城鎮化背景下?？跐竦亟?0年變化分析

文 嬙, 徐頌軍, 邱彭華, 鐘尊倩

(1. 華南師范大學地理科學學院, 廣州 510631; 2. 海南師范大學地理與環境科學學院, ?？?571158)

濕地是一種重要的土地資源,具有強大的生態環境服務功能,對維持區域生態系統平衡、改善人居環境、協調人與自然和諧發展等均具有十分重要的意義[1-2]。然而,城鎮化已經或正在給濕地的面積、類型、分布、生物、景觀格局等方面帶來非常深刻的影響,其中一些影響是不可逆的,因此,探討城鎮化背景下濕地的變化對濕地環境可持續發展具有重要意義。

關于城鎮化與濕地變化,學者們多利用遙感手段,從土地利用、城市擴張或發展等方面探討城市化對濕地的影響,從而揭示城市發展和濕地變化的關系。例如,SANDRA等[3]運用景觀狀況指標結合濕地條件,評估了夏威夷沿海濕地的狀況;MONDAL等[4]采用城市擴張和濕地收縮估計模型對東加爾各答濕地進行了生態社會轉型分析,發現濕地萎縮在很大程度上取決于城市生長的鄰近力;TUHOLSKE等[5]將隨機森林分類器應用于洪都拉斯羅坦1985—2015年的紅樹林濕地信息提取,評估了城市化與紅樹林損失之間的關系;ROJAS等[6]從土地利用規劃方面探討了2004—2014年間拉丁美洲沿海城市的城市發展與濕地喪失之間的關系;ADADE等[7]評估了1990—2015年間松戈爾拉姆薩爾濕地的環境退化程度;鄭忠明等[8]分析了武漢市城市化背景下近30年濕地的景觀變化,發現武漢市的自然濕地面積減少,湖泊濕地面積下降速度加快;楊旭等[9]通過對哈爾濱市1990—2007年城市基本數據的分析,發現城市化的迅速發展造成了濕地面積萎縮、濕地功能退化等問題;胡遠東等[10]對大慶市區近30 年間城市湖泊濕地景觀空間格局的動態變化進行了定量研究,發現受石油資源開采和快速城市化過程的雙重影響,研究區濕地的退化趨勢顯著;李杰玲等[11]研究了1950—2015年吉林省西部地區濕地的動態變化,發現隨著經濟發展和區域人口增多,吉林西部地區生態系統退化嚴重。

關于?？谑袧竦氐难芯恐饕性跐竦刭Y源現狀描述與管理對策[12]、濕地現狀保護[13]和植物資源調查[14-16]方面,僅有少數學者對濕地的景觀格局進行研究,如蔡永富等[16]對海南省?？谑械拿郎岷訃覞竦毓珗@和五源河國家濕地公園的景觀格局進行了分析。?？谑袧竦氐囊延醒芯慷嘧⒅赜诂F狀分析和保護的小尺度或特定對象(如東寨港紅樹林濕地、五源河國家濕地公園等)的景觀格局研究,沒有涉及城鎮化與濕地變化的相關研究,也缺乏市域尺度的濕地時空變化分析。

?？谑械靥幒Ｄ蠉u北部,自然生態環境良好。島上濕地分布廣泛,類型多樣,是?？谑械闹匾坝^風貌。近年來,在“中國(海南)自由貿易試驗區”建設背景下,?？谑邪焉鷳B建設作為城市可持續發展的首要任務,全力推進濕地保護和濕地修復,以打造人與自然和諧共生的濕地城市[17]。寶貴的濕地資源不但可以展現?？谏鷳B城市的自然景觀風貌,更能進一步推動?？诰G色旅游城市發展。本文以1985—2018年間?？谑?期遙感數據為基礎,通過濕地和城鎮村建設用地的遙感解譯,分析?？谑谐擎偦尘跋聺竦刈兓闆r,以期為?？谑械臐竦毓芾?、保護、恢復和開發應用提供基礎性依據。

