关于研究桂林会仙湿地保护的论文

根据以上分析、研究结果可以看出，会仙岩溶湿地的演替或生态环境变迁（湿地退化）是自然与人类活动综合作用的结果。但是，在不同的区域、不同发展演化阶段或历史时期，主宰湿地演化的动力（或湿地演化机制）是不同的。

在湿地形成和发展的早期地质历史中，即桂林内陆盆地的解体到全新世早期，自然条件的变化，尤其是气候变化对湿地的演化起主导作用。新生代以来，桂林的气候变化也经历了多次的冷暖、干湿交替过程［17，58］，对湿地的生态环境变化有着重要的影响。但自从人类历史以来，尤其是唐代修建相思埭以后有记录的人类历史以来，人类活动就在不同程度上参与了湿地生态环境的演化过程，而最近40年的人类经济活动的加剧更是湿地退化的主要原因。根据对寺湖、狮子潭湖泊沉积岩心、历史记录和遥感研究结果，将会仙岩溶湿地近2000年来的生态环境演化大致划分为3个阶段。

1.早期阶段（史前—唐代长寿元年）

这个时期存在一个以临桂县会仙镇睦洞湖、督龙湖、分水塘以及寺湖等为中心的大型浅水湖泊和沼泽［57］，湿地内没有人类活动的记载，湿地生态环境的变化主要受自然条件，尤其是气候，变化的控制。

2.中期阶段（唐代长寿元年—20世纪50年代）

这是自然条件与人类活动对湿地生态环境演变共同起作用的时期，具有明显的区域分带性。

湿地的核心区——会仙睦洞、分水塘、督龙塘和莲塘等地，受人类活动影响明显。自公元692（唐代长寿元年）在会仙岩溶湿地修建相思埭起，人类便开始规模性地介入并影响本区湿地生态环境的演化。虽然相思埭经历了1351年（元代）一度被冲毁、清雍正九年（1731年）后的多次拓展和维修，但这一古代伟大的水利工程与灵渠一起沟通中原与岭南、西南的交通，在古代军事和商业互通中发挥了巨大作用外，但其对湿地生态环境的影响同样不可忽视。这种影响包括：① 破坏了湿地原有的水文格局，造成湿地地表水的流失（或疏干），以及由此带来人类对湿地无计划的盲目开发；② 对湿地水文过程、水资源储蓄的影响；③ 相关的移民及因此而破坏性地开发利用水、土、动植物资源等。因此，在较大程度上干扰了湿地自然环境演化进程。这些人类活动在湿地上述地区的沉积记录中有明显体现。以与作为相思埭水利控制中心的分水塘直接连通的狮子潭为例，其沉积环境记录揭示：1810年以前为逐步沼泽化环境，TOC，TN，TP特别高，指示降水明显减少或地下水补给明显减少，人类活动加剧，可能与1810年前相思埭的开凿、修建及其维修（包括在冯家与狮子山之间开挖明渠直接引八仙湖水作运河水源）造成湿地地表、地下水位下降、水资源流失和狮子山岩溶地下河的断流有关；清康乾盛世（1681～1796年）以后清朝政府逐渐衰败，官僚腐败、内忧外患使国力散尽，已无力维护相思埭的运转，相思埭基本处于半荒废状态，因此，1810年又逐步恢复为湖泊状态，其后（一直持续到1990年）虽然于1863～1872年间有过短暂富营养化过程，但指示水生植被繁茂的Cricotopus相对丰度大致一直保持在较高水平上，摇蚊属种构成稳定，生物多样性指数高，说明该时期内湿地水生植被丰富，生态系统稳定，水质保持良好，1863～1872年间的富营养化程度总体较低。

