崔妍，于迪，郝義，種衍飛，馮英明，李廣雪，張蕾，楊帆，臧浩

1.中國海洋大學(xué)海底科學(xué)與探測技術(shù)教育部重點實驗室，青島 266100

2.山東省煤田地質(zhì)局第一勘探隊，青島 266427

日照市位于黃海之濱，是山東省東南部的港口城市，陸地面積為5 310 km2，海洋面積為6 000 km2。日照市海岸線總長大約168.5 km，岸線最北端始于白馬河口，最南段為蘇魯交界處的繡針河口。其海岸帶位于黃海中部，屬基巖岬角間隔的砂質(zhì)海岸[1]，擁有嵐山港、日照港組成的日照港口群與佛手灣、石臼灣兩大天然港灣，海洋資源豐富，開發(fā)利用潛力巨大。

海岸線變化特征包括長度消長、形態(tài)演化、位置變遷以及利用類型轉(zhuǎn)移等，常進(jìn)行定性分析，或基于一些簡單統(tǒng)計量如岸線長度、海陸域面積、分型維數(shù)、變化速率等進(jìn)行定量分析。毋亭基于遙感影像與地形圖資料提取了1940s起6個時相的中國大陸岸線數(shù)據(jù)，系統(tǒng)研究了70年間中國大陸海岸線長度、形態(tài)、類型等變化特征，并結(jié)合社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展分析了其主要驅(qū)動因素[2]。張云等提取中國大陸20世紀(jì)90年代以來海岸線，指出中國海岸線的分形維數(shù)變化趨勢與海岸線長度變化均呈線性增長[3]。其他學(xué)者也從岸線長度、形態(tài)、時空演變等角度做了大量研究[4-6]。海岸線位置變化的定量研究在岸線研究領(lǐng)域有十分重要的地位，基于岸線線性變化假設(shè)的簡單模型法主要有基線法[7-9]、多重緩沖區(qū)法[10]、動態(tài)分隔法[11]等?；诎毒€變化為非單調(diào)線性的復(fù)雜模型分析主要是局部模擬法[12]。

21世紀(jì)初，莊振業(yè)等對魯南海岸侵蝕情況的定量研究得出此地區(qū)岸線平均蝕退率為1 m/a的結(jié)論，其主要原因是采砂和陸源輸沙量的減小[13]。呂京福等采用端點法、平均速率法、線性回歸法和折剪法等手段研究了日照市的兩個海岸段在同一歷史時期的岸線變化速率，注意到人類活動對岸線的變遷有重要作用[14]。李振函等對日照市海岸帶地區(qū)的地下水特征進(jìn)行了分析，總結(jié)了海水入侵情況并提出了初步治理方案[15]。

喬慶偉等通過土地利用類型的變遷探究其對日照市環(huán)境的影響[16]。雷士芬等基于2003年至2012年日照市土地利用數(shù)據(jù)，選取了22個經(jīng)濟(jì)社會指標(biāo)，得出經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、人口及土地政策等是驅(qū)動土地利用變遷的主要因素的結(jié)論[17]。鄧海清等對2011年和2013年間日照市的主要土地利用類型數(shù)量變化、土地利用動態(tài)度和土地利用類型之間的轉(zhuǎn)移特征進(jìn)行了研究，分析得出日照市土地利用類型轉(zhuǎn)化的主要原因是城市化加快、經(jīng)濟(jì)水平的提高以及人口增長的結(jié)論[18]。喬芳敏以日照市東港區(qū)4期Landsat影像為數(shù)據(jù)源，對東港區(qū)的土地利用轉(zhuǎn)移以及其影響因素進(jìn)行了研究[19]。除土地利用外，徐文陽等[20]、孫慧[21]、張萌[22]用景觀生態(tài)學(xué)的方法，探究了日照市海岸帶景觀格局的演變。總之，利用長時間遙感資料研究日照市土地利用及其變遷的研究工作比較缺乏，有待于進(jìn)一步研究。

1 數(shù)據(jù)與方法

結(jié)合研究區(qū)實際情況，本文將日照市東港區(qū)和嵐山區(qū)兩個臨海的完整行政區(qū)定義為濱海地區(qū)，以便于本研究中岸線和土地利用的統(tǒng)計計算，也使得研究結(jié)果更適用于地方部門的管理與應(yīng)用。