1 數據和方法

1.1 研究區概況

?？谑械靥幒Ｄ蠉u北部,地理坐標為110°10′E～110°41′E、19°32′N～20°05′N,東、南、西、北分別以文昌市、定安縣、澄邁縣、瓊州海峽為鄰(圖1)。全市以平原、臺地地形為主,地勢平坦;屬熱帶海洋性季風氣候,年均氣溫為24.3 ℃,年均降雨量為1 715.3 mm,年平均相對濕度為85%[18]。?？谑惺呛Ｄ鲜∈?、國家“一帶一路”倡議的支點城市、“中國(海南)自由貿易試驗區”核心城市,是海南省政治、經濟、科技、文化中心和最大的交通樞紐,全市轄秀英、龍華、瓊山和美蘭4個區。

圖1 ?？谑袇^位圖

1.2 濕地分類系統

根據國家和Ramsar濕地分類系統,參照中國濕地保護協會(CWA)和《全國濕地資源調查技術規程(試行)》(林濕發[2008]265號)對中國濕地的分類與界定,結合研究區實際情況,將研究區的濕地類型分為2個一級類和 10個二級類(表1)。

表1 ?？谑袧竦胤诸愊到yTable 1 The wetland classification system of Haikou City

1.3 數據來源及處理

本文采用的遙感數據為?？谑?985、1995、2005、2018年共4期空間分辨率為30 m的Landsat TM影像數據,采用的地圖有?？谑姓^圖、?？谑械匦螆D、?？谑型恋乩矛F狀圖(2015年)、?？谑泻０毒€圖。社會經濟數據來自1985—2018年的《廣東省統計年鑒》《海南省統計年鑒》《?？谑薪y計年鑒》。

將影像與歷史地形圖比對,在全市范圍內選取40個近30年來未有明顯改變的地物,用RTK-GPS實地采集地面控制點。遙感影像經輻射校正、大氣校正、幾何校正、投影等預處理后,用研究區范圍圖進行裁剪,得到4期研究區遙感影像。以歷史土地利用現狀圖和地形圖為輔助,參照本文濕地分類系統(表1),在ArcGIS中進行目視解譯,提取相關信息。數據提取后,利用ArcGIS對圖斑進行拓撲查錯,重點修正圖斑的重疊或空隙錯誤,直到拓撲查錯無誤為止。解譯后的各期數據隨機抽取10%的圖斑與歷史地形圖、歷史土地利用現狀圖及現場確認比較,進行精度驗證。結果顯示:2018、2005、1995、1985年的影像解譯精度分別為95%、90%、89%、90%,滿足一般遙感解譯精度高于75%的要求[20]。

1.4 研究方法

1.4.1 景觀指數分析 運用景觀指數分析濕地景觀格局特征,在看似無序的景觀斑塊中可以發現規律性[21]。參照前人研究成果[22-24],根據研究區情況,選取斑塊數量指數、斑塊密度、斑塊平均面積、最大斑塊指數、香農多樣性指數、Simpson多樣性指數和景觀均勻度指數等景觀特征指標來研究近30年?？谑械臐竦鼐坝^格局。主要指標的計算公式如下:

(1)斑塊數量(NP):反映景觀的空間格局,可描述整個景觀的異質性,其值的大小與景觀的破碎度相關。計算公式如下:

NP=N,

其中,N為某類濕地景觀的斑塊數量。

(2)斑塊密度(PD):指單位面積上的斑塊數,有利于不同大小景觀間的比較。計算公式如下:

其中,N為某類濕地景觀的斑塊數量,A為區域總面積。

(3)斑塊平均面積(MPS):指征景觀的破碎程度,MPS 值越小表示景觀越破碎。計算公式如下:

其中,a為某一斑塊類型的總面積;n為該類型的斑塊總數。

(4)最大斑塊指數(LPI):表示某一景觀類型的最大斑塊在整個景觀中所占的比例。計算公式如下:

其中,maxaij為某一濕地類型的最大斑塊面積;A為景觀區域總面積。

(5)香濃多樣性指數(SHDI):反映景觀異質性。SHDI越高表示景觀破碎化程度越高。計算公式如下:

其中,pi為景觀斑塊類型i所占據的比率。

1.4.2 城市用地擴張與人口增長協調性系數分析 城市用地擴張與人口增長協調性系數(CPI)可以反映城市用地擴張與人口增長之間的協調關系[25],具體計算公式如下:

