全 文 ：第 36 卷第 2 期
2016年 1月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol.36,No.2
Jan.,2016
http: / / www.ecologica.cn
基金项目:国家自然科学基金项目(41371104,41171424,41103073);中国科学院“一三五冶规划生态突破项目(Y254021031);中国科学院重点部
署项目(KZZD鄄EW鄄14); 中国科学院人才专项(Y129091041)
收稿日期:2014鄄01鄄07; 摇 摇 网络出版日期:2015鄄06鄄10
*通讯作者 Corresponding author.E鄄mail: zhigaosun@ 163.com
DOI: 10.5846 / stxb201401070053
孙万龙,孙志高,卢晓宁,王苗苗,王伟.黄河口岸线变迁对潮滩盐沼景观格局变化的影响.生态学报,2016,36(2):480鄄488.
Sun W L,Sun Z G,Lu X N,Wang M M,Wang W.Relationship between coastline changes and the landscape pattern heterogeneity of the salt marshes in the
Yellow River Delta, China.Acta Ecologica Sinica,2016,36(2):480鄄488.
黄河口岸线变迁对潮滩盐沼景观格局变化的影响
孙万龙1,2,3,孙志高1,2,*,卢晓宁4,王苗苗4,王摇 伟5
1 福建师范大学, 地理研究所, 湿润亚热带生态地理过程教育部重点实验室, 福州摇 350007
2 中国科学院海岸带烟台海岸带研究所,烟台摇 264003
3 中国科学院大学,北京摇 100049
4 成都信息工程学院, 资源环境学院, 成都摇 610225
5 鲁东大学, 地理与规划学院, 烟台摇 264025
摘要:基于 2001、2005和 2010年 3期 TM遥感影像,运用 GIS技术,分析了黄河三角洲不同区域(玉区,刁口段;域区,东营港及
临近岸段;芋区,河口段;郁区, 南部莱州湾岸段)潮滩盐沼的景观演变与海岸线变迁的动因关系。 结果表明,岸线变迁直接决
定了潮滩盐沼面积的增长或缩减,但其在不同区域的影响程度差异较大。 2001—2010年,玉区由于 1976年以后刁口流路废弃、
水沙输入量锐减导致其岸线持续蚀退,潮滩面积锐减明显(减少 57.64 km2,减少率 25.94%);芋区由于 1976年以后黄河由清水
沟或清 8汊入海,河口区域的持续淤积状态使得岸线持续增长,潮滩面积增加显著(增加 66.17 km2,增长率 17.39%);而域区由
于海堤修建及港口建设等人类活动影响,岸线基本处于稳定状态,潮滩面积变化不大,郁区潮滩面积持续增加。 不同区域潮滩
盐沼景观格局随距海远近均呈明显带状分布,依次为芦苇盐沼、碱蓬鄄柽柳鄄芦苇盐沼、碱蓬盐沼和光滩。 2001—2010年,不同景
观类型之间存在明显转移,光滩、碱蓬盐沼和芦苇盐沼的面积持续减少(分别减少 6.02、18.39 和 99.20 km2,减少率为 4.61%、
12.86%和 50.11%),碱蓬鄄柽柳鄄芦苇盐沼的面积整体呈增加趋势(增加 35.50 km2,增长率为 24.99%)。 研究发现,不同区域的景
观类型均随岸线的淤积或蚀退而发生向海或向陆的演替,岸线变迁是影响不同区域潮滩盐沼景观格局的决定因素,而黄河调水
调沙工程的长期实施对于近年来河口段岸线的变迁以及盐沼植被景观类型的演变具有深刻影响。
关键词:岸线变迁;黄河口;潮滩盐沼;景观格局
Relationship between coastline changes and the landscape pattern heterogeneity of
the salt marshes in the Yellow River Delta, China
SUN Wanlong1,2,3,SUN Zhigao1,2,*,LU Xiaoning4,WANG Miaomiao4,WANG Wei5
1 Institute of Geography, Key Laboratory of Humid Subtropical Eco鄄geographical Process (Fujian Normal University), Ministry of Education, Fujian Normal
University, Fuzhou 350007, China
2 Yantai Institute of Coastal Zone Research, Chinese Academy of Sciences, Yantai 264003, China
3 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
4 Department of Resources and Environment, College of Information and Engineering, Chengdu 610225, China
