張 弨

(遼寧省生態(tài)環(huán)境保護(hù)科技中心，遼寧 沈陽 110161)

1 引言

生態(tài)環(huán)境為人類提供自然資源、空間環(huán)境和基本的物質(zhì)條件，是人類生存的基本保障和社會(huì)賴以發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)[1]。生態(tài)環(huán)境質(zhì)量是多種因素共同作用的結(jié)果，包括自然因素和人為因素，可以通過氣候、地形、生物量、土地覆被和植被數(shù)據(jù)來反映。植被在地球環(huán)境系統(tǒng)的形成過程中起著積極作用，是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體，是保障生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的基礎(chǔ)，因此從植被的角度掌握區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況對(duì)維護(hù)區(qū)域安全具有重要作用[2]。

2 研究區(qū)域概況

沈陽市地處中國(guó)東北地區(qū)南部，遼寧省中部，總面積1.29萬km2，位于東經(jīng)122°25′9″～123°48′24″，北緯41°11′51″～43°2′13″。沈陽市共下轄10區(qū)、2縣以及1個(gè)縣級(jí)市，屬大陸性季風(fēng)氣候[3]，地勢(shì)東高西底，東部主要為低山丘陵地區(qū)，屬于遼東丘陵的延伸部分，西部是遼河、渾河沖擊平原，境內(nèi)有遼河、渾河、饒陽河、柳河等四條大型河流。

3 研究方法

本文對(duì)30 m Landsat TM /HJ-1遙感數(shù)據(jù)、250 m MODIS NDVI遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行遙感解譯，獲取了2000、2010和2015年三期沈陽市植被覆蓋度等數(shù)據(jù)，研究沈陽市森林、草地、濕地等自然生態(tài)系統(tǒng)類型生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量的變化情況。

植被覆蓋度是反映地表植被覆蓋狀況和監(jiān)測(cè)生態(tài)環(huán)境的重要指標(biāo)。植被指數(shù)與植被覆蓋度有較好的相關(guān)性，可以用歸一化植被指數(shù)來計(jì)算植被覆蓋度。根據(jù)像元二分模型理論，可以認(rèn)為一個(gè)像元的NDVI值是由綠色植被部分貢獻(xiàn)的信息與無植被覆蓋部分貢獻(xiàn)的信息組合而成，植被覆蓋度可根據(jù)公式獲得：

(1)

式(1)中，F(xiàn)c為植被覆蓋度；NDVI為通過遙感影像近紅外波段與紅光波段的發(fā)射率來計(jì)算；NDVIveg為純植被像元的NDVI值；NDVIsoil為完全無植被覆蓋像元的NDVI值[4～6]。

4 結(jié)果與分析

4.1 林地生態(tài)系統(tǒng)年均植被覆蓋度空間格局及變化

2000～2015年，沈陽市林地生態(tài)系統(tǒng)年均植被覆蓋度狀況呈升高趨勢(shì)，在2000～2010年，處于植被覆蓋度較高級(jí)別的區(qū)域面積占比降低，植被覆蓋度中級(jí)及較低級(jí)別的區(qū)域面積占比升高；2010～2015年，林地生態(tài)系統(tǒng)年均植被覆蓋度降低幅度較大，但年均植被覆蓋度狀況有轉(zhuǎn)好趨勢(shì)，植被覆蓋度中級(jí)及較高級(jí)別的區(qū)域面積占比升高。

2000～2010年，林地生態(tài)系統(tǒng)中，約5%面積的低級(jí)別植被覆蓋度年變異系數(shù)區(qū)域轉(zhuǎn)移至較低和中級(jí)別；2010～2015年，約4%面積的中級(jí)別植被覆蓋度年變異系數(shù)區(qū)域轉(zhuǎn)移至較低以下級(jí)別，約15%面積的較低級(jí)別植被覆蓋度年變異系數(shù)區(qū)域轉(zhuǎn)移至低級(jí)別(表1、表2)。