(1)

(2)

其中:CPI為城市用地擴張與人口增長協調性系數,若CPI>1.3則表示城市建設用地快速擴張,若1.31.7則表示城市建設用地顯著擴張;CRi、PRi分別為第i年城市建成區用地、城市人口年均增長率;R為人均城市用地約束系數;LP0、LPt和LPR0、LPRt分別為基年、目標年城市人均建成區面積和該城市當年所屬類別城市的理想人均建成區面積。根據《國務院關于調整城市規模劃分標準的通知》[26]提出的城市劃分標準以及《城市用地分類與規劃建設用地標準》(GB50137-2011)[27]中同類別城市的用地指標最大值,LPR(城市理想人均建成區面積)按大城市、中等城市的類別分別取為100、105 m2/人。

1.4.3 Pearson相關性分析 相關性分析是指對2個或2個以上具備相關性的變量進行分析,判斷變量與變量之間的相關密切程度,本文在SPSS 22.0中用Pearson相關系數分析?？谑薪ǔ蓞^面積及其他城鎮化指標與?？跐竦孛娣e的相關關系。Pearson相關系數的絕對值越大,表示相關性越強。

2 結果與分析

2.1 ?？谑袧竦刈兓?/h3>

2.1.1 濕地面積變化 由表2可知:(1)近30年來,?？谑械臐竦乜偯娣e呈逐漸減少趨勢,1985—2018年共減少10 078.98 hm2。(2)1985、1995、2005、2018年,?？谑凶匀粷竦卣紳竦乜偯娣e的比值分別為37.96%、38.10%、37.30%、37.21%,自然濕地與人工濕地的面積結構占比基本穩定。(3)30年間,自然濕地面積一直呈現減少趨勢,共減少了4 473.69 hm2,其中,2005—2018年的減少趨勢最明顯(共減少了2 520.12 hm2);人工濕地面積的變化趨勢為減少—增加—減少,總面積共減少了5 954.29 hm2,其中1985—1995年減少了2 472.13 hm2,2005—2018年減少了4 065.41 hm2。

表2 ?？谑?個典型年份的濕地類型面積統計Table 2 Area statistics of wetland types in four years of Haikou City hm2

由表2還可知?？谑卸墲竦仡愋徒?0年來的面積變化無一致規律性:(1)近海與海岸濕地、河流濕地、水田和庫塘濕地面積呈連續減少趨勢,其中:水田面積的減少特征最明顯,近30年來共減少了8 438.44 hm2;其他3類濕地面積的減緩趨勢較為穩定。(2)水產養殖濕地和娛樂性人工濕地的面積呈增長趨勢,其中水產養殖濕地的面積增加了3 774.85 hm2。(3)湖泊濕地和其他生產性人工濕地的面積在1985—2005、2005—2018年分別呈減少、增長趨勢。(4)沼澤濕地面積在1985—1995、1995—2018年分別呈增長、減少趨勢。(5)紅樹林濕地的面積在1985—2005、2005—2018年分別呈增長、減少趨勢。

為了解近30年來?？谑懈鳚竦仡愋偷淖兓闆r,利用ArcGIS進行了濕地轉移矩陣分析。結果(表3)顯示:(1)1985—2018年,轉出量排名前5的濕地是水田、庫塘濕地、河流濕地、近海與海岸濕地、水產養殖濕地,分別轉出20 631.49、3 831.39、3 487.29、2 460.62、966.59 hm2,其主要轉出為建設用地和其他用地。(2)轉入量排名前5的濕地有水田、水產養殖濕地、庫塘濕地、河流濕地、紅樹林濕地,分別轉出12 193.04、4 741.42、2 438.08、907.51、809.77 hm2,其主要轉入來源是其他用地和水田。(3)建設用地的轉出量為3 591.24 hm2,主要轉出為其他用地、水田和水產養殖濕地;轉入量為19 954.32 hm2,主要轉入來源是其他用地、水田和近海與海岸濕地。(4)其他用地的轉出量為29 962.58 hm2,主要轉出為建設用地、水田和水產養殖濕地;轉入量為23 646.49 hm2,主要轉入來源是水田、建設用地和庫塘濕地。

