全 文 ：生态科学2005年11月第24卷第4期 ECOLOGICScJENCEov，2005，24(4)：359～363
厦门滨海湿地景观格局变化研究
陈 鹏(厦r]市环境保护科研所，厦门361006)
【摘要】 选取了厦门市1986年，1993年和2003年三个时期遥感影像解译数据作为基本信息源。在ArcGIs支持下，
应用GIs技术获取滨海湿地基本数据，通过对景观格局指数的计算和分析，对过去17年间厦门滨海湿地的景观格局变
化特征进行了研究。结果表明：湿地总面积呈下降趋势，由1986年的419．764km2下降至2003年的394．237km2，湿地
斑块数量由1986年的810块增加至2003年的1092块。湿地景观破碎度不断增加，而研究区域湿地景观多样性指数和
均匀度指数则下降。
关键词：滨海湿地；景观格局；变化；厦门
中图分类号：0149 文献标识码：A 文章编号：1008．8873(2005)04—359—05
scIldyonthech日n霉eofIandscapep “ rnofcoastalwenaⅡd．ⅡXiamenClly
CHENPeng(Insbtuteofe工lvlro衄∞扭lprotecdon，XI蛐en361006，ChiIla)
AbstractInthispapeLthreeLalldsatTMimages(respectivelyobta n din 986，1993锄d2003)wereinterpretedasbaslc
lnf0皿ationsourcesAndthebasicdataofcoastalwctlaildwereo删nedwitIltheapplicati011ofGIS—tcchsupponedbyArcGIS．
BvcalculationIldaIlalysisofme1趿dscapepa仕emindex(LPl)，吐埠changecbar c嘲isticsofL摩Iofcoas咖wetlandov盱nlc
口ast17vearswerestLldiedThesnldvshowst11at山ereisade盯easeinwetlandrea，f如mthe419．764l：工n2m1986t0the
394237kmoin2003．w油a11increaseinw dandpatcheness，fbm810o 1986to1092of2003，廿1e1锄dscape丹agr|lentaIion
index0fwetlandiscontinuouslvnsing，whilethedjversitvande e蚰essaredecfeasing
l“vwords：Coastalwetl nd；Landscape口a№m：Chan2e：Xiamencity
1 引言
滨海湿地处丁海陆交错的过渡地带，具有维护区
域生态平衡和环境稳定的巨大功能。滨海区域人口密
集，湿地受人类活动影响巨人，南此产生的区域环境
效应显著【l2J。目前可持续发展是整个人类社会发展的
目标，其核心问题是协调人口、经济发展、资源、环
境和生态等可持续发展问题以及它们之问的相互关
系。景观格局分析是景观生态学研究的核心之一p’⋯，
对滨海湿地景观的格局分析，将有助于正确评价生态
状况及其与自然和人类开发建设活动的关系。
2 研究区域及滨海湿地湿地分类
厦门市位丁东经117。53’～118。25’，北纬
24。24’～24。55’，地处福建省东南部九龙江入海处，背
靠漳州、泉州甲原，濒临台湾海峡，与台湾本岛和澎
湖列岛遥遥相对。全市陆地总面积1565．09lⅡ112，海
域340km2，海岸线长达245km，辖思明区、湖里区、
集美区、海沧区、同安区、翔安区6个行政区。厦门
处于北回归线边缘，属南亚热带海洋性季风气候，终
年温和多雨，气温变化小，季风环流季节更替明显，
台风登陆次数较多。全市广泛分布有南亚热带的常绿
针叶林、常绿阔叶林以及盐生草本植被和红树植物群
落。作为典型的海湾型城市，厦门河口与港湾发育有
良好的湿地系统，具有丰富的湿地物种多样性。近十
几年来由于城市发展和扩张，滨海湿地的数量、类型
和分布都发生了较大的变化。
参照全国湿地资源调查与监测技术规程以及湿地
公约，将厦门滨海湿地景观分为自然湿地(包括浅海
水域、河流、河口水域、滩涂、沙滩)和人工湿地(包
括红树林、水库坑塘、养殖区、盐田)等两大类9种
类型∞J。将红树林列入人工湿地的范畴，是因为厦门
原生的红树林已经无存。各类型湿地的划分标准为：
(1)浅海Ll，低潮时水深不超过6m的永久近岸海
