学报，2016（4）：1050-1057.

[2] HARDISKY M，GROSS M，KLEMAS V.Remote sensing ofcoastal wetlands[J].Bioscience，1986（36）：453-460．

[3] 童庆禧，郑兰芬，王晋年，等.湿地植被成像光谱遥感研究[J].遥感学报，1997，1（1）：50-57

[4] 傅 新，刘高焕，黄 翀，等.湿地翅碱蓬生物量遥感估算模型[J].生态学报，2012，32（17）：5355-5362.

[5] 吴 涛，赵冬至，康建成，等.基于现场光谱的翅碱蓬生物量遥感反演方法研究[J].光谱学与光谱分析，2010，30（5）：1336-1341．

[6] 吴 涛，赵冬至，康建成，等.辽东湾双台子河口湿地翅碱蓬（Suaeda salsa）生物量遥感反演研究[J].生态环境学报，2011，20（1）：24-29.

[7] 牟 蒙，李 微，刘 远，等.盐生植被翅碱蓬生物量定量反演研究[C].北京：中国环境科学学会，2014中国环境科学学会学术年会，2014：8.

[8] 李 微，牟 蒙，陈官滨，等.基于TSAVI的OLI模拟数据翅碱蓬生物量反演研究[J].光谱学与光谱分析，2016（5）：1418-1422.

[9] 杨 帆，赵冬至，索安宁.双台子河口湿地景观时空变化研究[J].遥感技术与应用，2008（1）：51-56.