基于遥感影像监测土默特左旗湿地动态变化

张 磊，刘倩雯，刘彦涛，刘湘杰，东 明

(1.内蒙古自治区林业监测规划院；2.内蒙古环科园环境科技有限责任公司;3.内蒙古自治区林业和草原保护总站,内蒙古 呼和浩特 010020；4.中国林业科学研究院沙漠林业实验中心，内蒙古 磴口 015200)

湿地是位于陆生和水生生态系统之间的过渡性地带，是水陆相互作用形成的一种独特的、多功能的生态系统，它是生物多样性的摇篮，拥有强大的生态净化作用，在保护野生动植物资源、涵养水源、保护水土流失方面扮演着极其重要的角色[1～2]。湿地与森林、海洋并称为全球三大生态系统，享有“地球之肾”的美名[3]。湿地是指天然的或人工的、永久性或间歇性的沼泽地、泥炭地、水域地带、带有静止或流动、淡水、半咸水及咸水水体，包括水深不超过6m的水域[4]。

为了更好地了解土默特左旗湿地现状，及时掌握湿地动态变化情况，实现对湿地资源全面、客观地分析评价，为湿地资源的保护、管理和合理利用提供统一完整、及时准确的基础资料和决策依据，为保护、管理及合理利用湿地资源服务。

1 材料与研究方法

1.1 研究区概况

土默特左旗地形受地质构造、内外营力的控制，由于盆地长期下沉，故以堆积地形为主。北部山地，属阴山山系中段的大青山中部，为切割较深的中、低山地，大青山南北两侧不对称，地势向北倾斜，南坡面临土默川平原，断层壁立，重峦叠嶂，山势挺拔陡峻，沟谷深切狭窄。山区海拔在1 300m～2 200m之间，坡度介于15°～45°，最高山峰位于大青山中段的金銮殿山顶峰，海拔高度2 271.6m，平原区海拔在1 000m左右，最低处位于哈素海湖区，海拔高度988.5m。南部山前为平原，属土默川平原的北缘，坦荡辽阔，山地南部渐趋下降，接受来自山地沟谷冲、洪积物的堆积，形成了东西向带状分布的山前倾斜平原和黄河、大黑河冲积、湖积平原。土默特左旗属温带大陆性季风气候，其特点是：冬季寒冷而漫长，夏季炎热而短促，日照率高，无霜期短，年温差及日温差较大，降水少而蒸发强烈，高温与多雨同季，风沙天气较多[5,6]。年平均气温为6.3℃，最冷的1月份平均最低气温为-12.7℃，最热的7月份平均最高气温为22.2℃，≥10℃的积温2 804℃。

土左旗土壤主要有5个土类，即灰褐土、栗钙土、草甸土、沼泽土、盐土。灰褐土主要分布于北部大青山山地和山前洪积扇中上部，属于阴山山地的垂直带土壤；草甸土主要分布在黄灌渠、黑灌渠和什拉乌素河大面积冲积平原上，属非地带性土壤；沼泽土主要分布于黄灌区及其冲积扇缘的低洼处，属水成土壤；盐土多呈片状，与盐化草甸土壤嵌分布；栗钙土主要分布在沙尔沁镇与和林县接壤的东南角，地形为波状丘陵和丘间低地。

由于南北地形、地势的差异较大，水、热条件截然不同，因此，土默特左旗的自然植被类型也不同，植被分布规律总的特点是，从北向南，由森林草原逐渐过渡为灌丛草原和草甸草原。同时，受非地带性生境条件的影响，尚有盐生植被和沼泽草甸植被相间分布。

1.2 研究方法

1.2.1 湿地类型划分。湿地类型的划分是湿地科学的重要基础性工作，也是湿地保护利用决策的依据。同一类湿地具有大致相同的发育环境、彼此接近的功能和性质大体相同的保护利用方向[7]。根据《全国湿地资源调查技术规程》和《自治区湿地资源调查技术实施细则划分标准》，土默特左旗湿地类型划分为河流湿地、湖泊湿地、沼泽湿地、人工湿地等4类。

1.2.2 湿地面积获取。本研究以2010年湿地资源调查数据为基础，依据2016年数字正射影像对土默特左旗湿地进行判读、区划，并结合实地调查，得到该旗湿地类型、面积、分布、植被类型及其面积等信息。调查范围包括符合湿地定义所辖范围内的各类湿地资源，包括面积为8hm2(含8hm2)以上的湖泊湿地、沼泽湿地、人工湿地以及河流湿地。

