• 中文核心期刊
  • 中国科技核心期刊
  • ISSN 1007-6336
  • CN 21-1168/X

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

近30 a来乐清湾海岸线与海岸湿地变迁分析

彭小家 徐韧 何彦龙

引用本文:
Citation:

近30 a来乐清湾海岸线与海岸湿地变迁分析

    作者简介: 彭小家(1993-), 女, 安徽六安人, 硕士, 主要研究方向为海洋资源环境承载能力, E-mail:395094361@qq.com;
    通讯作者: 徐韧, xrhyp@eastsea.gov.cn
  • 基金项目: 基于海洋健康的资源环境承载能力监测预警关键技术研究与区域示范应用 201505008
    国家重点研发计划 2017YFC0506602

  • 中图分类号: P737.11;X87

Analysis on coastline and coastal wetland changes in Yueqing bay in recent 30 years

    Corresponding author: Ren XU, xrhyp@eastsea.gov.cn ;
  • CLC number: P737.11;X87

  • 摘要: 以Landsat ETM/ TM影像为主要数据源,采用人机交互的方式提取了1990~2017年间6期乐清湾海岸线。利用马尔科夫矩阵法计算了滩涂转化规律,并按照年份进行岸线和海岸湿地变迁分析。结合当地相关资料,开展了乐清湾区域海岸线和海岸湿地变化的驱动力分析。结果表明:乐清湾岸线以人工岸线为主,岸线变化剧烈,变化速率分布不均,海岸湿地的变化整体面积变化不大,其中人工湿地主要由自然滩涂湿地转化而来,人类围填是乐清湾海岸线和海岸湿地变迁的主要因素。
  • 图 1  研究区位置

    Figure 1.  Location of study area

    图 2  技术路线

    Figure 2.  Technical flowchart of the study

    图 3  乐清湾海岸线变迁图

    Figure 3.  Shoreline change on Yueqing bay

    图 4  1990~2017年乐清湾不同时期滩涂类型解译

    Figure 4.  Interpretation of mudflat in Yueqing bay at different time

    图 5  1990~2017年乐清湾不同时期海岸湿地面积统计

    Figure 5.  Statistical of coastal wetland in the Yueqing bay from 1990 to 2017

    图 6  乐清湾历年海水养殖产量

    Figure 6.  Mariculture production in Yueqing bay

    表 1  乐清湾近30 a岸线总长度统计(单位:km)

    Table 1.  Length of shoreline of Yueqing bay district in recent 30 years

    下载: 导出CSV

    表 2  1990~2017年乐清湾各类型海岸线长度统计

    Table 2.  Statistics of shoreline length of different types in different period in Yueqing bay

    下载: 导出CSV

    表 3  乐清湾近30 a湿地面积统计(单位/km2)