表3 ?？谑?985—2018年用地類型轉移矩陣Table 3 Land type transfer matrix of Haikou City from 1985 to 2018 hm2

2.1.2 濕地分布空間變化 采用ArcGIS對研究區1985、1995、2005、2018年4個典型年份的用地類型解譯成果進行濕地類型分布圖的制作及空間格局變化分析。由結果(圖2)可知:(1)?？谑械暮恿鳚竦刂饕植荚诤？谑兄胁繀^域,其中南渡江貫穿全域;娛樂性人工濕地分布在?？谑斜辈砍菂^中;水田呈大范圍的片狀和帶狀分布,除西部的低丘地區分布較少外,其他各地均有分布;湖泊濕地、庫塘濕地呈全域零散分布,且主要分布在水田周圍區域;近海與海岸濕地主要分布在?？谑斜辈?、東北部的近海區域;水產養殖濕地在庫塘濕地、河流濕地周圍以及研究區北部的沿海區域均有分布;沼澤濕地和其他生產性人工濕地的分布無規律性;紅樹林濕地集中成片分布在東北部的東寨港周圍區域;建設用地主要分布在?？谑斜辈恐鞒菂^,其他區域均有零星分布。(2)近30年?？谑械仡惙植嫉目臻g變化情況:?？谑斜辈康臐竦胤植加兴鶞p少,建設用地明顯增多,且向海岸方向擴張;研究區北部的部分近海與海岸濕地、水田演變為建設用地;其他區域的水田呈大范圍的片狀和帶狀分布,空間分布變化幅度不大,但分布更加零散和破碎;相較于1985年,2018年?？谑醒睾^域的水產養殖濕地分布明顯增多。

圖2 1985、1995、2005和2018年?？谑袧竦仡愋头植紙D

2.1.3 濕地景觀格局變化 運用ArcGIS、FRAGSTATS和Excel軟件得到?？谑杏玫仡愋途坝^格局指數的具體值。由結果(表4)可知:(1)各濕地類型的斑塊數量(NP)和斑塊密度(PD)大部分呈現遞增趨勢。其中:斑塊數量增長最多、斑塊密度增加幅度最大的是水田,其斑塊數量共增長2 926個、斑塊密度由0.006 725 個/hm2增加到0.018 700 個/hm2;其次是水產養殖濕地、河流濕地的斑塊數量分別增加了1 796、1 216個,斑塊密度分別增加了0.007 351、0.004 977 個/hm2。斑塊數量和斑塊密度的增加都表征著濕地景觀破碎化程度的增大,同類型濕地分布更加零散,這也與濕地空間分布變化相呼應。(2)近30年來?？跐竦氐淖畲蟀邏K面積在景觀面積的占比(LPI)最大的一直是近海與海岸濕地,其次是水田,第三是河流濕地,說明近海與海岸濕地、水田和河流濕地一直為?？趦瀯轁竦鼐坝^類型。但是,近海與海岸濕地、水田、河流濕地的最大斑塊面積在景觀面積的占比都有所減小,說明三者的濕地斑塊被不斷分割,最大斑塊面積在景觀面積的占比越來越小,濕地破碎化程度加強。(3)1985—2018年,?？谑袧竦仡愋偷陌邏K平均面積(AREA_MN)均呈減少趨勢。近海與海岸濕地的斑塊平均面積減少趨勢最大,30年間共減少9 735.293 5 hm2。紅樹林濕地、水田、水產養殖濕地的斑塊平均面積的減少也較明顯。?？谑懈黝愋偷臐竦孛娣e縮減,表明集中成片的斑塊被割裂,斑塊數量從而增多,斑塊平均面積減少,使得濕地破碎化加強。

表4 ?？谑杏玫仡愋途坝^特征指數值Table 4 Landscape characteristic index of land type in Haikou City

