衡阳市湿地景观格局演变及驱动力研究★

冯 倩 陈 坚 李 涛 王 宽 齐增湘

(南华大学建筑学院，湖南 衡阳 421000)

景观生态学主要是对景观过程、景观格局等进行研究[1,2]，景观格局演变即景观格局的时间异质性，湿地是景观生态学重要研究对象，目前湿地景观格局的研究主要包括湿地景观面积变化、湿地景观类型转换、湿地景观动态模型以及景观格局指数分析[3,4]。本文以衡阳的湿地为研究对象，应用景观生态学的景观格局指数等研究方法[5-7]探讨衡阳市的湿地景观格局的演变，找出引起变化的驱动机制，提出科学的管理对策。

1 研究区概况

衡阳市位于湖南省南部，华南地区，湘南地区中心城市，亚热带季风气候，地形属典型的盆地，衡阳下辖5区、5县、2市，本次研究范围为衡阳市行政范围内，总面积15 310 km2[8]。

2 研究方法

2.1 湿地概念(分类)

本研究的对象是衡阳市湿地景观格局，根据衡阳市的土地利用类型将衡阳市土地分为旱地、林地、草地、湿地、建设用地及荒地，其中湿地主要包括水田、河渠、水库坑塘、滩涂和沼泽[9]。

2.2 数据和指标的选取与处理

本文选取了衡阳市2000年，2005年，2010年，2013年四个年份的土地利用遥感数据，精度为30 m×30 m，结合Arcgis10.2和Fragstats4.2软件，对衡阳市湿地景观格局指数进行计算，根据湿地景观的特性以及研究意义，选择了以下景观格局指数[10]描述衡阳市湿地景观格局演变特征。

1)斑块类型面积(CA)。

生态学意义：各类指数计算基础。

2)斑块平均面积(MPS)。

生态学意义：指征斑块破碎度，反映景观异质性的关键。

3)斑块分形指数(AWMPFD)。

生态学意义：反映斑块形状。

4)香农多样性指数(SHDI)。

生态学意义：反映景观异质性，指示斑块类型非均衡分布状况。

5)优势度指数(D)。

生态学意义：反映景观中是否存在优势斑块。

6)蔓延度指数(CONTAG)。

CONTAG=

生态学意义：描述景观里不同斑块类型的团聚程度或延展趋势。

3 结果分析

3.1 衡阳市湿地景观格局指数分析

衡阳市湿地景观面积从2000年到2013年呈增长趋势，但斑块平均面积减少，表明衡阳市湿地景观破碎度增加。2000年衡阳市湿地蔓延度指数为89.7，表明衡阳市湿地中存在具有连通度极高的优势斑块，从2000年到2013年逐年降低，表明从2000年到2013年衡阳市湿地景观虽然仍旧存在连通性好的优势斑块，但景观的破碎化程度呈上升趋势。衡阳市湿地景观的多样性指数在2000年为0.294，2013年为0.297，整体上多样性呈增长趋势，表明衡阳市湿地景观中各类型斑块分布更均匀，但总体来说，多样性指数过低，不利于景观的良好发展。从2000年到2013年衡阳市湿地景观优势度指数的减少也同样表明在衡阳市湿地景观中斑块类型趋于均质化，但从数值来看，优势度指数过高，有待进一步优化(见图1)。

3.2 各斑块类型景观格局指数分析

衡阳市湿地景观中水田斑块面积最大，2000年—2013年面积所占比例在93%以上，属于绝对的优势景观，是优势度指数过高的主要原因。水田斑块面积变化不大，斑块数逐年增加，斑块平均面积减少，表明水田景观呈破碎化趋势；斑块分形指数从2000年到2013年逐年下降，由于水田是人工湿地，受人类活动影响剧烈，呈现形状规则化的特点。河渠斑块数从2000年到2013年变化明显，尤其在2005年—2010年，河渠斑块数减少56%，斑块平均面积增长将近57%，表明衡阳市河渠湿地的斑块连通度大大提高。河渠斑块分形指数从 2000年到2013年逐年减少，表明河渠形状趋向规则化，原因在于对河渠的整治力度加强。水库坑塘斑块在衡阳市湿地斑块类型中斑块数波动最为明显，从2000年到2005年增加392个，到2010年又减少650个，呈现出破碎又聚合的趋势。从斑块分形指数看，形状也是趋于规则化，体现出人工湿地的特点。自然湿地在衡阳市湿地类型中占比重较小，滩地斑块面积从2000年到2013年增长了将近一倍，斑块数从2000年到2005年先增长后减少，整体呈增长趋势，表明滩地景观也趋于破碎。但滩地斑块的平均斑块分形指数有所上升，形状趋于复杂化。沼泽斑块在衡阳市湿地类型中面积极少，到2013年消失，因为衡阳市属于内陆城市，少有这类自然湿地类型(见图2)。

3.3 湿地景观格局演变驱动力分析

湿地景观格局的变化主要由内外驱动因素对于景观要素的干扰作用，而自然和人为因素均可以对城市景观整体结构、空间构型以及斑块特征产生显著影响，衡阳市湿地主要由人工湿地构成，因此人类活动为主要的驱动因素。

3.3.1自然驱动因子

自然因子对湿地的影响主要表现在降水和温度上。降水影响湿地的水资源来源，温度影响湿地水分的蒸发。从衡阳市年均降水量和温度的变化来看，与衡阳市湿地面积变化没有明显的关系，见图3。

3.3.2人为驱动因子

人为驱动因子主要表现在两个方面，一是土地利用类型的转变对湿地斑块类型面积的影响，另一个是人类活动对湿地的影响。多年来，衡阳市推行“减少农民，增加市民”的政策，城镇人口从2005年的244.2万人到2017年增加到377.99万人(来源：衡阳市统计局)。从2000年到2013年城市人口密度也呈增长趋势，2005年—2010年增长速度与湿地面积增长速度几乎一致，城市人口密度增长与湿地面积变化也保持一致，充分说明衡阳市湿地景观格局的变化与人类活动密切相关(见图4)。

4 讨论与结论

通过对衡阳市2000年—2013年的湿地景观格局演变研究，得出以下结论：

1)2000年—2013年间，衡阳市的湿地面积呈微弱的增长趋势，但是斑块数明显增加，景观趋于破碎化，最显著时期在2000年—2005年；2)2000年—2013年间，衡阳市湿地景观多样性指数上升，优势度指数逐年下降，趋势较好，但优势度指数严重偏高，其中优势斑块类型水田湿地占93%以上，湿地景观分布极不均匀；3)湿地格局变化主要受到自然因素和人为因素的影响。从衡阳市湿地的特点来看，由于人工湿地占大部分，因此主要的影响来自于人类的活动。基于衡阳市湿地格局演变的研究结果，本文认为衡阳市对于湿地管理有几点改进措施：加强湿地资源的动态监测与数据的及时更新；建立和完善湿地保护法律法规；加强湿地保护的宣传教育；建设良好的城市生态环境来保证湿地的良好发展。