潮滩主要分布于海陆交界的淡咸水交汇地带，是一个高度动态和复杂的生态系统，其在区域生态安全、人类生存环境及区域经济发展方面都具有重要作用^[1]。潮滩的形成与发育主要受潮流和泥沙的影响，海潮潮位的变化和水文泥沙运移的不同决定了潮滩地貌及景观格局分布^{[2, 3]}。海岸线作为潮流和泥沙差异最直观的体现，其变迁在一定程度上决定了潮滩土壤的水盐状况，而水盐状况是影响潮滩盐沼植被发育和演替的决定性因子^{[4, 5, 6]}，因而岸线变迁对潮滩盐沼植被景观格局的形成具有重要影响。

黄河口潮滩盐沼属于典型的平原型淤泥质潮滩，在自然和人为影响下其景观结构不断发生变化。目前，关于黄河三角洲的景观演变已开展大量研究，且这些研究已涉及区域湿地景观格局动态变化^[7]、河口区域冲淤变化和滩涂演变^{[8, 9]}、自然驱动下海岸线变迁^{[10, 11, 12]}以及人类活动对区域景观格局变化的影响^[13]等。尽管这些研究已从不同角度揭示了黄河三角洲湿地的景观演变特征，但关于岸线变迁对不同区域潮滩盐沼景观格局异质性的研究还比较缺乏，而关于不同区域岸线变迁与潮滩植被景观格局异质性之间的动因关系研究还较少。此外，自2002年开始实施的黄河调水调沙工程在水沙输运、防洪冲淤和改善河口生态等方面取得了明显成效，但就调水调沙工程长期实施对于河口区域岸线变迁和潮滩景观异质性影响的研究还鲜有报道。鉴于此，基于2001、2005和2010年3期TM遥感影像，运用GIS技术，分析了黄河三角洲不同区域(Ⅰ区，刁口段；Ⅱ区，东营港及临近岸段；Ⅲ区，河口段；Ⅳ区，南部莱州湾岸段)潮滩盐沼的景观演变与海岸线变迁的动因关系，研究结果可为黄河口潮滩盐沼的保育与科学管理提供重要科学依据。

现代黄河三角洲 (37° 40′ N—38°10′ N,118° 41′ E—119° 16′ E)主要位于东营市和滨州市境内，属暖温带季风气候区，具有明显的大陆性季风气候特点。该区年平均气温12.1 ℃，无霜期196 d，≥10 ℃的年积温约4300 ℃，年均蒸发量1962 mm，年均降水量为551.6 mm，70%的降水集中于7、8月，其独特的地理位置和气候特征在世界范围内的湿地生态系统中具有较强的代表性。研究区土壤类型主要为隐域性潮土和盐土^[14]，植被以盐生植被为主，植物种群组成简单，主要以芦苇(Phragmites australis)、柽柳(Tamarix chinensis)、碱蓬(Suaeda salsa)为主。本文选取现代黄河三角洲的潮滩盐沼作为研究对象，通过遥感水边线确定海岸线范围，以平均高潮线和低潮线作为潮滩盐沼的分界线，其中3期图像均以2001年的平均高潮线为陆上分界线以保证陆上面积的一致。

本文采用黄河三角洲2001、2005和2010年空间分辨率为30 m的3期TM影像数据、1∶5万地形图数据以及现场踏勘数据。以ArcGIS和ENVI为技术平台，通过目视解译对研究区域景观类型进行划分(通过野外现场踏勘检验，遥感影像解译精度均在85%以上)。3期TM影像所使用的坐标系均为高斯-克吕格6度分带的北京1954坐标系。利用ArCGIS软件的空间分析中的叠加分析功能计算景观类型转移和变化趋势。水沙数据来源于黄河水利委员会2001—2010年黄河水沙公报。

景观格局演变的研究需要确定一个景观分类标准，依据此标准对目标区域进行分类，从而实现不同时期景观格局的比较研究。本文参照国内外已有相关研究^{[15, 16, 17, 18]}，参照Ramsar《湿地公约》中的湿地定义，结合研究区域的实际情况和本研究目的，将黄河口潮滩盐沼区域的景观分类系统确定为光滩(BF)、碱蓬盐沼(JP)、碱蓬-柽柳-芦苇盐沼(JCL)、芦苇盐沼(LW)、盐碱地(YJ)、河库沟渠(HG)、潮沟(TC)、盐田养殖池(YZ)和居民工矿用地(JG)9种类型。根据黄河三角洲滨海区域冲淤演变规律，将研究区划分为4个区，即Ⅰ区(刁口段)，Ⅱ区(东营港及附近岸段)，Ⅲ区(河口段)，Ⅳ区(南部莱州湾岸段)(图 1)。