    Table 3.  Statistics of coastal wetland area in different period in Yueqing bay

    下载: 导出CSV

    表 4  不同时期海岸湿地类型转移矩阵

    Table 4.  Transition matrix of coastal wetland types during different times

    下载: 导出CSV
  • [1] 翟伟康, 张建辉.全国海域使用现状分析及管理对策[J].资源科学, 2013, 35(2):405-411.
    [2] 王雪鸽, 李晓燕, 贾明明, 等.1975~2015年大连市海岸线变迁和围填海变化[J].海洋环境科学, 2017, 36(1):87-93.
    [3] 张云, 张建丽, 景昕蒂, 等.1990年以来我国大陆海岸线变迁及分形维数研究[J].海洋环境科学, 2015, 34(3):406-410.
    [4] 王建步, 张杰, 陈景云, 等.近30余年辽河口海岸线遥感变迁分析[J].海洋环境科学, 2015, 34(1):86-92.
    [5] 张云, 张建丽, 景昕蒂, 等.近20 a来我国海岸线曲折度变化分析[J].海洋环境科学, 2015, 34(1):76-80, doi:10.13634/j.cnki.mes.2015.01.014.
    [6] ALESHEIKH AA, SADEGHI NAEENI F, TALEBZADE A.Improving classification accuracy using external knowledge[J].GIM International, 2003, 17(8):12-15.
    [7] BO G, DELLEPIANE S, DE LAURENTIIS R.Semiautomatic coastline detection in remotely sensed images[C]//Proceedings of IEEE 2000 International Geoscience and Remote Sensing Symposium.Honolulu HI: IEEE, 2000: 1869-1871.
    [8] NIEDERMEIER A, ROMANEESSEN E, LEHNER S.Detection of coastlines in SAR images using wavelet methods[J].IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 2000, 38(5):2270-2281. doi: 10.1109/36.868884
    [9] 李梅娜, 陈小英, 刘金庆, 等.基于遥感的威海岸线变迁分析[J].海洋地质与第四纪地质, 2016, 36(6):79-84.
    [10] 周相君, 李晓敏, 马毅, 等.基于遥感的广西防城湾海岸线变迁分析[J].海洋学研究, 2014, 32(1):47-55.
    [11] 刘雪, 马妍妍, 李广雪, 等.基于卫星遥感的长江口岸线演化分析[J].海洋地质与第四纪地质, 2013, 33(2):17-23.
    [12] 马荣华, 杨桂山, 朱红云, 等.长江苏州段岸线资源利用遥感调查与GIS分析评价[J].自然资源学报, 2003, 18(6):666-671. doi: 10.3321/j.issn:1000-3037.2003.06.004
    [13] 刘荣杰, 张杰, 闫秋双, 等.1982~2012年间福建省主要河口海岸岸线变迁遥感监测分析[J].应用海洋学学报, 2014, 33(3):425-433. doi: 10.3969/J.ISSN.2095-4972.2014.03.019
    [14] 黄秀清.乐清湾海洋环境容量及污染物总量控制研究[M].北京:海洋出版社, 2011:40-41.
    [15] 彭欣, 仇建标, 陈少波, 等.乐清湾生态系统脆弱性研究[J].海洋学研究, 2009, 27(3):111-118. doi: 10.3969/j.issn.1001-909X.2009.03.016
    [16] 严颖, 李娟.马尔科夫转移矩阵在人力资源供给预测中的应用[J].市场论坛, 2011(9):46-47. doi: 10.3969/j.issn.1672-8777.2011.09.017
    [17] GB/T 18190-2000, 海洋学术语海洋地质学[S].
    [18] 陈诚.南通海岸带滩涂开发类型选择与空间功能配置研究[J].地理科学, 2017, 37(1):138-147.
    [19] 宁立新, 周云凯, 张启斌, 等.近19年江苏海岸带地区土地利用变化特征[J].水土保持研究, 2017, 24(4):227-233.
    [20] 陈洪全, 张华兵.江苏盐城沿海滩涂湿地生态修复研究[J].海洋湖沼通报, 2016(4):43-49.
    [21] 张芳怡.江苏沿海滩涂资源开发利用问题与对策研究[J].海洋开发与管理, 2015, 32(4):66-69. doi: 10.3969/j.issn.1005-9857.2015.04.016
    [22] 高恒娟, 丁贤荣, 葛小平, 等.沿海滩涂稳定性的长系列遥感定量分析方法[J].南京大学学报:自然科学, 2014, 50(5):585-592.