相反，寺湖位于会仙岩溶湿地西部的相思江流域（清水江中游），水系独立，基本不受相思埭水文条件的影响，近450年来一直为湖相沉积，沉积记录主要揭示了气候环境对湿地生态环境的影响，表现在：① 1562～1703年间（特别是在1574～1630年期间）磷元素的含量处于最低且稳定状态，TOC和TN均为低值，没有富营养化现象，反映出当时的湖泊大体是处于自然演化阶段，人类活动干扰不明显；Mg/Sr 和Mg/Ca比值由高向低的波动则反映该地区经历了小冰期中的多次冷暖和干湿的气候波动，其中冷干气候阶段降水较少而气候较干的特征明显，不利于湿地的发育，而小冰期中的暖波动期间，尽管降水减少，但水体中Ca离子浓度高，带给湖泊丰富的Ca元素等沉积。② 1703～1894年期间，寺湖Mg/Sr 比值缓慢而略有升高且保持稳定，表示气温变化不大，Mg/Ca比值也呈现缓慢而略有升高之势，意味着降水较多（降水多使Ca离子浓度降低），气候总体表现为冷湿的特征（在1850～1880年有干的波动），有利于湿地的发育，植物残体分解慢、保存较好，TOC和TN值相对较高，磷元素的沉积含量略有增加但仍然较低，尤其是1895年以后其TOC，TN，TP值再次出现低值，表明湖泊仍处于自然演化阶段。

3.近期阶段（20世纪50年代初至今）

在20世纪后半叶，虽然气候持续变暖，尤其是1955～1964年和1985～1990年的持续干旱（图5-1，图5-2），对湿地的生态环境变化有明显影响，但人类经济活动成为以湿地面积不断萎缩（退化）为标志的湿地生态环境演替的主导因素，对湿地的发育、保护影响巨大。具体表现在：

1）沉积年代学研究表明，寺湖、狮子潭的平均沉积速率为～，表明整个区域的沉积背景速率较低（可能与本湿地及其周边的岩石成分为纯碳酸盐岩、碎屑物质来源匮乏、成土能力差有关），但1952～1963年寺湖的平均沉积速率达 mm/a，可能与1952年的土地改革和1958～1960年大炼钢铁、“大跃进”运动中的大规模土地开垦及毁林活动导致的湖区周围水土流失，大量的侵蚀物质被带入湖中有关。

2）20世纪80年代寺湖沉积物中Mg/Sr 和Mg/Ca比值处于较小波动和基本稳定状态，反映小冰期过后气候变化稳定（气温缓慢升高、降水量大），TOC和TN值也快速升高，尤其是1990年以后达到稳定高值阶段，磷元素的沉积迅速增加（由原来的700mg/kg增加到近2000mg/kg），富营养程度较高，主要是人类活动影响的显现。现场调查和资料分析表明，该时期人类的耕种范围逐步扩大，湖泊养鸭和周边村庄的耕地有机肥追肥和生活废水污染等人类活动强烈，对湿地生态环境的影响明显。20世纪70年代初是狮子潭生态环境的转折点，湖泊沉积物中摇蚊种属构成发生了明显的变化，指示富营养化水平的摇蚊属种Chironomus plumosus相对丰度迅速增加，至1990年达到极大值，而指示中营养水平的Chironomus anthracinus-type和指示贫营养型湖泊的Tanytarsus Chinyensis-type相对丰度持续下降至0，显然处于一种富营养化状态。其原因尚有待进一步分析，但1973年相思埭排涝工程（东疏西堵）的竣工无疑对湿地生态系统产生了重要影响。但总体上分析，2004年前狮子潭富营养化水平相对较低（生物多样性指数达到最高的），水生态系统相对稳定，水生植物比较繁茂，水质较好，并未达到水质明显恶化的阈值。而2004年后狮子潭水体营养水平有所降低，摇蚊种类数、生物多样性指数和个体密度明显减少，水生植被减少，可能由于某些有毒有害物质的进入或其他因素的影响，导致水生态系统结构发生了明显改变。寺湖、狮子潭自20世纪90年代以来TOC，TN，TP含量都快速上升，尤其是磷元素沉积含量迅速增加，指示了区域内人类活动的加剧，如农田肥料使用量逐步增大，生活污水和工业废水对地区环境影响加大，湖泊富营养化快速发展，反映出强烈的人类活动已干扰了自然演变的过程，这和近20年的区域发展过程是相吻合的。

