基于景觀指數(shù)的高郵湖濕地生態(tài)水文連通性分析
發(fā)布時間:2022-01-05 09:22
為了定量評價水位的變化和人類活動對高郵湖濕地連通性的影響,基于高郵湖濕地不同景觀類型及其時空動態(tài)性,利用遙感影像數(shù)據(jù)的分類解譯結(jié)果,選擇連接度指數(shù)CONNECT、斑塊內(nèi)聚力指數(shù)COHESION、破碎化指數(shù)FN以及分離度DIVISION等指標(biāo),構(gòu)建高郵湖濕地生態(tài)水文連通度綜合指數(shù)CECI,分別對比分析了不同水位和相同水位不同年份下高郵湖濕地生態(tài)連通性的變化情況。結(jié)果表明:生態(tài)水文連通度綜合指數(shù)CECI可以定量表征濕地生態(tài)連通性的動態(tài)變化;隨著水位上升,高郵湖濕地湖泊與河流的CECI分別從2. 79、0增加到9. 21、6. 75,生態(tài)水文連通性逐漸提升;該研究區(qū)湖泊與河流的水文連通性變化具有很強的相關(guān)關(guān)系,湖泊水文連通性優(yōu)于河流;在水位相同的情況下,從2013年到2017年,由于退圩還湖、退圩還濕等人類活動的影響,高郵湖濕地面積增加,湖泊的CECI從6. 27增加到7. 48,河流的CECI從2. 62增加到4. 61,生態(tài)水文連通性有所提高。
【文章來源】:水利水電技術(shù). 2019,50(01)北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
高郵湖水系概況2研究方法與數(shù)據(jù)來源在查閱總結(jié)國內(nèi)外生態(tài)連通性評價指標(biāo)涵義和適
趙凌棟,等∥基于景觀指數(shù)的高郵湖濕地生態(tài)水文連通性分析水利水電技術(shù)第50卷2019年第1期圖2高郵湖濕地不同水位景觀分布圖3不同水位景觀面積km2;河流面積增加了13.03%,約7.33km2。分析其原因,可能是由于近年揚州市和高郵市政府開展了退漁還濕、退耕還濕、退圩還湖等工程,恢復(fù)了部分被侵占的水域面積,使湖泊和河流面積有所增加。圖4不同年份常水位下景觀面積3.2濕地生態(tài)水文連通性指標(biāo)變化趨勢3.2.1不同水位濕地生態(tài)水文連通性指標(biāo)變化不同水位濕地生態(tài)水文連通性指標(biāo)變化情況如圖5所示。水位由高至低變化的過程中,高郵湖濕地湖泊與河流景觀的連接度指數(shù)和斑塊內(nèi)聚力指數(shù)都隨水位下降而明顯減小,破碎化指數(shù)和分離度隨水位下降而增大,說明濕地的破碎化程度隨水位下降而加重,水文連通性逐漸下降。與高水位相比,低水位下湖泊和河流的連接度指數(shù)從99.96、97.06降低至95.49、91.27,分別減小了4.5%、6.2%;斑塊內(nèi)聚力指數(shù)從99.57、98.37降低至97.37、96.98,分別減小了2.2%、1.4%;破碎化指數(shù)從0.0006、0.0038升高至0.0078、0.0088,分別增加了12倍、1.3倍;分離度從0.9247、0.7415升高至0.9884、0.9953,分別增加了7%、35%。這說明,水位下降對湖泊與河流的破碎化程度和水文連通的影響程度不同,河流的連接度指數(shù)和分離度的變化率大于湖泊,而斑塊內(nèi)聚力指數(shù)和破碎化指數(shù)的變化率則小于湖泊。特別是由于水位下降時湖泊景觀的斑塊數(shù)量和最小斑塊大小較河流景觀變化更快,因此湖泊與河流景觀的破碎化指數(shù)和分離度變化率相差較大。3.2.2不同年份濕地生態(tài)水文連通性指標(biāo)變化不同年份濕地生態(tài)
趙凌棟,等∥基于景觀指數(shù)的高郵湖濕地生態(tài)水文連通性分析水利水電技術(shù)第50卷2019年第1期圖6不同年份濕地生態(tài)水文連通性指標(biāo)變化圖7高郵湖濕地生態(tài)水文連通度綜合指數(shù)與水位關(guān)系雖然本文研究數(shù)據(jù)有限,但通過將河流與湖泊的CECI變化進行分析,仍能發(fā)現(xiàn)同時期湖泊與河流的CECI具有顯著的線性相關(guān)性(相關(guān)系數(shù)為0.97),如圖8所示。即湖泊與河流的水文連通性變化具有很強的相關(guān)關(guān)系,反映出高郵湖濕地河湖連通的特征。今后還需在擴充長時間序列的遙感和水位數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,進一步分析水文條件對濕地生態(tài)連通性的影響。4結(jié)論(1)可用生態(tài)水文連通度綜合指數(shù)CECI定量表征濕地生態(tài)連通性的動態(tài)變化。以連接度指數(shù)CON-NECT、斑塊內(nèi)聚力指數(shù)COHESION、破碎化指數(shù)FN以及分離度DIVISION為變量,構(gòu)建濕地生態(tài)水文連通度綜合指數(shù)。