鄱陽湖濕地苔草（Carex）景觀變化及其水文響應?

周云凱，白秀玲??，寧立新

（1：河南大學資源與環境研究所，開封475004）（2：河南大學環境與規劃學院，開封475004）

鄱陽湖濕地苔草（Carex）景觀變化及其水文響應?

周云凱1，2，白秀玲1，2??，寧立新1，2

（1：河南大學資源與環境研究所，開封475004）
（2：河南大學環境與規劃學院，開封475004）

淡水濕地水文過程控制著濕地植被景觀的形成與演變.基于Landsat TM／ETM+遙感影像數據，利用決策樹分類法提取鄱陽湖濕地1992、1999、2006、2012年4期景觀信息，通過景觀格局指數、轉移矩陣和質心遷移法對苔草景觀的空間變化及其與水文過程關系進行分析.結果表明：研究期間，鄱陽湖濕地秋、冬季苔草景觀分布面積受到水位和退水過程的影響，低水位年的中灘位緩慢退水與低灘位快速出露更有利于苔草景觀的擴張；苔草景觀的空間格局與水位關系密切，在低水位年份，低位洲灘提前出露，苔草景觀分布高程較低，部分低位光灘被苔草所侵占，原苔草分布的部分洲灘轉變為蘆荻景觀，景觀的破碎化程度較重，在高水位年份，低位洲灘長期被水體淹沒，苔草景觀分布高程相對較高，部分蘆荻分布區被苔草所侵占，而原苔草景觀的部分區域轉變為水體和光灘，由于該期間苔草主要集中分布在湖周和入湖河口地帶的高位洲灘上，其景觀破碎化程度較輕；水位年際間的升降變化會影響苔草景觀質心位置，年均水位上升引起景觀質心發生向湖岸方向推進，而年均水位下降則會導致苔草景觀質心向湖心方向轉移.

苔草景觀；景觀格局；水位變化；響應；鄱陽湖濕地

濕地景觀格局是各種生態過程在不同尺度上綜合作用的結果［1］.其中，水文過程是淡水濕地景觀格局形成與演變更為重要的控制性因素，主導了濕地植被基本的空間分布格局［2-3］.不同的水文過程導致土壤水分梯度變化，引起濕地植物的分布范圍和群落結構出現空間差異，形成不同的植被景觀類型，并在空間上表現為一定的景觀格局［4］.在淡水濕地生態系統中，植被景觀往往表現出沿水分梯度呈現較為明顯的帶狀分布格局［5-6］.而水文過程年際間的變動，又會影響濕地植物群落的穩定性和物種多樣性，當變動超過植物的耐受范圍，則會引起植物群落發生正向或逆向演替，從而導致植被景觀格局發生改變［7-10］.

鄱陽湖是我國第一大淡水湖，也是長江中游重要的通江湖泊之一.受長江和“五河”（贛江、撫河、信江、饒河、修水）來水的雙重影響，湖泊水位年內變化巨大，呈現豐水期與枯水期交替出現的獨特水文節律［11］，這種節律性水位變化，使洲灘各高程帶的出露—淹沒過程不一，形成不同的濕地水文環境和與之相適應的植物群落帶.此外，由于水位年際間的波動性和多變性，使濕地原有水文環境遭到破壞，引起植物群落結構、分布范圍及分布高程發生變化［12］.尤其近十幾年來，受氣候因素和三峽工程運行的影響，江湖關系發生顯著變化［13］，導致鄱陽湖水位較常年偏低，枯水期提前、延長，植被景觀的空間格局隨之發生明顯改變［14］.針對鄱陽湖濕地植被，早期更多地基于野外實地調查和遙感解譯，研究鄱陽湖濕地植被類型、分布及其演化規律［15-18］，近年來，許多學者開始關注鄱陽湖濕地植被演化與水文過程之間的關系，并取得了一定的研究進展［19-22］，但研究的廣度和深度還有待進一步推進.本文基于景觀生態學角度，利用遙感影像數據研究鄱陽湖濕地典型植被——苔草（Carex）景觀的空間格局變化及其對水文變化的響應，研究結果對于進一步深入理解濕地植被景觀格局演變具有一定的理論價值，同時對于鄱陽湖濕地生態環境保護也具有重要的現實意義.