3）遥感调查统计结果（表5-4）表明，在调查统计的130km2范围内，1969年各类自然岩溶湿地（不包括地下河、地下湖泊等地下岩溶湿地）总面积约4200hm2，到2006年，各类自然湿地的总面积仅存（37年内平均每年减少约），共减少各类自然湿地（包括沼泽与水草地2653hm2，湖泊池塘水域193hm2）。按核心区湿地演替统计结果（表5-5）推算，所消失的2653hm2沼泽与水草地中，有66%被开发成耕地，约25%被开发成鱼塘；所消失的193hm2湖泊池塘水域中，60%被开发（圈围）为鱼塘和养殖场，被开垦成水田。实地调查与遥感分析表明，对湿地的破坏性开发主要有3种方式：① 围湖造田、围塘（或开挖沼泽）养鱼（图5-27）；② 开挖沟渠→疏干湿地地表水→砍伐或烧毁湿地植被→开垦耕地（图5-28）；③ 填湖（沼泽）建厂房或修建公路等（图5-29）。

根据以上分析，可以看出，如果说自然条件的变化（主要是全球变暖和降雨量减少、灾害性气候等）对会仙岩溶湿地生态环境的演化有着重要影响，是诱发湿地退化的原因之一，那么人类活动则是造成会仙岩溶湿地退化的直接原因或控制因素。因此，在当前气候持续变暖、降水有所减少、不利于湿地发育的条件下，更要加强对湿地的保护，严格限制人类活动对湿地的干扰和破坏，因势利导，强化改善湿地的水利工程建设，以保护好桂林会仙这片久负盛名的岩溶湿地。

图5-27 湿地开发方式

图5-28 疏干湿地毁林拓荒

湿地的保护与修复的关键是制定相关的保护措施或法规，在最大程度保护现有湿地的基础上，通过恢复湿地原有的水文格局，并配合相应的补水工程、适度退耕还湿、退（鱼）塘还湖和限制人类的过度开发，以及通过对湿地生态修复的关键技术的研究，以生态观光等绿色产业为主要手段，对湿地进行有序开发。政府在湿地的保护、规划和生态修复中应该发挥积极的主导作用。

图5-29 湿地开发方式

桂林会仙岩溶湿地是全国为数不多的大型岩溶湿地之一，近年来研究发现，会仙岩溶湿地正在逐年衰退，其面积已经由20世纪70年代的120km2（原始规模更大）减小至现在24km2，且常年有水面积不足6km2。湿地水文作为其最重要的特征，控制着湿地的形成、发展、演变及消亡，在生物多样性保护、流域水资源管理以及气候变化等方面意义重大。在现有的会仙岩溶湿地气象、水文及水文地质调查资料基础上，运用GIS、RS技术对其基本水文特征（水位、流量及水质）进行综合分析，进而对其水文过程进行了定性描述，并尝试使用SWAT分布式流域水文模型对其水文过程进行定量模拟，并分析了量化结果对湿地造成的影响。得到以下主要结论：

1）会仙岩溶湿地水位特征主要有：多峰多谷特征明显；水位变幅较大，其中地表水水位变幅为～，地下水水位变幅为～；对降雨响应时间较短，一般为1～2d，最短10h。受水位波动影响，湿地内水域分布年内差别较大，洪水期最大淹没面积为，枯水期仅为。会仙岩溶湿地流量特征主要有：水源补给以雨水补给为主，枯水期以地下水补给为主，但这部分水源占次要地位；对降雨响应时间较短，仅为1～3d；湿地径流年内分配不均，湿地径流主要集中在5～7月份，占全年径流量70%；研究区内泉点的流量与降水关系密切，枯季时各泉点的流量差别不大，均小于，部分泉点常年不干。