  • [1] 王建步张杰陈景云孙伟富马毅 . 近30余年辽河口海岸线遥感变迁分析. 海洋环境科学, 2015, 34(1): 86-92. doi: 10.13634/j.cnki.mes20150116
    [2] 杨朋金吕则和周青季民王春晖王彬孙培艳崔文林秦超 . 基于GIS和层次分析法的海洋溢油敏感区综合等级评价体系研究. 海洋环境科学, 2015, 34(5): 749-753,758. doi: 10.13634/j.cnki.mes20150518
    [3] 张云张建丽景昕蒂宋德瑞赵建华 . 1990年以来我国大陆海岸线变迁及分形维数研究. 海洋环境科学, 2015, 34(3): 406-410. doi: 10.13634/j.cnki.mes20150315
    [4] 卓明谭映宇刘瑜李士义熊天琦 . 乐清湾沿岸主要污染物排放现状调查. 海洋环境科学, 2015, 34(6): 834-837. doi: 10.13634/j.cnki.mes20150606
    [5] 刘力维张银龙汪辉史建桥皮宇飞 . 1983~2013年江苏盐城滨海湿地景观格局变化特征. 海洋环境科学, 2015, 34(1): 93-100. doi: 10.13634/j.cnki.mes20150117
    [6] 张云张建丽景昕蒂宋德瑞 . 近20 a来我国海岸线曲折度变化分析. 海洋环境科学, 2015, 34(1): 76-80. doi: 10.13634/j.cnki.mes20150114
    [7] 黄博强黄金良李迅涂振顺 . 基于GIS和InVEST模型的海岸带生态系统服务价值时空动态变化分析-以龙海市为例. 海洋环境科学, 2015, 34(6): 916-924. doi: 10.13634/j.cnki.mes20150619
    [8] 赵昕王保颂郑慧 . 基于RS-SVM模型的风暴潮灾害损失测度. 海洋环境科学, 2015, 34(4): 596-600. doi: 10.13634/j.cnki.mes20150422
    [9] 吴文周苏奋振左秀玲宋德瑞 . 基于Web服务的海洋GIS功能设计与原型系统实现. 海洋环境科学, 2015, 34(4): 601-605,610. doi: 10.13634/j.cnki.mes20150423
    [10] 陈石泉王道儒吴钟解张光星李元超涂志刚姚海君蔡泽富 . 海南岛东海岸海草床近10 a变化趋势探讨. 海洋环境科学, 2015, 34(1): 48-53. doi: 10.13634/j.cnki.mes20150109
    [11] 刘修泽李轶平王爱勇于旭光王彬郭栋董婧 . 基于GIS和专家评估法的海洋生物资源损害评估数据标准化方法. 海洋环境科学, 2015, 34(1): 101-106. doi: 10.13634/j.cnki.mes20150118
    [12] 鲁友鹏梁书秀孙昭晨丛丕福 . 杭州湾南岸岸线变化对水动力的影响累积效应. 海洋环境科学, 2015, 34(3): 384-390. doi: 10.13634/j.cnki.mes20150311
    [13] 刘大海宫伟邢文秀李晓璇马雪健于莹 . 基于AHP-熵权法的海岛海岸带脆弱性评价指标权重综合确定方法. 海洋环境科学, 2015, 34(3): 462-467. doi: 10.13634/j.cnki.mes20150324
    [14] 洛昊段新玉金照光包宏伟鲍晨光许妍马明辉 . 昌黎黄金海岸国家级自然保护区海上范围与功能调整研究. 海洋环境科学, 2015, 34(6): 885-890. doi: 10.13634/j.cnki.mes20150614
    [15] 丁蕾马毅 . 基于现场光谱的黄河口湿地芦苇生物量估算模型研究. 海洋环境科学, 2015, 34(5): 718-722,728. doi: 10.13634/j.cnki.mes20150513
    [16] 陈永林孙永光谢炳庚康婧李晓青 . 红树林湿地景观格局与近海海域水质的相关分析以广西北海地区为例. 海洋环境科学, 2016, 35(1): 7-12. doi: 10.13634/j.cnki.mes20160102
    [17] 黄东仁 . 泉州湾邻苯二甲酸酯的地球化学特征. 海洋环境科学, 2016, 35(1): 81-87. doi: 10.13634/j.cnki.mes20160113
    [18] 王传珺吴英超王玉广付元宾李晴于姬蔡悦荫宫玮 . 辽东湾滨海地区土壤盐渍化分布及盐分特征分析. 海洋环境科学, 2015, 34(6): 937-941. doi: 10.13634/j.cnki.mes20150622
    [19] 李清闫启仑李洪波吴立新冯金祥张宇红 . 大连湾和大窑湾表层沉积物病毒分布特点. 海洋环境科学, 2016, 35(2): 184-189. doi: 10.13634/j.cnki.mes20160205
    [20] 赵玉庭刘霞李佳蕙陶慧敏孙珊马元庆 . 2013年莱州湾海域营养盐的平面分布及季节变化规律. 海洋环境科学, 2016, 35(1): 95-99. doi: 10.13634/j.cnki.mes20160115
  • 加载中
图(6)表(4)
计量
  • 文章访问数:  210
  • HTML全文浏览量:  182
  • PDF下载量:  6
出版历程
  • 收稿日期:  2017-08-24
  • 录用日期:  2017-11-07
  • 刊出日期:  2019-02-20