1.1 岸線分析

選取1988、2000、2011、2018年4期秋季Landsat TM和OLI影像（表1），在對影像進(jìn)行大氣校正、鑲嵌和幾何精校正等預(yù)處理之后，結(jié)合日照市海岸帶的實際情況，建立岸線分類體系（圖1），提取日照市四期岸線數(shù)據(jù)。以海岸線是否仍具有自然屬性為依據(jù)，將岸線分為自然岸線和人工岸線（輔助岸線為垂直于海岸線走向的線狀壩，下文中未計入岸線總長度），并依據(jù)日照市的岸線具體特征，將自然岸線劃分為基巖岸線、砂質(zhì)岸線、河口岸線和淤泥質(zhì)岸線，將人工岸線劃分為港口碼頭岸線、養(yǎng)殖圍堤岸線和建設(shè)圍堤岸線。提取4期岸線中各類岸線的長度信息，對日照市海岸線時空變化進(jìn)行分析（圖2）。結(jié)合山東省煤田地質(zhì)局第一勘探隊《日照市海岸帶海灘演變研究》項目的實測沙灘剖面數(shù)據(jù)資料，進(jìn)一步研究30年多來日照市岸線的長度變化以及各類型岸線的空間分布特征，并結(jié)合岸線利用程度綜合指數(shù)，分析日照市岸線結(jié)構(gòu)以及多樣性演變的控制因素。

圖1 日照市岸線分類圖Fig.1 Coastline classification of Rizhao City

圖2 日照市海岸帶4期岸線類型與分布Fig.2 Types and distribution of Rizhao coastline for four periods

表1 衛(wèi)星數(shù)據(jù)列表Table 1 The list of satellite data used

岸線利用程度綜合指數(shù)（ICUD，Index of Coastline Utilization Degree）是結(jié)合日照市海岸帶的具體特征，按照人類活動的影響程度為各類型岸線賦予的綜合指數(shù)[2]（公式 1）：

其數(shù)值越大，表明研究區(qū)該段岸線被人類改造的越徹底，修復(fù)回歸自然岸線的可能性越小。其中，n為岸線類型數(shù)，Ai代表第i類岸線受到人為干擾的強(qiáng)度，Ci代表第i類岸線的百分比。在日照地區(qū)，自然岸線的利用程度綜合指數(shù)均為1，人工岸線中養(yǎng)殖圍堤岸線的指數(shù)為2，而建設(shè)圍堤岸線和港口碼頭岸線的指數(shù)為3?；诿娣e法分析1988—2018年30年間以及1988—2000年、2000—2011年和2011—2018年3個時間段內(nèi)日照市因岸線變遷導(dǎo)致的陸地面積變化，研究人類活動對海岸帶陸地面積的影響。構(gòu)建平行于日照市海岸帶的基線并垂直于基線建立斷面，計算1988—2018年30年間以及 1988—2000年、2000—2011年和 2011—2018年3個時間段的端點位置變化速率，研究日照市岸線變化的時空特征。

1.2 土地利用分析

遙感圖像的監(jiān)督分類是指依據(jù)各類地物標(biāo)識的不同特征選擇樣本，利用計算機(jī)分辨影像中不同地物的樣本特征，按照空間信息、光譜信息等劃分規(guī)則將圖像中的像元劃分成不同的類別，并與地物信息一一對應(yīng)，從而實現(xiàn)遙感圖像中地物的分類[23]。基于監(jiān)督分類方法，將土地利用類型劃分為耕地、林地、建設(shè)用地、水體和未利用地5種類型。

對于不同年份遙感圖像中海岸線的確定，在缺乏潮位資料的前提下，平均高潮線法是利用遙感手段進(jìn)行海岸線監(jiān)測最切實可行的方法，能夠滿足對海岸線觀測分析的精度要求。平均高潮線一般介于高潮灘和中潮灘之間，由于潮灘物質(zhì)成分的差異及暴露水上的時間不同而導(dǎo)致含水量不同，其光譜特征差異明顯。由于TM（band 1）對水體穿透力強(qiáng)，同時OLI傳感器新增波段海藍(lán)波段（band 1) 主要應(yīng)用海岸帶觀測，因此TM 741、OLI 751波段組合均能夠清楚地區(qū)分海岸信息[24]。為了減輕岸線變遷對水體面積和轉(zhuǎn)化面積的影響，本文選取2018年解譯的岸線作為臨海一側(cè)的邊界線。