1 材料與方法

1.1 研究區域

鄱陽湖濕地是我國最大的淡水湖濕地，也是世界重要濕地之一，地處江西省北部，長江中下游南岸，水域面積在夏季豐水期達到3700 km2以上，而在秋、冬季枯水期縮減至1000 km2以下，呈現“洪水一片、枯水一線”的獨特自然景觀［20］.水位的周期性漲落形成了大面積水陸交替的草洲、泥灘和沙灘.在全湖尺度上，洲灘植被沿水分梯度總體呈較為明顯的條帶狀分布格局，由湖岸向湖心方向分布的主要優勢植物群落為蘆葦群落（Phragmites）、南荻群落（Triarrhena）、苔草群落（Carex）、虉草群落（Phalaris）和沉水植物群落.蘆葦與南荻群落多分布于16～18m高程的高位洲灘，每年3月前后開始萌芽，9-10月開花，11-12月開始枯萎；苔草與虉草群落多分布于12～16m高程的中低位洲灘［15］，其中，苔草群落是鄱陽湖濕地分布最廣、面積最大的植被群落類型［23-24］，分為春草和秋草，春草一般2-5月為萌發生長期，豐水期被湖水淹沒，大量死亡或進入休眠狀態，秋草則在秋季退水期洲灘出露后開始生長，一般9-12月為萌發生長期，次年1-2月枯萎［23］；虉草每年2月萌芽生長，至豐水期基本完成其生命周期，秋季洲灘出露后，只有少數虉草還可繼續生長；沉水植物群落分布在12m高程以下且長期處于淹水狀態的低洼地帶［15］.在中等尺度下，由于受微地形和水分條件的影響，各植被類型在灘地上交錯出現，構成濕地群落復合體結構和水平鑲嵌結構［23］.

依據星子站水位數據，1992-2012年間鄱陽湖濕地多年月均水位最高值在18 m左右，明顯高于苔草群落的分布高程，因此，本研究以鄱陽湖區DEM生成的18m等高線和湖區圩堤界線為基礎，提取與鄱陽湖連成一體并受鄱陽湖洪水影響的區域，作為鄱陽湖濕地范圍（圖1）.

1.2 數據來源與處理

研究使用的數據包括遙感數據和非遙感數據2種.由于鄱陽湖水位年內變化劇烈，在高水位時，大部分洲灘植被為湖水所淹沒，而低水位時，洲灘植被出露水面，為避免水淹的干擾，在遙感影像選取時，盡量選擇水位較低且苔草等植被生長較為旺盛的秋、冬季影像，該時段鄱陽湖已基本進入枯水期，苔草等植被幾乎全部出露水面，且此時苔草植被正值成熟期，與其他植被影像特征差異較為明顯，另外，在秋、冬季鄱陽湖區云雨較少，影像質量較高，便于進行遙感影像解譯，因此，遙感數據最終選取1992年11月28日、1999年12月10日、2006年11月3日和2012年10月26日的Landsat TM／ETM+影像，其軌道號為121／40，空間分辨率為30 m.非遙感數據包括鄱陽湖區1∶50000地形圖和DEM、圩堤數據以及野外考察采集的點位數據，作為研究區域確定和景觀信息提取的輔助數據；另外，還包括鄱陽湖水位數據，鄱陽湖共設有康山、吳城、都昌、星子、湖口5個基本水文站，其中星子水文站位于鄱陽湖入江水道上段左岸，能夠較為全面地反映鄱陽湖在江湖作用層面以及大湖面的水情變化［11］，故選星子水文站觀測水位（吳淞高程，下同）代表鄱陽湖水位.