近30 a来乐清湾海岸线与海岸湿地变迁分析

    作者简介:彭小家(1993-), 女, 安徽六安人, 硕士, 主要研究方向为海洋资源环境承载能力, E-mail:395094361@qq.com
    通讯作者: 徐韧, xrhyp@eastsea.gov.cn
  • 1. 上海海洋大学 海洋科学学院, 上海 201306
  • 2. 国家海洋局东海环境监测中心, 上海 201206
  • 3. 中国极地研究中心, 上海 200236
基金项目:  基于海洋健康的资源环境承载能力监测预警关键技术研究与区域示范应用 201505008国家重点研发计划 2017YFC0506602

摘要: 以Landsat ETM/ TM影像为主要数据源,采用人机交互的方式提取了1990~2017年间6期乐清湾海岸线。利用马尔科夫矩阵法计算了滩涂转化规律,并按照年份进行岸线和海岸湿地变迁分析。结合当地相关资料,开展了乐清湾区域海岸线和海岸湿地变化的驱动力分析。结果表明:乐清湾岸线以人工岸线为主,岸线变化剧烈,变化速率分布不均,海岸湿地的变化整体面积变化不大,其中人工湿地主要由自然滩涂湿地转化而来,人类围填是乐清湾海岸线和海岸湿地变迁的主要因素。

English Abstract

  • 随着经济社会等的迅速发展,空间、资源早已不能满足发展所需,尤其是陆地资源的利用已经较为充分,而走进海洋,向海洋要资源、空间的需求迫在眉睫,海湾作为海洋生态系统的一个重要组成部分,对维持海洋系统活力以及提供经济发展所必须的支撑体起着至关重要的作用。近半个世纪以来,人们对海湾资源的开发有力地拉动了沿海地区的经济发展,然而近岸海域的生态环境也承受了巨大的压力, 如大面积的填海造地导致海湾面积缩小、大陆和海岛自然岸线缩减,改变了多年来较为稳定的海洋水动力系统,对环境产生不可逆的影响;另一方面,随着沿岸新兴工业的发展,海洋承载状况趋近于临界值,近岸生态环境受到严重影响[1]

    近年来,越来越多的国内外学者通过遥感手段对海岸线和湿地等进行提取与分析[2-5],如1975年美国鱼类和野生动物保护协会利用高分辨率的航空影像对湿地资源进行调查[6]。同年,Boissonneau, Arthur N.等人用Landsat影像对安大略湖北部的CLAY区域的湿地资源进行调查[7],1983年,Lulla研究了Landsat MSS影像在湿地资源调查和海岸带生态系统管理中的应用[8]。国内如威海近20多年来海岸线演变的特征[9],广西防城港1973~2000年海岸线演变进行分析研究,在一定程度上弥补海岸线整体性、系统性研究较少的不足[10]

    卫星遥感方法具有范围广、多时相、可历史追溯等优势,近年来越来越多的应用在海岸滩涂演变的研究上[11-13]。本文通过对乐清湾1990、1995、2000、2005、2011和2017年6个时相的Landsat卫星遥感图像进行信息提取,对比了岸线动态变化以及滩涂湿地之间的转换,并分析了导致长期变化中的人类活动因素,从而为认识乐清湾地区生态状况提供更加科学清晰的认识,为乐清湾海岸线保护和海岸滩涂湿地可持续利用提供科学合理化建议。

    • 本文研究区域以黄秀清等编写的《乐清湾海洋环境容量及污染物总量控制研究》中对乐清湾范围的划定为:调查范围为整个乐清湾海域,位于浙江省沿海南部,温州湾北部,瓯江口北侧,是大门岛、玉环岛及大陆环抱的半封闭海湾,三面环陆,南面独阙。即27°55′30″N~28°23′35″N之间,120°58′00″E~121°14′36″E之间[14]。对乐清湾区域研究的具体范围是内边界以乐清市政府海洋功能区划公布的岸线为准,外边界是以0 m水深等深线为准。按照国际湿地公约规定滨海湿地的下限是水下6 m处,但是考虑到乐清湾滩涂淤涨,潮汐水动力等原因,如果以水下6 m水深线为界限,滩涂面积就会过多,因此本文以0 m水深等深线为外边界。乐清湾是一个天然良湾,与象山港,三门湾并列为浙江省三大著名的半封闭海湾,是浙江省重要的海水增养殖基地和贝类苗种基地[15]