采用土地利用類型的變化趨勢和狀態(tài)指數(shù)反映不同時期不同土地類型的面積及其之間的轉(zhuǎn)化信息，得到土地利用類型轉(zhuǎn)移矩陣，分析了1988—2000年、2000—2011年和2011—2018年3個時間段的土地利用變化狀況及30年演變特征。

土地利用程度綜合指數(shù)ILUD (Index of Land Utilization Degree)是結(jié)合日照市海岸帶的具體特征，按照人類活動的影響程度為各類型土地賦予的不同人力作用強(qiáng)度指數(shù)[2]：

其數(shù)值越大，表明研究區(qū)該類型的土地被人類改造的越徹底，演變成為自然土地類型的可能性越小。其中，n為土地類型數(shù)，Ai代表第i類土地受到人為干擾的強(qiáng)度，Ci代表第i類土地的百分比。在日照地區(qū)，未利用地與水體利用程度綜合指數(shù)為1，林地指數(shù)為2，耕地指數(shù)為3，建設(shè)用地指數(shù)為4。

2 日照市岸線演變特征

2.1 日照市岸線空間結(jié)構(gòu)變化分析

1988、2000、2011 和2018年日照市海岸線總長度分別為92.14、102.73、117.45、158.84 km，岸線曲折程度不斷增加，導(dǎo)致海岸線長度持續(xù)增長（表2）。1988—2018年共30年間，日照市人工岸線長度和占比都逐年增長，人工岸線占比由38.24%增長至74.57%。

表2 1988—2018年日照市岸線長度分類統(tǒng)計Table 2 Length of Rizhao coastline from 1988 to 2018 km

日照市的自然岸線以砂質(zhì)岸線為主，其長度在1988—2011年處于持續(xù)減少的狀態(tài)，只在2011—2018年有3.40%的小幅度回升，主要是南部嵐山港處淤積形成沙灘所致。

日照市的人工岸線以港口碼頭岸線變化最為劇烈。1988—2018年日照市港口碼頭岸線急劇增加，由1988年的10.67 km增長到2018年的81.15 km，增長幅度達(dá)661%，年平均增長速率為2.35 km/a（表3）。

表3 1988—2018年日照市岸線年平均變化速率Table 3 Average annual change rate of Rizhao coastline from 1988 to 2018 km/a

為更好地衡量研究區(qū)岸線演變的趨勢和程度，選取岸線類型多樣性指數(shù)（ICTD）作為指標(biāo)，其計算方法為[2]：

式中，n為岸線類型的數(shù)量，Li為第i種類型岸線的長度。ICTD接近于0，表示研究區(qū)岸線結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度較低，多樣性不高；ICTD接近于1，表示區(qū)域內(nèi)岸線結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度較高，多樣性就高。因此，當(dāng)研究區(qū)岸線類型較少或者某一種岸線長度占比過大時，岸線結(jié)構(gòu)均衡性降低，表明岸線結(jié)構(gòu)健康度較低。

30年間，岸線的多樣性指數(shù)在1988—2000年、2000—2011年、2011—2018年間呈現(xiàn)先增后減的趨勢（圖3）。1988年，日照市岸線以砂質(zhì)岸線為主，占比達(dá)54.13%，岸線結(jié)構(gòu)不均衡，多樣性指數(shù)為0.65；2000年，砂質(zhì)岸線占比下降，養(yǎng)殖圍堤岸線和港口碼頭岸線占比增長顯著，岸線結(jié)構(gòu)較1988年更為均衡，岸線多樣性指數(shù)也增至0.71；2011年，砂質(zhì)岸線占比持續(xù)下降，同時建設(shè)圍堤岸線占比超過10%，港口碼頭岸線占比上升，岸線多樣性基本保持不變，多樣性指數(shù)為0.72；至2018年，港口碼頭岸線占比達(dá)51.09%，岸線結(jié)構(gòu)失衡，岸線多樣性指數(shù)下降至0.67。由岸線多樣性指數(shù)的變化以及港口碼頭岸線和建設(shè)圍堤岸線占比的上升可知，人類活動是岸線多樣性變化的主要原因，人類社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求是岸線結(jié)構(gòu)變化的主要驅(qū)動力。