遙感影像處理首先借助ENVI 4.7軟件對遙感影像進行波段合成；以1∶50000地形圖作為參考圖像對影像進行幾何精校正；利用確定的鄱陽湖濕地范圍作為掩膜對合成后影像進行裁剪；依據影像的光譜特征及計算得到的NDVI值，采用決策樹分類法對秋、冬季枯水期鄱陽湖濕地遙感影像進行解譯.鄱陽湖濕地景觀可分為非植被景觀和植被景觀.非植被景觀包括水體、泥灘和沙灘；植被景觀主要包括沉水植物群落、中低位洲灘的苔草與虉草群落、高位洲灘的蘆葦與南荻群落.其中，沉水植被沒于湖中，在TM／ETM+遙感影像中難以與水體區分，并與水體區域疊合，故分類時未單獨劃分，而將其歸入到水體景觀中；泥灘與沙灘合并為光灘景觀；苔草、南荻、蘆葦等植被是鄱陽湖濕地秋、冬季最主要的優勢植被類型，呈不規則的帶狀或片狀分布，面積較大，其他濕生植被（如虉草等）在秋、冬季分布面積較小，且常與優勢群落相混雜［18］.另外，由于TM／ETM+影像的分辨率為30 m，對于面積較小的植被類型難以準確解譯出來.基于上述考慮，根據各景觀的影像特征和植被的生長發育節律不同，本研究將鄱陽湖濕地景觀分為水體景觀（包括水體與沉水植物群落）、光灘景觀（包括泥灘和沙灘）、苔草景觀（以苔草為主，包括虉草、藜蒿在內的中低位洲灘植物群落）和蘆荻景觀（以蘆葦與南荻為主的高位洲灘植物群落）4種類型；利用野外采集的點位數據和目視判讀數據進行解譯精度評價，并通過人工目視糾正錯分區域，確保遙感影像解譯精度達到80%以上；最終形成鄱陽湖濕地景觀類型圖（圖2）.

圖1 鄱陽湖濕地范圍Fig.1 Location of the Lake Poyang Wetland

1.3 研究方法

利用景觀格局指數法研究苔草景觀結構變化.基于斑塊類型水平上選取景觀類型面積、景觀類型面積百分比、平均斑塊面積、斑塊數目、斑塊密度、平均形狀指數和平均分維數等指標，利用ArcGIS和FRAGSTATS 4.0軟件提取各景觀格局指數，從分布面積、破碎化、形狀方面研究苔草景觀結構變化.各指標計算方法及生態意義參考文獻［25］和Fragstats用戶指南.

利用轉移矩陣法研究苔草景觀與其他景觀類型間的相互轉換.通過ARCGIS空間分析模塊對1992、1999、2006和2012年4期遙感影像解譯圖進行空間疊加分析，屬性數據整理后得到1992-1999、1999-2006和2006-2012年3個時段苔草景觀與其他景觀類型相互轉化的面積.轉移矩陣的表達式［26］為：

式中，S為面積，n為轉移前后景觀類型數，i、j（i，j＝1、2、…、n）分別為轉移前、轉移后的景觀類型，Sij為前一期的i類景觀轉變成后一期的j類景觀的面積.矩陣中每一行元素代表前期i類景觀向后期各類景觀的流出信息，每一列元素代表后期的j類景觀從前期的各類景觀的流入信息.

圖2 1992、1999、2006和2012年鄱陽湖濕地景觀類型Fig.2 Landscape types of Lake PoyangWetland in 1992，1999，2006 and 2012

利用分布質心遷移法研究苔草景觀空間分布的變動情況.借助ARCGIS的空間分析工具生成1992、1999、2006和2012年4個時期苔草各斑塊的分布質心，并生成各斑塊質心的經緯度，運用公式（2）計算得到各期苔草景觀分布質心，通過對景觀分布質心的比較，反映不同時期鄱陽湖濕地苔草景觀在空間上的變化特征.質心坐標的計算公式［27］為：

式中，X和Y分別為按面積加權得到的質心經度和緯度，Xi和Yi分別為苔草景觀第i個斑塊的經度和緯度，Ci為苔草景觀第i個斑塊的面積，n為苔草景觀的斑塊總數目.