由表4和表5可以發現近30年來?？谑杏玫仡愋途坝^格局的變化特征:(1)近30年間?？谑械仡惏邏K總數(TN)呈現增加趨勢(共增加14 606個斑塊),增加數量接近于1985年總斑塊數的2倍。其中,建設用地在近30年間的斑塊總數增加2 928個,占總增加斑塊數的20.04%。(2)近30年間?？谑械仡惏邏K密度也呈現增加趨勢:由0.032 972個/hm2增加到0.092 753個/hm2,與濕地斑塊總數呈正相關。其中,建設用地的斑塊密度在30年間增長了1.198 4個/hm2。(3)1985—2018年,?？谑械仡惏邏K平均面積(AREA_MN)呈減少趨勢:從30.328 4 hm2減少到10.781 3 hm2,共減少19.547 1 hm2。?？谑械仡惏邏K平均面積在不斷減少,使得濕地景觀格局變化幅度增大。(4)景觀多樣性指數的大小反映景觀要素的多少和各景觀要素所占比例的變化[28]。?？跐竦氐南戕r多樣性指數(SHDI)、Simpson多樣性指數(SIDI)整體呈增加趨勢,分別從1.267 7上升到1.349 2、從0.582 5上升到0.613 5。(5)景觀均勻度指數(SIEI)可描述濕地由幾個主要景觀類型控制的程度[29]。近30年?？谑袧竦鼐坝^均勻度指數一直處于波動狀態,說明研究年限內?？谑懈鳚竦仡愋退嫉谋壤町愖兓^大。

表5 ?？谑杏玫仡愋途坝^格局整體特征指數Table 5 The overall characteristic index of land type landscape pattern in Haikou City

2.2 ?？谑谐擎偦c濕地變化相關性分析

2.2.1 建成區面積變化與濕地變化關系分析 濕地景觀和主城區建設面積的相關性分析結果(表6)表明:

表6 ?？谑袧竦孛娣e與建成區面積的相關性Table 6 Correlation between wetland area and built area in Haikou City

(1)總濕地面積與自然濕地面積、人工濕地面積均呈顯著正相關,相關系數為0.99,說明兩大類型濕地對于?？谑袧竦乜偯娣e變化都有著重要影響。從濕地類型來看,Pearson相關系數顯示河流濕地、水田、近海與海岸濕地、庫塘濕地和湖泊濕地的面積都與濕地總面積呈顯著正相關,其相關系數由大到小依次為:河流濕地、水田、近海與海岸濕地、庫塘濕地、湖泊濕地;其他生產性人工濕地與濕地總面積呈負相關。表明河流濕地和水田面積急劇下降是濕地總面積萎縮的重要原因。

(2)?？谑薪ǔ蓞^面積變化與濕地總面積呈顯著負相關,Pearson相關系數為-0.93。具體而言:?？谑薪ǔ蓞^面積與近海與海岸濕地、水田、河流濕地、庫塘濕地呈顯著負相關,其Pearson相關系數的絕對值均大于0.9;與娛樂性人工濕地、水產養殖濕地的面積均呈顯著正相關;與其他生產性人工濕地間的相關性最小(P=0.15);與近海與海岸濕地的Pearson相關系數(-0.98)的絕對值最大,在一定程度上說明在?？谑谐擎偦M程中,近海與海岸濕地受到的影響最明顯。

在《廣東省統計年鑒》《海南省統計年鑒》《?？谑薪y計年鑒》中獲取?？谑械纳鐣洕鷶祿?表7),結合式(1)、(2)可得到?？谑械某鞘杏玫財U張與人口增長之間的協調關系。結果(表8)顯示:1985—1995年,?？谑械某鞘杏玫財U張與人口增長協調性系數為1.46,表明?？谑械某鞘薪ㄔO用地明顯擴張,建成區土地擴張速度高于人口增長速度,人均建設用地有明顯增加趨勢;1995—2005年和2005—2018年,?？谑械某鞘杏玫財U張與人口增長協調性系數均大于1.7,表明?？谑械某鞘薪ㄔO用地顯著擴張,建成區土地擴張的速度遠遠高于人口增長的速度,人均建設用地有顯著增加趨勢。

表7 ?？谑猩鐣洕鷶祿鞹able 7 Social and economic data of Haikou

表8 1985—2018年?？谑械某鞘杏玫財U張與人口增長協調性系數Table 8 The coordination coefficient between urban land expansion and population growth in Haikou City from 1985 to 2018

