2000～2015年沈阳市生态系统质量变化分析

张 弨

(辽宁省生态环境保护科技中心，辽宁 沈阳 110161)

1 引言

生态环境为人类提供自然资源、空间环境和基本的物质条件，是人类生存的基本保障和社会赖以发展的物质基础[1]。生态环境质量是多种因素共同作用的结果，包括自然因素和人为因素，可以通过气候、地形、生物量、土地覆被和植被数据来反映。植被在地球环境系统的形成过程中起着积极作用，是陆地生态系统的主体，是保障生态环境质量的基础，因此从植被的角度掌握区域生态环境质量状况对维护区域安全具有重要作用[2]。

2 研究区域概况

沈阳市地处中国东北地区南部，辽宁省中部，总面积1.29万km2，位于东经122°25′9″～123°48′24″，北纬41°11′51″～43°2′13″。沈阳市共下辖10区、2县以及1个县级市，属大陆性季风气候[3]，地势东高西底，东部主要为低山丘陵地区，属于辽东丘陵的延伸部分，西部是辽河、浑河冲击平原，境内有辽河、浑河、饶阳河、柳河等四条大型河流。

3 研究方法

本文对30 m Landsat TM /HJ-1遥感数据、250 m MODIS NDVI遥感数据进行遥感解译，获取了2000、2010和2015年三期沈阳市植被覆盖度等数据，研究沈阳市森林、草地、湿地等自然生态系统类型生态系统质量的变化情况。

植被覆盖度是反映地表植被覆盖状况和监测生态环境的重要指标。植被指数与植被覆盖度有较好的相关性，可以用归一化植被指数来计算植被覆盖度。根据像元二分模型理论，可以认为一个像元的NDVI值是由绿色植被部分贡献的信息与无植被覆盖部分贡献的信息组合而成，植被覆盖度可根据公式获得：

(1)

式(1)中，Fc为植被覆盖度；NDVI为通过遥感影像近红外波段与红光波段的发射率来计算；NDVIveg为纯植被像元的NDVI值；NDVIsoil为完全无植被覆盖像元的NDVI值[4～6]。

4 结果与分析

4.1 林地生态系统年均植被覆盖度空间格局及变化

2000～2015年，沈阳市林地生态系统年均植被覆盖度状况呈升高趋势，在2000～2010年，处于植被覆盖度较高级别的区域面积占比降低，植被覆盖度中级及较低级别的区域面积占比升高；2010～2015年，林地生态系统年均植被覆盖度降低幅度较大，但年均植被覆盖度状况有转好趋势，植被覆盖度中级及较高级别的区域面积占比升高。

2000～2010年，林地生态系统中，约5%面积的低级别植被覆盖度年变异系数区域转移至较低和中级别；2010～2015年，约4%面积的中级别植被覆盖度年变异系数区域转移至较低以下级别，约15%面积的较低级别植被覆盖度年变异系数区域转移至低级别(表1、表2)。

表1 沈阳市林地生态系统年均植被覆盖度各等级面积及比例

表2 沈阳市林地生态系统植被覆盖度年变异系数各等级面积及比例

4.2 草地生态系统年均植被覆盖度空间格局及变化

2000～2015年，沈阳市草地生态系统年均植被覆盖度状况呈现升高趋势， 其中，较低级、中级和较高级植被覆盖区域面积有所增加，无高植被覆盖度区域。

2000～2015年，沈阳市草地生态系统植被覆盖度年变异系数分布情况基本无变化。2000～2010年，草地生态系统中，近2%面积的较低级别植被覆盖度年变异系数区域转移至中级别；2010～2015年，近2%面积的中级别植被覆盖度年变异系数区域转移至较低级别(表3、表4)。

表3 沈阳市草地生态系统年均植被覆盖度各等级面积及比例

表4 沈阳市草地生态系统植被覆盖度年变异系数各等级面积及比例

4.3 湿地生态系统年均植被覆盖度空间格局及变化

2000～2015年，沈阳市湿地生态系统年均植被覆盖度状况呈升高趋势，在2000～2010年，处于植被覆盖度中级及较低级别的区域面积占比降低，植被覆盖度低级的区域面积占比升高；2010～2015年，年均植被覆盖度状况有转好趋势，植被覆盖度中级及较高级别的区域面积占比升高。

2000～2015年，沈阳市湿地生态系统植被覆盖度年变异系数分布情况基本无变化。2000～2010年，湿地生态系统中，约43%面积的较低级别植被覆盖度年变异系数区域转移至中级别；2010～2015年，约34%面积的中级别植被覆盖度年变异系数区域转移至较低级别(表5、表6)。

表5 沈阳市湿地生态系统年均植被覆盖度各等级面积及比例

表6 沈阳市湿地生态系统植被覆盖度年变异系数各等级面积及比例

5 结论

通过对沈阳市林地、草地、湿地生态系统质量变化进行分析得出，2000～2015年沈阳林地生态系统植被覆盖度空间基本格局主要集中在较低、中级和较高级水平，林地生态系统年均植被覆盖度降低幅度较大，但年均植被覆盖度状况有转好趋势；草地生态系统植被覆盖度空间基本格局主要集中在低、较低和中级水平，草地生态系统年均植被覆盖度状况呈升高趋势；湿地生态系统植被覆盖度空间基本格局主要集中在低、较低和中级水平，湿地生态系统年均植被覆盖度状况呈升高趋势。

2000～2015年，沈阳市林地、草地、湿地生态系统年均植被覆盖度状况呈升高趋势，植被生态质量的不断改善与近年来沈阳市紧密围绕加快建设生态文明战略，构建优美生态环境有密切的联系。但沈阳市仍存在着植被空间分布不均，部分区域植被覆盖度相对偏低等问题，主要是因为近年的经济开发建设活动带来一定程度的植被破坏。