摘要:综合利用研究区域354景高分辨率遥感影像数据,对长江中游湿地分布现状进行了解译与分析,并结合保护体系建设现状及存在的问题,提出了长江中游湿地保护对策与建议。分析结果表明:长江中游区河流型湿地面积为4836.82 km2,湖库型湿地面积为11000.98 km2,分别占中游区总面积的0.71%和1.62%;至2016年底,长江中游共建立县级以上湿地自然保护区80处,省级以上湿地公园314处。从现有的保护体系建设来看,存在保护体系覆盖面积小、覆盖范围窄、覆盖布局不合理等问题。针对以上问题提出加大湿地保护力度、合理划定生态红线、优化湿地保护体系、完善湿地保护立法等对策。开展长江中游区湿地空间分布和保护体系建设分析,对长江流域经济、社会和生态的可持续发展具有重要的科技支撑作用。
关 键 词:湿地现状; 湿地保护体系;遥感影像; 长江中游
《山西水利杂志》办刊宗旨是围绕水利工作实际,宣传与贯彻党和国家有关水利工作的方针、政策,反映与交流水利建设与管理诸方面的成绩、经验、情况、问题和意见。
湿地与森林、海洋并称为全球三大生态系统[1],是人类重要的生命支持系统,在调节气候、涵养水源、净化水质、蓄洪抗旱和维持生物多样性等方面发挥着重要的作用[2]。中国地域辽阔,地貌类型千差万别,地理环境复杂,气候条件多样,是世界上湿地类型齐全、数量丰富的国家之一,包括了国际《湿地公约》列出的全部湿地类型。
长江中游湿地分布广泛,类型多样,是我国湿地资源最丰富区域之一。长江中游湿地生态系统兼有水体和陆地的双重特征,既是我国重要的粮、棉、油和水产基地,也是生物多样性广布的自然区域,同时还是亚洲重要的候鸟越冬地,对人类生存的可持续发展、资源可持续利用、应对全球气候变化等都十分重要。
自1992年加入《湿地公约》以来,中国相继采取了一系列重大举措加强湿地保护与恢复,包括制定《全国湿地保护工程规划(2002-2030年)》、开展湿地生态补偿示范项目、划定全国湿地保护红线等。经过原国家林业局、中游各级湿地管理机构等多部门多方面的努力,中游湿地已逐步形成了以国际重要湿地和湿地自然保护区为主体,湿地公园和湿地保护小区等多种管理形成并存的湿地保护网络,为《全国湿地保护工程规划》全面实施迈出了关键性的一步。
尽管政府在湿地保护方面做了很大努力,但由于湿地受威胁因素的持续增加和管理体制不完善,湿地仍然面临着面积下降、功能退化等问题。近年来,由于巨大的人口压力和快速的经济发展,长江中游湿地保护面临湿地面积锐减,湿地防洪蓄洪能力大大降低、水质污染、外来物种入侵、生态破碎化和岛屿化、生物多样性锐减、湿地生态功能下降等一系列生态环境问题。
开展长江中游主要湿地类型现状调查,一方面能在第二次全國湿地资源调查的基础上,进一步深入掌握长江中游湿地资源和保护体系建设现状,理清长江中游湿地资源保护体系建设存在的问题;另一方面,结合维持长江中游重要湿地生物多样性、区域生态安全等对湿地保护和管理的需求,提出有针对性的长江中游湿地保护对策,为全国湿地保护工程规划全面实施及《湿地公约》履约等提供科技支撑。本研究综合利用高分辨率遥感影像数据,对长江中游湿地分布现状和保护体系建设情况进行了系统的分析,并结合目前保护体系建设存在的问题提出长江中游湿地保护对策与建议,以推动长江中游湿地保护,对长江流域经济、社会和生态的可持续发展具有重要的科技支撑作用。
1 研究区域与研究方法
1.1 研究区域
长江中游干流河段起于湖北宜昌,止于江西湖口,干流全长955 km,流域面积约68万km2[3],研究涉及长江中游13个省(市、自治区),共72个地级市357个县,主要关注河流型湿地中的永久性河流、洪泛平原湿地,湖泊型湿地中的永久性淡水湖和季节性淡水湖,人工湿地中的水库。
1.2 遥感数据解译
本次研究选取资源三号和高分一号卫星于2015~2016年间拍摄的精度为2.1 m的全色遥感影像。其中,资源三号卫星是我国首颗民用高分辨率光学传输型立体测图卫星,轨道类型为太阳同步回归轨道,轨道高度505.984 km,轨道倾角97.421 4°,回归周期为59 d,搭载了2 m分辨率全色/3.5 m分辨率全色/6 m分辨率多光谱相机,具有测图精度高、集测绘任务与资源调查功能于一体、内方位元素在轨稳定性强以及设计寿命长等特点[4];高分一号卫星轨道高度645 km,轨道倾角98.050 6°,回归周期为41 d,搭载了2台2 m分辨率全色/8 m分辨率多光谱相机,4台16 m分辨率多光谱相机,具有适应多种空间分辨率、多种光谱分辨率、多源遥感数据综合需求,满足用户精细化应用需求,满足大数据量应用需求,具备高的姿态指向精度和稳定度,具备中继测控能力等技术特点[5]。
由于湖泊面积年际与年内波动较大,枯水期流域内的降水量较少,通过河流断面的流量过程低落且比较稳定[6],因此可同时获取多期影像时,以枯水期优先。各区域选用对应的一期云量小于5%的影像,以所获取的卫星影像成像时间为准。最终共筛选354景高分辨率遥感影像。每景遥感影像经正射校正、色彩处理、影像融合、影像镶嵌与裁切、元数据生产、质量检查等前处理后,进行多尺度分割、训练样本创建、机器学习模型构建、水体信息自动提取和精度验证等,最终得到研究区域遥感解译结果。按照不同行政区对解译结果进行分类、统计,分析不同行政区湿地现状空间分布情况及区域间的差异。
1.3 湿地保护体系分析
根据《国际重要湿地名录》、原环境保护部发布的《全国自然保护区名录》、中国国务院17部委联合发布的《中国重要湿地名录》、各省(市、自治区)发布的重要湿地名录,结合各级湿地公园的批复等相关资料,对长江中游区的湿地自然保护区、湿地公园和重要湿地等保护体系相关信息分别进行统计、汇总,分析各地区湿地保护体系的分布情况。以省级行政区为单位,以湿地保护体系内的湿地面积占该行政区内湿地总面积的比例为指标,对各行政区内的湿地保护体系覆盖程度进行进一步分析,探讨中游湿地保护体系建设存在的问题,并提出有针对性的保护对策与建议。
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