2 結果與分析

2.1 苔草景觀格局變化

2.1.1 苔草景觀結構變化 研究期間，鄱陽湖濕地苔草景觀面積經歷了先逐漸增大后減小的變化過程（表1），最大分布面積為2006年的1019.7 km2，占研究區面積的33.73%，與1992年相比，苔草景觀面積增加了423.22 km2，擴張近71%；2012年苔草景觀面積為737.72 km2，較2006年減少了281.98 km2.斑塊數、斑塊密度與面積的變化趨勢一致，而平均斑塊面積表現為先逐漸減小后增大的趨勢，這表明苔草景觀的破碎化程度也經歷了先增大后減小的變化過程.從景觀形狀來看，4期的平均分維數和平均形狀指數無明顯變化趨勢，基本保持穩定，說明苔草景觀在自然狀態下形狀的不規則性變化較小.

表1 1992-2012年苔草景觀格局指數Tab.1 Changes of class-level indexes of Carex landscape during 1992-2012

2.1.2 苔草景觀轉移變化 苔草景觀除了面積發生變化外，其分布區域也在研究期間發生明顯改變，這意味著苔草景觀與其他景觀類型之間進行著較為頻繁的轉入與轉出過程.1992-1999年間，苔草景觀主要與蘆荻以及光灘景觀發生相互轉換，而與水體間的轉換極少（表2）.該階段苔草景觀轉出的主要方向為蘆荻景觀，有114.94 km2的苔草景觀轉變為蘆荻景觀，占轉出總面積的70%，轉為光灘景觀部分的面積占轉出總面積的27.32%；而轉入部分也主要來自蘆荻景觀，共有142.82 km2的蘆荻景觀轉變為苔草景觀，占轉入量的52.96%，而光灘景觀有124.85 km2轉變為苔草景觀，占轉入量的46.30%.在1999-2006年間，苔草景觀面積進一步擴大，達到1019.70 km2，該階段苔草景觀轉出方向仍以蘆荻景觀為主，占轉出總面積的76.92%，轉為光灘景觀部分占轉出總面積的15.67%；而轉入部分則與前一階段不同，光灘成為該階段的主要轉入景觀類型，占轉入總面積的57.66%，而蘆荻景觀的轉入部分占轉入總面積的28.32%，此外，也有66.17 km2的水體景觀轉變為苔草景觀，占轉入總面積的14.02%，明顯高于上一階段.在2006-2012年間，苔草景觀面積大幅減少，有506.39 km2的苔草景觀轉出為其他景觀類型，其中有297.31 km2轉變為水體景觀，占轉出總面積的58.71%，是該階段的主要轉出方向，其次是光灘，轉移面積為126.14 km2，占24.91%；與此同時，也有部分其他景觀轉入為苔草景觀，最主要的轉入來源為蘆荻景觀，轉入面積為155.22 km2，占轉入總面積的67.17%，另外，還有29.46%來自于光灘景觀，而水體景觀轉入部分極少，僅占轉入部分的1.37%.

表2 3個時段苔草與其他景觀類型之間的轉移面積（km2）Tab.2 Transfer among Carex and other landscape types in three different periods

上述分析可以看出，研究期間苔草景觀與其他景觀類型之間進行著頻繁的相互轉換，但不同時段其轉移方向及轉移量存在較大差異.1992-1999和1999-2006年期間，苔草景觀主要轉出為蘆荻景觀，2006-2012年間則主要轉出為水體景觀；而3個時段的轉入部分主要來自蘆荻和光灘景觀，占總轉入面積的86%以上.

2.1.3 苔草景觀質心遷移變化 研究期間，苔草景觀分布質心均位于大湖區的西南部，但不同時期，分布質心的遷移方向有所不同.在1992-1999年間，鄱陽湖濕地苔草景觀分布質心向西北方向偏移了739.87 m，整體向贛江中支入湖河口形成的三角洲方向推進，質心點高程由1992年的12.94m略升高到1999年的13.01 m；1999-2006年間，苔草景觀分布質心又向東偏南方向偏移了1527.19 m，年均偏移量（218.17 m／a）明顯大于前一階段（105.70m／a），該時期質心點向遠離湖岸方向推進，質心點高程明顯降低，降低了0.36 m；而在2006-2012年間，分布質心向南遷移477.38 m，年均偏移量（79.56 m／a）最小，質心點高程升高了0.12 m，這一階段分布質心略表現出向湖岸方向推進（圖3）.