2）会仙岩溶湿地地表水体未达到《地表水环境质量标准》（GB3838—2002）的Ⅲ类水体标准，超标因子主要是为总磷。大部分观测点水质属轻污染；督龙养殖场、睦洞河源头水体在个别月份属中度污染；分水塘、七星码头水体在个别月份属重污染；按《地下水质量标准》GB/T14848—93对研究区内大部分地区地下水水质满足Ⅲ级标准，水质较好，只有睦洞七星村接近Ⅴ类水质标准，水质差。改善研究区水体水质，建议从以下三个方面入手改善湿地水质状况：首先，禁止当地居民向水体内排放生活污水、倾倒生活垃圾，指导农民科学合理的施用化肥、农药、除草剂等，使之减轻对水体的污染；其次，控制人们大面积围塘养鱼，拆除围塘堤堰，提高保护区居民及周边地区居民保护水资源的环保意识；最后，开展会仙岩溶湿地环境评价，对水体纳污负荷等进行深入研究，制定出合理的解决措施。

3）会仙岩溶湿地水文过程分为三个阶段：产流过程（蓄渗过程）、坡地汇流过程和河网汇流过程；径流成分主要有：地表径流、壤中流、岩溶表层流、地下径流。其中，地表径流所占比重最大，其次是地下径流，壤中流、表层岩溶流所占比重较小。研究区内覆盖岩溶区的产流模式为以地面径流（Rs型）和地下径流（Rg型）为主的类型，汇流过程按降雨量及降雨强度大小不同分为以浅层地下汇流为主或以坡面汇流及河网汇流为主；裸露岩溶区产流模式概括为蓄满产流计算模式，汇流过程主要为表层汇流，其次为岩溶地下汇流。为定量模拟会仙岩溶湿地水文过程，对其进行了概化。径流成分变为：地表径流、壤中流、浅层地下径流。其中，地表径流为区内最主要的径流成分，其次是壤中流、地下径流；产流模式变为：Rs+Rg型，即以地面径流（Rs型）和地下径流（Rg型）为主的类型；汇流过程变为坡地汇流及河网汇流两个阶段。其中，坡地汇流包括坡面汇流（坡面漫流）及地下汇流。

4）采用观测站实测径流量，基于SWAT模型，对影响水文循环的主要5个参数进行了率定，并对校正和验证结果进行了有效性评价。评价结果表明，通过模型参数的调整，可以比较准确的模拟校证期的日径流量，运用SWAT分布式水文模型模拟会仙岩溶湿地水文过程基本可行。模拟结果为：在2006年11月～2007年11月期间，降水量为，入流量为，蒸散发量为，植被截留量为，入渗量为，壤中流为，总径流量为，地下径流量仅为。在研究期内，会仙岩溶湿地最大收入项是降水，占总收入项的；最大支出项是蒸散发，占总支出项的，其次为总径流量，占总支出项的。研究区水量收支总体上出现了少量亏损，且水分月收支差差别较大，水分亏损主要发生在2006年12月和2007年7～10月份，在其他月份，水分收入则大于支出。

5）对水文过程定性及定量分析的得出，会仙岩溶湿地的调蓄功能已经变得较弱，如不采取及时有效的保护措施，将会使其进一步退化。为保护湿地水环境，防止其退化，建议采取以下治理措施：①禁止在湿地周围及区内再建有害于湿地保护的工程，如排水渠之类。尤其是在核心区内已开垦的湿地要退耕还湿地，恢复湿地植被，防止水土流失，增加湿地蓄水量。②采取适当工程措施控制湿地出流量的暴涨暴落，使湿地水位维持在一个稳定的变化区间内。③建立会仙岩溶湿地水文监测系统，对其水质、水量实行动态监测，及时掌握湿地水情的变化情况，为全面掌握湿地生态系统提供科学决策依据。

