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黄河三角洲水禽生境要素变化分析
胡远满1,舒莹1,2,朱书玉3,单凯3
(1中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳110016;2安徽建筑工业学院,合肥230023;3山东黄河三角洲国家级自然保护区治理局,东营257091)
摘要:从水禽角度出发,把影响其生境选择的因素划分为水、食物、隐蔽物和干扰四类。用遥感和地理信息系统软件对黄河三角洲地区3期TM数据进行处理,对各生境要素采取一定的分类方法,得出该地区1986年、1996年和2001年3个时期各生境要素图,通过面积、斑块数变化及转移矩阵的分析可以看出各生境要素的结构发生了明显的变化,人类的有意识的活动(干扰)是引起各生境要素发生变化的主要驱动力。生境要素变化造成黄河三角洲地区水禽生境质量的下降。
要害词:黄河三角洲,水禽,生境要素,变化
AnalysisofWaterfowlHabitatFactorsChangeinYellowRiverDelta
HUYuan-man1,ShiBaodong1,SHUYing1,2,GUODu-fa2,3,ZHUShu-yu4,SHANKai4
(1InstituteofAppliedEcology,CAS,Shenyang110016;2CollegeofPopulation,ResourceandEnvironment,ShandongNormalUniversity,Jinan250014;3CollegeofLandandEnvironment,ShenyangAgriculturalUniversity,Shenyang110161;4ShandongTheYellowRiverDeltaNationalNatureReserveAdministration)
Abstract:Thefactorswhichinfluencethewaterfowlhabitatchoosingconcludemoisture,food,shelteranddisturbancefromtheviewpointofwaterfowlitself.Thefourhabitatfactorsaredividingtoseveralclassesaccordingtoeachclassificationmethodsofhabitatchoosingfactors.Basedontheremotesensingimageandfieldwork,thehabitatfactorchangeinyellowriverdeltafrom1986to2001isanalyzedwithERDASandARC/INFO.Aftertheanalysisofarea,numberofpatchesandthetransitionmatrix,theresultsshowthateachhabitatchoosingfactorhasagreatchangeowningtothedisturbanceofhumanbeings.Thechangesofthehabitatchoosingfactorsreducethequantityofwaterfowlhabitatinyellowriverdelta.
Keywords:Yellowriverdelta,waterfowl,habitatchoosingfactor,change
1引言
生境指动物生活的四周环境,对鸟类而言就是个体、种群或群落在其某一生活史阶段所占据的环境类型。随着人类社会的发展,野生动物的生境正面临着减少、衰退以及破碎化的威胁。一个物种是否需要进行保护,取决于该物种可利用的生境状况、个体的行为与种群动态状况[2,3],定性或定量的了解鸟类生境的性质,对鸟类影响深刻。近几年来,对鸟类生境选择的研究逐渐成为鸟类保护生物学研究的一个重要的领域而引起世界各国科学家的广泛关注[1,5-9]。对生境的研究是生境选择研究的一个重要的组成部分。生态学的教科书将生态因子分为物理环境因子和生物因子。前者包括光、温度、降水量、湿度、土壤结构、厚度、盐分、含水量等;后者包括群落环境、种间个体、种内个体、食物的数量和质量、捕食者、疾病等。以上这些因子都是生物的最基本的环境因子,从根本上说,他们决定了任何生物的生境,是一般生态学的研究方法。对植物和部分低等动物或扩散能力很差的动物而言,也可作为它的生境因子,它们与生境的关系是一种被动的适应关系,生境选择的过程直接与这些生态因子相关,生境选择的结果是由其特化、分化与适应力与竞争关系决定的。但对许多高等动物或扩散能力强的动物而言,生境选择具有一定的主动性,这种主动性表现在动物的生境选择过程往往不是与上述基本生态因子直接相关,直接相关的往往是由这些基本因子派生出来的一些综合因素,如隐蔽物、巢穴,况且上述分类方法也未免显得过于繁琐且不直接,给动物的生境研究与治理带来诸多不便。所以许多野生动物研究者或治理者,往往根据目标种类生理和行为的需要,重新分析、归纳生境因子,形成新的生境因子分类体系。近年来,野生动物保护学者从动物的生理需要角度将生境因子归纳为水、食物、隐蔽物3类[10,11]。将这种思路用于野生动物的生境研究,非凡是揭示许多脊椎动物的生境选择过程非常有用,而且简便。同时,单从野生动物的生理需要角度去考虑还不够,还应该考虑对野生动物的生境密切相关的人类活动即干扰这一非常重要因子。本文从动物角度出发,将生境要素分为水、食物、隐蔽物和干扰[10]四种,在生境分析时,用这种系统进行生境分类,在景观生态学中,被称为景观要素分类法[12]。生境要素变化首先引起地区生境类型的变化进而对动物生境选择产生影响,及时了解生境要素变化的信息及对其进行分析研究,对于探索生境丧失、退化的原因,有针对性的保护物种多样性具有重要的意义。
近代黄河三角洲以垦利的宁海为顶点,北起套尔河口,南至淄脉沟口,面积达6100km2,是我国最大的新生湿地生态系统。区内滩涂宽广,湿地资源丰富,有丰富的水资源、水生植物资源及各种鱼类和丰富的无脊椎动物,为水禽提供了充足的食物[13];生境类型的斑块状镶嵌和多样的景观类型又为水禽提供了适宜的场所得以筑巢繁衍及栖息,优越的生境条件使得水禽资源丰富,目前已有水禽达144种。位于其中的黄河三角洲国家级自然保护区是东亚鸟类迁飞网络的主要保护区,也是东亚——澳洲涉禽迁徙网络的成员,并且每年以近5km2的速度形成新生陆地,是世界上土地面积自然增长最快的自然保护区[14]。但区内还坐落着我国第二大油田胜利油田,区域资源的开发(干扰)强度逐年增大,再加上近年来黄河径流量锐减,对三角洲的湿地非凡是水禽生境影响很大。
2数据来源及方法
2.1数据处理
主要的数据来源有1986年、1996年和2001年3个时相的LandsatTM数据及1980年的30张1:10万的地形图。将3期的TM数据与1980年的地形图进行配准,配准后的图在实地野外调查的基础上,利用ERDAS软件进行监督分类和非监督分类,结合人工目视解译获得本区3个时相的土地利用图。由于三期图像拍摄时间的差异(2001年为5月,1996年为9月,1986年为6月),三个时间的潮位存在很大的差异,潮间带的范围有可能出现一些偏差。
2.2生境要素分类方法
各生境要素的分析采用单要素提取法与合并法相结合,对于水分和隐蔽物进行水分指数和NDVI指数分析,再综合考虑土地利用图进行分类分级;对于干扰和食物主要采用在土地利用分类基础上进行分类分级,最终得到3期12张生境要素图。各生境要素的分级或分类见下表[13]:
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