圖3 日照市岸線結(jié)構(gòu)以及多樣性變化Fig.3 The change of structure and diversity of Rizhao coastline

2.2 陸地進(jìn)退面積和岸線端點速率變化分析

海岸線及陸地面積的變化反映了人類活動對海岸帶的影響以及砂質(zhì)岸線的蝕退。1988—2018年，日照市岸線向海前進(jìn)面積遠(yuǎn)大于向陸后退面積，向海前進(jìn)區(qū)域主要分布于日照港和嵐山港的人工建筑（包含港口碼頭和建設(shè)圍堤，如圖4），向陸后退區(qū)域則分布于河口和砂質(zhì)岸線；因養(yǎng)殖圍堤岸線擴(kuò)張形成的港池面積總計2.532 km2，分布在日照岸線北段白馬河口的養(yǎng)殖池以及岸線中段傅瞳河口北部。

圖4 1988—2018年日照市陸地面積變化圖Fig.4 Land area change of Rizhao from 1988 to 2018

日照市陸地前進(jìn)面積在1988—2018年間增長明顯，主要分布于日照港以及嵐山港（包含建設(shè)圍堤、港口碼頭和人造沙灘等），后退面積總體較小，主要分布于砂質(zhì)海岸、河口、養(yǎng)殖圍堤和廢棄的養(yǎng)殖池等。這一變化在2011—2018年間尤為明顯：日照市陸地向海前進(jìn)面積約為15.572 km2，向陸后退面積僅為0.838 km2，這說明砂質(zhì)海岸的蝕退和人類對于海岸線的建設(shè)和改造活動是日照市陸地面積變化的原因。

1988—2018 年間，日照市岸線總體變化趨勢以向海前進(jìn)為主（圖5），前進(jìn)岸線的比例達(dá)65.55%。其中前進(jìn)速率較大的斷面分布于日照港（109-127號斷面，圖5d）以及嵐山港（13-30號斷面、42-46號斷面和50-53號斷面，圖5a-c），由遙感圖像上可確定岸線前進(jìn)速率較大的區(qū)域位于港口碼頭以及建設(shè)圍堤處。后退斷面占比為34.45%，分布于少數(shù)砂質(zhì)岸線、白馬河河口（圖5e）以及廢棄的養(yǎng)殖池區(qū)域，岸線后退速率最大值可達(dá)82.49 m/a。30年間，日照市海岸線向海前進(jìn)的平均速率為17.67 m/a，向陸后退的平均速率為6.26 m/a。

圖5 1988—2018年日照岸線端點速率變化離岸距離表示基線由南向北的距離，基線長6.21×105 m，共208個斷面，斷面起點為山東與江蘇交界處的繡針河口，終點為白馬河口，斷面間隔為300 m，沿基線由南向北標(biāo)號為1—208；a—e為5個典型的端點速率變化區(qū)域。Fig.5 The change rate of coastline endpoints from 1988 to 2018The offshore distance refers to the distance from south to north of the baseline, which is 6.21×105m long with a total of 208 transects.The starting point of the transect is Xiuzhen River Estuary at the junction of Shandong Province and Jiangsu Province, and the north end is Baima River Estuary.The transects are separated by 300 m and are labeled 1-208 from south to north.The area a, b, c, d and e are five typical regions of endpoint rate variation.

3 土地利用結(jié)構(gòu)變化分析

按照自然科學(xué)的意義來說，海岸帶是海洋向陸地過渡的區(qū)域，但在本研究中，以日照市東港區(qū)和嵐山區(qū)兩個濱海行政區(qū)內(nèi)的海岸帶為整體探討范圍；以兩個行政區(qū)域內(nèi)的耕地、林地、建設(shè)用地和水體面積等土地類型，作為探討陸域土地利用變化的范圍，以便從實際應(yīng)用角度上為當(dāng)?shù)毓芾聿块T提供參考。

由圖6和圖7可知，1988—2018年東港區(qū)和嵐山區(qū)土地利用的整體特征表現(xiàn)為：耕地面積基本未變，建設(shè)用地面積大幅度增加，達(dá)343.23 km2；林地面積減幅超過50%，水體和未利用地變化幅度不大，總體面積穩(wěn)定。耕地、林地及建設(shè)用地三者間的相互轉(zhuǎn)化貫穿整個研究階段，建設(shè)用地面積處于持續(xù)增加的狀態(tài)，其主要來源為耕地轉(zhuǎn)化；而林地與建設(shè)用地和耕地的轉(zhuǎn)化則處于此消彼長的發(fā)展?fàn)顟B(tài)中。