縱觀?？谑械陌l展歷史可知:?？谑谐鞘邪l展的“親?！睂傩灾饾u增強,沿海岸軸向擴展的趨勢相當明顯。1988年,海南建省辦經濟特區,省會城市(?？谑?及其周邊地區的發展速度變快,沿海岸向西的“帶”形拓展更加明顯,其北部的海甸島有所發展,南部與府城地區連成一片。?？谑械某鞘型卣鼓Ｊ缴鲜怯伞包c”向“面”的集中外延式[30]。2007年,?？谑械谑淮吸h代會提出了“中強、西拓、東優、南控”的發展思路,逐步拓展?？谑械某鞘邪l展空間,形成中心帶動、軸線輻射和組團式的城市發展格局[30]。其中“西拓”和“東優”都涉及城市向外擴張建設的政策:“西拓”要求加快西海岸新區建設,將行政中心西移,帶動西海岸的經濟、教育和高科技產業、旅游度假等功能區建設,把西部工業基地建設、臨港物流園區建設與新區建設緊密結合起來[31];“東優”要求充分發揮江東組團的生態資源優勢,把東海岸打造成集休閑度假、鄉村公園、旅游地產等為一體的生態產業園區[32]。港口擴建、填海造陸、旅游開發和地產建設等一系列城市外延式土地擴張行為提高了濕地景觀的破碎度、增加了濕地景觀的復雜性和降低了濕地景觀的連通性。

2.2.2 其他城鎮化因子與濕地變化關系分析 根據?？谑械纳鐣洕鷶祿?利用SPSS 22.0進行Pearson相關性分析。結果(表9)顯示:?？谑袧竦孛娣e變化與?？谑薪ǔ蓞^面積、戶籍人口、GDP、廢水排放總量均呈顯著負相關,其相關性由大到小依次為:廢水排放總量、GDP、?？谑薪ǔ蓞^面積、戶籍人口,由此可知廢水排放總量對?？谑袧竦孛娣e的影響最明顯。

表9 ?？谑袧竦孛娣e與城鎮化指標相關系數Table 9 Correlation coefficient of wetland area and urbanization index in Haikou City

2.2.3 濕地景觀格局指數與城鎮化相關性分析 利用Excel和SPSS 22.0對表5、表7中數據進行Pearson相關系數分析。由結果(表10)可知:(1)斑塊總數(N)與斑塊密度(PD)呈顯著正相關(Pearson相關系數為1.000)。(2)斑塊平均面積(AREA_MN)與?？谑薪ǔ蓞^面積、戶籍人口、GDP、廢水排放總量均呈負相關,其他濕地景觀格局指數與表中的?？谑谐擎偦笜司收嚓P。(3)對斑塊總數(N)和斑塊密度(PD)影響明顯的是?？谑袕U水排放總量和GDP;對斑塊平均面積(AREA_MN)影響明顯的是戶籍人口和廢水排放總量;對景觀均勻度指數(SIEI)和多樣性指數(SHDI、SIDI)影響明顯的是戶籍人口和?？谑薪ǔ蓞^面積。

表10 景觀指數與城鎮化指標相關系數矩陣Table 10 Correlation coefficient matrix of landscape index and urbanization index

3 討論

從自然濕地到人工濕地,從水田、庫塘濕地到現代化的娛樂性人工濕地,本研究中所有類型的濕地在某種程度上都受到了?？谑谐擎偦l展的影響。在社會經濟高速發展、城市化迅速擴展、人口數量急劇增加的背景下,為滿足工業和城市化發展的需要,城市建設用地不斷擴張,由于前期濕地開發技術和意識落后,對整體濕地的規劃不夠全面,使濕地面積有一定程度的受損[15]。