圖3 1992-2012年苔草景觀分布質心遷移變化Fig.3 Centriods shifting of Carex landscape during 1992-2012

2.2 鄱陽湖水位變化

1992-2012年間，鄱陽湖年均水位波動頻繁（圖4），多年平均水位為13.20m，最大值出現在1998年，為15.61 m，最小值出現在2011年，為10.96 m，年均水位最大差值為4.65 m.從多年變化曲線來看，鄱陽湖年均水位整體表現出一定的下降趨勢.2006年為相對枯水年，年均水位為11.55 m，低于多年平均值1.65 m；1999年為相對的豐水年，年均水位達到14.12 m，高于多年平均值0.92m；而1992和2012年的年均水位也高于多年平均值，分別為13.33和13.74 m.

圖4 1992-2012年鄱陽湖星子站年均水位變化Fig.4 Annualwater level change of Xingzi Station of Lake PoyangWetland during 1992-2012

由于受入湖河流及長江徑流過程的影響，不同年份鄱陽湖水文變化過程有所差異.研究期間，水位年內變化雖然均呈單峰模式（圖5），但2006年水位變化過程最為平緩，最高水位為16.72m，最低水位為7.84m，年內變幅為8.88m；而1999年水位變化過程最為劇烈，最高水位達到21.71 m，最低水位為7.83 m，年內變幅達到13.88 m，1992和2012年的水位變化過程則介于前兩者之間，年內變幅分別為12.41和11.84m.若以年內最高水位為界將鄱陽湖水位過程分為漲水和退水2個階段，則2006年退水時間相對提前（6月21日），退水過程最為緩慢，日均水位降低0.05 m；2012年退水時間相對滯后（8月13日），退水過程相對較快，日均水位降低0.07 m；而1999年自7月21日開始退水，退水階段水位日均降低值最大，為0.08m／d.

圖5 1992、1999、2006和2012年鄱陽湖水位變化過程Fig.5Water level changes of Lake Poyang in 1992，1999，2006 and 2012

表3 不同高程帶苔草景觀面積百分比構成Tab.3 The area percentages of Carex landscape in different elevation zones

2.3 苔草景觀對水文變化的響應

2.3.1 苔草景觀分布與結構對水文變化的響應鄱陽湖濕地苔草景觀的空間分布主要受地貌及水文條件影響.對于秋季苔草而言，地貌高程與濕地退水過程的影響更為重要.從苔草的分布高程來看（表3），研究的4個年份中，苔草均分布在16 m高程以下，其中12～14 m高程帶是苔草最為主要的分布區，但不同年份各高程帶上苔草面積占比不同，反映了苔草主要分布高程的變化.在枯水年（2006年），12 m以下高程的苔草面積占比高于其他年份，而14～16 m高程的面積占比低于其他高程，說明枯水年的低水位引起苔草分布高程出現一定程度的下移.

表4 退水過程不同階段經歷時間Tab.4 Duration of different stages in the process ofwater recession