会仙岩溶湿地是以众多岩溶沼泽、湖泊、水草地为主的大型综合型岩溶湿地。20世纪初，生态环境总体上保护较好，但最近几十年来，受各种因素的影响，湿地退化明显。为查清会仙岩溶湿地的演化历史和退化原因，本次选择会仙-罗锦二级公路以北、桂阳公路以西、会仙河-相思江以东、北为湿地地表分水岭的会仙岩溶湿地区流域（见图1-2，包括清水江流域、会仙-罗锦二级公路南部莲塘湿地，面积约130km2）作为调查研究区，选择高精度多时相多平台系列遥感数字资料和逆序反演遥感分析方法［46—48］对1969年以来会仙岩溶湿地的形成演化和退化的原因开展详细的调查、分析和研究，拟为恢复湿地生态提供依据。

遥感作为一种先进的技术手段和方法，已广泛地应用于资源、环境的调查、监测中［49—54］。本调查研究结果表明，会仙岩溶湿地核心区近40年来自然湿地总面积从42km2减小到目前约15km2，表明湿地生态结构逐步从自然湿地向人工湿地转化。对湿地土地覆盖/土地利用空间演替的GIS空间分析表明，湿地退化是人类经济活动破坏湿地地表水文结构、过度开发湿地土地资源的直接结果，提出了会仙岩溶湿地的保护和生态系统修复的建议。

一、近40年来湿地生态环境演变的遥感监测

1.遥感图像处理技术方法

（1）资料的购置与相关技术参数

购置了湿地历史时期具有代表性的1969年、1997年和2006年3个时相的多平台（航空、航天卫星）高分辨率时序系列遥感数字图像资料。各遥感图像资料的主要参数见表5-3。

表5-3 会仙岩溶湿地遥感调查所采用的遥感图像资料主要参数

（2）图像预处理

湿地遥感解译前的图像预处理包括图像数据的合成（融合）→图像的辐射校正与几何精校正→图像增强→地理信息叠合→图像拼接（镶嵌）与按流域（研究工作区）制作、输出分类判读（或分类）工作底图。本次遥感调查的遥感图像处理采用ENVY遥感图像处理软件工具。对于2006年QUIKBIRD遥感数字图像资料，由于其为真彩色图像，地面分辨率高，对地物的识别能力较强，可以直接用于遥感图像的土地利用/土地覆盖类型的分类，并且对不同地物的识别精度较高，但对于1969年和1979年的灰度遥感图像资料，图像的解像力较差，因此，在图像预处理方法上做了一些特殊处理。

1）图像融合：1997年的航空正射灰度图像的地面分辨率较高（1m），主要问题是灰度图像的信息量低，地物解像力差。处理方法上将其与2000年美国陆地资源卫星LANDSAT-ETM的TM5，TM4，TM3进行融合，以增强图像中地物的信息量和图像显示的可视性和解像力。融合后的图像对地物的识别能力明显提高（图5-18）。

2）其他图像处理方法：1969 年的美国KH4 B图像资料为灰度照相资料，图像信息量低，并且地物光谱集中分布在一个狭窄的范围内造成地物解像力差，加上其地面分辨率相对较低（2～3m），因此，对许多地物的识别效果较差，如对耕地中的旱地与未开发利用的荒草地、水体与水泡田之间，有时区分十分困难，对道路、水渠等线形地物识别也较困难，为提高对图像地物的识别能力，分别采用了以下几种处理方法：

图5-18 1997年的航片融合前后效果对比

● 图像增强：采用多次边缘增强、提取图像中的纹理信息并进行增强处理的方式，突出了线性地物（包括道路、水系沟渠等）的显示效果，使图像中房屋建筑的轮廓显示更加清晰，对湖泊水塘与鱼塘的识别能力也明显提高（图5-19）。