域；(2)河流L10，永久性河流和季节性或间歇性河
流；(3)沙滩乙3，潮问砂石海滩；(4)河口水域L4，
指淡、咸水交汇处，潮流界至河口口门段；(5)滩涂
L5，淤泥质潮间带，还包括潮上带和潮下带可供开发
利用的部分；(6)红树林L6，红树植物群落为主的潮
间沼泽；(7)养殖区L7，指近海区域的水产养殖与滩
涂养殖；(8)水库坑塘L8，主要指池塘、湖泊和水库；
收稿日刳；2005一09．15收稿，2005一11—10接受
基金项目：厦门市科技计划项目(3502220044。15)
作者简介：陈鹏(1973一)，男，博十，【程师，主要儿事景观生忐学研究
E-mll：chPeⅧ@sohucom
万方数据
生态科学
(9)盐田L9，借助海水蒸发来制盐自沿海湿地。 分离程度
3研究方法
3．1数据源与数据处理平台
为了分析评价厦门滨海湿地生态环境的变化，掌
握湿地景观的变化规律，本研究选用的遥感影像为美
国陆地卫星LandSat5的TM(1986年7月和1993年
6月，分辨率30m)与LandSat7的ETM(2003年3
月，分辨率15m)作为基本信息源。数据处理平台包
括Arcview3．2、Erdas8．6、ArcGIS9．O。在这些遥感和
地理信息系统软件的支持下”“J，对这三个时期的湿地
景观格局及其动态变化进行数据处理。
数据处理流程为在arcview3．2下对厦门2003年海
湾区域图行政边界及等深线进行数字矢量化，借助遥
感图像处理软件Erdas8．6对三个时期的遥感影像进行
人机交互湿地信息解译，并在ArcGTs90卜对不同类
型湿地解译数据进行提取、修改、编辑，得到三个时
期的各类型湿地面积数据，最后导入excel进行数据
统计分析。
3．2景观空问格局的分析方法
景观格局分析是景观生态学研究的主要内容之
一，近年来，已经有较为成熟和丰富的空间格局分析
方法应用于景观生态学的研究中p’4’⋯。景观格局指数
高度浓缩了景观格局信息，反映其结构组成和空间配
置某些方面的基本特征，目前景观格局指数正被广泛
地应用丁湿地景观格局变化研究中”“”j。景观格局指
数类别很多，但并不是所有指数都能说明问题。本文
结合研究区域的特点主要选取如下景观格局分析指
标，用于分析研究区域人类活动与景观格局、结构之
间的相互关系。
3．2．1基本统计指标
包括不同景观类型斑块面积(爿：)、斑块个数(Ⅳf)，
斑块破碎度(用¨)和斑块分离度。斑块的面积可以
反映土地利用／覆盖斑块的基本特征，斑块的大小直接
影响生物量、养分贮量及物种组成。
(1)斑块破碎度(pa劬fragment“on)
主要用于研究不同景观类型斑块大小的演变，其
计算公式为：
FN。=Ah
其一p一。为景观类犁i的面积，Ⅳ为景观类型f中的
斑块总个数。
(2)分离度(dispersionindex)
分离度是指某一景观类型r}叫、同斑块个体分布的
F：堡
S
其中，F为景观类型f的分离度；n为景观类型
r—
j的距离指数；D．：l／2，f旦；墨为景观类型f的面积
V』
指数；S=丘／4，爿为景观的总面积，爿，表示景观
类型f的总面积；n表示景观类型f中的斑块总个数。
3．2．2景观格局指数(1)景观多样性指数(1andscape
diversiWindexl景观多样性是指景观元素或生态系统
在结构、功能以及随时问变化方面的多样性，它反映
了景观的复杂性。根据信息论原理，参考
shannon．weaner指数，景观多样性指数为：
H=一∑nln(pf)
式中日为多样性指数，p，是景观类型f所占面积
的比例，Ⅲ为景观类型的数日。H值越大，表示景
观多样性越大。
(2)优势度(Dominancendex)
景观优势度指数是用于测度景观结构中一种或几
种景观类型支配景观程度的一种指标，它的大小直接
反映了各类斑块在景观中变化的作用，具有较大优势
度值的斑块体，在景观中具有重要作用，对其他各类
斑块体的转化速度，有一定的影响，同时对景观格局
的形成也往往起到主导性的作用。其表达式为
旦
D=Ⅳ。。+∑(B)×ln(n)
J=1
式中，D为景观的优势度；H⋯表示最大多样
性指数，H。。。=ln(聊)。优势度愈大，表明各景观类
型所占比例差别也越大，即以某种或某几种景观类
型占优势。优势度小，表明各类型所占比例相当。
(3)景观的破碎度(1andscape曲gmen诅tionindex)
景观的破碎度是指景观被分割的破碎程度，它与
自然资源保护密切相关，许多生物物种的保护均要求
有大面积的自然生境，随着景观破碎化和斑块面积的
