西安市長安區(qū)濕地資源分布與特征分析

李 楊，王 冬，張戰(zhàn)峰，屈永健

(西北農(nóng)林科技大學，陜西 楊凌 712100)

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西安市長安區(qū)濕地資源分布與特征分析

李 楊，王 冬，張戰(zhàn)峰，屈永健*

(西北農(nóng)林科技大學，陜西 楊凌 712100)

濕地景觀格局分析已成為濕地生態(tài)和全球變化研究領(lǐng)域的熱點，本文以遙感影像為數(shù)據(jù)源，利用光譜特征進行比對分析，再通過現(xiàn)場實地求證和景觀指數(shù)模型，對西安市長安區(qū)濕地景觀空間結(jié)構(gòu)進行分析。結(jié)果表明：長安區(qū)濕地類型多樣，分布不均，河流濕地占全區(qū)濕地73.43%，生態(tài)地位重要；河流濕地和人工濕地主要分布在長安區(qū)南部，湖泊濕地主要分布在河流附近；濕地通過自然或人工水系互為連通，形成關(guān)聯(lián)程度極高的濕地網(wǎng)絡(luò)；濕地受干擾強度高，人類活動對濕地生態(tài)系統(tǒng)造成很多不可逆轉(zhuǎn)的影響。

濕地；長安區(qū)；河流濕地；遙感

濕地是重要的國土資源和自然資源，與人類的生存、繁衍、發(fā)展息息相關(guān)，是自然界最富生物多樣性的生態(tài)景觀和人類最重要的生存環(huán)境之一，它不僅蘊藏著豐富的生物資源、水資源、土地儲備資源、港口航道資源、旅游資源和水能源，而且還具有巨大的環(huán)境功能和效益，在抵御洪水、調(diào)節(jié)徑流、蓄洪防旱、控制污染、調(diào)節(jié)氣候、控制土壤侵蝕、促淤造陸、美化環(huán)境、碳循環(huán)等生態(tài)安全和生態(tài)機理方面有著其他系統(tǒng)不可替代的作用，被譽為“地球之腎”和“物種基因庫”[1]。在《世界自然保護大綱》中，濕地與森林、海洋一起并稱為全球三大生態(tài)系統(tǒng)[2]。由于人口劇增以及人類對濕地認識的片面性，導致對濕地資源的破壞和不合理利用，使得濕地面積急劇萎縮，自然特性不斷喪失，生態(tài)功能持續(xù)退化。城鄉(xiāng)周邊濕地一度被認為是廢地、荒地，甚至作為生活垃圾和建筑垃圾的堆放場所，最終導致濕地消失。國家林業(yè)局第二次全國濕地資源調(diào)查結(jié)果表明，作為國家重要生態(tài)資源的濕地，在10年間減少了339.63萬hm2，這已經(jīng)接近我國海南省的總面積，保護濕地刻不容緩。

西安市長安區(qū)山、川、臺塬、平原等多樣的地貌類型，孕育出特點鮮明、類型豐富的濕地資源。濕地類型有河流、湖泊、沼澤、人工濕地等，現(xiàn)有濕地總面積4 130.63 hm2。歷史上，長安區(qū)河網(wǎng)縱橫、池塘遍布、良田萬頃，濕地資源極其豐富。種種原因，濕地類型與面積不斷減少，人為干擾破壞頻繁，現(xiàn)狀令人十分擔憂。本調(diào)查研究擬以長安區(qū)濕地景觀空間結(jié)構(gòu)[3-8]研究為切入點，對長安區(qū)濕地資源分布和時空特點進行調(diào)查，揭示濕地資源面臨的主要威脅和濕地保護中存在的問題，為進一步保護濕地資源提出規(guī)劃控制導則和具體實施管理辦法，為未來濕地環(huán)境保護和城市建設(shè)提供參考依據(jù)。

1 研究地區(qū)與研究方法

1.1 研究地區(qū)概況

陜西省長安區(qū)地處關(guān)中平原腹地，西安市主城區(qū)南部，南依秦嶺，從西、南兩個方向環(huán)擁西安市區(qū)。長安區(qū)位于東經(jīng)108°38′～109°14′，北緯33°47′～34°18′，總面積1 590.12 km2。區(qū)內(nèi)山、川、塬皆俱，地勢東南高、西北低。

