基于转移矩阵模型的江苏海滨湿地资源时空演变特征及驱动机制分析_郝敬锋

第25卷第11期自然资源学报Vol.25No.112010年11月JOURNALOFNATURALRESOURCESNov.,2010收稿日期:2010-04-01;修订日期:2010-07-09。基金项目:国家自然科学基金项目(41071119);江苏省普通高校自然科学研究资助项目(10KJA170029);江苏省研究生培养创新工程项目(CX10B388Z);南京师范大学优秀博士研究生学位论文培育项目(2010bs0038)第一作者简介:郝敬锋(1984-),男,江苏沛县人,博士研究生,主要研究方向为城市湿地生态系统及遥感/GIS应用研究。E-mail:haojingfeng365@163.com＊通信作者,E-mail:liuhongyu@njnu.edu.cn基于转移矩阵模型的江苏海滨湿地资源时空演变特征及驱动机制分析郝敬锋,刘红玉＊,李玉凤,胡和兵,安静(江苏省环境演变与生态建设重点实验室,南京师范大学地理科学学院,南京210046)摘要:运用遥感和GIS技术及转移矩阵模型,对江苏省海滨湿地区域1987年、1997年及2007年3个时期图件进行信息提取。分别对两个时段该区域湿地资源演变趋势及其驱动机制进行定量分析,结果表明:①近30a来,江苏海滨湿地资源演变趋势主要为自然湿地向人工湿地及非湿地转移,两个时段自然湿地面积分别减少11.57%和24.63%,整个研究期间人工湿地及非湿地分别增加了27.75%、6.92%;②影响江苏省海滨湿地资源演变的主要因素是人类活动及互花米草(SpartinaalternifloraLoisel)的入侵,与1987年相比米草沼泽增加了71.94%。整体而言,社会经济因素是江苏省海滨湿地资源演变的主导因素。关键词:海滨湿地;转移矩阵;江苏省中图分类号:P966文献标志码:A文章编号:1000-3037(2010)11-1918-12海滨湿地是海陆交界处或水陆交界带,属于生态环境脆弱带的一种类型。自20世纪60年代以来,海滨湿地生态环境日益受到国内外重视,并在国际生物圈计划(IBP)、“人与生物圈”计划(MAB)、“地圈-生物圈”计划(IGBP)中都明确地把脆弱带的问题提到了研究日程[1]。近年来国外对海滨湿地的研究主要集中于海滨湿地对全球气候变化影响[2]、海滨湿地生态系统生物地球化学循环特征[3-4]的研究,及遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)技术在海滨湿地生态系统评价及相关模拟模型应用研究[5-6]。国内对于海滨湿地研究主要分为3个阶段:从20世纪50年代到80年代末,本阶段主要注重沿海滩涂基本情况调查研究;进入90年代,研究范围从滩涂生态农业、生物技术到滩涂开发、管理对策等方面都有了较深入研究[7];进入21世纪国内对于滩涂湿地研究主要集中于海岸冲淤、环境演变、环境污染、野生动物保护及外来物种对本地生态系统的影响等方面[8]。目前大量对于海滨湿地研究还是立足于典型区域,从较小尺度,以断面监测和典型生物样方样带调查为主[9-11]。而从区域整体出发,大尺度对海滨湿地时空演变规律及驱动力分析则较少[12-13]。随着3S技术快速发展,使大尺度空间上的研究成为现实。尤其以景观生态学为理论指导及3S技术支撑对湿地演替[14]及珍惜物种保护[15-16]成为该领域研究热点。该方面研究在海滨湿地系统方面应用尚欠缺[13,17],另一方面利用空间转移矩阵模型针对海滨湿地资源演变驱动力分析的研究相对匮乏。11期郝敬锋等:基于转移矩阵模型的江苏海滨湿地资源时空演变特征及驱动机制分析1919江苏省是中国海滨湿地的主要分布区域之一,约占全国海滨湿地总面积的14.2%,而且每年沿海增长的滩涂面积已成为江苏省重要的潜在资源,沿海滩涂经济开发已成为江苏省经济开发新的增长点[18-19]。因此本文选取江苏海滨湿地为研究区,综合利用遥感与地理信息系统及矩阵转移模型等技术方法对江苏省海滨湿地进行时空演变,计算出各种资源类型的转移方向及数量,并结合区域自然条件及社会经济指标数据对其驱动力进行分析。揭示江苏省海滨湿地30a来湿地资源结构变化过程及其驱动力,为该区湿地资源的合理开发利用与保护提供科学依据。1研究区域概况江苏省海滨湿地是指北至连云港赣榆县海洲湾北部绣针河口,南至长江入海口北支,西至海堤公路向陆1km附近,具体与乡镇行政界线一致,东至光滩边缘(1997年TM遥感影像为准),跨江苏省3个行政市区:连云港市、盐城市及南通市(图1)。研究区域总面积约为8455.48km2,海滨地区土地资源类型主要包括自然湿地、人工湿地及非湿地。江苏海岸以兼有快速的淤长岸段及剧烈的蚀退岸段而闻名,侵蚀岸段长194.7km,占江苏海岸总长度的20.4%;加上由淤长向蚀退的过渡型海岸长度76.9km,淤泥质侵蚀岸