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Influences of topographic features on the distribution and evolution of landscape in the coastal wetland of Yancheng

地形因子对盐城滨海湿地景观分布与演变的影响



全 文 :
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
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摇 摇 第 猿猿卷 第 员圆期摇 摇 圆园员猿年 远月摇 渊半月刊冤
目摇 摇 次
前沿理论与学科综述
森林低温霜冻灾害干扰研究综述 李秀芬袁朱教君袁王庆礼袁等 渊猿缘远猿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
碱蓬属植物耐盐机理研究进展 张爱琴袁庞秋颖袁阎秀峰 渊猿缘苑缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
个体与基础生态
中国东部暖温带刺槐花期空间格局的模拟与预测 徐摇 琳袁陈效逑袁杜摇 星 渊猿缘愿源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
长白山林线树种岳桦幼树叶功能型性状随海拔梯度的变化 胡启鹏袁郭志华袁孙玲玲袁等 渊猿缘怨源冤噎噎噎噎噎噎
油松天然次生林居群遗传多样性及与产地地理气候因子的关联分析 李摇 明袁王树香袁高宝嘉 渊猿远园圆冤噎噎噎
施氮对木荷 猿 个种源幼苗根系发育和氮磷效率的影响 张摇 蕊袁王摇 艺袁金国庆袁等 渊猿远员员冤噎噎噎噎噎噎噎噎
围封对内蒙古大针茅草地土壤碳矿化及其激发效应的影响 王若梦袁董宽虎袁何念鹏袁等 渊猿远圆圆冤噎噎噎噎噎噎
干热河谷主要造林树种气体交换特性的坡位效应 段爱国袁张建国袁何彩云袁等 渊猿远猿园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
生物降解对黑碳及土壤上苯酚脱附行为的影响 黄杰勋袁莫建民袁李非里袁等 渊猿远猿怨冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
猿 个树种对不同程度土壤干旱的生理生化响应 吴摇 芹袁张光灿袁裴摇 斌袁等 渊猿远源愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
冬小麦节水栽培群体野穗叶比冶及其与产量和水分利用的关系 张永平袁张英华袁黄摇 琴袁等 渊猿远缘苑冤噎噎噎噎
不同秧苗素质和移栽密度条件下臭氧胁迫对水稻光合作用尧物质生产和产量的影响
彭摇 斌袁李潘林袁周摇 楠袁等 渊猿远远愿冤
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根域限制下水氮供应对膜下滴灌棉花叶片光合生理特性的影响 陶先萍袁罗宏海袁张亚黎袁等 渊猿远苑远冤噎噎噎噎
光照和生长阶段对菖蒲根系泌氧的影响 王文林袁王国祥袁万寅婧袁等 渊猿远愿愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
植物病原菌拮抗性野生艾蒿内生菌的分离尧筛选和鉴定 徐亚军袁赵龙飞袁陈摇 普袁等 渊猿远怨苑冤噎噎噎噎噎噎噎
不同生物型棉蚜对夏寄主葫芦科作物的选择 肖云丽袁印象初袁刘同先 渊猿苑园远冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
性别和温度对中华秋沙鸭越冬行为的影响 曾宾宾袁邵明勤袁赖宏清袁等 渊猿苑员圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
种群尧群落和生态系统
基于干扰的汪清林区森林生态系统健康评价 袁摇 菲袁张星耀袁梁摇 军 渊猿苑圆圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
洞庭湖森林生态系统空间结构均质性评价 李建军袁刘摇 帅袁张会儒袁等 渊猿苑猿圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
景观尧区域和全球生态
川西米亚罗林区不同海拔岷江冷杉生长对气候变化的响应 徐摇 宁袁王晓春袁张远东袁等 渊猿苑源圆冤噎噎噎噎噎噎
圆园园员要圆园员园 年内蒙古植被净初级生产力的时空格局及其与气候的关系
穆少杰袁李建龙袁周摇 伟袁等 渊猿苑缘圆冤
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地形因子对盐城滨海湿地景观分布与演变的影响 侯明行袁刘红玉袁张华兵袁等 渊猿苑远缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
毛乌素沙地南缘植被景观格局演变与空间分布特征 周淑琴袁荆耀栋袁张青峰袁等 渊猿苑苑源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎
贵州白鹇湖沉积物中孢粉记录的 缘援 缘 噪葬月援 孕援以来的气候变化 杜荣荣袁陈敬安袁曾摇 艳袁等 渊猿苑愿猿冤噎噎噎噎
典型河谷型城市春季温湿场特征及其生态环境效应 李国栋袁张俊华袁王乃昂袁等 渊猿苑怨圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎
秦岭南北近地面水汽时空变化特征 蒋摇 冲袁王摇 飞袁喻小勇袁等 渊猿愿园缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
露天矿区景观生态风险空间分异 吴健生袁乔摇 娜袁彭摇 建袁等 渊猿愿员远冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
基于 匀燥造凿则蚤凿早藻和 悦悦粤分析的中国生态地理分区的比较 孔摇 艳袁江摇 洪袁张秀英袁等 渊猿愿圆缘冤噎噎噎噎噎噎噎
资源与产业生态
中国农业生态效率评价方法与实证要要要基于非期望产出的 杂月酝模型分析 潘摇 丹袁 应瑞瑶 渊猿愿猿苑冤噎噎噎噎
舟山市东极大黄鱼养殖系统能值评估 宋摇 科袁赵摇 晟袁蔡慧文袁等 渊猿愿源远冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