5 Department of Geography and Planning, LuDong Univerisity, Yantai 264025,China
Abstract: Three TM remote鄄sensing images (2001, 2005, and 2010) were analyzed using GIS technology to identify the
relationships between coastline changes and the landscape evolution of salt marshes in different sub鄄regions (玉, Diaokou
estuary sub鄄region; 域, Dongying harbor sub鄄region; 芋, Current estuary sub鄄region; 吁, Laizhou Bay sub鄄region) of the
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Yellow River Delta. The results showed that coastline change directly affected the increase or decrease of salt marshes in the
coastal zone, but the influence intensities were considerably different in the four sub鄄regions. Between 2001 and 2010, the
coastline in the 玉 sub鄄region was eroding due to the significant decrease in runoff and sediment loading due to the
abandonment of the Diaokou channel in 1976. In this sub鄄region, the area of salt marsh decreased by approximately 57.64
km2, or of 20.10%. As the Yellow River changed its exit to the sea from Qingshuigou between1976 and 1996 to Qing 8
since 1996, the coastline in the 芋 sub鄄region has had a deposition and forward movement status due to the continuous
runoff and sediment loading from the Yellow River. Between 2001 and 2010, the area of salt marsh increased by 66.17 km2,
or 17.39%. Comparatively, the coastline and the area of salt marsh in the 域 sub鄄region has barely changed due to the great
human activities, such as seawall and harbor constructions. In the 郁 sub鄄region, the coastline also had a deposition and
forward movement status between 2001 and 2010 and the area of salt marsh increased by 33.52 km2, or 95. 22%. The
landscape pattern showed obvious zonal distribution characteristics from the land to the sea, and the landscape types in a
seaward direction were Phragmites australis salt marsh, Suaeda salsa鄄Tamarix chinensis鄄P. australis salt marsh, S. salsa salt
marsh and mudflat, respectively. Between 2001 and 2010, significant changes to the different landscape types. The areas of
mudflat, S.salsa salt marsh and P. australis salt marsh continuously decreased ( the values decreased by 6.02 km2, 18.39