      图  1  研究区位置

      Figure 1.  Location of study area

    • 本研究根据实际需要和数据的可获得性等原则,选取乐清湾1990、1995、2000、2005、2011和2017年六个时期的Landsat TM/ETM遥感影像,其中,1990为Landsat 5TM影像,其余都为Landsat ETM影像,分别由2景组成。此次影像质量较好,大部分影像云量几乎为0,部分影像有少量云雾,但是云雾都不在沿海滩涂海岸线附近,不影响信息的提取。研究所用的影像是从地理空间数据云网站下载(http://www.gscloud.cn)。

      所有数据首先进行预处理,从而能够更好的获取研究所需的信息,满足研究的需要。本研究应用ENVI 5.1和Arcgis10.3对遥感图像进行分析与处理。在ENVI 5.1中,对遥感图像进行镶嵌融合,几何校正(校正精度控制在0.5像元内),波段合成(5、4、3波段假彩色合成)和图像裁剪等预处理。由于图像在获取和传输的过程中受到大气和传感器等因素的影响存在噪声,通过ENVI的均值滤波法将噪声去除。在Arcgis 10.3中绘制研究区的范围,进行目视解译与自动解译相结合的方法,实现栅格数据向矢量数据的转换,并对生成的分类结果数据库进行分析。

      为了揭示海岸带滩涂湿地类型之间的转移变化规律,本研究采用马尔科夫转移矩阵模型进行计算[16],从而得出研究区域不同时期海岸湿地类型转化的信息。

    • 海岸线是陆地与海洋的分界线,根据我国标准《海洋学术语·海洋地质学》(GB/T18190-2000)给出的海岸线定义是:“海岸线是海陆分界线,在我国系指多年大潮高潮位时的海陆界限”[17]

      研究区域岸线包括自然岸线和人工岸线。自然岸线具有正常的海岸动力、沉积分异,平均高潮线两侧地面物质成分不同,暴露于水面之上的时间和含水量也不同,因而有不同的反射率,从而在遥感影像上具有不同的灰阶和彩色特征信息。因此,在遥感解译的时候,自然岸线的确定遵守平均高潮线的原则。岸线根据遥感解译标志、影像拍摄时刻岸线特征和潮汐情况、历史岸线成果资料,综合判别岸线边界位置,采用人机交互方式勾绘岸线,不同类型分类勾绘,形成线状矢量图层,编辑岸线类型属性数据库。各个年份解译好的乐清湾岸线影像以校正好的1990年岸线影像为准,几何校正均方根误差控制在0.5个像元内。本文的研究岸线除了西门岛和白沙岛之外,其他岛屿的岸线均不包括。

    • 滩涂湿地是指陆地生态系统和海洋生态系统交错过渡的地带。按照国际湿地公约的规定,滨海湿地的下限为海平面以下6 m处(习惯上常把下限定在大型海藻的生长区外缘),乐清湾由于湾内水深不一,由湾口至湾顶逐渐变浅,如果以水下6 m等深线作为沿海滩涂的外部界限,会出现面积过大,因此考虑到滩涂淤涨,潮汐水动力等因素,本文选取0 m水深线作为海岸湿地滩涂研究的外边界。

      对湿地滩涂的演变进行研究,首要的任务就是进行湿地分类。目前,国际上对湿地分类还没有一个明确统一的认识,根据查阅相关文献,结合乐清湾的实际情况和Landsat影像对湿地的识别能力,本文将海岸湿地分为沿海滩涂、河口湿地、建设用地、养殖区、农业用地和居民用地。在对滩涂湿地信息进行提取的时候,利用监督分类的方法,难以确保提取的精度,而用人工目视解译的方法费时费力,因此,根据前面提到的乐清湾海岸湿地分类系统,参考Google Earth历史影像,利用ENVI5.1和Arcgis10.3采取监督分类和人工目视解译方法来提取乐清湾1990~2007年的湿地矢量信息,从而获得湿地资源的年际变化。

    • 为了揭示海岸带滩涂湿地类型之间的转移变化规律,本研究采用马尔科夫转移矩阵模型进行计算[16],从而得出研究区域不同时期海岸湿地类型转化的信息。马尔科夫法是以俄罗斯数学家A.Markov名字命名的一种方法,它将时间序列看做一个随机的过程,通过对事物不同状态的初始概念和状态之间转移概念的研究,确定状态变化趋势,以预测事物的未来