不同基因型玉米间混作优势带型配置 赵亚丽袁康摇 杰袁刘天学袁等 渊猿愿缘缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
气候与土壤对烤后烟叶类胡萝卜素和表面提取物含量的影响 陈摇 伟袁熊摇 晶袁陈摇 懿袁等 渊猿愿远缘冤噎噎噎噎噎
城乡与社会生态
成都市沙河主要绿化树种固碳释氧和降温增湿效益 张艳丽袁 费世民袁李智勇袁等 渊猿愿苑愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎
期刊基本参数院悦晕 员员鄄圆园猿员 辕 匝鄢员怨愿员鄢皂鄢员远鄢猿圆远鄢扎澡鄢孕鄢 预 怨园郾 园园鄢员缘员园鄢猿猿鄢圆园员猿鄄园远
室室室室室室室室室室室室室室
封面图说院 长白山南坡的岳桦林要要要长白山岳桦林位于海拔约 员苑园园要圆园园园皂之间的山坡遥 这种阔叶林分布在针叶林带的上
面袁成为山地森林的上缘种类袁在世界山地森林中实属罕见遥 岳桦能够顽强地抗御长白山潮湿尧寒冷尧强风等恶劣气
候因素袁在严酷的环境条件下形成纯林袁是与其独特的生长发育机理密切相关的遥 岳桦的枝干颇具韧性袁在迎风处袁
由于风吹雪压袁树干成片地向背风侧倾斜袁这种特性使它能不畏风雪袁顽强生存遥 随着海拔的升高袁岳桦林也逐渐矮
化袁这是岳桦林保护自身生存袁适应大自然的结果遥
彩图及图说提供院 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 耘鄄皂葬蚤造院 糟蚤贼藻泽援 糟澡藻灶躁憎岳 员远猿援 糟燥皂
第 33 卷第 12 期
2013 年 6 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 33,No. 12
Jun. ,2013
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:国家自然科学基金项目(41071119);江苏省高校自然科学研究重大项目(10KJA170029);江苏省省属高校自然科学研究项目
(12KJB170006)
收稿日期:2012鄄11鄄12; 摇 摇 修订日期:2013鄄03鄄15
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: liuhongyu@ njnu. edu. cn
DOI: 10. 5846 / stxb201211121591
侯明行,刘红玉,张华兵,王聪,谭清梅.地形因子对盐城滨海湿地景观分布与演变的影响.生态学报,2013,33(12):3765鄄3773.
Hou M H, Liu H Y, Zhang H B, Wang C, Tan Q M. Influences of topographic features on the distribution and evolution of landscape in the coastal wetland
of Yancheng. Acta Ecologica Sinica,2013,33(12):3765鄄3773.
地形因子对盐城滨海湿地景观分布与演变的影响
侯明行,刘红玉*,张华兵,王摇 聪,谭清梅
(南京师范大学地理科学学院, 南京摇 210023)
摘要:地形作为景观结构和空间格局的重要影响因子,不仅为景观格局的形成提供基础,其空间特征也影响着景观的演变过程。
基于 2002、2011 年地形高程信息和遥感影像,运用 GIS技术,并结合分布指数,分析了盐城滨海湿地景观分布与演变对地形因
子的响应特征。 结果表明:淤盐城淤泥质滨海湿地总体地形变化平缓,海拔 0—2. 5m 的区域占整个研究区面积的 97%以上。
其中,米草带主要分布于 0. 9—1. 5m,碱蓬带主要分布于 1. 5—2. 1m,而芦苇带则主要分布于 2. 1—2. 7m。 于2002—2011 年 9
年间湿地景观时间变化明显,其中,芦苇面积增加了 3 倍,碱蓬面积由 26. 80%骤降至 11. 51% ,同期,米草面积则增加了 50%之
多。 盂湿地景观空间分布特征与地形关系比较明显。 其中,米草空间分布向 0. 6—1. 2m 区间演变,显示出强烈的向低海拔区
间扩张的趋势;碱蓬分布范围随地形的升高总体上呈下降趋势;芦苇在地形较高区间上的分布指数增长迅速,其优势分布区间
向 2. 1—3. 0m扩展。
关键词:景观生态;地形因子;滨海湿地;分布演替
Influences of topographic features on the distribution and evolution of landscape
in the coastal wetland of Yancheng
HOU Minghang, LIU Hongyu*, ZHANG Huabing, WANG Cong, TAN Qingmei
College of Geography, Nanjing Normal University, Nanjing 210023, China
Abstract: Wetland ecosystems are landscapes of the highest biodiversity in nature and one of the most important
environmental resources for human welfares. Their important ecosystem function has led to them been sometimes called “the
earth忆s filtration system冶. Yancheng coastal wetland is one of the biggest mudflats in China, and play a important role in
protecting wetland biodiversity and adjusting regional climate. Owing to the irrational exploitation in recent years, Yancheng
coastal wetland are experiencing significant landscape changes, which has aroused a lot of attention by experts and scholars.