图5-19 1969年的美国KH4B数字图像多次增强效果对比

●数字贴膜融合技术：为提高KH4B灰度图像的解像力和信息量，最佳方法是找到年代相近、地物变化不大的对应彩色图像进行融合以增强图像识别效果。但因KH4B图像获取时间较早（1969年），难以找到相应的可融合图像。为此，本次调查中首次提出并特别设计一种“数字贴膜融合”技术，即采用一特定RGB色值的数字图像（如淡绿色）与经过预处理的遥感图像进行融合，其效果相当于在原始图像上粘上一层透明的单色图像“膜”，以增强图像上特定地物识别能力的方法。单色数字图像的取值可针对需要增强的特定地物进行调整，对融合前后的显示效果对比发现，淡黄绿色的图像膜（颜色值为R191，G255，B0）与原始图像融合能够较好地识别含水性较高的湿地或突出土壤“湿度”（图5-20），而淡绿色的图像（颜色值为R191，G255，B163）与原始图像融合能够较好地将水田与周边地物区分。因此，在对以上地物判读时，分别采用了这两种合成图像作为解译分类工作底图。

图5-20 图像贴膜融合效果对比

（3）土地利用/土地覆盖类型识别或图像分类

本次遥感调查采用逆向反演遥感分析方法的思路，在经过上述遥感数字图像预处理的基础上，采用模式识别分类和人机交互遥感图像解译两种图像处理方法，先后对湿地内不同土地利用/土地覆盖类型进行分类、判读，制作专题图件并量算面积。具体分类（解译）流程包括：

1）土地利用/土地覆盖类型的划分：根据会仙岩溶湿地土地利用/土地覆盖的实际情况和湿地生态监测的目标要求，参照2007年8月《土地利用现状分类》国家标准和国际、国内湿地调查相关技术规程［55，56］，同时考虑所选用的遥感资料精度和当前的遥感图像处理技术水平，将会仙岩溶湿地土地利用/覆盖类型划分为8大类21小类（表5-4）。

2）建立不同土地利用类型的解译判别标志：土地利用类型解译标志的建立是在对遥感图像进行分析和对已有的各种专题调查资料（图件）、地理信息资料进行对比分析的基础上，通过野外调查建立的、对遥感图像的自动分类（模式识别），需要在实地圈定训练样地。对于图像获取时间较早的1969年和1997年遥感资料解译标志的建立和解译，需要借助逆向反演遥感分析法，采用以近推远、逆序渐进的解译原则，即在2006年遥感解译标志建立的基础上，通过现场访问和利用已有的同时段的各种专题调查资料（尤其是图件资料）、地理信息资料进行逆向反推。因此，专家知识，即专家对遥感图像上不同地物的影像特征的理解极为重要。

3）遥感模式识别分类与判读解译：选择ENVY和MAPGIS遥感图像处理与地理信息系统软件平台进行土地利用/土地覆盖信息的判读、解译和统计成图。对于特殊的地类，如水域、植被，采用计算机模式识别分类信息提取方法；而对于1997年、1969年的遥感解译工作则主要采用人机交互的解译方式。

4）分类后处理：对遥感调查结果进行实地调查、验证，并对调查结果进行修正、精度评价。最后，在MAPGIS软件平台的支持下，对调查成果进行统计、成图，建立会仙岩溶湿地调查成果综合数据库。

由于购置的数字图像资料的地面分辨率高，尤其是2006年的QUIKBIRD遥感数字图像资料，不仅可以识别湿地内所有的土地利用类型，而且可以识别湿地内成片分布、面积较大的优势湿地植物，而经过几何精校正的遥感图像的精度可以达到一个图像像元以内，完全可以满足湿地资源调查的要求。遥感调查的成果经野外验证，调查精度在95%以上。

