基于集对分析与三角模糊数的滨海湿地生态系统健康评价

滨海湿地是海洋和陆地相互作用形成的生态交错带,对自然环境变化和人类活动作用响应最为敏感,使其成为相对脆弱的生态系统。科学评价滨海湿地生态系统健康状况及其胁迫因子,对湿地生态系统恢复重建与可持续发展具有重要的现实意义。针对湿地生态系统评价问题的不确定性和模糊性特征,运用压力-状态-响应(PSR)模型构建滨海湿地生态系统健康评价指标体系,运用层次分析法确定了各指标的权重,根据集对分析原理定量描述评价样本与评价标准等级之间隶属关系的模糊性,利用分段三角模糊数表示集对差异度系数的连续变化过程和不确定性,进而建立了基于集对分析与三角模糊数耦合的滨海湿地生态系统健康评价模型,并将该模型应用于海兴湿地生态系统健康现状评价。结果表明:海兴湿地生态健康综合联系数为-0.380,相应的级别特征值为3.760,系统整体处于一般病态水平。其中压力系统、状态系统和响应系统的级别特征值分别为3.580、3.976和2.948,说明海兴湿地生态系统的自然状态受到了人类活动过度干扰,外界胁迫引起系统的结构失调和服务功能衰退。影响系统健康的主要因子为农药施用强度、水资源开发利用率、湿地面积退化率、水体富营养化、环保投资占GDP比重、湿地保护意识等。该模型计算过程简单直观,评价结果客观合理,在湿地生态系统健康评价中具有参考价值。     

沿海湿地生态系统健康预警指标体系的设计

依据压力-状态-响应(presure-state-response,PSR)模型,分析了沿海湿地生态系统健康的相关影响因素,通过问卷调研和专家访谈法对影响因素进行调适,并对其进行信度检测,构建了湿地生态系统健康预警指标体系,采用层次分析法确定权重;进一步将湿地生态系统健康指标体系划分为5个健康等级,以江苏省为例,给出各项指标相应的健康等级标准,并设计了反映湿地生态系统健康状况的预警灯显表,可为湿地管理和决策部门制定政策提供依据。     

基于RS和GIS的生态系统健康评价

生态系统健康评价可以认识区域生态系统健康状况、识别生态环境问题,为制定科学的生态保护对策提供依据,对提高可持续发展和环境管理具有重要的指导作用。文章由压力-状态-响应（P-S-R）概念模型建立了生态系统健康评价指标体系和评价模型,运用RS和GIS技术及统计学分析法,形成程序化、系统化的生态系统健康评价技术方法体系,并以高平市为案例,运用定量的方法对其生态系统健康进行综合评价及分级研究,通过对压力、状态、响应评价结果及健康综合评价结果的分析,结合高平市生态系统健康的自然条件状况与人类活动影响,探讨了影响区域健康的因素,为高平市资源的合理利用与保护提供科学依据。结果表明该技术对生态系统健康评价是切实可行的。     

基于景观格局的辽河三角洲湿地生态安全分析

以1990年和2005年遥感影像为基本信息源,在GIS技术支持下,在对辽河三角洲湿地景观格局分析的基础上,采用破碎度、分离度、优势度等景观格局指数和景观类型脆弱度为评价指标研究辽河三角洲湿地景观生态安全。20世纪90年代以来大规模的资源开发,加剧了辽河三角洲湿地景观的破碎化程度,使景观优势度增高,多样性下降。从1990-2005年,研究区主要湿地景观类型水稻田、苇田、滩涂的干扰程度有所增加,生态安全度均有所下降,表明人类对自然湿地生态系统的干扰越来越明显。总体来说,15年来研究区整体景观生态安全度呈现下降趋势。以往湿地生态安全的研究主要集中在环境脆弱性和保护策略方面,研究层次着重在生态系统层面,而从景观格局角度对湿地景观生态安全的研究涉及较少,文章涉及的是景观生态学可持续发展研究的一个新领域,所提出的内容实质上是景观生态安全定量表征的方法探讨。应用景观生态学方法研究生态安全,揭示景观结构与功能关系并进一步分析区域生态环境的变化趋势及其内在因素,不但为辽河三角洲湿地及其生物多样性的保护和资源开发提供了科学依据,而且丰富和发展了我国生态安全研究的理论与方法。     