Terrain, which serves as an important factor of landscape structure and spatial pattern, not only provides a basis for the
formation of landscape pattern, but also affect the evolution of landscape. Yancheng coastal wetland is one of the typical
primitive wetlands. In the past, limited to the wetland忆 s objective conditions, there has been no complete height
measurement for Yancheng coastal wetland, which makes terrain忆s study become " the blank area of the wetland" . As the
result, Yancheng coastal wetland was chosen as the study area in this study. Based on the remote sensing images of 2002
and 2011, using GIS techniques and methods of landscape ecology and combining distribution index, we analyze the
relationship between landscape types and terrain factors and reveal the response characteristics of terrain factors on the
distribution and evolution of Yancheng coastal wetland landscape. The information about spatial distribution of landscape
types in Yancheng was obtained through overlay analysis of the terrain factors derived from DEM and the landscape types in
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different periods based on Arcgis by using the remote sensing images. The result shows that: (1) The overall terrain of
Yancheng coastal wetlands changes gently, of which altitude 0—2. 5m region accounts for more than 97% . Spartina wetland
mainly distributes in 0. 9— 1. 5m, Suaeda wetland mainly distributes in 1. 5— 2. 1m, and Reed wetland in the 2. 1—
2郾 7m. (2) During 2002—2011, the time of 9a wetland landscape changes obviously, in which the Reed wetland increases
by 3 times, the Suaeda wetland plunges by 26. 80% to 11. 51% , and at the same period, the Spartina wetland increases by
more than 50% . ( 3 ) It is found that the topographic distribution pattern of each landscape type also displays the
corresponding change based on the statistical analysis on the relationships between the landscape type and the terrain index.
Through the analysis, we found that the relationship between the characteristics of wetland landscape spatial distribution and
the topography is more obvious. Where the space distribution of Spartina wetland space evolving at the range of 0. 6—
1郾 2m, shows strong expansion trend to low altitude interval. At the same time, with terrain increasing, Suaeda wetland
distribution range shows downward trend generally. In the higher terrain, the distribution index of Reed wetland rapidly,