2.会仙岩溶湿地在近40年时间序列上的演替研究

会仙岩溶湿地是岩溶地区具有代表性的、保存良好的少数低海拔特殊湿地类型，其形成得益于其优越的地形地貌和水文地质条件。该湿地的形成演化历史可以追溯到晚白垩世。至唐代时期会仙岩溶湿地还存在一个以临桂县会仙镇睦洞湖、督龙湖、分水塘为中心的大型浅水湖泊和沼泽［57］，当时湿地处于相对封闭的原始状态。古桂柳运河（“相思埭”）修建以后，湿地地表水文条件发生了重大变化，由于各种自然和人为因素综合的作用，湿地总体上处于一种退化状态。本次遥感调查结果见表5-4。

表5-4 1969～2006年会仙岩溶湿地遥感土地利用/土地覆盖调查面积统计

1）湿地面积的变化：从表5-4中可以看出，直到1969年，在调查统计的130km2范围内，各类自然岩溶湿地（不包括地下河、地下湖泊等地下岩溶湿地，以下同）总面积还保留在大约4200hm2以上，如果加上人工湿地（包括水库、渠道，不包括水田，以下同），总面积达4300hm2，占本次研究区面积的三分之一，占岩溶峰林平原面积的一半以上。但到1997年，在29年内自然湿地总面积下降到约1883hm2，比1969年减少了2317hm2，平均每年减少约80hm2。到2006年，各类自然湿地的总面积仅存，比1997年减少了，平均每年减少约47hm2（合710亩）。督龙塘湖泊和神龙潭沼泽的消失正是会仙湿地逐步退化的象征（图5-21，图5-22）。

图5-21 督龙塘从自然湿地向人工湿地的转化

2）湿地结构或类型构成的变化及演化进程分析：会仙岩溶湿地属于以沼泽和湖泊为主，含多种自然湿地类型和人工湿地类型的大型综合湿地。在1969年约4300hm2的各类湿地中，以自然湿地为主，人工湿地面积只有约100hm2。在自然湿地中，沼泽湿地的总面积达到约3520hm2，占湿地总面积的82%左右；其次是岩溶湖泊，总面积为，占湿地总面积的；河流湿地总面积，只占湿地总面积的2%左右。但到1997年，在将近30年的时间内，会仙岩溶湿地的结构组成发生了重大变化。首先是自然湿地（主要是岩溶沼泽，包括河漫滩、河间地块、洪泛平原和水草地）面积减少了2316hm2，其中岩溶沼泽湿地比1969年减少了三分之二，占1997年湿地总面积（2725hm2）的42%，而岩溶湖泊与河流面积变化不大（其中河流面积略有增加与图像分辨率提高后对小河溪识别能力提高有关），但占1997年湿地总面积的比例分别提高到和；其次，人工湿地（主要是鱼塘与养殖场）有了明显的增加，从85hm2增加到812hm2，占湿地总面积的比例从不足3%增加到约30%。到2006年，湿地结构发生了进一步的变化，湿地总面积没有明显改变，但除岩溶沼泽湿地（为）明显减少、人工湿地中的鱼塘与养殖场（达）进一步增加外，岩溶湖泊湿地也明显减少（为，减小幅度约为200hm2），这三者分别占湿地总面积的32%，43%，15%。从湿地结构演变的过程来看，从1969年到1997年的近30年内主要是岩溶沼泽面积的明显减少和鱼塘、水田的急剧增加，两者的消长成互补关系，而耕地的增长幅度大于鱼塘和养殖场的增长幅度（图5-23），反映该阶段湿地研究区经济活动以满足人们温饱为主；从1998年到2006年的9年中，则是岩溶沼泽和岩溶湖泊面积同时消减，而水田、鱼塘和养殖场同时增加（图5-24），但总体上后者（鱼塘、养殖场）增长幅度大于前者，反映了该地区经济活动加速、湿地的多样性正遭受全面破坏，经济活动已从解决温饱问题向以获取最大经济效益的方向转化，由此加剧了对湿地生态的破坏。从湿地退化进程或速度来分析，虽然1997年以来湿地退化（面积减少）的速度在减慢，但实地调查和遥感分析表明，其原因可能与可开发利用（或容易开发利用）的湿地土地资源的快速减少和开发所需的成本上升等原因限制了人类对湿地的利用有关。