不断缩小，适于牛物生存的环境在减少，它将直接影
响到物种的繁殖、扩散、迁移和保护。人类活动对景
观结构的影响十分突出，研究景观的破碎度对景观中
生物和资源的保护具有十分重要的意义。
万方数据
4期 陈鹏：厦门滨海湿地景观格局变化研究
表1 区域景观类型特征值
ThbleCharacterjs6cvaIⅡesofIandscape硅anerniⅡstudya比afrom1986t02003
YearLandsc印etypes(km2)Areaproponion(％)PatchnuInberPatch炯gmen伽on剧Dispersionindex—
L1 174．901 41．67 17 10288 0241
L10 17．251 4．¨ 37 0．466 3．612
L3 0436 O．10 4 0．109 46991
L4 29叭 069 3 0．967 6．116
10Q‘
L5 95269 22．70 56 1 701 0805⋯。
L6 0606 0．14 12 O05l 58559
L7 26．658 6．35 10l 0．264 3．862
L8 79292 18，89 547 0145 3022
L9 22450 5．35 33 0．680 2621
合计 419．764 100 8{O ／ ／
FN2=N|A
其中fⅣ，为景观破碎度指数，Ⅳ为研究区内总斑
块数，爿为研究区内景观的总面积；
(4)景观均匀性指数(evennessi d x)
均匀度描述景观中不同生态系统的分配均匀程
度，其表达，￡为：
E=H|H一
4结果与分析
4l景观格局现状
湿地景观格局是湿地景观异质性的具体表现，同
时又是包括干扰在内的各种生态过程在不同尺度上作
用的结果。从TM影像解译结果(表1)看，目前厦
门湿地总面积394．237km2，共有1092个斑块，分布
于lO个类型中，水库及坑塘的斑块数最多(721块)，
其次是养殖区(221块)。在各类湿地景观类型中，自
然湿地类型中面积分布最多的是浅海水域(158．49
km2)和滩涂(87．95km2)，这体现了厦门滨海环境的
特点。而人工湿地中以养殖区(97．72lkm2)占优势，
红树林和沙滩面积很少，分别为0．16km2和O．48km2，
红树林日前只有少数人工栽植的零星群落。
4．2景观要素的变化
通过厦门湿地景观要素动态变化比较，近18年来
在人类活动和自然因素的综合作用下，湿地发生了较
大的变化，湿地的分布面积呈减少趋势，从1986年的
419．764km2降至2003年的394．237km2，而斑块数量
呈增加趋势，从1986年的810块增加到2003年的1092
块。
自然湿地各类=晕!中面积减少晟多的为浅海水域
(16．411km2)，其次是河流(10．949kr一)和滩涂(7．320
km2)而红树林相较1986年面积减少了73．4％。尤其
滩涂面积在减少，而斑块数量在增加，以破碎化为主。
城市化进程中围海造地导致厦门滨海湿地中浅海水域
和滩涂面积不断F降。人工湿地中养殖区域面积在增
加，增加了7l064km2，而坑塘的面积则减少了
46．185km2，这是由丁许多坑塘转为建筑用地、农业用
地和养殖业用途：盐田面积减少15．315km2，这与盐
业产值不高，原有盐田转产为养殖业有关(图l，2)。
km2
图1斑块面积对比图
Fig．1Compari∞nofdi恤mntpatchare日
渤
姗
螂
∞
o
万方数据
生态科学 24卷
％
图2斑块面积变化幅度
Fig．2ChaⅡger蚰geofdiffe心Ⅱtpatchana
斑块破碎度从另一个角度对破碎度进行了描述
(表1，图3)，对自然景观(浅海海域、滩涂和河流)
来说，斑块数和斑块破碎度的增加是受干扰的象征，
人类的开发建设使得斑块分割破碎严重：而对于人工
景观(养殖区)来说，破碎度的减少表明整个温地景
观中养殖区的面积大大增加，已经形成连片的规模经
营模式。
分离度的大小与人类活动强度成正比关系。从分
离度指标看(图4)，各个景观类型的分离度都呈上升
趋势，其中尤其是红树林和沙滩分离度上升幅度最大。
图3斑块破碎度对比图
Fig．3C0mparisoⅡofpatchfHgmeⅡta廿oniⅡdex
口2003
。⋯一⋯f
图4斑块分离度对比图
F追．4Comparisonofpatchdispersion-mdex
4．3滨海湿地景观格局变化综合分析
景观多样性、优势度、均匀度和破碎度指数是
一组相关的用于揭示景观组分构成的格局指示参数
