基于PSR模型的唐海湿地生态退化评价

人气指数:点发布时间:2014-06-11 16:20 来源：http://www.zgqkk.com 作者：张国臣等

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　　摘要：以1989年和2009年的遥感影像为信息源，在GIS技术的支持下建立了河北省唐山市唐海县唐海湿地信息数据库，并且以压力—状态—响应（PSR）模型为研究方法，建立了湿地生态环境评价体系。通过选取反映压力、状态及响应的指标，对当地湿地生态环境的动态变化进行了分析。结果表明，1989—2009年，唐海地区自然湿地大幅减少，人工湿地面积相对增加，湿地总面积不断减少，湿地的生态服务功能有所下降；湿地的内部结构和状态发生了显著的变化，大量的滩涂湿地和河流湿地通过人工排水的方式转化为耕地。

　　关键词：唐海湿地；压力—状态—响应（PSR）模型；生态环境；景观变化

　　湿地作为地球上三大生态系统之一，对当地气候的调节起着举足轻重的作用。但是，由于全球人口、资源、环境与发展等方面相互矛盾的日趋尖锐，湿地作为潜在的土地资源被大量开发[1]，面积大量减少，因此评估唐海湿地所面临的压力、分析湿地所处状态显得尤为重要。

　　PSR评价模型[2]是联合国经济合作开发署（OECD）建立的压力—状态—响应（Pressure—State—Response，PSR）框架模型，是评估资源利用和持续发展的模式之一，即人类活动对环境施加了一定的压力，由于这个缘故，环境状态发生了一定的变化，而人类社会应当对环境的变化作出反应，以恢复环境质量或防止环境退化。

　　1 材料与方法

　　1.1 研究区域概况

　　1.3.1 湿地生态环境压力指标的选取

　　式中，H为景观多样性指数，Fi为景观类型i所占的比例，m为景观类型的数目，对数的底可取2、e和10。

　　1.3.3 湿地生态环境响应指标的选取在人为活动干扰下，湿地生态环境的内部结构和功能将会发生改变，这些改变势必影响到人类的发展，当人们逐渐认识到湿地的重要性时，就会采取诸多措施保护湿地。这种链式响应为湿地对人为干扰的一种响应以及人类对湿地变化的响应。因此湿地生态环境响应指标可以选择湿地面积变化及湿地保护区面积变化[8]。湿地面积变化是湿地对人为干扰的一种响应，湿地保护区面积变化是湿地面积变化的一种响应。

　　2 结果与分析

　　2.1 压力评价与分析

　　1989—2009年，由于唐海地区的农业化（尤其是水稻田面积）和城镇化压力逐渐增加，人为因素对该区生态环境的干扰逐渐增强，湿地资源面临的威胁逐渐加大。该地的主要压力来自农业生产，21年间，水稻田面积增加了34.28 km2，旱地的比例也呈上升趋势，使得农业用地面积比例由以前的34.62%增加到41.83%（表2）；同样城市扩张、居民点建设、工矿建设对该地生态环境的压力影响更为明显[9]，21年间城镇居民用地面积比例由4.97%增加到18.63%，自然湿地作为潜在的土地资源正面临着巨大的压力，该地区的自然湿地减少了122.60 km2，不少的自然湿地已转化成了城市、居民用地。

　　2.2 状态评价与分析

　　选取河流湿地和滩涂湿地作为自然湿地的代表，选取坑塘湿地和水稻田作为人工湿地的代表。1989年该区自然湿地占湿地总面积的68.38%，人工湿地占31.62%，2009年人工湿地比例上升至44.75%，自然湿地比例下降到55.25%。其中滩涂湿地的斑块密度、景观形状指数、边界密度和景观多样性指数均明显下降，表明自然湿地景观异质性在不断增加，生境斑块相互之间的隔离度增加；坑塘湿地和水稻田在景观形状指数和边界密度上明显减小，表明唐海湿地内部景观复杂程度及景观破碎程度降低（表3）。综上说明唐海湿地中人工湿地和自然湿地发生了很大变化，大量的滩涂湿地和河流湿地通过人工排水的方式转化为耕地，湿地资源在不断减少。

　　2.3 响应评价与分析

　　3 结论

　　研究采用压力—状态—响应模型，根据唐海湿地生态系统的特点，分别得到了湿地资源在1989年和2009年所面临的压力、表现状态、人类对此的响应指数，为唐海湿地的资源保护与利用提供一定的科学依据。研究表明，1989—2009年，唐海湿地面临的人为干扰压力越来越大，造成人工湿地不断增加，自然湿地逐渐减少；湿地的生态环境服务功能逐渐下降，唐海湿地的总面积在不断减少；湿地内部结构及状态也发生了很大的变化，景观破碎程度日益降低。尽管政府有关部门加强了对湿地保护区的建设，保护区的面积也在逐渐增加，但是人类的不合理开发利用使唐海湿地的保护仍面临着严峻的挑战。

　　参考文献：

　　[1] 刘克强.蟹肥稻花香——河北唐海县如何发展绿色生态农业[N].人民日报，2002-11-18（5）.

　　[2] 杨一鹏，蒋卫国，何福红，等.基于PSR模型的松嫩平原西部湿地生态环境评价[J].生态环境，2004，13（4）：597-600.

　　[3] 牛永君，张义文，马秀峰.唐海湿地动态变化研究[J]. 安徽农业科学，2007，35（17）：5261-5263.

　　[4] 郭雷，马克明，张易.三江平原建三江地区30年湿地景观退化评价[J].生态学报，2009，29（6）：3126-3135.

　　[5] 邬建国.景观生态学：格局、过程、尺度与等级[M].北京：高等教育出版社，2007.

　　[6] 孙妍.基于 RS和GIS的若尔盖高原湿地景观格局分析[D].长春：东北师范大学， 2009.

　　[7] 翟红娟，崔保山，王英，等.异龙湖湿地功能可持续性评价及PSR模型时滞性研究[J].环境科学学报，2008，28（2）：243-252.

　　[8] 白雪，马克明，杨柳，等.三江平原湿地保护区内外的生态功能差异[J].生态学报，2008，28（2）：620-626.

　　[9] 曹林，佘光辉，温小荣，等.基于3S的溱湖湿地Geodatabase构建及景观格局评价[J].南京林业大学学报（自然科学版），2010， 34（4）：140-144.

　　[10] 张义文，张素娟，杨兰举.唐海湿地保护研究[J].地理与地理信息科学，2006，22（2）：110-112.

　　[11] 牛永君，黄连秋.唐海湿地生态系统结构研究[J].现代农业科技，2007（8）：126-128.