图 1 2001—2010年黄河三角洲海岸线变迁 Fig.1 Changes of coastline in the Yellow River Delta during 2001—2010

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2001—2010年，黄河三角洲岸线总长度增长，增长量为22.13 km，增长率平均为2.21 km/a(表 1)。 其中，2001—2005年增长了13.60 km，年均增长率为2.72 km/a；2005—2010年增长了8.53 km，年均增长率为1.71 km/a。就不同区域而言，Ⅲ区(河口段)岸线整体呈增长趋势，但仅其北汊沙嘴区域呈向海淤积趋势，而偏南的大沙嘴则呈持续侵蚀状态。Ⅰ区(刁口段)岸线整体呈减少趋势，而Ⅱ区(东营港及附近岸段)和Ⅳ区(南部莱州湾岸段)的岸线相对稳定，其增长或缩小均不明显。就潮滩面积而言，2001、2005和2010年潮滩盐沼面积分别为652.03 km²，672.17 km²和673.75 km²，研究时期内年均增长2.17 km²，年增长率为0.33%(表 1)。其中，2001—2005年潮滩盐沼面积增加20.14 km²，年均增长率为0.62%，高于2005—2010年潮滩面积的年均增长率(0.05%)。与岸线变迁规律一致，潮滩盐沼面积的变化主要发生在Ⅰ区和Ⅲ区。其中Ⅰ区潮滩盐沼面积由2001年的222.18 km²缩减为2005年的174.06 km²，并持续缩减为2010年的164.54 km²，年均缩减5.76 km²。Ⅲ区由2001年的380.54 km²持续增加为2010年446.71 km²，年均增长6.62 km²。比较而言，2001—2005年Ⅰ区潮滩盐沼年均缩减率为4.33%，高于2005—2010年的年均缩减率(1.09%)。 2001—005年Ⅲ区潮滩盐沼的年平增长率为3.17%，高于2005—2010年Ⅲ区潮滩盐沼面的年平均增长率(0.26%)。Ⅱ区在2001—2010年的潮滩盐沼面积略有减少(3.16 km²)，处于基本稳定状态；Ⅳ区在2001—2010年的潮滩盐沼面积则持续增加，年平均增加1.64 km²。

不同区域潮滩盐沼主要景观类型分布均表现为随距海远近呈明显带状分布，由近及远依次为光滩、碱蓬盐沼、碱蓬-柽柳-芦苇盐沼和芦苇盐沼(图 2)。

图 2 不同时期黄河口潮滩盐沼景观类型分布 Fig.2 Landscape distribution of salt marshes in the Yellow River Delta in 2001, 2005 and 2010

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2001、2005和2010年3个时期不同景观类型的面积分布及所占比例基本一致，其中，2001年面积及比例最大的景观类型为芦苇盐沼(30.36%)，其次为光滩(23.76%)、碱蓬盐沼(21.93%)和碱蓬-柽柳-芦苇盐沼(21.75%)，2005年面积及比例最大的景观类型为碱蓬-柽柳-芦苇盐沼(21.75%)，其次为光滩(22.34%)、芦苇盐沼(20.56%)和碱蓬盐沼(19.83%)，2010年面积及比例最大的景观类型为碱蓬-柽柳-芦苇盐沼(26.36%)，其次为光滩(21.86%)、碱蓬盐沼(18.50%)和芦苇盐沼(14.66%)，4种景观类型面积占区域潮滩面积的80%以上。2001—2010年，光滩、碱蓬盐沼和芦苇盐沼呈持续减少趋势，面积分别由2001年的154.93、143.02 km²和197.95 km²减少为2010年的147.31、124.63 km²和98.75 km²，年均减少率为0.49%、1.29%和5.01%，碱蓬-柽柳-芦苇盐沼则呈波动变化，面积由2001年的142.08 km²增加为2005年的186.03 km²，到2010年略微减少为177.58 km²。就其他景观类型而言，研究时期内的盐田养殖池、河库沟渠、盐碱地以及居民工矿用地的面积均呈不同程度的增长，且以盐田养殖池的增长速率最快(2010年较2001年增长了23.18倍)。河库沟渠和居民工矿用地的面积及比例亦呈明显的增长趋势(所占比例分别增长了8.08%和0.78%)。