whose advantage distribution range is extended to 2. 1—3. 0m. By revealing the terrain and landscape distribution
relationship, we can not only provide the basic data for the sustainable exploitation and scientific management of the
Yancheng coastal wetlands, but also achieve social and economic sustainable development in the Yancheng coastal
wetlands.
Key Words: landscape ecology; terrain factor; coastal wetland; distribution succession
滨海湿地是指发育在海岸带附近并且受海陆交互作用的湿地,是陆地生态系统和海洋生态系统的过渡地
带,广泛分布于沿海海陆交界、淡咸水交汇地带,是一个高度动态和复杂的生态系统[1]。 其在区域生态安全、
人类生存环境甚至区域经济发展方面都发挥着重要作用[2]。
盐城滨海湿地属于典型的淤泥质海岸湿地,在自然与人为影响下其景观结构不断发生变化[3]。 目前,围
绕该区景观演变研究,许多学者作了大量工作,并取得了重要研究成果。 如,张华兵等从景观尺度,揭示了盐
城保护区核心区景观植被带具有明显带状分布特征,并不断向海淤长,其年均向海淤长速度为 105m[3]。 姚成
等从生态要素调查角度,揭示了水文、盐分等土壤性状对湿地植被演变的影响[4]。 杨桂山等从潮位对湿地影
响角度,揭示其变化通过影响滩面形态而使湿地植被发生演替[5]。 张忍顺等从盐沼的形成过程揭示泥沙淤
积抬升高程对互花米草扩张的影响[6]。 大量研究成果分别从宏观和微观尺度上揭示江苏盐城淤泥质滨海湿
地景观演变特征,以及自然和生态要素影响,但是从整体空间格局与过程角度,阐释景观格局与各影响要素之
间的关系研究比较缺乏。 尤其地形因子是影响淤泥质滨海湿地植被演变的决定性因子,其高程变化是在潮汐
作用下泥沙沉积引起滩面地形高程不断淤高的结果,而地形淤高又直接影响潮位变化和土壤性状改变,从而
进一步影响植物定居和演替[5]。 但是,针对该方面研究,大多数立足于样带和样点的调查角度,而从地形格
局角度,探讨其空间分布特征与植被格局之间的关系研究尚未见报道。 本文以实测地形数据为基础,利用遥
感和 GIS技术,揭示盐城滨海湿地植被分布与地形因子的响应特征,以期为盐城滨海湿地的保护与科学管理
提供参考。
1摇 研究区特征
盐城保护区,地处江苏省中部沿海,是典型的淤泥质滨海湿地。 地理位置处于 32毅20忆—34毅37忆N,119毅
29忆—121毅16忆E之间,面积约为 45. 33伊104hm2,是我国最大的海岸带保护区。 该区地处亚热带向暖温带的过
渡地带,季风气候显著,年平均气温介于 13. 7—14. 8益之间,年降水量为 900—1100mm。 地貌类型主要为海
积平原。
本研究区域为保护区的核心区,其北至新洋港,南至斗龙港,西至海堤,总面积为 1. 90伊104hm2。 核心区
内原始植被保存完整,植被类型丰富多样。 目前,保护区以中路港为界分为南北两部分。 北部主要为人工管
理区,受人类活动干扰强烈,景观组分单一,主要为养殖塘、道路等人为景观。 南部则主要为自然湿地区,受人
6673 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33 卷摇
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类活动干扰较弱,基本保持了原始湿地景观。 为反映自然条件下湿地景观演变特征与地形之间的关系,消除
人为影响,选择南部自然湿地区为本文的研究区域。 研究区位置与范围如图 1 所示。
图 1摇 研究区位置和范围
Fig. 1摇 Location and scope of the study area
2摇 研究方法
2. 1摇 数据来源
研究数据来源于 2002 年 5 月初到 6 月底所进行的野外地形测绘资料:1颐10000 核心区等高线、1颐10000 核
心区高程点;2011 年 9 月中路港野外高程实测数据(采用 1985 年国家高程基准面(大地水准面))。 2002、
2011 年 Landsat ETM+遥感影像(多光谱 30m,全色 15m);利用监督分类方法制作 2002、2011 年核心区景观类
型图[7](经过野外调查检验,遥感影像解译判读精度均在 90%以上)。 以上数据统一采用高斯鄄克吕格投影的
3 度分带西安 1980 坐标系。
2. 2摇 景观分类
盐城滨海湿地作为典型的原生湿地之一,自然植被保存完整,植被类型丰富多样。 根据区域景观特征,考
虑到影像的可分辨能力及研究需要[8],参照 Ramsar《湿地公约》中湿地的定义[9],将研究区湿地景观分为光
滩、米草、碱蓬、芦苇湿地 4 种类型。 分类结果见表 1。
表 1摇 滨海湿地景观分类系统
Table 1摇 Classification system of costal wetland landscape
景观类型 Landscape types 分类说明 Category description
光滩 Beach 小潮高潮位以下
米草湿地 Spartina wetland 平均高潮位与小潮高潮位之间
碱蓬湿地 Suaeda wetland 大潮高潮位与平均高潮位之间
芦苇湿地 Reed wetland 小潮高潮位以上
2. 3摇 分布指数