      本文具体研究的技术路线如图 2所示。

      图  2  技术路线

      Figure 2.  Technical flowchart of the study

    • 本文以ARCGIS软件为平台,利用所建立的各类型海岸线遥感解译标志,对1990、1995、2000、2005、2011和2017年6个时期的海岸线进行信息提取,得到了乐清湾6个时相的海岸线(图 3),其中2000~2005年和2005~2011年两个时间段,岸线变化较为剧烈。结果显示,该区海岸线在不同的年份有不同的特点,结果见表 1。为了保证相邻时相两期岸线没有变化的位置及属性信息保持一致,每期海岸线在1990年的海岸线提取结果基础上进行修边得到。通过图 3我们可以看出,1990~2017年乐清湾海岸线具有向海扩张和向陆缩减两种形式,该区域以向海扩张为主。乐清湾岸线向海扩张主要有两个原因:一是人工岸线逐年增加。如在沿海地区修建码头港口,围垦养殖等。二是由于人类活动等一些岛屿岸线变成大陆岸线。如玉环县漩门工程的修建,将玉环县与大陆相连,也使得岸线向海扩张。

      图  3  乐清湾海岸线变迁图

      Figure 3.  Shoreline change on Yueqing bay

      表 1  乐清湾近30 a岸线总长度统计(单位:km)

      Table 1.  Length of shoreline of Yueqing bay district in recent 30 years

      乐清湾岸线辽阔,沿岸优良港址多,但是由表 1可知,1990~2017年乐清湾海岸线长度变化不明显,总体减少了5 km, 变化率为2%,虽然岸线长度变化不大,但是自然岸线和人工岸线的年际变化还是很明显。对于自然岸线而言,每一年长度均有减少,人工岸线由1990年的48 km增长到2017年的179 km,增长了131 km,变化率为273%,而自然岸线由1990年的215 km锐减到2017年的79 km, 减少了136 km,变化率为63%。其中,1995~2000年人工岸线变化幅度最大。从时间上看,乐清湾1990~1995年海岸线变迁程度很小,1995~2000年开始加速,2000年~2005年以及2005年~2011年变化最为剧烈,究其原因是人为因素占主导。由于海岸环境的优越性以及乐清湾优良的天然环境,从1990年开始,乐清湾沿岸经济开发规模扩大,城镇快速扩张,海上运输贸易业迅速增长,港口码头新建,围垦养殖业加速发展。1995~2000年间,大力发展临港产业和养殖业使得自然岸线迅速减少,围垦养殖区岸线迅速增加,而2000~2005年以后,随着易于开发的海洋资源减少,围垦养殖岸线的增幅放缓。

    • 基岩岸线等自然岸线多分布在港湾内的岬角和岛礁区域,这些区域波浪作用较弱,岸坡平缓[6]。人工岸线主要分布在城镇,养殖区,港口码头等地区。乐清湾海岸带1990、1995、2000、2005、2011和2017年海岸线类型及长度统计如图 4表 2所示。

      图  4  1990~2017年乐清湾不同时期滩涂类型解译

      Figure 4.  Interpretation of mudflat in Yueqing bay at different time

      表 2  1990~2017年乐清湾各类型海岸线长度统计

      Table 2.  Statistics of shoreline length of different types in different period in Yueqing bay

      随着乐清湾经济的不断发展,该区域人类活动越来越频繁,一些曲折的淤泥质海岸和海湾被围垦养殖,适合建设港口码头的区域很大程度上也被开发和利用,导致沿海岸线的属性改变[17]。近30 a来乐清湾地区海岸线受到人类活动影响发生了巨大的变化。从岸线类型来看,1990年以基岩岸线和砂质岸线为主,约占67%,人工岸线所占比例不大;到了2017年,人工岸线比例急剧增加,达到69%,而砂质岸线和粉砂淤泥质岸线几乎消失殆尽,这是由于部分自然岸线被用于海水养殖和人工围填海造地。