整体来说，光滩、碱蓬盐沼和芦苇盐沼面积在2001—2005年间呈减少趋势(表 2、图 3)。

比较而言，Ⅰ区光滩面积的减少最为剧烈，由51.31 km²减少为39.07 km²，减少率为23.85%。而Ⅲ区的光滩面积存在一定程度的增长，5年间增长了10.94 km²。与此同时，Ⅰ区的芦苇盐沼景观面积减少了15.23 km²，Ⅲ区减少了43.15 km²，这两个区域贡献了潮滩芦苇盐沼面积变化的97.76%。碱蓬盐沼变化同样发生Ⅰ区和Ⅲ区，其中Ⅰ区碱蓬盐沼减少16.65 km²，而Ⅲ区碱蓬盐沼增加6.10 km²。相比之下，Ⅱ区和Ⅳ区的光滩、碱蓬盐沼和芦苇盐沼面积的变化均不明显。在景观转化方面，因海岸蚀退造成的光滩面积减少了35.24 km²，占其全部转移面积的40.03%。同时，约有57.45 km²的光滩随植被演替转换为碱蓬盐沼、碱蓬-柽柳-盐沼盐沼和芦苇盐沼，转换面积分别为7.54、22.20 km²和12.71 km²。芦苇盐沼主要转换为碱蓬-柽柳-芦苇盐沼，转换面积为43.27 km²，占其全部转移面积的43.19%，另有36.47 km²的芦苇盐沼转换为盐田养殖池，占其全部转移面积的36.40%。碱蓬盐沼减少主要是转化为碱蓬-柽柳-芦苇盐沼(31.67 km²)和光滩(23.66 km²)的缘故。2001—2005年，Ⅰ区碱蓬-柽柳-芦苇盐沼略有减少(3.32 km²)，Ⅲ区碱蓬-柽柳-芦苇盐沼则呈明显增加(46.45 km²)，这两个区域贡献了潮滩碱蓬-柽柳-芦苇盐沼面积变化的98.13%。Ⅲ区碱蓬-柽柳-芦苇盐沼的增长主要取决于芦苇盐沼的转化(43.27 km²)，占新增面积的41.18%(表 3)。

2005—2010年，光滩、碱蓬盐沼和芦苇盐沼面积继续减少。就不同区域而言，Ⅰ区的光滩面积继续减少，由39.07 km²减少为31.39 km²。Ⅲ区的光滩面积在此间增长了1.62 km²，增加量较2001—2005年低9.32 km²。与此同时，Ⅰ区的芦苇盐沼面积减少了7.64 km²，而Ⅲ区的芦苇盐沼面积减少了31.63 km²，这两个区域贡献了潮滩芦苇盐沼面积变化的99.47%。碱蓬盐沼变化同样发生Ⅰ区和Ⅲ区，其中Ⅰ区碱蓬盐沼减少5.63 km²，而Ⅲ区碱蓬盐沼减少6.40 km²。相比之下，Ⅱ区和Ⅳ区的光滩、碱蓬盐沼和芦苇盐沼面积的变化均不明显。在景观转换方面，因海岸蚀退造成的光滩面积减少了34.19 km²，占其全部转移面积的42.35%。同时，约有46.54 km²的光滩随植被演替转化为碱蓬盐沼、碱蓬-柽柳-芦苇盐沼和芦苇盐沼，转化面积分别为25.85、9.73 km²和5.42 km²。芦苇盐沼减少的主因是转化为碱蓬-柽柳-芦苇盐沼，转化面积为45.04 km²，占全部转移面积的50.33%，另外，芦苇盐沼中有33.87 km²转化为河库沟渠，占其全部转移面积的37.85%。碱蓬-柽柳-芦苇盐沼在此间略减的原因主要是转化为碱蓬盐沼(33.64 km²)和芦苇盐沼(27.13 km²)(表 3)。