为了便于说明不同景观类型在地形因子上的分布特征,本文在结果统计时引入了分布指数[10鄄13]的概念,
旨在消除高程分段与景观类型面积差异对结果造成的影响。 分布指数计算公式如下:
P = Sie / S( )i / Se( )/ S
式中,P为分布指数,Sie 为 e 地形区间下第 i 种景观组分的面积,Si 为整个研究区内第 i 种景观组分的总面
积,Se 表示整个区域内第 e种地形区间特定等级下的总面积,S为整个区域的面积。 P 值越大,说明某种景观
7673摇 12 期 摇 摇 摇 侯明行摇 等:地形因子对盐城滨海湿地景观分布与演变的影响 摇
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类型出现的频率越高。
2. 4摇 DEM的处理
将 2002 年研究区域 1颐10000 等高线和高程点数据在 Arcgis 软件中内插建立不规则三角网(TIN)。 然后
将 TIN数据经栅格化,得到正方形格网 DEM。 结合本研究区整体地形平坦,高程差异较小等特征,为方便对
地形开展进一步的研究,本文采用的栅格大小为 5m。
高程分级是地理信息系统对 DEM数据进行分级的一种地形分析方法,其基本原则是分级的间隔数据相
等[14]。 分级时应既能体现研究区地形特征,又能反应自然规律为依据[15鄄16]。 研究区高程最高为 4. 5m,最低
为-0. 1m。 当把 0. 1m作为分级间隔时,发现与景观分类图进行叠加后,将会造成分类图上产生较多的图斑,
使统计的面积过于破碎;当把 0. 5m作为分级间隔时,则又会产生分级区域过大,无法客观的表达地形与景观
分布的关系;相反,以 0. 3m 作为分级间隔时,不仅能完整的展现地形特征,而且各景观类型在地形上的分布
规律也具有较好的区分度。 因此,本文选择 0. 3m 作为研究区的高程间隔。 研究区 2002 年 DEM 及 2002、
2011 年景观分类图见图 2。
/m
图 2摇 研究区 DEM及景观分类图
Fig. 2摇 The DEM and landscape classification map of the study area
3摇 结果与分析
3. 1摇 研究区地形基本特征
2002 年地形数据和 DEM特征分析表明,江苏盐城淤泥质滨海湿地总体地形平坦,地势起伏不大。 区内
海拔最高 4. 5m,最低-0. 1m,地形变化极为平缓,大体呈现出由陆向海逐步降低的趋势。 如表 2 所示:研究区
总面积为 107. 84km2,其中,海拔 0—2. 5m的区域就占整个核心区面积的 97%以上,尤以 1. 5—2. 5m 所占区
域最广,达到 55% 。 而海拔 2. 5m以上的区域,所占面积较小且主要分布在研究区的西部临近大堤和养殖塘
的部位。 因此,地形与自然景观分布关系的研究将成为本文的重点。
表 2摇 各高程区间所占面积及比例
Table 2摇 Area and proportion of different elevation levels
高程 / m
Elevation
面积 / km2
Area
比例 / %
Proportion
高程 / m
Elevation
面积 / km2
Area
比例 / %
Proportion
0. 0—0. 3 10. 27 9. 52 1. 5—1. 8 24. 47 22. 69
0. 3—0. 6 7. 91 7. 33 1. 8—2. 1 28. 50 26. 43
0. 6—0. 9 7. 34 6. 81 2. 1—2. 4 5. 59 5. 18
0. 9—1. 2 9. 69 8. 99 2. 4—2. 7 0. 63 0. 58
1. 2—1. 5 11. 64 10. 79 2. 7—4. 5 1. 80 1. 67
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3. 2摇 高程因子影响下的景观类型分布特征分析
以 2002 年景观类型图和同年高程分级数据为基础,借助 Arcgis空间叠加功能进行分析,得到研究区不同
高程级别内各景观类型面积分布比例,如表 3 所示。
表 3摇 不同高程级别内各景观类型分布面积及比例
Table 3摇 Area and proportion of landscape types in different sub鄄zone of elevation
景观类型
Landscape types
高程分级 Elevation levels / m
0. 0—0. 3 0. 3—0. 6 0. 6—0. 9 0. 9—1. 2 1. 2—1. 5 1. 5—1. 8 1. 8—2. 1 2. 1—2. 4 2. 4—2. 7 2. 7—4. 5
光滩 面积 / km2 14. 94 7. 95 6. 59 4. 20 1. 83
比例 / % 42. 07 21. 37 18. 56 11. 83 6. 17
米草 面积 / km2 4. 96 9. 24 6. 57 2. 80
比例 / % 21. 06 39. 20 27. 87 11. 87
碱蓬 面积 / km2 5. 81 16. 62 13. 45 3. 76
比例 / % 14. 66 41. 93 33. 93 9. 48
芦苇 面积 / km2 1. 30 4. 48 1. 73 1. 61
比例 / % 14. 25 49. 12 18. 97 17. 66
从表 3 可知:整体上,研究区各高程段内均有植被分布,但绝大多数植被都集中分布于高程 0. 9—2. 7m
之间。 其中,碱蓬和米草是该时段分布最广泛的植被类型,分别占总面积的 36. 76%和 21. 85% 。 碱蓬作为湿