(2)隨著水位上升,高郵湖濕地生態(tài)水文連通性逐漸提升,湖泊與河流的生態(tài)水文連通度綜合指數(shù)CECI分別從2.79、0增加到9.21、6.75。具體表現(xiàn)在各指標(biāo)上:湖泊的連接度指數(shù)、斑塊內(nèi)聚力指數(shù)從95.49、97.37增加到99.96、99.57,破碎化指數(shù)、分離度從0.0078、0.9884減少到0.0006、0.9247;河流的連接度指數(shù)、斑塊內(nèi)聚力指數(shù)從91.27、96.98增加到97.06、98.37,破碎化指數(shù)、分離度從0.0088、0.9953減少到0.0038、圖8高郵湖濕地湖泊與河流CECI值的關(guān)系0.7415。湖泊與河流的水文連通性變化具有很強的相關(guān)關(guān)系,湖泊水文連通性優(yōu)于河流。231
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于改進圖論法的平原河網(wǎng)水系連通性評價[J]. 高玉琴,肖璇,丁鳴鳴,湯宇強,陳鴻玉. 水資源保護. 2018(01)
[2]水文連通性研究進展[J]. 高常軍,高曉翠,賈朋. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報. 2017(03)
[3]基于多指標(biāo)綜合的巢湖環(huán)湖區(qū)水系連通性評價[J]. 夏敏,周震,趙海霞. 地理與地理信息科學(xué). 2017(01)
[4]濕地水文連通的生態(tài)效應(yīng)研究進展及發(fā)展趨勢[J]. 崔保山,蔡燕子,謝湉,寧中華,華妍妍. 北京師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(06)
[5]石羊河流域土地利用變化與景觀格局分析[J]. 賈毅,閆利,余凡,曹林林. 遙感信息. 2016(05)
[6]論水生態(tài)系統(tǒng)五大生態(tài)要素特征[J]. 董哲仁. 水利水電技術(shù). 2015(06)
[7]三峽庫區(qū)生態(tài)脆弱性評價[J]. 馬駿,李昌曉,魏虹,馬朋,楊予靜,任慶水,張雯. 生態(tài)學(xué)報. 2015(21)
[8]平原河網(wǎng)區(qū)河流連通性評價研究[J]. 孟慧芳,許有鵬,徐光來,張興奇. 長江流域資源與環(huán)境. 2014(05)
[9]利用衛(wèi)星測高監(jiān)測高郵湖水位變化[J]. 梁子亮,岳建平. 測繪通報. 2013(11)
[10]高郵湖濕地保護與利用[J]. 王學(xué)武,孫羊林,胡恒元,梅錦安,郝奇林. 濕地科學(xué)與管理. 2010(03)
博士論文
[1]水文過程對黃河口濕地景觀格局演變的驅(qū)動機制研究[D]. 張愛靜.中國水利水電科學(xué)研究院 2013
碩士論文
[1]濕地生態(tài)系統(tǒng)水文連接度研究[D]. 趙賢豹.南京水利科學(xué)研究院 2008
本文編號:3570099
【文章來源】:水利水電技術(shù). 2019,50(01)北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
高郵湖水系概況2研究方法與數(shù)據(jù)來源在查閱總結(jié)國內(nèi)外生態(tài)連通性評價指標(biāo)涵義和適
趙凌棟,等∥基于景觀指數(shù)的高郵湖濕地生態(tài)水文連通性分析水利水電技術(shù)第50卷2019年第1期圖2高郵湖濕地不同水位景觀分布圖3不同水位景觀面積km2;河流面積增加了13.03%,約7.33km2。分析其原因,可能是由于近年揚州市和高郵市政府開展了退漁還濕、退耕還濕、退圩還湖等工程,恢復(fù)了部分被侵占的水域面積,使湖泊和河流面積有所增加。圖4不同年份常水位下景觀面積3.2濕地生態(tài)水文連通性指標(biāo)變化趨勢3.2.1不同水位濕地生態(tài)水文連通性指標(biāo)變化不同水位濕地生態(tài)水文連通性指標(biāo)變化情況如圖5所示。水位由高至低變化的過程中,高郵湖濕地湖泊與河流景觀的連接度指數(shù)和斑塊內(nèi)聚力指數(shù)都隨水位下降而明顯減小,破碎化指數(shù)和分離度隨水位下降而增大,說明濕地的破碎化程度隨水位下降而加重,水文連通性逐漸下降。與高水位相比,低水位下湖泊和河流的連接度指數(shù)從99.96、97.06降低至95.49、91.27,分別減小了4.5%、6.2%;斑塊內(nèi)聚力指數(shù)從99.57、98.37降低至97.37、96.98,分別減小了2.2%、1.4%;破碎化指數(shù)從0.0006、0.0038升高至0.0078、0.0088,分別增加了12倍、1.3倍;分離度從0.9247、0.7415升高至0.9884、0.9953,分別增加了7%、35%。這說明,水位下降對湖泊與河流的破碎化程度和水文連通的影響程度不同,河流的連接度指數(shù)和分離度的變化率大于湖泊,而斑塊內(nèi)聚力指數(shù)和破碎化指數(shù)的變化率則小于湖泊。特別是由于水位下降時湖泊景觀的斑塊數(shù)量和最小斑塊大小較河流景觀變化更快,因此湖泊與河流景觀的破碎化指數(shù)和分離度變化率相差較大。3.2.2不同年份濕地生態(tài)水文連通性指標(biāo)變化不同年份濕地生態(tài)