長安區(qū)境內(nèi)地貌多樣，氣候呈垂直分布，地域差異明顯。自北向南由平原到坮塬、山地，隨海拔高度的遞增和坡向的影響，年平均降水量則逐漸增加。西北平原地區(qū)年降水量在540～650 mm之間；東部坮塬區(qū)和南部沿山地區(qū)年降水量在650～800 mm之間；南部秦嶺山地不僅是重要的氣候分界線，也形成自身特殊的氣候區(qū)域，屬于溫帶濕潤的山地氣候，年降水量為800～1 073 mm。

圖1 長安區(qū)流域分布圖

長安境內(nèi)主要河流有灃河、浐河，均屬渭河水系(圖1)。長安區(qū)年平均水資源總量為61 682萬m3。河流的特征是徑流資源豐富，地區(qū)分布不均；季節(jié)、年際變率較大，地表水侵蝕強烈。

1.2 主要調(diào)查依據(jù)

(1)《全國濕地資源調(diào)查與監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》(試行本) ;

(2)《陜西省第二次濕地資源調(diào)查實施細則》(試行)2010年。

1.3 調(diào)查范圍與標準

本次濕地調(diào)查包括長安區(qū)25個街道辦行政管轄范圍內(nèi)所有濕地。列為本次重點調(diào)查的濕地包括：灃河、浐河、翠華山景區(qū)天池及甘湫池。本次濕地調(diào)查標準為平均寬度大于6 m，長度大于1.5 km的河流濕地；面積大于2 hm2的湖泊濕地及人工濕地。

1.4 調(diào)查內(nèi)容與方法

濕地調(diào)查內(nèi)容包括其濕地類型、面積、分布(以街道辦為行政區(qū))、平均海拔、所屬流域、水源補給狀況、植被類型及面積、主要優(yōu)勢植物種、土地權(quán)屬、保護管理狀況；河流濕地的流域級別、濕地斑塊等。除一般調(diào)查所列內(nèi)容外，還需要調(diào)查濕地自然環(huán)境要素、水環(huán)境要素、野生動物要素、野生植物群落及植被、濕地功能與利用及濕地保護與管理、社會經(jīng)濟狀況等。

調(diào)查方法分為一般濕地和重點濕地調(diào)查。一般濕地通過遙感信息(Rs)技術(shù)進行解析，主要利用光譜特征進行比對分析，建立解譯標，進而解析遙感信息的影像。通過現(xiàn)場實地求證，核實該濕地斑塊與遙感信息是否一致，濕地斑塊與現(xiàn)場信息不一致及時進行變更，最后通過地理信息系統(tǒng)(GIS)建立數(shù)據(jù)庫，進行匯總。重點濕地除了運用一般濕地辦法外，還需要對濕地野生動植物群落進行調(diào)查。濕地植物群落主要通過樣方法調(diào)查，濕地野生動物調(diào)查由直接計數(shù)法、樣方調(diào)查法、樣帶調(diào)查法和樣線調(diào)查法組成。最后將濕地野生動植物調(diào)查信息通過地理信息系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)庫，進行匯總。

1.5 數(shù)據(jù)來源與處理

本次調(diào)查選用2010年長安衛(wèi)星遙感影像，對部分達不到解析要求的影像則選擇2013年的遙感影像，為確保遙感信息解析的準確性，根據(jù)1∶5萬地形圖進行幾何校正，使沼澤濕地解析精度在85%以上，其他類型濕地解析精度在90%以上。為了保證調(diào)查成果數(shù)據(jù)的有效利用，并充分服務(wù)于管理，本次濕地調(diào)查的數(shù)據(jù)匯總、信息管理和制圖全部通過數(shù)據(jù)庫和ArcGIS軟件進行。

2 結(jié)果與分析

2.1 濕地類型及面積

長安區(qū)濕地按照《全國濕地調(diào)查規(guī)程(試行)》劃分為4類，濕地面積4 130.63 hm2。其中河流濕地面積3 033.35 hm2，占全區(qū)濕地面積73.43%；湖泊濕地面積53.27 hm2，占全區(qū)濕地面積1.29%；沼澤濕地面積17.3 hm2，占全區(qū)濕地面積0.42%；人工濕地面積1 026.71 hm2，占全區(qū)濕地面積24.86%(表1)。河流濕地作為主要濕地類型，主要分為永久性河流、季節(jié)性河流和洪泛平原濕地3種類型，分別占河流濕地面積的39.26%、3.13%和57.61%，說明長安濕地面積受季節(jié)性旱澇而變化，這也為濕地的保護規(guī)劃帶來困難。