km2, and 99.20 km2, with decreasing rates of 4.61%, 12.86%, and 50.11%, respectively), while that of S. salsa鄄T.
chinensis鄄P. australis salt marsh generally increased (by 35.50 km2, or 24.99%). This study indicated that, the succession
of landscape types in a seaward or landward direction coincided with the deposition or erosion of the coastal zone in the
different sub鄄regions. The changes to coastline was the determinant factor affecting the landscape patterns in the different
sub鄄regions, and the long鄄term implementation of “Water and sediment regulation project of the Yellow River冶 has also
significantly changed the coastline and the succession of vegetation landscape types over recent years.
Key Words: coastline change, Yellow River Delta, salt marsh, landscape pattern
潮滩主要分布于海陆交界的淡咸水交汇地带,是一个高度动态和复杂的生态系统,其在区域生态安全、人
类生存环境及区域经济发展方面都具有重要作用[1]。 潮滩的形成与发育主要受潮流和泥沙的影响,海潮潮
位的变化和水文泥沙运移的不同决定了潮滩地貌及景观格局分布[2鄄3]。 海岸线作为潮流和泥沙差异最直观
的体现,其变迁在一定程度上决定了潮滩土壤的水盐状况,而水盐状况是影响潮滩盐沼植被发育和演替的决
定性因子[4鄄6],因而岸线变迁对潮滩盐沼植被景观格局的形成具有重要影响。
黄河口潮滩盐沼属于典型的平原型淤泥质潮滩,在自然和人为影响下其景观结构不断发生变化。 目前,
关于黄河三角洲的景观演变已开展大量研究,且这些研究已涉及区域湿地景观格局动态变化[7]、河口区域冲
淤变化和滩涂演变[8鄄9]、自然驱动下海岸线变迁[10鄄12]以及人类活动对区域景观格局变化的影响[13]等。 尽管
这些研究已从不同角度揭示了黄河三角洲湿地的景观演变特征,但关于岸线变迁对不同区域潮滩盐沼景观格
局异质性的研究还比较缺乏,而关于不同区域岸线变迁与潮滩植被景观格局异质性之间的动因关系研究还较
少。 此外,自 2002年开始实施的黄河调水调沙工程在水沙输运、防洪冲淤和改善河口生态等方面取得了明显
成效,但就调水调沙工程长期实施对于河口区域岸线变迁和潮滩景观异质性影响的研究还鲜有报道。 鉴于
此,基于 2001、2005和 2010年 3期 TM遥感影像,运用 GIS技术,分析了黄河三角洲不同区域(玉区,刁口段;
域区,东营港及临近岸段;芋区,河口段;郁区, 南部莱州湾岸段)潮滩盐沼的景观演变与海岸线变迁的动因关
系,研究结果可为黄河口潮滩盐沼的保育与科学管理提供重要科学依据。
1摇 研究区域和研究方法
1.1摇 研究区域
摇 摇 现代黄河三角洲 (37毅 40忆 N—38毅10忆 N, 118毅 41忆 E—119毅 16忆 E)主要位于东营市和滨州市境内,属暖温
带季风气候区,具有明显的大陆性季风气候特点。 该区年平均气温 12.1 益,无霜期 196 d,逸10 益的年积温约
4300 益,年均蒸发量 1962 mm,年均降水量为 551.6 mm,70%的降水集中于 7、8月,其独特的地理位置和气候
184摇 2期 摇 摇 摇 孙万龙摇 等:黄河口岸线变迁对潮滩盐沼景观格局变化的影响 摇
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特征在世界范围内的湿地生态系统中具有较强的代表性。 研究区土壤类型主要为隐域性潮土和盐土[14],植
被以盐生植被为主,植物种群组成简单,主要以芦苇(Phragmites australis)、柽柳(Tamarix chinensis)、碱蓬
(Suaeda salsa)为主。 本文选取现代黄河三角洲的潮滩盐沼作为研究对象,通过遥感水边线确定海岸线范围,
以平均高潮线和低潮线作为潮滩盐沼的分界线,其中 3 期图像均以 2001 年的平均高潮线为陆上分界线以保
证陆上面积的一致。
1.2摇 研究方法
1.2.1摇 数据来源
本文采用黄河三角洲 2001、2005和 2010年空间分辨率为 30 m的 3期 TM影像数据、1颐5万地形图数据以
及现场踏勘数据。 以 ArcGIS和 ENVI为技术平台,通过目视解译对研究区域景观类型进行划分(通过野外现
场踏勘检验,遥感影像解译精度均在 85%以上)。 3期 TM影像所使用的坐标系均为高斯鄄克吕格 6 度分带的
