濱海濕地是陸地生態(tài)系統(tǒng)和海洋生態(tài)系統(tǒng)的交錯(cuò)過渡地帶，能夠提供多種生態(tài)服務(wù)功能和社會(huì)經(jīng)濟(jì)利益，關(guān)系著人類福祉。作為最脆弱和最經(jīng)濟(jì)的生態(tài)系統(tǒng)之一，濱海濕地具有較高生產(chǎn)力和生物多樣性，但也是人為活動(dòng)比較密集的區(qū)域，僅在20世紀(jì)，土地利用變化就導(dǎo)致25-50％的濕地流失。濱海濕地變化、影響因素以及區(qū)域生態(tài)環(huán)境變化的驅(qū)動(dòng)因素的研究引起了廣泛關(guān)注。遙感技術(shù)是多尺度長時(shí)間序列監(jiān)測(cè)濱海濕地動(dòng)態(tài)變化的一種重要手段?；谶b感技術(shù)，對(duì)濱海濕地變化及影響因素的研究，對(duì)未來濱海濕地的管理、保護(hù)和生態(tài)恢復(fù)具有重要意義。
中科院沈陽生態(tài)所景觀生態(tài)組以典型北方濱海濕地—環(huán)渤海區(qū)域?yàn)槔肔andsat數(shù)據(jù)，首先利用谷歌地球引擎（GEE）解譯得到1990-2020年連續(xù)30年典型濱海植被—鹽地堿蓬空間分布結(jié)果。從人為因素和自然因素兩個(gè)方面，利用主成分分析（PCA）和二元邏輯斯蒂回歸模型（Binary logistic regression），對(duì)鹽地堿蓬變化影響因素進(jìn)行分析。并以典型濱海河口濕地—遼河三角洲為例，利用鎖眼（Keyhole）和 Landsat數(shù)據(jù)，獲得1962-2016年共6期遼河三角洲的土地利用數(shù)據(jù)，生態(tài)環(huán)境影響包括生態(tài)服務(wù)價(jià)值、鳥類生境適宜性、重金屬的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)三個(gè)方面。最后通過冗余分析對(duì)土地用利用變化、濕地流失及生態(tài)環(huán)境影響驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行分析。
結(jié)果表明，在1990-2020年間，鹽地堿蓬主要分布在遼河三角洲、黃河三角洲、海河河口三個(gè)區(qū)域。鹽地堿蓬面積流失了約92.63%。其中，348.80 km2鹽地堿蓬已被轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌恋乩妙愋?，?293.09 km2鹽地堿蓬已退化為裸地。自 1990 年以來，鹽地堿蓬的景觀破碎化在逐漸加劇。但自然保護(hù)區(qū)在恢復(fù)鹽地堿蓬適宜生境方面發(fā)揮了重要作用。影響因素分析結(jié)果表明，降水、溫度、海拔和距海岸線的距離是鹽地堿蓬分布變化的主要影響因素。遼河三角洲在1962-2016年間，建設(shè)用地增加了516.25%，稻田增加了12.66%，旱地增加了55.22%，濕地減少了36.73%，水體減少了21.47%。遼河三角洲濕地面積減少了669.64平方公里，生態(tài)服務(wù)價(jià)值由6.24億美元減少到了4.46億美元；鳥類適宜生境面積減少了1449.49平方公里；重金屬生態(tài)潛在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估表明，Cd對(duì)研究區(qū)產(chǎn)生的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)最大。冗余分析發(fā)現(xiàn)遼河三角洲生態(tài)環(huán)境變化的主要驅(qū)動(dòng)因素有濕地面積較少，重金屬Cd、Cr元素，河流和油井的分布情況。
上述成果以"Evolutions of 30-Year Spatio-Temporal Distribution and Influencing Factors of Suaeda salsa in Bohai Bay, China"和"Ecological and Environmental Effects of Estuarine Wetland Loss Using Keyhole and Landsat Data in Liao River Delta, China"為題發(fā)表在Remote Sensing 14(1), 2022和13(2), 2021上。中科院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所景觀生態(tài)組博士研究生尹紅巖為第一作者，劉淼研究員和李春林副研究員為共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金委重點(diǎn)項(xiàng)目、面上項(xiàng)目和重點(diǎn)研發(fā)等項(xiàng)目的支持。
圖1 渤海灣鹽地堿蓬30年時(shí)空變化與影響因素研究
圖2 遼河三角洲河口濕地變化及生態(tài)環(huán)境效應(yīng)
來源 中科院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所