表1 沈陽市林地生態(tài)系統(tǒng)年均植被覆蓋度各等級(jí)面積及比例

表2 沈陽市林地生態(tài)系統(tǒng)植被覆蓋度年變異系數(shù)各等級(jí)面積及比例

4.2 草地生態(tài)系統(tǒng)年均植被覆蓋度空間格局及變化

2000～2015年，沈陽市草地生態(tài)系統(tǒng)年均植被覆蓋度狀況呈現(xiàn)升高趨勢(shì)， 其中，較低級(jí)、中級(jí)和較高級(jí)植被覆蓋區(qū)域面積有所增加，無高植被覆蓋度區(qū)域。

2000～2015年，沈陽市草地生態(tài)系統(tǒng)植被覆蓋度年變異系數(shù)分布情況基本無變化。2000～2010年，草地生態(tài)系統(tǒng)中，近2%面積的較低級(jí)別植被覆蓋度年變異系數(shù)區(qū)域轉(zhuǎn)移至中級(jí)別；2010～2015年，近2%面積的中級(jí)別植被覆蓋度年變異系數(shù)區(qū)域轉(zhuǎn)移至較低級(jí)別(表3、表4)。

表3 沈陽市草地生態(tài)系統(tǒng)年均植被覆蓋度各等級(jí)面積及比例

表4 沈陽市草地生態(tài)系統(tǒng)植被覆蓋度年變異系數(shù)各等級(jí)面積及比例

4.3 濕地生態(tài)系統(tǒng)年均植被覆蓋度空間格局及變化

2000～2015年，沈陽市濕地生態(tài)系統(tǒng)年均植被覆蓋度狀況呈升高趨勢(shì)，在2000～2010年，處于植被覆蓋度中級(jí)及較低級(jí)別的區(qū)域面積占比降低，植被覆蓋度低級(jí)的區(qū)域面積占比升高；2010～2015年，年均植被覆蓋度狀況有轉(zhuǎn)好趨勢(shì)，植被覆蓋度中級(jí)及較高級(jí)別的區(qū)域面積占比升高。

2000～2015年，沈陽市濕地生態(tài)系統(tǒng)植被覆蓋度年變異系數(shù)分布情況基本無變化。2000～2010年，濕地生態(tài)系統(tǒng)中，約43%面積的較低級(jí)別植被覆蓋度年變異系數(shù)區(qū)域轉(zhuǎn)移至中級(jí)別；2010～2015年，約34%面積的中級(jí)別植被覆蓋度年變異系數(shù)區(qū)域轉(zhuǎn)移至較低級(jí)別(表5、表6)。

表5 沈陽市濕地生態(tài)系統(tǒng)年均植被覆蓋度各等級(jí)面積及比例

表6 沈陽市濕地生態(tài)系統(tǒng)植被覆蓋度年變異系數(shù)各等級(jí)面積及比例

5 結(jié)論

通過對(duì)沈陽市林地、草地、濕地生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量變化進(jìn)行分析得出，2000～2015年沈陽林地生態(tài)系統(tǒng)植被覆蓋度空間基本格局主要集中在較低、中級(jí)和較高級(jí)水平，林地生態(tài)系統(tǒng)年均植被覆蓋度降低幅度較大，但年均植被覆蓋度狀況有轉(zhuǎn)好趨勢(shì)；草地生態(tài)系統(tǒng)植被覆蓋度空間基本格局主要集中在低、較低和中級(jí)水平，草地生態(tài)系統(tǒng)年均植被覆蓋度狀況呈升高趨勢(shì)；濕地生態(tài)系統(tǒng)植被覆蓋度空間基本格局主要集中在低、較低和中級(jí)水平，濕地生態(tài)系統(tǒng)年均植被覆蓋度狀況呈升高趨勢(shì)。

2000～2015年，沈陽市林地、草地、濕地生態(tài)系統(tǒng)年均植被覆蓋度狀況呈升高趨勢(shì)，植被生態(tài)質(zhì)量的不斷改善與近年來沈陽市緊密圍繞加快建設(shè)生態(tài)文明戰(zhàn)略，構(gòu)建優(yōu)美生態(tài)環(huán)境有密切的聯(lián)系。但沈陽市仍存在著植被空間分布不均，部分區(qū)域植被覆蓋度相對(duì)偏低等問題，主要是因?yàn)榻甑慕?jīng)濟(jì)開發(fā)建設(shè)活動(dòng)帶來一定程度的植被破壞。