地的先锋物种,受竞争能力的限制,其分布范围局限于 1. 5—2. 1m 之间,占到碱蓬总面积的 75. 86% ;米草是
研究区的外来物种,虽然具有强大的扩张能力,但其扩张趋势更多的是向低海拔的光滩上蔓延,88. 13%的米
草分布在海拔 1. 5m以下,其分布频率最高海拔范围出现在 0. 9—1. 5m之间,达到米草面积的 67%以上,而在
海拔 1. 5m以上区域分布面积甚少;在经济驱动以及人为干扰作用的影响下[17],芦苇的高程分布较为分散,
1郾 8—4. 5m间均有分布,但在生态位的制约下,芦苇仍然较集中分布于高海拔区段,其中 2. 1—2. 7m 是其优
势分布区间,分布面积达 6. 21km2,占芦苇总面积的 68. 09% 。 处于三大主要植被带间的交错带,其海拔分布
趋势与交错带中主体植被的优势分布区间具有高度的一致性。 米草鄄碱蓬交错带主要分布于研究区的东北
部,分布区间为 1. 2—1. 8m。 由于米草强大的扩张能力,使其在交错带中占据绝对比例,相应的其优势分布范
围也影响着交错带的分布区间,1. 2—1. 5m的区间集中了米草鄄碱蓬交错带面积的 48%以上,这与米草分布范
围具有较强的相似性。 碱蓬鄄芦苇交错带则主要分布于研究区的西南部,分布区间为 1. 8—2. 4m。 其中,海拔
2. 1—2. 4m的区域集中分布了交错带面积的 52. 78% ,在优势分布区间上,同样呈现出与主体植被芦苇的强
烈吻合度。 光滩在自然条件的限制下,主要集中分布于低海拔区段的临海区域,分布比例在 10%以上的最高
临界海拔为 1. 2m,而分布频率最高值则出现在 0—0. 6m。 0. 9m以上区域仅占总面积的 17%左右。
3. 3摇 高程因子对景观动态变化的影响分析
3. 3. 1摇 景观动态变化分析
以 2002、2011 年两期景观类型图为基础,运用 Arcgis叠加分析功能,计算过去 9 年间盐城滨海湿地景观
类型变化情况。 研究区不同时期景观类型面积及其所占比例见表 4,9 年间不同景观类型向海和向陆方向扩
张 /收缩趋势如表 5 所示。
结合表 4、表 5 以及图 2 的分析结果表明,从 2002 至 2011 年的 9a年间研究区景观面积发生了显著变化。
在整体上主要表现为碱蓬、光滩面积持续减少,而米草、芦苇面积大幅度增加的趋势[18]。 2002 年研究区光滩
面积为 35. 51km2,占研究区总面积的 32. 93% ,至 2011 年下降为 25. 72 km2,仅占总面积的 23. 85% ,下降了 9
个百分点;在此期间,米草面积呈大幅度增长趋势[19],期间内共计增加 12. 77 km2,平均每年增加 1. 42km2,到
2011 年已增长为原来的 1 倍。 同时米草向海扩张最大宽度为 1385m,而向陆扩张最大宽度仅为 733m。 这主
要是由于米草的促淤作用,不断形成新的滩涂,泥沙的淤积使水分、盐度等营养元素发生新的组合,不断形成
新的适宜米草的生存环境所致;碱蓬的面积变化显著,从 2002 年的 36. 76%骤降至 2011 年 15. 07% ,共计减
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少 23. 39km2,降幅之大居各类景观之首,9 年间碱蓬向海方向上的收缩宽度最大为 3408m,向陆方向上的收缩
宽度也达 1063m,至 2011 年碱蓬的分布已仅局限于较窄的宽度范围内;2002—2011 年,芦苇面积也发生了重
大变化,由最初的 9. 12km2 迅速增加到 26. 68 km2,共计增加 17. 56km2,平均每年净增加 1. 95 km2,至 2011 年
已上升为研究区内分布面积最广的景观类型。 期间芦苇景观向海方向扩张的最大宽度为 4298m,直接扩张面
积达 12. 30km2,而这部分的扩张主要是不断侵占碱蓬的生长区域所致。 向陆方向的扩张最大宽度也达到
了 2221m。
表 4摇 2002 年和 2011 年研究区景观类型变化统计表
Table 4摇 Statistical table of landscape changes in 2002 and 2011
景观类型
Landscape types
2002 年
面积 / km2
Area
比例 / %
Proportion
2011 年
面积 / km2
Area
比例 / %
Proportion
变化总量 / km2
Total
variations
年变化量 / km2
Annual
variation
年变化率 / %
Annual rate
变化趋势
Change
trend
光滩 35. 51 32. 93 25. 72 23. 85 9. 79 1. 09 1. 01 引
米草 23. 57 21. 86 39. 19 36. 34 12. 77 1. 42 1. 61 尹
碱蓬 39. 64 36. 76 16. 25 15. 07 23. 39 2. 60 2. 44 引
芦苇 9. 12 8. 46 26. 68 24. 74 17. 56 1. 95 1. 81 尹
表 5摇 2002 年与 2011 年相比较鄄景观类型向海和向陆方向扩张 /收缩趋势表
Table 5摇 Compared with expansion / contraction trends of landscape types to seaward and to landward direction in 2002 and 2011
景观类型
Landscape types
指标
Index
扩张 /收缩方向 Expansion / contraction direction
向海(低海拔区间)Seaward / m 向陆(高海拔区间)Landward / m