天然湿地生态系统评价技术研究进展

当前湿地科学已成为世界各国研究重点,其中湿地评价技术是热点之一。文章回顾了国内外河口、河流和湖库湿地生态系统评价指标体系、湿地生态环境质量现状及脆弱性及其生态系统健康评价技术、湿地生态系统功能、效益、价值评价技术研究现状以及新技术在上述这些领域中的应用。这些研究多是针对常规环境条件下小空间尺度、单一类型或单一动力作用下的湿地生态系统功能、效益和环境质量方面的评价。在此基础上,考虑宏观尺度上湿地生态系统与其周围生态系统的相互作用以及非常规环境条件下湿地生态系统的响应机制,提出完善天然湿地生态系统评价技术需要发展的几个方面,包括湿地-河流生态系统评价、湿地生态系统对临近区域及其子系统可持续发展的影响评价、湿地生态系统反馈评价以及极端条件下湿地生态系统评价技术。     

辽河三角洲湿地退化及其保护对策

辽河三角洲湿地是我国重要的河口湿地之一,其芦苇面积居亚洲之首,该区也是重要的石油与粮食生产基地。农业开发和石油开采导致湿地面积日益减少,在自然和人为干扰下湿地来水减少、水盐失衡、生境质量下降,芦苇湿地、红海滩和各种珍稀鸟类面临严重威胁。在分析本区降水、径流、泥沙、景观格局变化对湿地生态系统影响的基础上,提出以下对策:协调经济开发和湿地保护,统筹湿地资源;实行流域统一管理,保证湿地生态需水;实施生境管理和生境调整;调整产业结构,发展生态经济。     

环长株潭城市生态系统健康评价

城市生态系统健康是区域可持续发展的基础.本文以环长株潭城市群作为研究对象,根据压力—状态—响应(PSR)模型,选取25个指标构建城市群城市生态系统健康评价指标体系,采用熵值法确定指标权重,以模糊综合评价法建立评价模型,对环长株潭城市生态系统健康进行评价.结果表明:总体来看,环长株潭城市生态系统健康水平处于"较健康"状态(0.236 2),处于一个良性发展阶段;城市群内部健康水平存在较大差异,不同地区的城市生态系统健康状况不同.长沙市和株洲市的隶属度为"健康",湘潭市和益阳市属于"较健康"状态,岳阳市和常德市属于"临界状态",衡阳市属于"不健康"状态,娄底市的隶属度为"病态".未来,环长株潭城市群要加强城市生态服务功能建设,缩小城市群内部差距,提升城市生态系统健康水平.     

湿地生态风险评价中生物完整性指数研究进展

湿地是陆地与水域之间的过渡地带,是地球上生产力最高的生态系统。湿地生态风险评价的实际应用将使人们更好地理解物理、化学和生物风险源如何影响湿地,并为湿地管理提供科学支撑,这就要求确定湿地生态健康评价指标的完整性。生物完整性指数以环境生态毒理学数据为依据,是进行生态系统健康风险评价的最有力工具。大中型无脊椎动物作为易选择的分类群,可用于湿地评估的生物完整性指数的建立,土壤动物特别是线虫类群作为湿地土壤和水环境健康评价的指示生物具有广阔前景。通过线虫分子毒理学等研究方法,可优化出生物完整性指数体系,建立扰动背景下的湿地生态风险评价模型,为湿地污染的监测、防控和修复,提供理论依据和实践方法。     

基于PSR模型的松嫩平原西部湿地生态环境评价

以1986年和2000年遥感影像作为信息源，在GIS技术的支持下建立了松嫩平原西部湿地空间信息数据库。以压力一状态一响应(PSR)模型作为研究方法，建立了一套湿地生态环境评价指标体系。通过选取反映压力、状态及响应等的指标，对该区湿地生态环境的动态变化进行了分析。得出基本结论，(1)15年来该区人为干扰压力不断加强，造成人工湿地增加，天然湿地减少，湿地生态环境服务功能下降。(2)15年来该区湿地内部结构和状态发生显著变化，湿地景观异质性在不断增加，湿地破碎化及退化严重。(3)15年来湿地对人类活动干扰的响应是湿地面积在不断减少，人类对湿地变化的响应是建立湿地保护区，保护区的面积在不断增加。     