圖6 日照市4期土地利用類型圖Fig.6 The land utse in Rizhao for the four periods

圖7 1988—2018年土地利用結(jié)構(gòu)變化Fig.7 The structural changes in land use from 1988 to 2018

3.1 各階段土地利用結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化

1988—2000 年、2000—2011年和2011—2018年3個時段中，各類型土地均發(fā)生了相互轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象。

耕地面積先是在1988—2000年呈現(xiàn)小幅度增長，隨后在2000—2011年和2011—2018年兩個階段中均有小幅度下降。整體來看，耕地主要與林地以及建設(shè)用地相互轉(zhuǎn)化，1988—2000年增長的耕地面積主要來源于林地，轉(zhuǎn)出面積為184.4 km2，主要轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地。2000—2011年，耕地面積變化不大，主要轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地以及林地，轉(zhuǎn)化面積分別為129.65和53.03 km2，同時有126.64 km2的建設(shè)用地和31.76 km2的林地轉(zhuǎn)化為耕地，整體上實現(xiàn)了動態(tài)平衡。2011—2018年，耕地面積繼續(xù)減小，但幅度不大，減小的耕地主要轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地以及林地，面積分別為162.95 和99.55 km2，占2011年耕地面積的12.72%和7.77%。同時81.27 km2的建設(shè)用地和20.27 km2的林地轉(zhuǎn)化為耕地。建設(shè)用地的面積在1988—2000年有大幅度上升，面積增幅達(dá)49%，增加面積主要來自耕地的轉(zhuǎn)化，2000年建設(shè)用地的總面積為349.37 km2，耕地轉(zhuǎn)化面積占比52.78%。2000—2011年和2011—2018年，建設(shè)用地面積均有下降，主要是與耕地的相互轉(zhuǎn)化，其中2000—2011年與耕地相互轉(zhuǎn)化的面積基本相同，2011—2018年轉(zhuǎn)為耕地的面積達(dá)81.27 km2，耕地轉(zhuǎn)入的面積為162.95 km2，耕地轉(zhuǎn)入面積占2018年建設(shè)用地面積的33.41%。

林地面積在1988—2000年下降了約40%，在2000—2011年和2011—2018年則分別增長了約40%和42%。1988—2000年，林地面積下降的主要原因是轉(zhuǎn)出為耕地和建設(shè)用地，而2000—2011年和2011—2018年林地增加面積的來源主要為耕地，2011年和2018年分別有32.96%和44.12%的林地來自于耕地的轉(zhuǎn)化。3個時段林地的主要轉(zhuǎn)出類型均為耕地和建設(shè)用地。

水體面積在1988—2000年、2000—2011年和2011—2018年均有所下降，3個時段中未轉(zhuǎn)出面積分別為80.16%、87.92%、73.76%，轉(zhuǎn)出的面積占比不大。轉(zhuǎn)出類型主要為耕地和建設(shè)用地。未利用地整體面積較小，主要于于建設(shè)用地以及耕地相互轉(zhuǎn)化。

3.2 1988—2018年土地利用結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化

結(jié)合表4和圖8可得，1988—2018年日照市東港區(qū)及嵐山區(qū)的各類土地之間的轉(zhuǎn)化情況為：

圖8 1988—2018年土地利用結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化圖Fig.8 Conversion of the land use structure of Rizhao from 1988 to 2018

表4 1988—2018年土地利用面積轉(zhuǎn)移矩陣Table 4 Conversion of the land use areas from 1988 to 2018 km2

（1）土地利用的整體特征：耕地面積基本未變；建設(shè)用地面積增加343.23 km2；林地面積大幅減小，減幅超過50%，水體和未利用地面積也略有減小。

（2）耕地、林地、建設(shè)用地三者間的相互轉(zhuǎn)化貫穿整個研究階段，并最終反映在1988—2018年的長時間跨度中。由耕地轉(zhuǎn)化而來的建設(shè)用地，占2018年建設(shè)用地面積的45.98%，這也是耕地面積減少、建設(shè)用地面積增加的最主要來源。林地與建設(shè)用地和耕地的轉(zhuǎn)化則處于此消彼長的發(fā)展?fàn)顟B(tài)中，林地的減少主要原因是轉(zhuǎn)化為耕地和建設(shè)用地。