從苔草景觀分布面積來看（表1），枯水年（2006年）苔草面積遠高于其他年份，但最小面積并未出現在豐水年（1999年），而是出現在相對的平水年（1992年），這說明水位僅是影響苔草景觀分布的重要影響因子之一，苔草景觀的分布還受到其他水文因子的影響.通過對4個年份退水過程分析發現，不同年份退水過程各階段歷時差異明顯（表4），在苔草分布的主要高程區間，水位由16m降到14m，以苔草分布面積最大的2006年歷時最長（36 d），其次為2012年（29 d），而苔草分布面積最小的1992年歷時最短（14 d）；當水位由14m繼續下降到12m，2006年歷時最短（8 d），其次為2012年（18 d），而1992年歷時最長（41 d）.結合4個年份的苔草景觀面積可發現，中灘位（14～16m高程帶）的退水歷時長且低灘位（12～14m高程帶）退水歷時短，苔草景觀面積則大，反之，則小.據此可初步推測，中灘位的緩慢退水和低灘位的快速出露聯合作用下的水文經歷更有利于苔草的萌芽生長與擴張，形成面積較大的苔草景觀；相反，中灘位的快速退水和低灘位的緩慢出露聯合作用下的水文經歷則會對苔草的萌發與分布產生抑制作用，這一定程度上反映退水過程對苔草景觀分布具有重要影響.

與此同時，隨著水位的年際間升降，苔草景觀空間結構也發生相應變化.在低水位年份（2006年），鄱陽湖濕地的洲灘大面積出露，尤其在“五河”河口及湖心地帶，由河流沖淤作用形成諸多大小不一的洲灘出露水面，在一定的高程帶上形成了苔草適生的水文環境，苔草開始萌芽、生長，苔草空間上呈較為明顯的片狀分布格局，苔草斑塊數目較多，而平均斑塊面積較小，苔草景觀的破碎化程度相對較重；而在高水位年份（1999年），由于河口與湖中部分洲灘被水體所淹沒，苔草的分布區域主要集中在湖周及河口地帶高程相對較高的洲灘上，苔草景觀空間上呈現出條帶狀分布格局，苔草分布的斑塊數目較少，平均斑塊面積較大，景觀破碎化程度相對較輕.而斑塊平均形狀指數與平均分維數對水位變化并不敏感，苔草斑塊始終在自然狀態下呈現出不規則狀.

2.3.2 苔草景觀轉移對水文變化的響應 由于水位年際間的變動，苔草分布區域及分布高程發生改變，導致苔草景觀與其他景觀類型間不斷進行轉換.當處于相對的高水位年份（如1999、2012年），苔草分布高程有所上移，侵占先前的蘆荻景觀分布區，然由于濕地洲灘地貌的復雜性以及水文情勢的多變性，部分原苔草生長區域形成更有利于蘆荻生長的水文環境，使苔草景觀被蘆荻景觀所取代；此外，還有部分原苔草分布的低位洲灘由于長期的水淹而不利于苔草自身的生存，轉變成為光灘和水體景觀；而處于相對的低水位年份（2006年），苔草的分布高程有所下移，部分光灘被苔草所侵占，原苔草分布的高位灘地則轉變為蘆荻景觀，此外，受局地特殊的水文與地貌條件影響，也有部分蘆荻景觀轉變為苔草景觀.

2.3.3 苔草景觀質心對水文變化的響應 隨著苔草分布區域與分布高程的變化，苔草景觀的分布質心也不斷發生遷移.從景觀質心遷移方向與水位變化情況可看出，苔草景觀質心遷移方向與水位升降緊密相關.在水位上升時期（1992-1999、2006-2012年），苔草的主要分布區域向湖岸帶和入湖河流河口區的較高灘位轉移，其景觀質心會發生向湖岸方向的遷移；而在水位降低時期（1999-2006年），苔草分布高程下降，湖中出露的灘地、入湖河口以及湖岸帶的中低灘位被苔草侵占，其主要分布區域向湖心低位洲灘方向擴張，從而引起分布質心也隨之向湖心方向遷移.

3 結語

利用1992、1999、2006和2012年4期Landsat TM／ETM+遙感影像數據，從景觀生態學角度出發，分析了鄱陽湖濕地典型植被—苔草景觀的空間變化，并對其與水文過程變化之間的關系進行初步探討，主要得到以下結論：

1）1992-2012年間，鄱陽湖濕地年均水位波動頻繁，然整體略呈下降趨勢.不同年份濕地水文變化過程差異明顯，其中2006年水位變化最為平緩，退水過程最慢；而1999年水位變化最為劇烈，退水過程最快.