北京 1954坐标系。 利用 ArCGIS软件的空间分析中的叠加分析功能计算景观类型转移和变化趋势。 水沙数
据来源于黄河水利委员会 2001—2010年黄河水沙公报。
1.2.2摇 景观分类
景观格局演变的研究需要确定一个景观分类标准,依据此标准对目标区域进行分类,从而实现不同时期
景观格局的比较研究。 本文参照国内外已有相关研究[15鄄18],参照 Ramsar《湿地公约》中的湿地定义,结合研究
区域的实际情况和本研究目的,将黄河口潮滩盐沼区域的景观分类系统确定为光滩(BF)、碱蓬盐沼(JP)、碱
蓬鄄柽柳鄄芦苇盐沼(JCL)、芦苇盐沼(LW)、盐碱地(YJ)、河库沟渠(HG)、潮沟(TC)、盐田养殖池(YZ)和居民
工矿用地(JG)9种类型。 根据黄河三角洲滨海区域冲淤演变规律,将研究区划分为 4 个区,即玉区(刁口
段),域区(东营港及附近岸段),芋区(河口段),郁区(南部莱州湾岸段)(图 1)。
图 1摇 2001—2010年黄河三角洲海岸线变迁
Fig.1摇 Changes of coastline in the Yellow River Delta during 2001—2010
2摇 结果
2.1摇 岸线变迁与潮滩盐沼面积变化
摇 摇 2001—2010年,黄河三角洲岸线总长度增长,增长量为 22.13 km,增长率平均为 2.21 km / a(表 1)。 其中,
2001—2005年增长了 13. 60 km,年均增长率为 2. 72 km / a;2005—2010 年增长了 8. 53 km,年均增长率为
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1.71 km / a。 就不同区域而言,芋区(河口段)岸线整体呈增长趋势,但仅其北汊沙嘴区域呈向海淤积趋势,而
偏南的大沙嘴则呈持续侵蚀状态。 玉区(刁口段)岸线整体呈减少趋势,而域区(东营港及附近岸段)和郁区
(南部莱州湾岸段)的岸线相对稳定,其增长或缩小均不明显。 就潮滩面积而言,2001、2005 和 2010 年潮滩盐
沼面积分别为 652.03 km2,672.17 km2和 673.75 km2,研究时期内年均增长 2.17 km2,年增长率为 0.33%(表
1)。 其中,2001—2005年潮滩盐沼面积增加 20.14 km2,年均增长率为 0.62%,高于 2005—2010年潮滩面积的
年均增长率(0.05%)。 与岸线变迁规律一致,潮滩盐沼面积的变化主要发生在玉区和芋区。 其中玉区潮滩盐
沼面积由 2001年的 222.18 km2缩减为 2005年的 174.06 km2,并持续缩减为 2010 年的 164.54 km2,年均缩减
5.76 km2。 芋区由 2001 年的 380.54 km2持续增加为 2010 年 446.71 km2,年均增长 6.62 km2。 比较而言,
2001—2005年玉区潮滩盐沼年均缩减率为 4.33%,高于 2005—2010年的年均缩减率(1.09%)。 2001—005 年
芋区潮滩盐沼的年平增长率为 3.17%,高于 2005—2010 年芋区潮滩盐沼面的年平均增长率(0.26%)。 域区
在 2001—2010年的潮滩盐沼面积略有减少(3.16 km2),处于基本稳定状态;郁区在 2001—2010 年的潮滩盐
沼面积则持续增加,年平均增加 1.64 km2。
表 1摇 海岸线长度与潮滩盐沼面积变化
Table 1摇 Changes of coastline and salt marsh in the Yellow River Delta
年份
Year
岸线长度 / km
Coastline
面积 Areas / km2
玉 域 芋 郁
陆地面积总计 / km2
Land Area
2001 184.52 222.18 32.14 380.54 17.17 652.03
2005 198.12 174.06 29.22 440.92 27.97 672.17
2010 206.65 164.54 28.98 446.71 33.52 673.75
摇 摇 海岸线长度为整个研究区的岸线;玉—郁:玉—郁研究区
2.2摇 潮滩盐沼景观类型分布
不同区域潮滩盐沼主要景观类型分布均表现为随距海远近呈明显带状分布,由近及远依次为光滩、碱蓬
盐沼、碱蓬鄄柽柳鄄芦苇盐沼和芦苇盐沼(图 2)。
图 2摇 不同时期黄河口潮滩盐沼景观类型分布
Fig.2摇 Landscape distribution of salt marshes in the Yellow River Delta in 2001, 2005 and 2010
2001、2005和 2010年 3个时期不同景观类型的面积分布及所占比例基本一致,其中,2001 年面积及比例
最大的景观类型为芦苇盐沼(30.36%),其次为光滩(23.76%)、碱蓬盐沼(21.93%)和碱蓬鄄柽柳鄄芦苇盐沼
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(21.75%),2005年面积及比例最大的景观类型为碱蓬鄄柽柳鄄芦苇盐沼(21.75%),其次为光滩(22.34%)、芦苇
