【摘 要】
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消落带是指由于季节性的河流或者水库的水位周期性的淹没和露出水面的脆弱的水陆交错的特殊带状生态系统。消落带不管与陆地生态系统还是水生生态系统都有重叠,再加上库区人民通常沿着岸边生活,各种人类活动都会干扰到消落带的生态稳定,因此,对于水库修建完成后的消落带及其周边的土地利用变化做出研究,为保护两岸生态环境与人民安全是有重要意义的。三峡工程是全球最大的水利工程之一,其具有调蓄洪水,交通航运,发电等功效。
【基金项目】
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国家重点研发计划2017YFC050530102;
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消落带是指由于季节性的河流或者水库的水位周期性的淹没和露出水面的脆弱的水陆交错的特殊带状生态系统。消落带不管与陆地生态系统还是水生生态系统都有重叠,再加上库区人民通常沿着岸边生活,各种人类活动都会干扰到消落带的生态稳定,因此,对于水库修建完成后的消落带及其周边的土地利用变化做出研究,为保护两岸生态环境与人民安全是有重要意义的。三峡工程是全球最大的水利工程之一,其具有调蓄洪水,交通航运,发电等功效。水库自2003年开始蓄水,初始蓄水水位145 m,到2010年开始最高175 m水位蓄水,形成高程相差30 m的消落带。三峡水库采取反季节的“蓄清排浊”的排蓄方式,即夏季蓄水,冬季排水,与其他水库运行方式有所区别。本文将消落带沿最高水位往外扩展150 m为研究范围,称其为消落带交错区,共收集了全库区3期的Landsat影像数据,并根据其消落带的类型选取了2期的高清谷歌地球历史影像数据。通过3S技术,景观生态学的理论及分析软件,对三峡库区2000-2020年的消落带交错区的土地利用变化以及景观格局上进行了分析,在水库蓄水稳定的情况下对日后的经营提出一定的建议。得出的主要结论如下:(1)库区消落带交错区分布在20个县市区,其总面积为2474.5131 km~2,约占整个三峡库区所经过的行政区总面积的4.28%。在研究时间内,城乡建设用地规模不断扩大,裸土、未利用地与草地面积在不断降低,除上游河流面积增加不大,其余区域河流面积增长迅速。(2)在本文中将土地利用类型分为城乡建设用地、道路、裸岩、裸土、草地、农田、森林、灌丛、池塘与河流。其中森林与灌丛所形成的林地占据了交错区的优势地位。(3)2000-2015年整个消落带交错区的土地利用方式发生明显改变,河流面积上涨明显,但在2015-2020年时河流面积未发生明显变化。裸岩、裸土最易转化为城乡建设用地,森林、灌丛、农田、草地之间也有互相转化,其中森林与其他类型转换较为频繁。20年间的消落带交错区综合利用程度从193.68上升到223.74,其综合利用程度在不断上升。从上游到下游的土地利用综合特征值从1.0932到1.1662再到1.2615,整个库区的变化是极缓慢变化类型,但变化速率有所增加。(4)研究期间上游中游斑块数量变小,下游斑块数量增多。在上游所有斑块的密度都在减小,到了下游有部分斑块的斑块密度有所升高,说明下游的人类活动对景观的干扰在逐渐变小。蓄水时间越长,香农多样性指数的值就越低,多样性越差。越靠近大坝,香农均匀度指数的值也越低,景观的异质性也越差。交错区内除了池塘外所有景观的结合度都接近100,连通性很好,但在人类活动下有降低的趋势。从蓄水一开始,交错区内的蔓延度就较大,到了2020年进一步上升表明原本就占据优势的景观更加强势,小斑块数量减少。(5)对于消落带交错区未来经营管理,整个区域不论是从土地利用类型还是景观格局上来看,城乡建设用地等直接关系到人类活动的面积都是在增加的,因此日后发展的主体依旧会是城市化进展。但是城乡建设用地周围的耕地面积在不断减少,在日后进行城镇化发展的时候需注意基本的耕地红线,保证耕地面积。下游的发展是最为环保的,森林的面积占比在不断上涨,中上游开发时可以学习借鉴。考虑到景观异质性以及稳定性,全库区的消落带都需要注意不要大范围单一开发同一类型的景观,以保证生态环境的稳定性。
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