3.1 水田濕地的面積轉移方向

?？谑械臐竦刂饕D出為建設用地和其他用地,這與張樹苗等[33]研究城市化進程下北京市濕地面積變化的結果具有一致性。其中轉出量最高的是水田,主要轉出為城鎮村建設用地。水田屬于耕地的范疇,由已有研究結果可知:1991—2010 年,?？谑袞|郊城區建設用地增長3.8倍,耕地減少34.42%[34];2009—2017年,?？谑械母孛娣e呈遞減的趨勢,耕地減少的部分主要流向城鎮用地、交通運輸用地和村莊用地,占耕地減少總面積的84.35%[35]。人口城鎮化是城鎮化的第一要義,也是濕地減少的主要驅動力,本文研究結果顯示?？谑袘艏丝谂c濕地面積呈負相關,與宋曉麗和袁蓓[36]發現?？谑腥丝诔擎偦脚c耕地面積呈顯著負相關的結果具有方向一致性。

3.2 城鎮化進程中?？谥饕獫竦仡愋偷拿娣e變化

本文研究結果表明:1985—2018年,?？谑械乃a養殖濕地面積增多,而近海與海岸濕地、河流濕地面積呈減少趨勢。李苑菱等[37]在研究?？诔鞘袧竦貏討B變化對氣候響應時發現?？谒a養殖濕地面積在2011—2017年呈增長趨勢,潟湖濕地、河流濕地和紅樹林濕地面積在2011—2018 年呈下降趨勢,與本文研究結果吻合。水產養殖濕地面積的增加與?？谑兴a養殖業的迅速發展有著密切關系,?？谑凶鳛楹Ｄ蠉u養殖池塘分布最為集中的區域之一,其養殖池塘面積在海南島排名第二[38]。受到港灣工程、圍灘造地、挖林養殖、旅游及房地產開發等城鎮化活動的共同作用,近海與海岸濕地、河流濕地面積不斷減少[38]。此外,隨著人口急劇增加和社會經濟快速發展,城市居民生活用水量和工農業生產用水量不斷增加,導致河流、湖泊等水位下降,濕地面積萎縮[12];廢水排放總量增多,也使濕地生態系統調節能力下降,對濕地生態造成破壞,致使濕地退化,面積減少。

2005—2018年,紅樹林濕地面積呈減少趨勢。1993年,瓊山縣政府號召村民通過大力發展養蝦產業來實現發家致富,東寨港村民紛紛加入養蝦行列[39],隨著養殖規?；l展,蝦塘造成的污染對紅樹林濕地生態平衡破壞極大,東寨港紅樹林濕地面積曾以年均2.56%的速率減少[40]。2013年12月18日,東寨港保護區出臺《退塘還林工作實施方案》,要求在2014年3月前完成退塘還林,將蝦塘侵奪的空間全部還給紅樹林,結束東寨港國家級自然保護區的蝦塘養殖[40]。隨著經濟社會的發展,?？谑袞|寨港周邊居住人口日漸增長。2010年,咸水鴨養殖致使紅樹林水體高度富營養化,團水虱瘋狂繁殖,紅樹大量枯萎死亡,東寨港紅樹林生態瀕臨崩潰,紅樹林面積大量減少[41]。2010年4月,?？谑姓l布《關于整治畜禽養殖污染的通告》,要求禁止在東寨港保護區等區域建設畜禽養殖場;同年6月,東寨港保護區管理局發出3道“禁令”,禁止在東寨港保護區養鴨,要求養鴨場必須搬遷[38]。隨著上述政策的推行,東寨港紅樹林濕地生態有所改善。

隨著城鎮化的迅速發展,社會經濟生活水平不斷提高,對觀賞性、娛樂性的消費要求也越來越高,隨之而來是一系列用于休閑娛樂、環境美化的人工濕地的興建和改造。1985—2018年,?？谑袏蕵沸匀斯竦孛娣e在不斷增加,預測未來此類濕地面積占比會繼續增大。

3.3 城鎮化發展給?？跐竦貛淼挠绊?/h3>

隨著城鎮化進程的不斷加快,?？谑械臐竦孛娣e不斷減少,整體呈現加速萎縮的趨勢。城鎮化導致濕地面積減少的原因主要是泥沙淤積、湖灘圍墾、垃圾堆填、城市建筑和交通建設等對濕地的填埋、占用和改造[42]。此外,隨著經濟發展和開發程度的加大,海南島的旅游業發展也越來越好。據統計,2016年?？谑械穆糜谓洕傊颠_到191.8億元,接待游客1 100萬人,旅游人數年均增長20.65%。過度負荷、部分游客的無序及毀壞行為給濕地生態環境和功能帶來損失[13],這些損失最終成為引發濕地面積減少的因素之一。