盐沼(20.56%)和碱蓬盐沼(19.83%),2010年面积及比例最大的景观类型为碱蓬鄄柽柳鄄芦苇盐沼(26.36%),
其次为光滩(21.86%)、碱蓬盐沼(18.50%)和芦苇盐沼(14.66%),4 种景观类型面积占区域潮滩面积的 80%
以上。 2001—2010年,光滩、碱蓬盐沼和芦苇盐沼呈持续减少趋势,面积分别由 2001 年的 154.93、143.02 km2
和 197.95 km2减少为 2010年的 147.31、124.63 km2和 98.75 km2,年均减少率为 0.49%、1.29%和 5.01%,碱蓬鄄
柽柳鄄芦苇盐沼则呈波动变化,面积由 2001年的 142.08 km2增加为 2005年的 186.03 km2,到 2010年略微减少
为 177.58 km2。 就其他景观类型而言,研究时期内的盐田养殖池、河库沟渠、盐碱地以及居民工矿用地的面积
均呈不同程度的增长,且以盐田养殖池的增长速率最快(2010 年较 2001 年增长了 23.18 倍)。 河库沟渠和居
民工矿用地的面积及比例亦呈明显的增长趋势(所占比例分别增长了 8.08%和 0.78%)。
2.3摇 潮滩盐沼景观动态变化
整体来说,光滩、碱蓬盐沼和芦苇盐沼面积在 2001—2005年间呈减少趋势(表 2、图 3)。
表 2摇 潮滩盐沼景观类型分布
Table 2摇 The landscape distribution of coastal marsh in the Yellow River Delta
年份
Year
研究区
Region
光滩
BF / km2
潮沟
TC / km2
碱蓬盐沼
JP / km2
碱蓬鄄柽柳
鄄芦苇盐沼
JCL / km2
芦苇盐沼
LW / km2
河库沟渠
HG / km2
盐田养
殖池
YZ / km2
盐碱地
YJ / km2
居民工矿
用地
JG / km2
总计
Total / km2
2001 玉 51.31 13.77 47.59 66.83 39.20 0.59 2.49 0.4 222.18
域 10.50 1.32 6.80 7.88 5.52 0.12 32.14
芋 64.68 8.31 82.34 63.21 151.55 8.83 1.62 380.54
郁 4.19 0.85 6.29 4.16 1.68 17.17
总计 130.68 24.25 143.02 142.08 197.95 8.83 2.21 2.49 0.52 652.03
2005 玉 39.07 6.67 30.94 63.51 23.97 3.71 0.57 4.46 1.16 174.06
域 11.57 1.52 3.38 6.23 5.86 0.66 29.22
芋 75.62 9.02 88.44 109.66 108.40 12.51 34.82 2.36 0.09 440.92
郁 6.15 0.51 10.51 6.63 4.17 27.97
总计 130.41 17.72 133.27 186.03 138.23 16.22 39.56 6.82 1.91 672.17
2010 玉 31.39 9.17 25.31 60.22 16.33 4.67 11.56 4.79 1.1 164.54
域 9.17 0.65 5.04 8.73 3.77 0.51 1.11 28.98
芋 77.24 12.53 82.04 101.57 76.77 58.24 34.58 3.04 0.7 446.71
郁 6.86 0.30 12.24 7.06 1.88 0.10 5.08 33.52
总计 124.66 22.65 124.63 177.58 98.75 63.52 51.22 7.83 2.91 673.75
摇 摇 BF: Bare Flat;TC: Tidal Creek;JP: JianPeng Salt Marsh;JCL: JianPeng鄄Chengliu鄄Luwei Salt Marsh;LW: Luwei Salt Marsh;HG: Hekugouqu;YZ:
Yantian鄄Yangzhichi;YJ: Yanjian Field;JG: Jumingongkuangdi
比较而言,玉区光滩面积的减少最为剧烈,由 51.31 km2减少为 39.07 km2,减少率为 23.85%。 而芋区的
光滩面积存在一定程度的增长,5 年间增长了 10.94 km2。 与此同时,玉区的芦苇盐沼景观面积减少了 15.23
km2,芋区减少了 43.15 km2,这两个区域贡献了潮滩芦苇盐沼面积变化的 97.76%。 碱蓬盐沼变化同样发生玉
区和芋区,其中玉区碱蓬盐沼减少 16.65 km2,而芋区碱蓬盐沼增加 6.10 km2。 相比之下,域区和郁区的光滩、
碱蓬盐沼和芦苇盐沼面积的变化均不明显。 在景观转化方面,因海岸蚀退造成的光滩面积减少了 35.24 km2,
占其全部转移面积的 40.03%。 同时,约有 57.45 km2的光滩随植被演替转换为碱蓬盐沼、碱蓬鄄柽柳鄄盐沼盐沼
和芦苇盐沼,转换面积分别为 7.54、22.20 km2和 12.71 km2。 芦苇盐沼主要转换为碱蓬鄄柽柳鄄芦苇盐沼,转换