（3）水體面積整體呈不斷減小的發(fā)展趨勢，主要受耕地和建設(shè)用地的相互轉(zhuǎn)化影響，這與研究區(qū)內(nèi)河道的干涸情況、伴隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展而興起的填海造陸工程以及養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展有關(guān)。

（4）未利用地與耕地、建設(shè)用地相互轉(zhuǎn)化，整體上面積占比很小，主要取決于建設(shè)用地及耕地的利用情況。

4 討論

綜上所述，日照海岸帶地區(qū)變化的突出特點是砂質(zhì)海岸的后退、人工構(gòu)筑物的大量修建以及建設(shè)用地的擴(kuò)張。結(jié)合岸線綜合利用指數(shù)和土地綜合利用指數(shù)，從自然和社會經(jīng)濟(jì)兩方面對日照市海岸帶演變進(jìn)行分析。

4.1 自然因素對海岸帶演變的影響

風(fēng)暴潮帶來的增水和大浪會在短期內(nèi)增強(qiáng)海洋動力，使波浪影響范圍擴(kuò)大到沙灘后部的風(fēng)成沙丘和軟質(zhì)海崖，更多的泥沙顆粒被帶走，岸線發(fā)生后退并發(fā)育侵蝕陡坎[25]。宮立新的研究表明，由夏季臺風(fēng)所引起的風(fēng)暴潮和風(fēng)暴浪，會在短期內(nèi)對海岸造成快速侵蝕[26]。在2011年、2012年和2014年夏季，日照地區(qū)曾有臺風(fēng)過境的記錄，由于山東半島特殊的海岸線走勢，這幾次臺風(fēng)對日照海岸帶的砂質(zhì)岸線造成了嚴(yán)重的破壞和侵蝕[27]?；谏綎|省煤田地質(zhì)局第一勘探隊針對日照市海灘觀測剖面進(jìn)行的長期監(jiān)測數(shù)據(jù)，日照市海濱國家森林公園沙灘剖面和萬平口沙灘剖面都在臺風(fēng)過境后有較明顯的侵蝕結(jié)果（表5）。2018年8月臺風(fēng)“溫比亞”和2019年8月臺風(fēng)“利奇馬”過境后，森林公園沙灘剖面曾出現(xiàn)侵蝕與淤積交替出現(xiàn)的情況（森林公園沙灘剖面中部，見表5），可能與該處水動力條件較強(qiáng)，波浪作用往復(fù)沖刷搬運沙灘有關(guān)，說明沙灘存在一定程度的自我修復(fù)功能，但總體上處于侵蝕狀態(tài)。推測臺風(fēng)帶來的增水和大浪會在短期內(nèi)增強(qiáng)海洋動力，將低潮線附近的泥沙顆粒推送到灘肩處，并帶走灘面及低潮線附近的泥沙顆粒，使岸線發(fā)生后退并發(fā)育侵蝕陡坎。萬平口沙灘剖面總體上侵蝕面積較小，但下切程度深，臺風(fēng)過境沙灘幾乎未出現(xiàn)自我修復(fù)，可能與“黃海之眼”等建設(shè)工程的修建有關(guān)，使得大量海灘的沉積物收支失衡，海灘自我調(diào)整功能被破壞，風(fēng)暴侵蝕過后海灘難以恢復(fù)原狀。

表5 日照市森林公園沙灘剖面和萬平口沙灘剖面對臺風(fēng)的侵蝕響應(yīng)結(jié)果Table 5 Erosion response of beach transects to typhoon in Forest Park and Wanpingkou

海平面上升是一種緩慢的海岸侵蝕自然因素，短時期造成的侵蝕量較小，但從長時間尺度上來看，海平面上升所造成的侵蝕不容小覷。莊振業(yè)等的研究表明，魯南砂質(zhì)海岸地帶侵蝕總量的10%由海平面上升造成，山東省沿岸海平面上升的速率約為2.5 mm/a[13]。海平面上升對日照市砂質(zhì)海岸的演變存在一定影響。

4.2 社會發(fā)展因素對海岸帶演變的影響

1950年以后，日照市主要河流上游開始水庫建設(shè)，水庫的調(diào)蓄作用減輕了洪水對河床的沖刷，同時對泥沙起攔截作用，河流輸沙能力急劇減少，造成了沙灘的侵蝕剝離，砂質(zhì)岸線不斷后退。