近30年間,?？谑械臐竦匕邏K總數(N)和斑塊密度(PD)呈增加趨勢,斑塊平均面積(AREA_MN)呈減少趨勢。在?？谑谐擎偦M程的發展中,?？跐竦囟鄻有圆粩嘣黾?研究區受到一定的人為因素干擾,使各濕地景觀類型產生縮減、損耗和分割等空間過程,從而使?？谑械臐竦鼐坝^格局在整體上的差異性越來越大[42]。其他學者的研究也發現城鎮化在改變濕地景觀格局,濕地面積不斷減少,濕地景觀也更加破碎化,濕地的異質性增大、連通性降低[8,43]。

濕地變化與城鎮化發展的內在驅動因子和相互作用機制是復雜多變的,?？谑幸劳械锰飒毢竦臐竦刭Y源,需要積極探索生態保護與經濟發展的新路徑。相關管理部門可從加強政府主導作用和提高社會濕地保護意識兩方面入手,加大濕地保護力度,合理規劃和管理濕地生態保護區,積極宣傳濕地生態環境功能,不斷開創生態文明建設新格局和新境界,打造與中國特色自由貿易區(港)相匹配的生態環境名片,從而提升?？谑械膰H影響力和城市吸引力[44]。

4 結論

本文以?？谑袨檠芯繀^域,利用1985、1995、2005、2018 年4個時期的?？谑羞b感影像,基于遙感解譯獲取?？谑懈鳚竦仡愋头植紨祿?結合社會經濟數據,對?？谑懈鳚竦仡愋徒?0年來在城鎮化背景下的變化特征進行分析。主要結論如下:

(1)近30年來,?？谑袧竦孛娣e呈減少趨勢,共減少10 078.98 hm2;自然濕地與人工濕地面積結構占比基本穩定,但總體呈減少趨勢;水田的轉出量和轉入量均最大,主要轉出為城鎮村建設用地。?？谑薪ǔ蓞^面積與濕地總面積呈強負相關,戶籍人口增長也對濕地總面積的減少有顯著影響。

(2)1985—2018年,?？趦瀯轁竦鼐坝^類型為近海與海岸濕地、水田和河流濕地,但?？跐竦氐陌邏K總數(N)和斑塊密度(PD)不斷增加,斑塊平均面積(AREA_MN)減少,在空間分布上也表現為濕地斑塊被割裂、濕地分布更加零散和破碎;香農多樣性指數(SHDI)和Simpson多樣性指數(SIDI)呈上升趨勢,表明?？跐竦囟鄻有栽黾?景觀破碎化程度增大。

(3)1985—2018年,?？谑械某鞘型恋乜焖傧蛲鈹U張的外延式發展模式,使得建成區土地擴張速度遠高于人口增長速度,港口擴建、填海造陸、旅游開發和地產建設等一系列城市外延式土地擴張行為提高了濕地景觀的破碎度,降低了濕地景觀的連通性。

(4)水產養殖和畜禽養殖業的發展致使?？谑械乃a養殖濕地面積大量增加,而人口數量增長還伴隨著用水量和廢水排放量的增加,使紅樹林濕地、近海與海岸濕地以及河流濕地等生態系統調節功能下降,濕地退化,面積減少。 此外,為經濟發展貢獻GDP的旅游業也給濕地生態環境帶來影響。生態文明建設是關系人民福祉、民族未來的大計,?？谑性诔擎偦M程中需做到生態保護與經濟發展并重,把可持續發展提升到綠色發展。

本文采用的遙感影像中包含年份久遠的數據,受分辨率不高的影響,可能使分析結果有所誤差。另外,濕地景觀變化受到眾多因素的影響,本文僅考慮了?？谑猩鐣洕鷶祿?未考慮其他影響因素,對于具體的濕地資源保護和合理利用須做進一步的調查研究,如地方氣候特征、生物資源等方面內容。