2）鄱陽湖濕地秋、冬季苔草景觀分布主要受地貌高程和水文過程影響.苔草景觀分布在16 m高程以下，而12～14 m高程帶是其最主要的分布區間；苔草景觀分布面積受到水位的影響，但退水過程影響更為重要，尤其是中灘位（14～16m高程帶）與低灘位（12～14m高程帶）退水過程的聯合作用對苔草景觀的分布起到促進或抑制作用.

3）苔草景觀空間格局與水位密切相關，在低水位年份，苔草景觀的破碎化程度較重，景觀質心向湖心方向遷移；在高水位年份，其景觀破碎化程度較輕，景觀質心會向湖岸方向推進.

鄱陽湖濕地植被景觀格局的變化受多種因素影響，雖然水文過程起到主要的控制作用，但其他因素（如泥沙沖淤、土壤環境、人為開墾、火燒、放牧等）的影響也不容忽視.目前，淡水濕地植被景觀格局與水文變化關系研究雖取得一定進展，但研究的深度還十分有限，未來還需更為長期的系統觀測與模擬試驗才能定量地揭示兩者之間的作用機理；同時，也需要加強其他因素在濕地植被景觀格局變化中的作用研究，從而進一步豐富和完善濕地植被格局演變理論.

致謝：感謝中國科學院鄱陽湖湖泊濕地觀測研究站在野外點位數據采集時提供的幫助；同時感謝中國科學院南京地理與湖泊研究所陳宇煒研究員，孫占東、賴錫軍副研究員提供的水位數據.

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Landscape pattern changes of Carex and its response to water level in Lake Poyang Wetland

ZHOU Yunkai1，2，BAIXiuling1，2??＆NING Lixin1，2
（1：Institute ofNatural Resources and Environment，Henan University，Kaifeng 475004，P.R.China）
（2：College of Environment and Planning，Henan University，Kaifeng 475004，P.R.China）

The formation and evolution of vegetation landscape are controlled by the hydrological processes in freshwater wetlands. Based on the Landsat TM／ETM+remote sensing images，the landscape information on Lake PoyangWetland in 1992，1999，2006 and 2012 was extracted by using decision tree classification.The spatial variation of Carex landscape was analyzed by means of landscape pattern index，transfermatrix and centriod shiftingmethods.Meanwhile，the relationship between Carex landscape and hydrological processeswas also preliminarily discussed.Results showed that the distribution and area of Carex landscape in autumn were influenced by the water level and recession process of Lake PoyangWetland during the study period，the slow recession of intermediate-elevation（14-16m）areas and fastemersion of low-elevation（12-14m）areas play amore important role in the formation and expansion of Carex landscape than thewater level.The spatial pattern Carex landscape in Lake PoyangWetland was closely related to the annualmean water level.In the year of low annualmean water level，the distribution elevation of Carex landscape is relatively low，some exposed mudflats were occupied by Carex landscape，and the original distribution areas of Carex landscape were partly replaced by Phragmites and Triarrhena landscape，the fragmentation degree of Carex landscape was relatively heavy. While in the yearwith high annualmean water level，many low bottomlandswere submerged，the elevation of Carex distributed was relatively high.Many regions of Phragmites and Triarrhena landscape were occupied by Carex，while the original distribution areas of Carex landscape became partlymudflatorwater landscape types.Affected by the risingwater level，Carex landscapemainly shifted and centered on the high zones of estuary of input rivers and lakeshore，thus the fragmentation degree of Carex landscape was relatively light.In addition，water level inter-annual fluctuation will affect the centroid position of Carex landscape，with centriodshifting to the lakeshore during the rising water level；vice verse to the lake center during the falling water level falling.

Carex；landscape pattern；water level change；response；Lake Poyang Wetland

DOI 10.18307／2017.0410

?2017 by Journal of Lake Sciences

?國家自然科學基金項目（41101089，41371450）資助.2016-03-18收稿；2016-10-14收修改稿.周云凱（1980～），男，博士，副教授；E-mail：ykzhou2009＠126.com.

??通信作者；E-mail：bxling＠163.com.