    • 根据6期遥感图像的湿地提取,可以得出乐清湾近30 a来海岸湿地变化及其空间分布(图 4)。

      通过表 3我们可知,乐清湾1990~2017年湿地总体面积变化不大,增加了1.4 km2,变化率为1%,由图 5可知自然滩涂湿地在1990~2000年呈增长趋势,在2000年达到最大值,2000年后呈下降趋势,这是由于该区域经济活动频繁,在人为开发作用下,一些滩涂湿地被围垦养殖,而在一些深水海湾建设码头等也导致湿地类型发生改变[18]。各地在修建防潮堤后滩涂逐渐消失,并逐步转化为养殖区和盐田。养殖区面积在1990~2005年呈逐年上升的趋势,在2005年达到最大值,2005年后呈逐年下降的趋势。乐清市从新中国成立以来,沿海共围涂170多处,总面积约30 km2,其中1000亩以上有8处,面积较大的有乐成胜利塘南片工程、盐场塘、翁垟幸福塘和盐盆塘等都是面积较大的区域,玉环县面积最大的围涂为1996年开工历时6 a的漩门湾一期和二期。因为该区域属于淤涨型海岸且滩涂坡缓,长江携带的大量泥沙为形成沙洲提供了有利的条件,也为围海造田提供了先决条件[19-20]。乐清湾位于季风性气候区,入湾的河流季节变化明显,夏季流量大,冬季流量小,这也是造成每年河口滩涂面积不一致的原因之一,但是潮间带滩涂区域面积变化较小[21-22]

      表 3  乐清湾近30 a湿地面积统计(单位/km2)

      Table 3.  Statistics of coastal wetland area in different period in Yueqing bay

      图  5  1990~2017年乐清湾不同时期海岸湿地面积统计

      Figure 5.  Statistical of coastal wetland in the Yueqing bay from 1990 to 2017

      在这30 a内,我们可以发现海水养殖发展迅速,养殖区的面积整体也呈上升趋势,2000年以来,乐清湾沿岸养殖区面积均在3500 km2左右,如2000~2005年间,网箱养鱼是浅海养殖的主要方式,多数为设置在内湾或者近岸浅水区(10 m等深线以内)的小网箱,主要养殖种类有美国红鱼、鲈鱼、黑鲷、大黄鱼和石斑鱼等。2005年全湾养殖鱼类产量达到16617 t, 鱼类养殖的投饵量达到35042 t(见图 6)。这与图 5中养殖区面积的变化对比可以发现呈一定的线性相关性。

      图  6  乐清湾历年海水养殖产量

      Figure 6.  Mariculture production in Yueqing bay

      为了进一步揭示海岸湿地各类型之间的演变规律,通过马尔科夫转移矩阵模型进行计算,得出乐清湾不同时期海岸湿地类型转化信息(见表 4)。

      表 4  不同时期海岸湿地类型转移矩阵

      Table 4.  Transition matrix of coastal wetland types during different times

    • (1) 自1990年以来,乐清湾岸线总体长度减少5 km, 以人工岸线为主,且人工岸线所占比例呈增长趋势,到2017年约占70%。海岸线类型主要以围垦养殖区岸线为主。海岸线长度和类型数据表明,乐清湾海岸线的变化并不随时间稳定地增长,这与不同时期自然与人文因素密切相关。

      (2) 通过马尔科夫转移矩阵分析,揭示研究区湿地年际转化信息,其中,1990~2000年发生转化面积最大的是农业用地,主要转化为养殖区,尤其是建国以来,乐清湾进行大规模围垦,因地制宜发展养殖业,因此,养殖区面积比例迅速增加。2000年以后,转化面积最大的是沿海滩涂,主要转化为建设用地,从20世纪90年代以来,乐清湾的海水养殖业发展迅速,对海洋环境造成了巨大的压力。随着人们环境意识的增强,科学化合理开发港湾资源,许多养殖区逐渐转变发展方式,如港口航运,建立发电厂,码头等。

      (3) 海岸和海洋工程的大量建设,使周边海域的生态环境影响进一步加大;海滩围垦过度,导致乐清湾水域面积缩小的进程大大加快,海水养殖过密,布局结构不尽合理,养殖污染严重等问题使海洋生物栖息环境进一步恶化。其中,在1990年初期,乐清湾海岸线和海岸湿地的变迁主要受自然条件的影响,1995年后至今主要受到围垦养殖,围海造田和港口码头航运建设,旅游业发展等人为因素的影响。

参考文献 (22)

目录

    /

    返回文章