2 结果

2.1 湿地面积按不同类型分布

土默特左旗湿地面积总计7 026.24hm2，其中河流湿地990.34hm2，湖泊湿地1 456.92hm2，沼泽湿地2 105.53hm2，人工湿地2 473.45hm2。详见表1。

表1 土默特左旗各类型湿地面积、比重

图1 土默特左旗湿地面积按湿地类型统计

2.2 湿地分布特征

河流湿地分为永久性河流和季节性或间歇性河流，总面积为990.34hm2，其中，永久性河流面积为653.81hm2，占河流湿地的66.0%，包括大黑河、小黑河、水磨沟、龚家圪旦西北河；季节性或间歇性河流面积为336.53hm2，占河流湿地的34.0%，包括郭家营村、金海水库引水渠、什拉河；湖泊湿地为永久性淡水湖哈素海，水域面积为1 456.92hm2；沼泽湿地分为草本沼泽、森林沼泽、内陆盐沼3类，总面积为2 105.53hm2。其中，草本沼泽面积为1 768.09hm2，占沼泽湿地面积的83.97%，包括海流沼泽和哈素海沼泽；森林沼泽面积为101.61hm2，占沼泽湿地面积的4.83%，包括小六合庄森林沼泽和小六合庄北森林沼泽；内陆盐沼面积为235.83hm2，占沼泽湿地面积的11.20%，包括海流存沼泽、南双树村沼泽和五把什沼泽；人工湿地分为蓄水区、运河输水河、淡水养殖池塘3类，总面积为2 473.45hm2。其中，蓄水区面积为681.90hm2，占人工湿地面积的27.57%，包括五一水库、沙南水库、小淫津水库、金海调蓄水库、红领巾水库；运河输水河面积为773.83hm2，占人工湿地面积的31.28%，包括民生渠、黄干渠、跃进渠、哈素海退水渠、朝号渠、沙金渠、中梁渠；淡水养殖池塘面积为1017.72hm2，占人工湿地面积的41.15%，包括什尼板渔场、乔庞家营村渔场、哈素海西渔场、哈素海东渔场。

2.3 湿地面积变化动态

根据2010年湿地资源调查，土默特左旗湿地面积总计6 903.62hm2，其中河流湿地938.67hm2，湖泊湿地1 494.34hm2，沼泽湿地2 013.66hm2，人工湿地2 456.95hm2。

表2 2010年土默特左旗各类型湿地面积、比重

从图2可以看出，从2010年～2016年，土默特左旗湿地面积共增加122.61hm2，其中河流湿地面积增加51.67hm2，湖泊湿地面积减少37.42hm2，沼泽湿地面积增加91.87hm2，人工湿地面积增加16.50hm2。

图2 土默特左旗2010年、2016年湿地面积对比

从图3可以看出，湖泊湿地的面积有所减少，但减少的水域面积并未完全退化，而是转变为沼泽湿地，随着近年来土默特左旗政府对湿地保护意识不断加强，河流湿地和人工湿地面积都逐年增加，湿地面积呈现出逐年增长的趋势。

图3 土默特左旗2010年、2016年湿地面积变化对比

3 讨论与结论

湿地动物生态系统和湿地植物生态系统的关系是极为密切的。湿地的一些以植物为食的鱼类构成了动植物之间捕食和被捕食的关系，同时水域里以动物为食的鱼类又以植食性鱼类为食，这样就形成了水域里的食物链。两栖和爬行类也是以植物为食，鸟类又以两栖爬行类为食。一些猛禽以小鸟为食，同时鼬科动物又以鼠类和小鸟为食。雁鸭类以植物为食，同时雁鸭类又为猛禽提供食物。

从以上生物链可以看出，这一生态系统体现了生物与环境之间、生物与生物之间的关系，在湿地生态系统内构成了一个复杂的生物网，生物网越复杂，生态系统越稳定，承受外界干扰的能力就越强。

湿地生态系统内每一生物钟都占据一定的位置，都具有特定的作用，各生物钟之间互相依赖、彼此制约、协同进化。另外，湿地生态系统对任何的外来干扰都有一定的忍耐极限，当外来干扰超过此极限时，生态系统就会被损伤、破坏以致瓦解。所以，我们一定要重视起来，加强对湿地生态系统的保护意识。

随着遥感影像及无人机技术在生产中越来越成熟的推广及应用，传统监测方法与新兴监测手段的矛盾也日益突出，如果后期还能将包括湿地预测模型的计算机智能与雷达数据以及基于虚拟现实与三维可视化技术的湿地动态模拟研究[4]，将会更为详细、准确监测土默特左旗的湿地动态变化，从而为保护土左旗湿地资源提供更为详尽的理论支撑。