1988—2018 年，日照市人工岸線占比逐年增加，自然岸線急劇縮減，岸線綜合利用指數(shù)由1988年的 156.45上升至2018年的238.76（圖9），表明30年間日照市岸線受人類干擾程度不斷增大。1988—2000年，日照市養(yǎng)殖業(yè)快速興起，港口建設(shè)也蓬勃發(fā)展，砂質(zhì)岸線不斷轉(zhuǎn)化為養(yǎng)殖圍堤岸線和港口碼頭岸線，岸線綜合利用指數(shù)上升至173.45。2000—2011年，日照港和嵐山港建設(shè)發(fā)展迅速，陸地向海擴(kuò)張加速，港口碼頭岸線和建設(shè)圍堤岸線長度迅速增加，岸線綜合利用指數(shù)進(jìn)一步上升至216.96。2011—2018年，港口建設(shè)繼續(xù)發(fā)展，港口碼頭岸線占比超過50%，岸線綜合利用指數(shù)上升至238.76。

圖9 日照市岸線結(jié)構(gòu)和綜合利用指數(shù)（ICUD）Fig.9 Coastline structure and index of coastline utilization degree of Rizhao City

近30年是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的騰飛期，日照市經(jīng)濟(jì)水平、人口數(shù)量迅猛增長。人口的不斷增加，一方面會催生對耕地面積的需求，另一方面又會對活動空間提出更多的要求。而經(jīng)濟(jì)增長與土地利用的開發(fā)，利用率和利用程度等都存在著重要的關(guān)系。經(jīng)濟(jì)發(fā)展繁榮時期，生產(chǎn)投資、廠房建筑用地、生活設(shè)施及交用運輸用地都會迅速增加；農(nóng)業(yè)用地不斷轉(zhuǎn)為非農(nóng)業(yè)用地；與之相反，經(jīng)濟(jì)發(fā)展停滯時期，土地的利用率也會大幅度降低。日照市土地利用綜合指數(shù)（圖10）在1988—2018年的30年間整體呈上升趨勢，表明日照市土地結(jié)構(gòu)受人為影響不斷加深。1988—2000年，日照市東港區(qū)和嵐山區(qū)的耕地和建設(shè)用地面積上升，林地面積減少，土地利用綜合指數(shù)由276.13上升至300.48。2000—2011年，耕地與建設(shè)用地面積基本持平，土地利用綜合指數(shù)基本保持不變；2011—2018年，建設(shè)用地面積增加，土地利用綜合指數(shù)增加。

圖10 日照市土地利用結(jié)構(gòu)和土地綜合利用指數(shù)（ILUD）Fig.10 Land use structure and index of land utilization degree of Rizhao City

綜合以上分析，自然因素對日照市海岸帶的影響局限于砂質(zhì)海岸，而人工因素對日照市海岸線變化及土地利用均有深刻影響?？傮w來說，日照市濱海地區(qū)海岸帶的岸線及土地利用結(jié)構(gòu)的演變由人工因素主導(dǎo)。

5 結(jié)論

（1）人類活動驅(qū)動下，日照市岸線長度整體呈顯著增加趨勢，人工岸線由1988年占岸線總長度的38.24%增加至2018年的74.57%，港口碼頭岸線增長最顯著，年平均增加速率為2.35 km/a。在自然因素控制下，砂質(zhì)岸線長度顯著減少，年平均減速為0.56 km/a。

（2）日照岸線以向海擴(kuò)張為主，擴(kuò)張最劇烈的地區(qū)為日照港以及嵐山港，其中2011—2018年向海擴(kuò)張速度最快，表明隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人類活動對海岸線的影響愈加劇烈。

（3）日照東港區(qū)和嵐山區(qū)耕地面積基本保持不變；建設(shè)用地面積大幅增加，增加面積為343.23 km2；林地面積減幅超過50%，而水體和未利用地變化幅度不大，總體面積穩(wěn)定。其中，建設(shè)用地的增加面積主要來自林地和耕地的轉(zhuǎn)化，表明在1988—2018年的30年間，人類地面建設(shè)活動是日照市土地類型轉(zhuǎn)化的主要驅(qū)動力。