趙凌棟,等∥基于景觀指數(shù)的高郵湖濕地生態(tài)水文連通性分析水利水電技術(shù)第50卷2019年第1期圖6不同年份濕地生態(tài)水文連通性指標(biāo)變化圖7高郵湖濕地生態(tài)水文連通度綜合指數(shù)與水位關(guān)系雖然本文研究數(shù)據(jù)有限,但通過將河流與湖泊的CECI變化進行分析,仍能發(fā)現(xiàn)同時期湖泊與河流的CECI具有顯著的線性相關(guān)性(相關(guān)系數(shù)為0.97),如圖8所示。即湖泊與河流的水文連通性變化具有很強的相關(guān)關(guān)系,反映出高郵湖濕地河湖連通的特征。今后還需在擴充長時間序列的遙感和水位數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,進一步分析水文條件對濕地生態(tài)連通性的影響。4結(jié)論(1)可用生態(tài)水文連通度綜合指數(shù)CECI定量表征濕地生態(tài)連通性的動態(tài)變化。以連接度指數(shù)CON-NECT、斑塊內(nèi)聚力指數(shù)COHESION、破碎化指數(shù)FN以及分離度DIVISION為變量,構(gòu)建濕地生態(tài)水文連通度綜合指數(shù)。(2)隨著水位上升,高郵湖濕地生態(tài)水文連通性逐漸提升,湖泊與河流的生態(tài)水文連通度綜合指數(shù)CECI分別從2.79、0增加到9.21、6.75。具體表現(xiàn)在各指標(biāo)上:湖泊的連接度指數(shù)、斑塊內(nèi)聚力指數(shù)從95.49、97.37增加到99.96、99.57,破碎化指數(shù)、分離度從0.0078、0.9884減少到0.0006、0.9247;河流的連接度指數(shù)、斑塊內(nèi)聚力指數(shù)從91.27、96.98增加到97.06、98.37,破碎化指數(shù)、分離度從0.0088、0.9953減少到0.0038、圖8高郵湖濕地湖泊與河流CECI值的關(guān)系0.7415。湖泊與河流的水文連通性變化具有很強的相關(guān)關(guān)系,湖泊水文連通性優(yōu)于河流。231
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于改進圖論法的平原河網(wǎng)水系連通性評價[J]. 高玉琴,肖璇,丁鳴鳴,湯宇強,陳鴻玉. 水資源保護. 2018(01)
[2]水文連通性研究進展[J]. 高常軍,高曉翠,賈朋. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報. 2017(03)
[3]基于多指標(biāo)綜合的巢湖環(huán)湖區(qū)水系連通性評價[J]. 夏敏,周震,趙海霞. 地理與地理信息科學(xué). 2017(01)
[4]濕地水文連通的生態(tài)效應(yīng)研究進展及發(fā)展趨勢[J]. 崔保山,蔡燕子,謝湉,寧中華,華妍妍. 北京師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(06)
[5]石羊河流域土地利用變化與景觀格局分析[J]. 賈毅,閆利,余凡,曹林林. 遙感信息. 2016(05)
[6]論水生態(tài)系統(tǒng)五大生態(tài)要素特征[J]. 董哲仁. 水利水電技術(shù). 2015(06)
[7]三峽庫區(qū)生態(tài)脆弱性評價[J]. 馬駿,李昌曉,魏虹,馬朋,楊予靜,任慶水,張雯. 生態(tài)學(xué)報. 2015(21)
[8]平原河網(wǎng)區(qū)河流連通性評價研究[J]. 孟慧芳,許有鵬,徐光來,張興奇. 長江流域資源與環(huán)境. 2014(05)
[9]利用衛(wèi)星測高監(jiān)測高郵湖水位變化[J]. 梁子亮,岳建平. 測繪通報. 2013(11)
[10]高郵湖濕地保護與利用[J]. 王學(xué)武,孫羊林,胡恒元,梅錦安,郝奇林. 濕地科學(xué)與管理. 2010(03)
博士論文
[1]水文過程對黃河口濕地景觀格局演變的驅(qū)動機制研究[D]. 張愛靜.中國水利水電科學(xué)研究院 2013
碩士論文
[1]濕地生態(tài)系統(tǒng)水文連接度研究[D]. 趙賢豹.南京水利科學(xué)研究院 2008
本文編號:3570099
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