面积为 43.27 km2,占其全部转移面积的 43.19%,另有 36.47 km2的芦苇盐沼转换为盐田养殖池,占其全部转
移面积的36.40%。 碱蓬盐沼减少主要是转化为碱蓬鄄柽柳鄄芦苇盐沼(31.67 km2)和光滩(23.66 km2)的缘故。
2001—2005年,玉区碱蓬鄄柽柳鄄芦苇盐沼略有减少(3.32 km2),芋区碱蓬鄄柽柳鄄芦苇盐沼则呈明显增加(46.45
km2),这两个区域贡献了潮滩碱蓬鄄柽柳鄄芦苇盐沼面积变化的 98.13%。 芋区碱蓬鄄柽柳鄄芦苇盐沼的增长主要
484 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 36卷摇
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取决于芦苇盐沼的转化(43.27 km2),占新增面积的 41.18%(表 3)。
表 3摇 2001—2005年潮滩景观类型面积转移矩阵
Table 3摇 Landscape conversion matrix of coastal wetland in the Yellow River Delta from 2001 to 2010
光滩
BF / km2
潮沟
TC / km2
碱蓬盐沼
JP / km2
碱蓬鄄柽柳
鄄芦苇盐沼
JCL / km2
芦苇
盐沼
LW / km2
河库
沟渠
HG / km2
盐田
养殖池
YZ / km2
盐碱地
YJ / km2
居民
工矿地
JG / km2
减少
Decrease /
km2
总计
Total /
km2
2001—2005
光滩 BF 50.64 2.18 7.54 22.20 12.07 0.13 0.00 0.04 0.64 35.24 130.68
潮沟 TC 6.23 8.82 0.82 2.45 0.78 0.01 0.12 0.00 0.02 5.00 24.245
碱蓬盐沼 JP 23.66 2.1 75.9 31.67 6.13 0.6 0.01 0.0 0.03 2.92 143.02
碱蓬鄄柽柳鄄芦苇
盐沼 JCL 8.74 1.51 29.78 80.31 13.82 0.75 0.7 2.09 0.39 3.99 142.08
芦苇盐沼 LW 0.95 0.69 1.52 43.27 97.76 10.95 36.47 2.69 0.00 0.65 197.95
河库沟渠 HG 0.55 0.85 0.44 0.58 1.9 3.78 0.00 0.00 0.00 1.73 8.83
盐田养殖池 YZ 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.73 0.19 0.00 0.29 2.21
盐碱地 YJ 0.06 0.08 0.00 0.6 0.54 0.00 0.00 1.08 0.13 0.00 2.49
居民工矿地 JG 0.06 0.00 0.03 0.00 0.00 0.00 0.00 0.36 0.07 0.00 0.52
增加 Increase 41.52 1.49 17.24 4.46 5.23 0.00 0.53 0.37 0.84
总计 Total 130.41 17.72 133.27 186.03 138.23 16.22 39.56 6.82 1.91
2005—2010
光滩 BF 51.68 3.34 25.85 9.73 5.42 1.17 0.80 0.00 0.23 34.19 132.41
潮沟 TC 2.39 8.47 0.70 1.73 0.28 1.46 0.10 0.00 0.00 2.59 17.72
碱蓬盐沼 JP 10.99 2.63 64.58 27.58 6.20 2.68 1.93 0.99 0.01 6.68 133.27
碱蓬鄄柽柳鄄芦苇
盐沼 JCL 14.51 4.01 33.64 76.65 27.13 14.31 10.47 0.61 0.00 2.70 186.03
芦苇盐沼 LW 1.26 1.01 0.83 45.04 48.74 33.87 5.76 2.63 0.26 1.83 138.23
河库沟渠 HG 0.69 0.49 0.51 2.88 1.23 5.84 0.71 0.00 0.00 3.87 16.22
盐田养殖池 YZ 0.00 0.00 0.00 7.72 1.22 0.00 30.61 0.00 0.00 0.01 39.56
盐碱地 YJ 0.00 0.00 0.00 0.00 3.28 0.00 0.00 3.10 0.19 0.25 6.82
居民工矿地 JG 0.01 0.02 0.00 0.00 0.00 0.21 0.00 0.00 1.16 0.51 1.91
增加 Increase 36.13 2.68 4.26 5.78 6.09 4.15 0.73 0.00 1.06
总计 Total 117.66 22.65 124.63 177.58 98.75 63.52 51.22 7.83 2.91
摇 摇 元素 Aij代表从 2001年到 2010年潮滩盐沼景观类型 i转化为 j的面积;增加 /减少为海岸淤积 /侵蚀所造成的各景观类型面积的增加 /减少