(图5)。
景观多样性指数主要与组分类型和面积比重有
关，它可以作为某‘景观资源丰富程度的度量指标。
从1986年起，厦门湿地景观多样性逐年降低，湿地的
景观多样性指数1986年为1．530，1993年为l469，
2003年降为1．44l。表明单组分对景观的控制作用
降低，人工优势组分的数量增加。景观多样性的下降，
说明各景观类型所占比例差异增大。随着湿地景观多
样性降低，湿地生态系统多样性和群落多样性也会降
低，生物群落类型趋丁单一化或者完全消失。
优势度1986年为5．167，1993年为5．165，2003
年为5．555，较高的优势度指标值说明区域中有占优势
的景观类型，湿地景观为一种或几种类型所控制，以
浅海水域和滩涂占优势。
均匀度指数也是描述景观绀分构成的常用指标，
但它表示组分在构成方面的面秋比例分配是否均匀。
均匀化指数的下降(由1986年的O．228下降至2003
年的0．206)，也说明景观均质化发展的趋向，这种发
展会降低景观抗干扰的能力，导致景观稳定性的降低。
整个景观的破碎化程度随时间变化而在增加，景
观整体破碎度从1986年的1．93增加到1993年的
1 987，在增至2003年的2．77，说明各类景观受到人
类活动的干扰也在增强，随着城市开发建设活动，原
有较大的景观斑块被改造成许多较小的斑块，湿地景
观的异质性在逐渐加大，自然湿地景观的斑块之间的
连通性降低。
随着厦门市社会和经济的发展，进而至目前海湾
型城市战略的实施，位于城市边缘区的湿地景观也发
生相应的变化，而边缘化的滨海湿地景观在城市扩张
发胜中，却始终处于热点开发的位置。对湿地资源合
理的开发利用和保护在城市大发展的趋势中一再退
让，湿地空问日益缩小，湿地环境恶化，昔日的红树
林景观已经不再，而珍稀海洋物种文昌鱼、中华白海
豚栖息地也岌岌可危。由于人工湿地景观和自然湿地
景观的人为定向开发和管理，必然导致湿地生物多样
性的降低和生态系统抗干扰能力的下降。
5结语
通过有关景观格局指数定量分析湿地景观格局的
变化以及景观类型的转化，探索湿地景观演化的规律，
㈣
卿
聊
啪
㈨
∞
。
瑚
蝴
Ⅲ
m
∞
。
万方数据
4期 陈鹏：厦门滨海湿地景观格局变化研究 363
1．55
15
145
1．4
135
13
1986 1993
5．6
55
54
53
52
5．1
50
4．9
1986 1993
(a：多样性指数LaIldscapedlv啦】tymdex，b：优势度指数DommaIlced懿；c破碎度指数Fragment“10njnd“，d均匀度指数Ev目messindex)
圉5厦门湿地1986—2003年景观指数变化图
F蟾．5 LandscapeindjcesofweUaⅡdfrom1986-2003inXiamencity
探求各景观之间的关系，为西调城市建设与湿地保护
提供帮助，对区域资源与环境综合合理利用的管理与
决策以及湿地生物多样性保护提供重要的科学依据。
随着景观生态学理论和计算机技术、遥感技术、
GIs的迅速发展，定量方法的使用已经是不可避免的，
这些指标和模型对于景观的描述和研究，有着非常重
要的作用。但一些指标在理论和实践上仍然存在着问
题，并没有很好地被实践柃验。有的指标生态学意义
小明显，甚至相互矛盾【IⅢ。在使用时应着眼与其说明
的问题，不能为数量化而数量化。本文选用的指标，
其数值及变化能较好地反映出相关景观过程，并且对
应的生态学意义明确。
文章只是对厦门市湿地景观格局的变化进行了相
关的探讨，由于篇幅限制，温地敏感性及驱动机制方
面的研究将独立成文。
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Ⅲ
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拍
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伸
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万方数据
厦门滨海湿地景观格局变化研究
作者： 陈鹏， CHEN Peng
作者单位： 厦门市环境保护科研所,厦门,361006
刊名： 生态科学
英文刊名： ECOLOGIC SCIENCE
年，卷(期)： 2005,24(4)
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