表1 長安區(qū)濕地類型

表2為長安區(qū)各街辦濕地分布。長安濕地涉及25個街辦。其中濕地面積最大的是鳴犢街辦，面積為406.60 hm2，約占全區(qū)濕地面積的9.84%；其次為王曲街辦，面積287.79 hm2。河流濕地面積最大為王莽街辦，大峪、小峪、土門峪、蛟峪四條河流都流經(jīng)王莽街辦，在王莽街辦的下紅廟村交匯形成潏河。由表可知濕地面積在街辦層面上呈現(xiàn)破碎化分布。

表2 長安區(qū)行政區(qū)濕地資源情況

2.2 濕地空間分布規(guī)律

長安區(qū)地勢為東塬、南山、西部川，地勢南高北低，東高西低。南為秦嶺山地，北為渭河斷陷谷地沖積平原區(qū)(包括坮塬)，西為渭河沖積平原(含秦嶺北麓洪積扇群)，東部為黃土臺塬與川道溝壑。特殊的地理條件，造就了長安各類濕地相對集中的分布特點。

(1)河流集中發(fā)源于長安區(qū)南部秦嶺北麓，區(qū)域特征明顯,南部秦嶺森林植被類型種類繁多，林木覆蓋率高，空氣濕度大、受地形影響，易形成降雨。南高北低的地形，決定了河流基礎(chǔ)朝向。長安區(qū)秦嶺北麓孕育了灃河、浐河、滈河、潏河，這些河流都是“八水潤西安”的重要組成部分，四條河流徑流量、流域面積占長安區(qū)的65%和70%。

(2)庫塘濕地是長安區(qū)濕地重要組成部分，約占全區(qū)濕地面積的7.69%。庫塘主要集中于秦嶺眾多峪口，一是秦嶺北麓降水量大、蒸發(fā)量小，降水量約800～1 073 mm，河流水源多來自于此地；二是受地形影響，水庫隘口多，建造水庫成本低；三是當?shù)鼐用窀饕庠笍娏遥拗畮旆e極性高。

(3)水產(chǎn)養(yǎng)殖場、稻田/冬水田分布比較集中,水產(chǎn)養(yǎng)殖場集聚河流附近。長安區(qū)水產(chǎn)養(yǎng)殖場主要分布于東大街辦、楊莊街辦、鳴犢街辦、大兆街辦和引鎮(zhèn)街辦。這些地方水產(chǎn)養(yǎng)殖場充分利用灃河和浐河地表和地下水源，降低養(yǎng)殖成本；目前西安市秦嶺北麓稻田主要集中在東大街辦北大村、西大村、南石村及灤鎮(zhèn)西留村，王莽街辦清北村。

2.3 濕地資源特點

長安區(qū)國土面積1 590.12 km2,多樣的地貌類型孕育出特點鮮明、類型豐富的濕地資源。主要有以下幾個方面的特點: (1)濕地類型多樣，類型分布不均，呈破碎態(tài)。河流濕地和人工濕地主要分布在長安區(qū)南部;湖泊濕地主要分布在河流附近、翠華山景區(qū);沼澤濕地分布在灃峪林場大壩溝。(2)河流濕地占全區(qū)濕地比重大，生態(tài)地位重要，其中灃河、浐河被列為陜西省重要濕地名錄。(3)濕地受干擾強度高。長安區(qū)是陜西著名的人口大區(qū)之一，開發(fā)利用活動歷史悠久，濕地受人為干擾歷史長、強度高。隨著近幾十年來城市規(guī)模擴張、人口膨脹、農(nóng)村居民生產(chǎn)生活方式轉(zhuǎn)變，對濕地開發(fā)利用強度加大，特別是圍墾造田、圍網(wǎng)養(yǎng)殖、污染等因素，已對濕地生態(tài)系統(tǒng)造成很多不可逆轉(zhuǎn)的影響。(4)濕地通過自然或人工水系互為連通，形成關(guān)聯(lián)程度極高的濕地網(wǎng)絡(luò)。長安區(qū)的地形、地勢特點，使自然水體交互連通程度較高。全區(qū)成就了一個水網(wǎng)密布，河湖密集，并相互連通的濕地網(wǎng)絡(luò)體系，使得全區(qū)總體水源涵養(yǎng)量不斷提高，地表水與地下水間滲透無縫連接，較好地保障全區(qū)整體區(qū)域水量安全。