2005—2010年,光滩、碱蓬盐沼和芦苇盐沼面积继续减少。 就不同区域而言,玉区的光滩面积继续减少,
由 39.07 km2减少为 31.39 km2。 芋区的光滩面积在此间增长了 1.62 km2,增加量较 2001—2005 年低 9.32
km2。 与此同时,玉区的芦苇盐沼面积减少了 7.64 km2,而芋区的芦苇盐沼面积减少了 31.63 km2,这两个区域
贡献了潮滩芦苇盐沼面积变化的 99.47%。 碱蓬盐沼变化同样发生玉区和芋区,其中玉区碱蓬盐沼减少 5.63
km2,而芋区碱蓬盐沼减少 6.40 km2。 相比之下,域区和郁区的光滩、碱蓬盐沼和芦苇盐沼面积的变化均不明
显。 在景观转换方面,因海岸蚀退造成的光滩面积减少了 34.19 km2,占其全部转移面积的 42.35%。 同时,约
有 46.54 km2的光滩随植被演替转化为碱蓬盐沼、碱蓬鄄柽柳鄄芦苇盐沼和芦苇盐沼,转化面积分别为25.85、
9.73 km2和 5.42 km2。 芦苇盐沼减少的主因是转化为碱蓬鄄柽柳鄄芦苇盐沼,转化面积为 45.04 km2,占全部转移
面积的 50.33%,另外,芦苇盐沼中有 33.87 km2转化为河库沟渠,占其全部转移面积的 37.85%。 碱蓬鄄柽柳鄄芦
苇盐沼在此间略减的原因主要是转化为碱蓬盐沼(33.64 km2)和芦苇盐沼(27.13 km2)(表 3)。
比较而言,玉区 4种主要景观类型随岸线的变化规律基本一致,均表现为持续向陆方向变化。 其中,光滩
向陆平均移动 2.58 km,碱蓬盐沼向陆平均移动距离为 1.79 km,碱蓬鄄柽柳鄄芦苇盐沼和芦苇盐沼向陆平均移
584摇 2期 摇 摇 摇 孙万龙摇 等:黄河口岸线变迁对潮滩盐沼景观格局变化的影响 摇
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图 3摇 不同时期景观类型向海和向陆方向扩张 /收缩趋势
Fig.3摇 Expansion / contraction trends of landscape to seaward and to landward direction in 2001, 2005, 2010
以 2001年海岸线为基准线,计算不同时期不同景观类型距离海岸线的平均距离,其中向陆方向为负,向海方向为正
动距离分别为 1.42km和 1.12 km,光滩受岸线变化的影响最大。 在芋区,4 种景观类型均表现为持续向海方
向变化。 其中,光滩平均向海推进距离为 2.58 km,碱蓬盐沼向海平均推进距离为 1.95 km,碱蓬鄄柽柳鄄芦苇盐
沼和芦苇盐沼向海平均推进距离分别为 2.16km 和 1.32km,亦是光滩受岸线变化的影响最大。 此外,芋区在
2001—2005年的岸线淤积速率(229.55 m / a)低于 2005—2010 年(287.25 m / a),这可能与黄河调水调沙的长
期实施有关。
2.4摇 相关性分析
对研究年份内潮滩湿地面积与年输沙量、年输水量及岸线长度进行相关性分析,结果表明,湿地面积与黄
河年输沙量( r= 0.855*)和区域海岸线长度( r= 0.910*)达到了极显著正相关水平(P<0.01),而其与黄河年输
水量( r= 0.226)之间的相关性未达到显著水平(P>0.05)。 可见,黄河入海泥沙量和海岸线长度对潮滩湿地面
积的影响程度要高于黄河年输水量对潮滩湿地面积的影响程度。
3摇 讨论
黄河三角洲是中国乃至世界各大河三角洲中海陆变迁最活跃的地区,其面积在河流泥沙淤积和海洋动力
侵蚀的双重作用下逐年发生变化[19]。 黄河三角洲各海岸段的淤积与侵蚀历史各不相同,各海岸段的底质、地
形、地貌、水动力学特征、冲淤状态等各有差别[20],由此导致其岸线变化及潮滩盐沼面积具有明显的空间异质
性。 北部刁口段(玉区)属蚀退型海岸,该岸段自黄河 1976 年改道清水沟流路后,由于失去了泥沙来源的有
效补给,加之沉积物以粉砂为主,呈较松散状态,稳定性较差[21],极易受到海洋动力侵蚀而导致岸线蚀退以及
潮滩盐沼面积的减少。 尽管近几年的侵蚀速率已有所降低,但仍属侵蚀较强烈的岸段[5]。 本研究亦得到类
似的研究结果,2001—2010年玉区潮滩盐沼面积持续减少,且 2001—2005 年的减少速率高于 2005—2010 年
潮滩盐沼的减少速率。 研究还表明,2001—2010 年芋区潮滩盐沼面积持续增加,且 2001—2005 年的增加速
率高于 2005—2010年潮滩盐沼的增加速率。 现行河口段(芋区)的岸线变迁与潮滩盐沼面积变化取决于两
方面原因:一是清水沟流路自 1996年改道清 8汊后,老河口因失去水沙供应,区域海洋水动力作用使其受到
持续侵蚀。 又因该区的泥沙颗粒较细,极易被波浪掀起,从而引起口门附近淤积缓慢,而老河口附近近于往复
流,流速较大,造成岸段进一步侵蚀后退[8];二是河口段改道清 8汊之后,黄河携带泥沙向海淤积-延伸-摆动
和侵蚀同时存在,侵蚀速率较慢,该区域总体呈淤积状态。 黄河入海水沙量年际变化是芋区岸线的淤积和潮
滩盐沼面积变化的重要影响因素。 据利津站水沙观测数据可知(图 4),自 2002 年开始的调水调沙工程极大
