近40年來(lái)湖北省湖泊演變及其驅(qū)動(dòng)因素分析.pdf

1、湖泊動(dòng)態(tài)變化一直是區(qū)域環(huán)境變化和區(qū)域經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展研究的重要課題。湖北省被稱(chēng)為“千湖之省”，由于受自然環(huán)境變化及人類(lèi)活動(dòng)干擾的影響，出現(xiàn)了水資源過(guò)度開(kāi)發(fā)、湖泊萎縮、水資源減少等問(wèn)題，嚴(yán)重威脅著區(qū)域生態(tài)與環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。因此，研究湖北省長(zhǎng)期以來(lái)湖泊的時(shí)空演變規(guī)律，探討自然和人類(lèi)活動(dòng)因素對(duì)湖泊變化的響應(yīng)機(jī)制，對(duì)促進(jìn)湖北省水資源的科學(xué)管理和規(guī)劃、湖泊資源可持續(xù)利用具有重要的參考意義。
　　本研究基于改進(jìn)的水體指數(shù)模

2、型(MNDWI)，結(jié)合人工目視解譯的方法，應(yīng)用GIS和RS等技術(shù)，提取湖北省1975年、1985年、1995年、2005年和2014年五個(gè)時(shí)期面積大于0.1 km2的湖泊數(shù)據(jù)，并根據(jù)相關(guān)湖泊屬性數(shù)據(jù)，建立湖北省湖泊空間數(shù)據(jù)庫(kù)，分析了近四十年來(lái)湖北省湖泊時(shí)空演變規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合1971-2014年自然和人類(lèi)活動(dòng)影響指標(biāo)的時(shí)空變化規(guī)律，探討了各驅(qū)動(dòng)因素影響下的湖泊演變機(jī)制。本文的主要結(jié)論有:
　　(1)湖北省面積大于0.1 km

3、2的湖泊個(gè)數(shù)在1975-2014年五個(gè)時(shí)段分別為1079、1591、1690、1940和1813，呈現(xiàn)出先快速增長(zhǎng)后減緩甚至減少的趨勢(shì)。五個(gè)時(shí)期面積大于0.1km2的湖泊總面積分別為4449.81 km2、4211.07 km2、3889.74 km2、3548.74km2和3422.53 km2，呈持續(xù)減小的趨勢(shì)，減小的幅度先增大后減小，近40年來(lái)，研究區(qū)湖泊總面積共減小了1027.28 km2，減小了23.09％。從空間分布上看，江

4、漢平原地區(qū)湖泊萎縮最為嚴(yán)重，但在2005-2014年湖泊萎縮的現(xiàn)象有所好轉(zhuǎn)。
　　(2)近四十年來(lái)湖泊景觀指數(shù)LLSI呈先增大后減小的趨勢(shì)，1971-1995年兩個(gè)時(shí)段的LLSI變化量為正，湖泊受外界干擾的程度減小;1995-2014年兩個(gè)時(shí)段的LLSI變化量為負(fù)，表明湖泊受干擾的程度逐漸增強(qiáng)。湖北省1971-2014年湖泊質(zhì)心整體偏移量為33 km，其中1985-1995年湖泊質(zhì)心偏移量最大，湖泊偏移量有減小的趨勢(shì);從湖泊質(zhì)心點(diǎn)

5、空間分布來(lái)看，近40年來(lái)湖北省湖泊呈現(xiàn)出總體向西北方向偏移的趨勢(shì)，也進(jìn)一步說(shuō)明了研究區(qū)東南部的湖泊萎縮的問(wèn)題要大于西北部地區(qū)。
　　(3)自然因素的五個(gè)指標(biāo)中，除降雨量輕微下降外，年平均氣溫、年均最高氣溫、年均最低氣溫和年蒸發(fā)量都呈明顯的上升趨勢(shì);分階段來(lái)看，2006-2014年平均降雨量減小最為顯著，相對(duì)于1995-2005年的平均值減小了87.99 mm，減小了8.12％;1971-2014年研究區(qū)平均氣溫增加了1.38℃，1

6、996-2005年氣溫升高較明顯，2006-2014年氣溫有所下降。人類(lèi)活動(dòng)驅(qū)動(dòng)因素的三個(gè)指標(biāo)中，人口自然增量率呈現(xiàn)明顯的“S”型下降趨勢(shì)，由1979年的12.79‰下降到2014年的4.9‰，其中以1990-2000年下降最為明顯;GDP增長(zhǎng)率和城鎮(zhèn)化增長(zhǎng)率波動(dòng)較大，總體發(fā)展趨勢(shì)不明顯。
　　(4)綜合相關(guān)性分析和灰色關(guān)聯(lián)度的分析結(jié)果，氣溫、蒸發(fā)量和人口這三個(gè)指標(biāo)與湖泊面積的相關(guān)性較高。通過(guò)灰色預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)了未來(lái)兩個(gè)時(shí)期的湖泊

7、面積，2025年和2035年湖北省面積大于0.1 km2湖泊總面積的預(yù)測(cè)值分別為3096.57km2、2869.74 km2，各個(gè)時(shí)期的模型預(yù)測(cè)值的誤差率都小于0.6％，模型預(yù)測(cè)的精度較高。
　　上述數(shù)據(jù)表明，近四十年來(lái)湖北省的湖泊演變總體呈現(xiàn)出面積萎縮、破碎化的發(fā)展趨勢(shì)，但是從四個(gè)階段的湖泊面積和數(shù)量的變化幅度來(lái)看，這種趨勢(shì)正在逐漸減弱，也說(shuō)明了湖北省近些年的湖泊治理和保護(hù)取得了一定的成效。近45年來(lái)湖北省的氣候呈現(xiàn)出溫暖干燥的