2.4 濕地保護面臨的主要問題

2.4.1 河流水污染，使河流生態(tài)結(jié)構(gòu)受損 長安區(qū)灃河、浐河和新河流經(jīng)區(qū)域人口占長安區(qū)區(qū)域70%以上，經(jīng)濟產(chǎn)值占全區(qū)65%以上，城鎮(zhèn)人口比較密集、工農(nóng)業(yè)發(fā)達。伴隨著大量的工業(yè)廢水、廢渣、生活污水和化肥、農(nóng)藥等有害物質(zhì)被排入濕地。這些有害污染物為石油類、氨氮、揮發(fā)酚、生化需氧量對地表水及土壤環(huán)境造成了污染，地表水水質(zhì)持續(xù)下降，納污能力減弱，因河流流速減慢，土壤不斷吸附污水中的金屬顆粒，使河道附近土壤重金屬含量遠遠超過國家標準。河流野生動物魚類、禽類數(shù)量逐年減少。河流生態(tài)系統(tǒng)逐步趨向簡單化，生態(tài)結(jié)構(gòu)受損。

2.4.2 河流枯水期水量嚴重不足，河道水流連續(xù)性受到威脅 據(jù)長安區(qū)志記載，1994-1995年連旱。自1993年冬至1994年春，發(fā)生冬春連旱，1994年4月下旬至5月底，持續(xù)干旱40多d，7-8月以后，60多d干旱少雨，河道水量大幅度減少，難以滿足枯水期流域內(nèi)生態(tài)蓄水量，河流周邊的野生植物生長不良，甚至瀕臨死亡，野生動物面臨缺水缺食物的困境，被迫逃離該區(qū)域，從而影響區(qū)域內(nèi)生態(tài)整體穩(wěn)定性。

3 結(jié)論

長安濕地屬于典型的以河系為紐帶輻射交聯(lián)成的多層次濕地生態(tài)系統(tǒng)，并同人類生產(chǎn)活動高度交互，其主要構(gòu)成類型為河流濕地，受季節(jié)旱澇影響顯著。濕地保護是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及到社會的各個方面，只有從加強濕地土地資源、生物資源、水資源等多種資源的保護和管理、加強濕地自然保護區(qū)建設(shè)、控制濕地污染等多方面入手，才能遏制長安區(qū)自然濕地大面積減少、功能嚴重退化的趨勢，使?jié)竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)功能和效益得到正常發(fā)揮，實現(xiàn)長安區(qū)濕地資源的可持續(xù)利用。

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Wetland Resource Distribution and Characteristics in Chang′an District of Xi′an

LI Yang,WANG Dong,ZHANG Zhan-feng,QU Yong-jian*

(NorthwestA&FUniversity,Yangling,712100)

Analysis of the spatial structural of wetland landscapes has become a hot topic in the area of wetland ecology and global change. In this paper,we analyzed the spatial structure of wetland landscapes in Chang'an district,Xi'an using remote sensing as data resource as well as spectral features comparisons combining with landscape index model and in-situ verification. The results showed that the wetland landscapes in Chang'an district were of various types and with uneven distribution among which the riverine wetland dominate at a percentage of 73.43% with a consequently eventual ecology status; the riverine wetland and constructed wetland are mainly located in the southern area of Chang'an district while the lake wetlands scatter along the river; the wetland highly connect with each other by natural or artificial river system; human activities cause irreversible effect on the wetland ecological system.

Wetland; Chang'an district; riverine wetland; remote sensing

2016-05-18

李 楊(1984-)，女，碩士，工程師，主要從事森林、濕地資源規(guī)劃設(shè)計與調(diào)查方面的工作。

S289

A

1001-2117(2016)05-0043-04

*通訊作者