的增加了黄河的水沙输运能力,其年总径流量和年输沙量分别由 2001 年的 46.53 亿 m3和 0.20 亿 t 增加为
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2010年的 195.63亿 m3和 1.68亿 t,这显著增加了黄河河口段的淤积速率。 其中,2001—2005 年黄河入海年
平均输沙量为 1.78亿 t,高于 2005—2010年的年平均输沙量(1.33 亿 t),这在一定程度上解释了现行河口段
2001—2005年的增加速率高于 2005—2010年的原因。 在本研究中,东北部东营港及附近岸段(域区)属于基
本稳定岸段,这是该区域由于防潮岸堤的构建,使海岸蚀退得到了有效控制,另外有研究表明[9],受渤海冷流
南下的影响,现行河口区域的入海水沙通过潮流和风力的作用难以输运到域区导致区域潮滩未出现淤积。 本
研究中,莱州湾岸段(郁区)潮滩盐沼面积在研究时期内略有增加,这种变化一方面由于防潮岸堤的构建,使
海岸蚀退得到了有效控制;另一方面可能是由于清水沟区域持续蚀退,侵蚀的泥沙在水动力作用下不断输运
到郁区而导致该区域面积呈增加的趋势[16]。
图 4摇 2001—2010年黄河入海年总径流量和年总输沙量
Fig.4摇 Annual runoff and sediment discharge of the Yellow River Delta from 2001 to 2010
以 2001年海岸线为基准线,计算不同时期不同景观类型距离海岸线的平均距离,其中向陆方向为负,向海方向为正
岸线变迁直接导致了潮滩盐沼沉积物水分、盐分以及理化性质的差异,进而决定了植被分布的景观格局。
已有研究表明,黄河三角洲潮滩盐沼的盐分含量和海拔均表现出明显的空间分异,其在岸线垂直方向上的分
布代表了盐生植被的演替序列,这导致黄河口潮滩盐沼植被分布表现为随距海远近和海拔高低呈明显带状分
布[3]。 这与本研究不同区域内随距海远近不同,光滩、碱蓬盐沼、碱蓬鄄柽柳鄄芦苇盐沼和芦苇盐沼呈明显带状
分布的研究结果相一致。 李兴东对黄河三角洲植物群落与环境因子间对应关系的研究表明,植被的动态变化
与沉积物水盐及有机质含量的动态变化显著相关,而水盐动态是植被演替的重要制约因素[22鄄24]。 吴志芬等
对该区盐生植被与土壤盐分的定量研究表明,盐生植被的类型、空间分布、植株所含化学成分、生物累积强度
以及演替等与土壤含盐量密切相关[25]。 从高盐分的沿海光滩开始,随距海距离增加,在盐分有所降低情况
下,较先形成一年生的盐生碱蓬群落。 随着碱蓬群落的生长以及滩面高程的增加,尽管地下水埋深增加,但沉
积物盐分并无太大改变。 而柽柳等一些多年生盐生植物由于种子萌发后可迅速形成发达根系,因此具有更强
的适应性,使得碱蓬群落逐渐被柽柳所取代而演替为碱蓬-柽柳群落或柽柳群落。 柽柳的生长加快了沉积物
的脱盐过程,随着沉积物盐分的进一步降低,一些耐盐能力稍低的植物表现出更明显的竞争力,使得柽柳群落
逐渐演替为柽柳鄄芦苇群落。 反之,随着岸线蚀退,海水入侵以及沉积物盐分的增加,上述植被正向演替将发
生逆向演替代[26]。 整体而言,在海岸淤积区域,随着岸线向海推进,植被类型表现出正向演替的趋势且向海
推进,而在海岸蚀退区域,植被类型表现为逆向演替且向陆推进,这与本研究不同区域中各景观类型的转移规
律相一致。 本文研究还发现,在河口淤积段,2001—2005年各植被类型向海方向演替的速率明显低于 2005—
2010年,这可能与黄河调水调沙工程的长期实施有关。 前述可知,黄河自 2002 年调水调沙后,每年入海的水
沙量大幅增加(图 4),黄河入海的年总径流量和年输沙量由调水调沙工程之前的 46.53 亿 m3和 0.20 亿 t
(2001年)急速增加为调水调沙之后的 192.96亿 m3和 3.69亿 t(2003 年),尽管 2003 年之后年输沙量有一定
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程度的减少,但总体仍维持在较高的水平上(2009年最低为 0.57亿 t),而调水调沙之后黄河入海年总径流量
则一直稳定在>100亿 m3的水平。 黄河入海水沙量的增加一方面加快了河口的淤积速率,导致黄河造陆速率
加快,陆地面积的增加为植被快速发育和演替提供了基础;另一方面,由于黄河在调水调沙过程中携带大量淡
水入海,大量淡水的输入可在一定程度上降低新生潮滩的盐分含量,从而更易于植被的发育与演替。
4摇 结论
(1)2001—2010年黄河三角洲海岸线总长度增长,研究区总面积增加。 刁口段岸线侵蚀较严重,陆地面
积持续减少;河口段岸段淤积和蚀退同时存在,但海岸线和湿地面积总体均呈增长趋势。
(2)岸线变迁直接决定了潮滩盐沼面积的增长或缩减,但其在不同区域的影响程度差异较大,变化主要
发生在玉区和芋区。 岸线变迁明显影响潮滩景观格局的变化,植被类型的向海或向陆演替方向与岸线淤积或
蚀退相一致。
(3)黄河调水调沙工程长期实施一定程度上影响了河口段的淤积速率和植被景观类型的演替速率。
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