比较而言，Ⅰ区4种主要景观类型随岸线的变化规律基本一致，均表现为持续向陆方向变化。其中，光滩向陆平均移动2.58 km，碱蓬盐沼向陆平均移动距离为1.79 km，碱蓬-柽柳-芦苇盐沼和芦苇盐沼向陆平均移动距离分别为1.42km和1.12 km，光滩受岸线变化的影响最大。在Ⅲ区，4种景观类型均表现为持续向海方向变化。其中，光滩平均向海推进距离为2.58 km，碱蓬盐沼向海平均推进距离为1.95 km，碱蓬-柽柳-芦苇盐沼和芦苇盐沼向海平均推进距离分别为2.16km和1.32km，亦是光滩受岸线变化的影响最大。此外，Ⅲ区在2001—2005年的岸线淤积速率(229.55 m/a)低于2005—2010年(287.25 m/a)，这可能与黄河调水调沙的长期实施有关。

图 3 不同时期景观类型向海和向陆方向扩张/收缩趋势 Fig.3 Expansion/contraction trends of landscape to seaward and to landward direction in 2001, 2005, 2010 以2001年海岸线为基准线，计算不同时期不同景观类型距离海岸线的平均距离，其中向陆方向为负，向海方向为正

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对研究年份内潮滩湿地面积与年输沙量、年输水量及岸线长度进行相关性分析，结果表明，湿地面积与黄河年输沙量(r=0.855^*)和区域海岸线长度(r=0.910^*)达到了极显著正相关水平(P＜0.01)，而其与黄河年输水量(r=0.226)之间的相关性未达到显著水平(P＞0.05)。可见，黄河入海泥沙量和海岸线长度对潮滩湿地面积的影响程度要高于黄河年输水量对潮滩湿地面积的影响程度。

黄河三角洲是中国乃至世界各大河三角洲中海陆变迁最活跃的地区，其面积在河流泥沙淤积和海洋动力侵蚀的双重作用下逐年发生变化^[19]。黄河三角洲各海岸段的淤积与侵蚀历史各不相同，各海岸段的底质、地形、地貌、水动力学特征、冲淤状态等各有差别^[20]，由此导致其岸线变化及潮滩盐沼面积具有明显的空间异质性。北部刁口段(Ⅰ区)属蚀退型海岸，该岸段自黄河1976年改道清水沟流路后，由于失去了泥沙来源的有效补给，加之沉积物以粉砂为主，呈较松散状态，稳定性较差^[21]，极易受到海洋动力侵蚀而导致岸线蚀退以及潮滩盐沼面积的减少。尽管近几年的侵蚀速率已有所降低，但仍属侵蚀较强烈的岸段^[5]。本研究亦得到类似的研究结果，2001—2010年Ⅰ区潮滩盐沼面积持续减少，且2001—2005年的减少速率高于2005—2010年潮滩盐沼的减少速率。研究还表明，2001—2010年Ⅲ区潮滩盐沼面积持续增加，且2001—2005年的增加速率高于2005—2010年潮滩盐沼的增加速率。现行河口段(Ⅲ区)的岸线变迁与潮滩盐沼面积变化取决于两方面原因：一是清水沟流路自1996年改道清8汊后，老河口因失去水沙供应，区域海洋水动力作用使其受到持续侵蚀。又因该区的泥沙颗粒较细，极易被波浪掀起，从而引起口门附近淤积缓慢，而老河口附近近于往复流，流速较大，造成岸段进一步侵蚀后退^[8]；二是河口段改道清8汊之后，黄河携带泥沙向海淤积-延伸-摆动和侵蚀同时存在，侵蚀速率较慢，该区域总体呈淤积状态。黄河入海水沙量年际变化是Ⅲ区岸线的淤积和潮滩盐沼面积变化的重要影响因素。据利津站水沙观测数据可知(图 4)，自2002年开始的调水调沙工程极大的增加了黄河的水沙输运能力，其年总径流量和年输沙量分别由2001年的46.53亿m³和0.20亿t增加为2010年的195.63亿m³和1.68亿t，这显著增加了黄河河口段的淤积速率 。其中，2001—2005年黄河入海年平均输沙量为1.78亿t，高于2005—2010年的年平均输沙量(1.33亿t)，这在一定程度上解释了现行河口段2001—2005年的增加速率高于2005—2010年的原因。在本研究中，东北部东营港及附近岸段(Ⅱ区)属于基本稳定岸段，这是该区域由于防潮岸堤的构建，使海岸蚀退得到了有效控制，另外有研究表明^[9]，受渤海冷流南下的影响，现行河口区域的入海水沙通过潮流和风力的作用难以输运到Ⅱ区导致区域潮滩未出现淤积。本研究中，莱州湾岸段(Ⅳ区)潮滩盐沼面积在研究时期内略有增加，这种变化一方面由于防潮岸堤的构建，使海岸蚀退得到了有效控制；另一方面可能是由于清水沟区域持续蚀退，侵蚀的泥沙在水动力作用下不断输运到Ⅳ区而导致该区域面积呈增加的趋势^[16]。

