近40年來湖北省湖泊演變及其驅(qū)動因素分析.pdf

1、湖泊動態(tài)變化一直是區(qū)域環(huán)境變化和區(qū)域經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展研究的重要課題。湖北省被稱為“千湖之省”，由于受自然環(huán)境變化及人類活動干擾的影響，出現(xiàn)了水資源過度開發(fā)、湖泊萎縮、水資源減少等問題，嚴重威脅著區(qū)域生態(tài)與環(huán)境和社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。因此，研究湖北省長期以來湖泊的時空演變規(guī)律，探討自然和人類活動因素對湖泊變化的響應(yīng)機制，對促進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年五個時期面積大于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，分析了近四十年來湖北省湖泊時空演變規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合1971-2014年自然和人類活動影響指標的時空變化規(guī)律，探討了各驅(qū)動因素影響下的湖泊演變機制。本文的主要結(jié)論有:
　　(1)湖北省面積大于0.1 km

3、2的湖泊個數(shù)在1975-2014年五個時段分別為1079、1591、1690、1940和1813，呈現(xiàn)出先快速增長后減緩甚至減少的趨勢。五個時期面積大于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，減小的幅度先增大后減小，近40年來，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)近四十年來湖泊景觀指數(shù)LLSI呈先增大后減小的趨勢，1971-1995年兩個時段的LLSI變化量為正，湖泊受外界干擾的程度減小;1995-2014年兩個時段的LLSI變化量為負，表明湖泊受干擾的程度逐漸增強。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;從湖泊質(zhì)心點

5、空間分布來看，近40年來湖北省湖泊呈現(xiàn)出總體向西北方向偏移的趨勢，也進一步說明了研究區(qū)東南部的湖泊萎縮的問題要大于西北部地區(qū)。
　　(3)自然因素的五個指標中，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;分階段來看，2006-2014年平均降雨量減小最為顯著，相對于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。人類活動驅(qū)動因素的三個指標中，人口自然增量率呈現(xiàn)明顯的“S”型下降趨勢，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增長率和城鎮(zhèn)化增長率波動較大，總體發(fā)展趨勢不明顯。
　　(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)量和人口這三個指標與湖泊面積的相關(guān)性較高。通過灰色預(yù)測模型，預(yù)測了未來兩個時期的湖泊

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)測值分別為3096.57km2、2869.74 km2，各個時期的模型預(yù)測值的誤差率都小于0.6％，模型預(yù)測的精度較高。
　　上述數(shù)據(jù)表明，近四十年來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，但是從四個階段的湖泊面積和數(shù)量的變化幅度來看，這種趨勢正在逐漸減弱，也說明了湖北省近些年的湖泊治理和保護取得了一定的成效。近45年來湖北省的氣候呈現(xiàn)出溫暖干燥的