图5-22 神龙塘沼泽的演化

图5-23 西瓜地

图5-24 清水江下游河流沼泽演化

二、GIS支持下的会仙岩溶湿地空间演替研究

1.采用的技术方法

为研究会仙岩溶湿地的退化原因，本次选择会仙-罗锦二级公路以北、桂-悟高速公路以西、马面-九头山以南和会仙河-相思江以东的会仙岩溶湿地的核心区（包括睦洞、督龙和分水塘地区），采用GIS空间分析方法对1969年和2006年近40年间各类湿地分布的空间演替（或土地利用/土地覆盖类型的变更）进行研究。

对调查成果的空间分析是以遥感调查所建立的湿地分类数据库为基础。采用MAPGIS地理信息系统工具软件，提取1969年和2006年遥感调查分类图湿地核心区数据，并对两个时相的遥感调查成果图进行严格的几何再校正、配准，然后，使用MAPGIS空间分析工具，对核心区1969年和2006不同时期遥感调查数字图像进行空间分析（包括图像的叠合逻辑运算、数据的统计分析和比较、成图等）。以再现湿地的空间演替关系，重建岩溶湿地的演化历史，分析会仙岩溶湿地演变的规律及其主要控制因素，预测未来的变化趋势。

2.结果讨论

1969年会仙岩溶湿地核心区共有各类湿地。利用GIS空间分析对会仙岩溶湿地核心区空间演替进行分析，结果见表5-5。以下以核心区的湖泊、沼泽的空间演替为例，进行简要分析。

表5-5 会仙岩溶湿地核心区1969～2006年湿地演替统计

1）岩溶湖泊的空间演替：1969年会仙岩溶湿地核心区共有岩溶湖泊，面积较大的连片岩溶湖泊有睦洞湖、督龙塘、八仙湖、分水塘和渣塘底等，均为生态保持良好、水生生物生长茂盛的天然岩溶湖泊。但到2006年，上述湖泊三分之二被圈围成鱼塘和开垦成水田，天然湖泊水域面积仅存，不足原有面积的三分之一。被破坏或开发的湖泊中，有被开发（圈围）为鱼塘和养殖场，占原有天然湖泊面积的41%；有被开垦成水田，占原有天然湖泊面积的（图5-25）。

2）岩溶沼泽的空间演替：人类经济活动对岩溶沼泽的破坏更为明显。1969年会仙岩溶湿地核心区尚有各类沼泽面积，到2006年仅存，不足1969年原有面积的五分之一，而被开发、破坏的各类沼泽中，有66%（约800hm2）被开发成耕地（其中水田，旱地），占1969年原有沼泽面积的一半以上（55%）；有约25%（305hm2）被开发成鱼塘（图5-26）。1969年人工湿地（主要是鱼塘）仅分布在陡门—睦洞的古运河附近，面积不足100hm2，到2006年已遍布全区，最为明显的是，到2008年，督龙塘和神龙塘、神龙沼已完全被开发成鱼塘。

综上所述，遥感作为资源环境调查的先进技术手段，在岩溶湿地的调查和监测中可以发挥重大作用。尤其是对缺乏历史记录的湿地，通过选择多时相多平台高分辨率时序系列遥感图像资料，采用逆序反演遥感分析方法，对湿地形成演化的研究作用显著。对于早期的灰度图像资料，采用适当的遥感处理方法，如专家知识、人机交互分类，可以准确、高效地提取湿地信息。本次调查中提出的数字贴膜技术对湿地土壤湿度的反映效果良好，为湿地沼泽信息的提取发挥了重要作用。而利用地理信息系统空间分析工具，可以较好地再现湿地的空间演替过程或生态轨迹，分析湿地演化的机制。

图5-25 1969～2007年会仙岩溶湿地湖泊湿地空间演替

图5-26 1969～2007年会仙岩溶湿地沼泽空间演替