图 4 2001—2010年黄河入海年总径流量和年总输沙量 Fig.4 Annual runoff and sediment discharge of the Yellow River Delta from 2001 to 2010 以2001年海岸线为基准线，计算不同时期不同景观类型距离海岸线的平均距离，其中向陆方向为负，向海方向为正

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岸线变迁直接导致了潮滩盐沼沉积物水分、盐分以及理化性质的差异，进而决定了植被分布的景观格局。已有研究表明，黄河三角洲潮滩盐沼的盐分含量和海拔均表现出明显的空间分异，其在岸线垂直方向上的分布代表了盐生植被的演替序列，这导致黄河口潮滩盐沼植被分布表现为随距海远近和海拔高低呈明显带状分布^[3]。这与本研究不同区域内随距海远近不同，光滩、碱蓬盐沼、碱蓬-柽柳-芦苇盐沼和芦苇盐沼呈明显带状分布的研究结果相一致。李兴东对黄河三角洲植物群落与环境因子间对应关系的研究表明，植被的动态变化与沉积物水盐及有机质含量的动态变化显著相关，而水盐动态是植被演替的重要制约因素^{[22, 23, 24]}。吴志芬等对该区盐生植被与土壤盐分的定量研究表明，盐生植被的类型、空间分布、植株所含化学成分、生物累积强度以及演替等与土壤含盐量密切相关^[25]。从高盐分的沿海光滩开始，随距海距离增加，在盐分有所降低情况下，较先形成一年生的盐生碱蓬群落。随着碱蓬群落的生长以及滩面高程的增加，尽管地下水埋深增加，但沉积物盐分并无太大改变。而柽柳等一些多年生盐生植物由于种子萌发后可迅速形成发达根系，因此具有更强的适应性，使得碱蓬群落逐渐被柽柳所取代而演替为碱蓬-柽柳群落或柽柳群落。柽柳的生长加快了沉积物的脱盐过程，随着沉积物盐分的进一步降低，一些耐盐能力稍低的植物表现出更明显的竞争力，使得柽柳群落逐渐演替为柽柳-芦苇群落。反之，随着岸线蚀退，海水入侵以及沉积物盐分的增加，上述植被正向演替将发生逆向演替代^[26]。整体而言，在海岸淤积区域，随着岸线向海推进，植被类型表现出正向演替的趋势且向海推进，而在海岸蚀退区域，植被类型表现为逆向演替且向陆推进，这与本研究不同区域中各景观类型的转移规律相一致。本文研究还发现，在河口淤积段，2001—2005年各植被类型向海方向演替的速率明显低于2005—2010年，这可能与黄河调水调沙工程的长期实施有关。前述可知，黄河自2002年调水调沙后，每年入海的水沙量大幅增加(图 4)，黄河入海的年总径流量和年输沙量由调水调沙工程之前的46.53亿m³和0.20亿t(2001年)急速增加为调水调沙之后的192.96亿m³和3.69亿t(2003年)，尽管2003年之后年输沙量有一定程度的减少，但总体仍维持在较高的水平上(2009年最低为0.57亿t)，而调水调沙之后黄河入海年总径流量则一直稳定在＞100亿m³的水平。黄河入海水沙量的增加一方面加快了河口的淤积速率，导致黄河造陆速率加快，陆地面积的增加为植被快速发育和演替提供了基础；另一方面，由于黄河在调水调沙过程中携带大量淡水入海，大量淡水的输入可在一定程度上降低新生潮滩的盐分含量，从而更易于植被的发育与演替。

(1)2001—2010年黄河三角洲海岸线总长度增长，研究区总面积增加。刁口段岸线侵蚀较严重，陆地面积持续减少；河口段岸段淤积和蚀退同时存在，但海岸线和湿地面积总体均呈增长趋势。

(2)岸线变迁直接决定了潮滩盐沼面积的增长或缩减，但其在不同区域的影响程度差异较大，变化主要发生在Ⅰ区和Ⅲ区。岸线变迁明显影响潮滩景观格局的变化，植被类型的向海或向陆演替方向与岸线淤积或蚀退相一致。

(3)黄河调水调沙工程长期实施一定程度上影响了河口段的淤积速率和植被景观类型的演替速率。