米草 最大宽度 +1385 +733
最小宽度 +285 +164
平均宽度 +661 +359
碱蓬 最大宽度 -3408 -1063
最小宽度 -1753 -215
平均宽度 -2103 -486
芦苇 最大宽度 +4298 +2221
最小宽度 +1943 +246
平均宽度 +2457 +1351
摇 摇 “+冶表示景观扩张 “-冶表示景观收缩
3. 3. 2摇 景观类型在地形位上的分布
由分布指数可以看出,由于受湿地地形客观条件的限制,各景观类型在分布指数上的格局仅表现为高中、
中低二段式的空间分布结构[20]。 低段区域(区间:1—4)是光滩、米草的优势分布区间,中段区域(区间:5—
8)是米草、碱蓬的优势分布区间,高段区域(区间:8—10)则只分布着单一景观类型鄄芦苇。 碱蓬随区间的升
高总体上呈下降趋势,且其高程分布区间十分狭窄(4—8),在优势分布区间上,由 2002 年的区间 6 下降至
2011 年区间 5,且在分布指数上上升较快,而在其他区间上相对于 2002 年 2011 年各区段分布指数都呈下降
趋势。 这样的格局主要是受东西两个方向上米草和芦苇的挤占所致,使其分布更加收缩在狭窄的区间内。 芦
苇分布随区间的上升呈增高趋势,2002 年芦苇的优势分布区间为 8—9,2011 年则扩展到 8—10。 同时 2011
年芦苇在较高区间上的分布指数增长迅速,高出 2002 年达 4 个百分点。 这说明随着时间的推移,芦苇虽向低
海拔区间的碱蓬扩张,但在其最适宜的高海拔区间内的分布指数非但没有消弱反而得到加强,这种变化得益
于人类对经济效益的追求而大面积在高海拔区段开发芦苇田的缘故。 从整体上来看,米草和光滩的分布规律
较为一致,都具有明显的向低海拔区间转移的趋势,并且在低海拔区间上的分布指数也不断升高。 其中,米草
的优势分布区间由 4—5下降为 3—4,并在区间 4 内的分布指数明显上升,显示出强烈的向低海拔区间扩张
的趋势;光滩随区间的上升分布指数呈快速下降的趋势,优势分布区间 9a 内未出现明显变化,但在低海拔区
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段的分布指数变化速率加快,在区间 1 内,2002 年光滩所占面积比例为 42. 07% ,而至 2011 年已增长到总面
积的 50. 34% 。 在米草的促淤功能[21]下,泥沙的淤积使光滩范围不断向海洋延伸,加之米草的扩张作用,使光
滩的分布指数不断向低区间收缩。
图 3摇 不同年份各景观类型分布指数图
Fig. 3摇 Distribution index of landscape types in different years
1:0. 0—0. 3m; 2:0. 3—0. 6m; 3:0. 6—0. 9m; 4:0. 9—1. 2m;5:1. 2—1. 5m; 6:1. 5—1. 8m; 7:1. 8—2. 1m; 8:2. 1—2. 4m; 9:2. 4—2. 7m; 10:
2. 7—4. 5m
图 4摇 中路港剖面植被高程变化图
Fig. 4摇 Elevation changes of Zhonglugang profiie
3. 3. 3摇 高程变化对景观动态的影响分析
结合两期高程实测数据,沿中路港剖面自陆向海方
向依次选取经过芦苇滩、碱蓬滩和米草滩的 80 个点制
成中路港两期植被高程变化图和统计表,如图 4 所示。
从图 4 可知,滨海湿地由于泥沙淤积处于不断淤涨
状态,2002—2011 年区域高程呈增加趋势。 从整体上
来看,芦苇滩和碱蓬滩抬升幅度较小,年均增高速率分
布为 0. 7cm / a和 1. 9cm / a。 东部米草滩则发生了较为
明显的变化,其年均增高速率为 5. 1cm / a。 这主要是由
于受潮位不同作用的结果。 高潮位的芦苇滩由于处于
年潮淹没带,潮侵频率少而使沉积作用减弱;另外由于芦苇滩远离海洋,一定程度上保证了芦苇的淡水生存环
境,致使其不断向海方向扩张。 作为湿地先锋物种的碱蓬群落,由于其生态位无法达到潮侵频率超过 20%的
潮滩,只有月潮淹没带影响,泥沙沉积作用强于芦苇滩,致使其地表高程有一定程度的增高,但是由于其物种
竞争能力低而不断被芦苇和米草侵占。 相比之下,米草群落由于位于日潮淹没带的低潮位,加上其根系发达,
植株密度大[22],拦截泥沙能力强,致使地表高程迅速增加,从而导致米草能够快速定居和向两侧扩张。 因此,
通过对比两期的高程断面发现:大量的泥沙淤积增加了滩面高程,促进了盐沼植被的生长,而这些盐沼植被的
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生长与扩展又为高程抬升创造了条件。 这一结论与以往的研究具有一致性[23]。
4摇 结论
景观分布随地形梯度的变化在一定程度上反映了所处的地形条件,同时也可以揭示地形因子对景观演变
的影响程度[24]。 本文运用 GIS技术并结合分布指数,分析了 2002 年和 2011 年盐城滨海湿地植被分布与演
变对地形因子的响应特征。 可以发现:
(1)盐城淤泥质滨海湿地,总体地形变化平缓,大体呈现出由陆向海逐步降低的趋势。 海拔 0—2. 5m 的
区域占整个核心区面积的 97%以上,并且囊括了研究区内绝大部分的米草、碱蓬、芦苇等自然景观。
(2)研究区位于保护区内,原始植被保存完整,植被类型丰富多样。 米草、碱蓬、芦苇等自然景观自陆向
海呈带状分布。 从地形分布特征来看,米草带主要分布于 0. 9—1. 5m,碱蓬带主要分布于 1. 5—2. 1m,而芦苇
带则主要分布于 2. 1—2. 7m。 处于三大主要植被带间的交错带,其海拔分布趋势与交错带中主体植被的优势
分布区间具有高度的一致性。
