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水 利 学 报

２０２４年 ２月 ＳＨＵＩＬＩ ＸＵＥＢＡＯ 第 ５５卷 第 ２期

文章编号：０５５９ － ９３５０（２０２４）０２ － ２３８ － １５

基于遥感影像的上荆江典型洲滩植被适宜区分布特征研究

袁景耀，孙昭华，李芷晴，周炜兴，陈 立

（武汉大学 水资源工程与调度全国重点实验室，湖北 武汉 ４３００７２）

摘要：江心洲滩是长江中游河漫滩重要组成部分，厘清洲滩上植被生长适宜区域的分布特征，以及这些区域所应
满足的淹没频率临界条件，是生态护滩规划设计和三峡建库后洲滩植被变化预测的重要前提。本文选取上荆江关
洲和突起洲分别作为卵石夹沙和沙质型洲滩的典型代表，基于 Ｌａｎｄｓａｔ遥感影像提取了 １９８６—２００２年的长时序洲
滩淹水范围和植被信息，改进并利用水文特性与影像数据相结合的方法计算了滩面上不同位置的淹没频率和植被
频率，分析了二者间的响应规律，确定了植被生长适宜区对应的淹没率条件。研究结果表明：两类洲滩上都存在
低、高植被频率区像元相对集中，而中等植被频率区像元较为分散的规律，根据植被频率分布特征，可将滩面区
域划分为高频次植被覆盖区、中频次植被覆盖区、过渡区和不适宜区，各区之间的植被频率临界值分别为 ８０％、
５０％、２０％；滩面不同位置的淹没频率是影响植被频率的主导因素，从长时期平均来看两类洲滩上的淹没频率 －
植被频率响应关系符合统一的 Ｌｏｇｉｓｔｉｃ曲线，根据该曲线可确定出各区域的临界淹没条件分别为年均 １８ｄ、４３ｄ、
９２ｄ。在年均淹没天数大于 ９２ｄ的区域内，随着淹没天数增加，植被频率迅速减少至 １０％以下。本文的方法和认
识可为三峡建库后坝下游洲滩植被演替趋势预测提供参考。
关键词：上荆江；江心洲；植被；遥感影像；淹没频率；临界条件
中图分类号：ＴＰ７９ ｄｏｉ：１０．１３２４３?ｊ．ｃｎｋｉ．ｓｌｘｂ．２０２３０４５７
文献标识码：Ａ
１ 研究背景

河漫滩植被具有净化水质、防冲促淤、稳固岸滩和提供栖息地等多种功能，基于这些功能的生态护
岸或护滩技术在河道（航道）整治中得到了越来越多的应用，然而生态型整治工程实施后常出现 “青黄
带” 分界现象 ［１ － ２］ ，某个高程以下植被覆盖度和生物量明显低于预期 ［３］ 。在国外一些建坝河流上，曾出
现洪水频次被削减之后河漫滩植被向低处扩张的现象，导致滩地阻力增大、河道行洪能力降低 ［４］ ，一些
研究还试图通过水库调控下泄流量来防止这种不利发展趋势 ［５］ 。在我国长江中下游，上游建坝后大洪水
削减是否会导致大量洲滩植被孳生以及是否可通过水库调控以避免该种局面，也是备受关注的问题。由
此可见，厘清河漫滩上适宜植被发育和维持的条件，对于河流生态修复与调控具有重要意义。
河湖滨岸带植被之所以呈条带状或斑块状分布，是由于受基质粒径、营养条件、淹没历时和频率
以及植被种类等多种因素的综合影响 ［６ － ９］ ，其中起决定作用的是淹没历时和频率。目前有不少研究针
对湖泊湿地建立了淹没频率与植被丰度之间的响应关系 ［７，１０ － １３］ ，但针对河滨湿地的研究还较少。相比
于湖滨湿地，由于冲积河道狭长而不规则，其洲滩或岸滩具有两方面特殊性：一是输沙动力沿河宽分
布极不均匀，地形与基质组成既有明显横向梯度，又呈现一定空间随机性；二是水位涨落幅度更大，
来流的年际、年内变化会驱使滩地的淹没时机、频次和历时具有强烈的时间随机性。对一些河流的研
究表明，即使滩地植被受多种随机因素影响，但其总体分布格局仍由淹没频率和历时所主导。然而这
些研究多基于碎片化的实地调查，其样本数量少，仅能形成较为定性的认识 ［１４ － １６］ 。还有一些研究尝试

收稿日期：２０２３ － ０７ － ２７
基金项目：国家自然科学基金项目（５１８７９１９８）；水利部三峡后续研究项目（１２６３０１００１０００２０Ｊ００５）
作者简介：袁景耀（ １９９９ － ），硕士生，主要从事坝下河流生态演变研究。Ｅ － ｍａｉｌ：ｙｕａｎｊｉｎｇｙａｏ＠ｗｈｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
通信作者：孙昭华（１９７６ － ），博士，副教授，主要从事水力学及河流动力学研究。Ｅ － ｍａｉｌ：Ｌｎｓｚｈ＠１２６．ｃｏｍ
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