省域湿地退化风险评价研究对象与方法

研究对象与研究方法

 

2.1研究区域概况

 

广东省湿地分布广泛但不均匀，总面积约175.34万hm2①。其中，近海与海岸湿地、河流湿地、库塘湿地和生产养殖类湿地面积占湿地总面积的99.70%，沼泽湿地和湖泊湿地仅占0.30%。大量生产养殖类湿地、河流湿地集中分布于珠三角城市群、湛茂都市圈和汕潮揭都市圈(图1)。广东省湿地退化特征主要体现在河流、湖泊、库塘等自然类湿地数量不断减少、结构退化、功能退化和形态退化，退化风险大多源于大量城市建设侵占和过度生产养殖。

 

 

2.2.1评价模型

 

造成湿地退化的风险因子复杂多样，包括气候变化、海洋灾害和地质灾害等自然因素，以及环境污染、用地侵占等人为因素[28]。自然因素对湿地的影响长期而缓慢，而人为驱动力的影响则更为直接与强烈，是造成城市化地区湿地快速退化的主要因素[29-30]。如今，关于湿地退化风险指标体系构成的研究已较为成熟，

本研究重在探索省域尺度景观特征单元对于生态系统退化风险评价的作用与意义，因此拟采用湿地简单风险指数模型，以区域湿地资源丰度、人类活动强度表征湿地退化风险[9]。该方法不仅可以与湿地退化风险内涵相衔接，较好地考虑人类活动强度与湿地资源丰度的相互作用关系，而且具有较强的空间概念。

 

在理论上，区域湿地资源越丰富、人类活动强度越大，湿地退化的风险就越高[9]。本研究通过对研究范围内人类活动强度指数和湿地资源丰度指数进行分级，采用二维矩阵综合判别法识别湿地退化风险(表1)。

 

2.2.2地理格网尺度与景观单元尺度的评价结果整合

 

通过ArcGIS10.2软件将湿地数据依据虚拟地理格网进行处理，通过标识广东省土地利用数据②、第二次全国湿地资源调查广东省湿地数据①，计算各格网的人类活动强度指数和湿地资源丰度指数，根据湿地退化风险等级判别矩阵(表1)确定各个地理网格的退化风险等级。以同样的方法利用ArcGIS10.2软件计算各湿地景观特征单元内的人类活动强度指数和湿地资源丰度指数，从而确定各湿地景观特征单元的退化风险等级。

 

最终将基于地理格网尺度与湿地景观特征单元尺度的湿地退化风险评价结果进行空间叠加，形成多尺度、多维度的湿地退化风险评价结果(图2)。

 

 

 

2.3.1地理格网划定

 

目前，省域尺度的地理格网评价基本单位主要为1~5km[9，31-32]，根据广东省湿地斑块的空间特征，将广东省湿地①划分为2km×2km的地理格网，共计21720个(图3)。

 

 

1)省域景观特征分区。

 

参照Warnock等[33]提出的景观特征分类维度与层级，省域尺度的景观特征分类依据以自然维度为主，分类的核心要素为地形地貌与土地利用类型[34]。因此，在进行省域景观特征评估时，首先在ArcGIS10.2软件中叠加广东省DEM数据③和水系类型对地貌数据④进行边缘校核与修正，得到地貌分区图；在此基础上，与土地利用数据②中的城乡、工矿和居民用地叠加，得到初步的景观特征大纲草图；最后，依据谷歌卫星遥感影像数据⑤修正各景观斑块边界，得到广东省省域尺度景观特征大纲图(图4-1)，共划分为9个景观类型和5788个景观特征区，包括乡村景观、城镇景观，以及山地、山谷、丘陵、平原、岛屿、河口海湾和海洋7类自然景观。

 

2)链接湿地数据。

 

由于人工湿地包括以水源涵养功能为主的库塘湿地和生产养殖功能为主的水产养殖场，盐田、水田等，因此本研究在国家湿地分类标准[35]的基础上，将湿地分为近海与海岸湿地、河流湿地、湖泊湿地、沼泽湿地、库塘湿地和生产养殖类湿地六大类。

在GIS平台上，采用空间连接工具链接广东省湿地数据(图4-2)，确定其中1545个存在湿地斑块的景观特征区域作为基础空间单元，并根据湿地类型占比情况(表2)确定各单元内主导湿地类型。将主导湿地类型与景观特征单元相叠加，创建含53类1545个湿地景观特征单元的GIS数据库，形成广东省湿地景观特征单元图(图4-3)。