(3)从植被演替来看,研究区景观演替呈现出:光滩鄄米草;碱蓬鄄米草和碱蓬鄄芦苇的演变格局[25]。 整体上
表现为碱蓬、光滩面积持续减少,而米草、芦苇面积大幅度增加的趋势。 9a 芦苇面积增加了 3 倍,碱蓬面积变
化剧烈,由 2002 年的 36. 76%骤降至 2011 年 15. 07% ,同期,米草面积则增加了 50%之多。
(4)植被带对地形变化的响应上,主要表现为米草滩地表快速淤高,致使其优势分布区间显示出强烈的
向低海拔扩张的趋势;同时,正是向海一侧的地形不断淤高,导致碱蓬和芦苇滩受海水潮侵影响越来越弱,其
结果使得适合淡水环境的芦苇带不断扩大,碱蓬不断萎缩。 向海一侧地形的快速增高是引导区域植被带景观
演变的重要原因。
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陨皂责葬糟贼泽 燥枣 遭蚤燥凿藻早则葬凿葬贼蚤燥灶 燥灶 凿藻泽燥则责贼蚤燥灶 燥枣 责澡藻灶燥造 葬凿泽燥则遭藻凿 燥灶 遭造葬糟噪 糟葬则遭燥灶 葬灶凿 泽燥蚤造
匀哉粤晕郧 允蚤藻曾怎灶袁 酝韵 允蚤葬灶皂蚤灶袁 蕴陨 云藻蚤造蚤袁 藻贼 葬造 渊猿远猿怨冤
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宰哉 匝蚤灶袁 在匀粤晕郧 郧怎葬灶早糟葬灶袁 孕耘陨 月蚤灶袁 藻贼 葬造 渊猿远源愿冤
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栽澡藻 藻葬则鄄造藻葬枣 则葬贼蚤燥 燥枣 责燥责怎造葬贼蚤燥灶 蚤泽 则藻造葬贼藻凿 贼燥 赠蚤藻造凿 葬灶凿 憎葬贼藻则 怎泽藻 藻枣枣蚤糟蚤藻灶糟赠 蚤灶 贼澡藻 憎葬贼藻则鄄泽葬增蚤灶早 糟怎造贼蚤增葬贼蚤燥灶 泽赠泽贼藻皂 燥枣 憎蚤灶贼藻则 憎澡藻葬贼
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孕耘晕郧 月蚤灶袁蕴陨 孕葬灶造蚤灶袁在匀韵哉 晕葬灶袁藻贼 葬造 渊猿远远愿冤

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耘枣枣藻糟贼泽 燥枣 憎葬贼藻则 葬灶凿 灶蚤贼则燥早藻灶 怎灶凿藻则 则燥燥贼 则藻泽贼则蚤糟贼蚤燥灶 燥灶 责澡燥贼燥泽赠灶贼澡藻贼蚤糟 糟澡葬则葬糟贼藻则泽 燥枣 糟燥贼贼燥灶 责造葬灶贼泽 早则燥憎灶 憎蚤贼澡 怎灶凿藻则鄄皂怎造糟澡 凿则蚤责
蚤则则蚤早葬贼蚤燥灶 栽粤韵 载蚤葬灶责蚤灶早袁 蕴哉韵 匀燥灶早澡葬蚤袁 在匀粤晕郧 再葬造蚤袁藻贼 葬造 渊猿远苑远冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
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栽澡藻 藻皂藻则早赠 葬灶葬造赠泽蚤泽 燥枣 造葬则早藻 赠藻造造燥憎 糟则燥葬噪藻则渊蕴葬则蚤皂蚤糟澡贼澡赠泽 糟则燥糟藻葬冤 葬择怎葬糟怎造贼怎则藻 泽赠泽贼藻皂 葬则燥怎灶凿 阅燥灶早躁蚤 蚤泽造葬灶凿 蚤灶 在澡燥怎泽澡葬灶
杂韵晕郧 运藻袁 在匀粤韵 杂澡藻灶早袁 悦粤陨 匀怎蚤憎藻灶袁 藻贼 葬造 渊猿愿源远冤
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悦葬则遭燥灶 泽藻择怎藻泽贼则葬贼蚤燥灶 葬灶凿 燥曾赠早藻灶 则藻造藻葬泽藻 葬泽 憎藻造造 葬泽 糟燥燥造蚤灶早 葬灶凿 澡怎皂蚤凿蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶 藻枣枣蚤糟蚤藻灶糟赠 燥枣 贼澡藻 皂葬蚤灶 早则藻藻灶蚤灶早 贼则藻藻 泽责藻糟蚤藻泽 燥枣
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愿愿愿猿 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 猿猿 卷摇
《生态学报》2013 年征订启事
《生态学报》是由中国科学技术协会主管,中国生态学学会、中国科学院生态环境研究中心主办的生态学
高级专业学术期刊,创刊于 1981 年,报道生态学领域前沿理论和原始创新性研究成果。 坚持“百花齐放,百家
争鸣冶的方针,依靠和团结广大生态学科研工作者,探索生态学奥秘,为生态学基础理论研究搭建交流平台,
促进生态学研究深入发展,为我国培养和造就生态学科研人才和知识创新服务、为国民经济建设和发展服务。
《生态学报》主要报道生态学及各分支学科的重要基础理论和应用研究的原始创新性科研成果。 特别欢
迎能反映现代生态学发展方向的优秀综述性文章;研究简报;生态学新理论、新方法、新技术介绍;新书评价和
学术、科研动态及开放实验室介绍等。
《生态学报》为半月刊,大 16 开本,300 页,国内定价 90 元 /册,全年定价 2160 元。
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标准刊号:ISSN 1000鄄0933摇 摇 CN 11鄄2031 / Q
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生摇 态摇 学摇 报
(SHENGTAI摇 XUEBAO)
(半月刊摇 1981 年 3 月创刊)
第 33 卷摇 第 12 期摇 (2013 年 6 月)
ACTA ECOLOGICA SINICA

(Semimonthly,Started in 1981)

Vol郾 33摇 No郾 12 (June, 2013)
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