基于生态系统管理的湿地概念生态模型研究

湿地是地球上的一种重要生态系统,基于生态系统管理理念,进行湿地保护与管理,既是湿地科学发展的必然结果.也是当前湿地保护与管理的客观需求.湿地生态模型是以湿地生态系统作为研究对象的模型,是对湿地生态系统组成、结构、过程和功能进行简化、类比或抽象,是用来反映湿地生态系统各种过程和关系的定性或定量化工具.湿地概念生态模型是各类湿地生态模型中最基本的类型,是对湿地生态系统组成及其相互关系的一种简约的定性表达,特别是指人类活动影响下湿地生态系统因子变化及其相互关系的概念性表达.湿地概念生态模型构建的主要目的是旨在识别人类活动对湿地生态系统的驱动与胁迫,这些驱动与胁迫产生的一系列生态效应,以及湿地生态系统对此所表现出来的特征.湿地生态系统是一个多层次、多因子组成的,结构复杂、功能多样、具有多向反馈和调节机制的复杂大系统或巨系统.影响系统状态或驱动系统变化的因子众多,既有来自系统内部的、也有来自系统外部的,它们对系统造成的影响往往具有联动关系和因果效应.湿地概念生态模型就是在生态系统管理理论指导下,将这些系统因子及其关系抽象并提取出来,以"驱动-胁迫-效应-表征"为主线,判断系统变化与演化背后存在的因果关系,构建能够反映系统变化与演化特征和规律的结构性关系网络模型.湿地概念生态模型研究的意义在于在科学与决策之间架起一座桥梁,为实施湿地生态保护与管理提供指导,同时为建立湿地数量化模型奠定基础.     

辽东湾大凌河口湿地土壤微生物群落分析

土壤微生物对湿地生态系统的物质转化和能量流动具有重要作用,目前对天然湿地的微生物资源及群落结构缺少研究。应用PCR-DGGE技术研究辽东湾大凌河口湿地土壤中的微生物群落结构,并对其群落组成进行分析,结合冗余分析（RDA）方法考察环境因子对微生物群落结构的影响。共设定7个站位采集土壤样品,直接提取样品中微生物的总DNA,以巢式PCR扩增细菌16S rDNA-V3区片段,应用变性梯度凝胶电泳（DGGE）技术分离片段,研究河口区湿地土壤细菌的群落结构。结果表明：辽东湾大凌河口区土壤具有较为丰富的细菌种群,主要包含Proteobacteria、Actinobacteria和Bacteroidetes几大类门,且同一季节采集的样品在聚类分析图上聚类成簇。RDA分析表明,土壤的温度与盐度2个变量分别解释了6.5%、2.3%的土壤细菌群落结构变化,表明大凌河口区土壤的群落结构变化是多种环境因子共同作用的结果,其中温度的影响略大于盐度。     

黄河水量统一调度实施前后河口三角洲生态环境变化研究

全流域水量统一调度是缓解黄河断流,维护流域生态环境的重要举措。水量调度效果如何,河口生态环境变化状况是非常重要的衡量指标。文章提出了评价水量调度效果的河口生态环境对比指标,并尝试运用遥感技术、水文数据和调查资料,对比分析了水量调度前后河口三角洲生态环境变化情况。结果表明,黄河水量统一调度后,河口三角洲最小河道生态基流在非汛期基本得到满足,断流现象不再发生,径流入海率和输沙入海量有所增加,淡水湿地面积逐渐增多,物种多样性明显得到改善。这反映出黄河流域水量统一调度后,河口三角洲生态环境正逐步恢复。     

流域河口湿地生态健康与湿地发育关系研究

河口湿地作为一个独立的＂活体＂,有着其自身的地理发育、成熟和衰老的生长过程。以大洋河河口湿地为例,运用面积积分曲线和分维度指数计算大洋河流域发育阶段及河口湿地生长过程,得出如下结论,（1）在河流流域地貌发育早期,河流底蚀、侧蚀、溯源侵蚀强烈,河流含沙量高,泥沙在河口地区沉降而易形成河口湿地;随着流域地貌发育到壮年期,河流泥沙含量输出稳定,河口湿地面积继续扩张;到流域地貌发育晚期,侵蚀减弱,河流含沙量减少,河口湿地缺乏稳定的泥沙供应,在河湾水动力作用下逐渐萎缩、直至消亡。（2）人类活动直接影响河口湿地环境的物理、化学和生物组份,改变了河口泥沙的输入量及沉积环境,人类活动实际上是直接或间接地缩短了河口湿地的发育时间,加速了其发育进程。（3）针对不同发育阶段的河流,在制定河口湿地保护政策和修复措施时,必须充分考虑其地质历史发育特征,政策的制定要符合其生长规律。     

Assessment of wetland ecosystem health in Lower Songkhram,Thailand

A study was conducted to assess the ecosystem health of Lower Songkhram wetland in Thailand, using a newly developed wetland ecosystem health index (WEHI) based on analysis of field survey and secondary data of the most dominant physical, environmental and socio-economic factors extracted by principal components analysis (PCA). The most influential physical, environmental and socio-economic factors identified were rainfall and awareness and participation of the local community, which had positive effects, whereas soil electrical conductivity (EC), biochemical oxygen demand (BOD) and urban development had negative effects. Based on the results, 9 of the 40 land units of the study area were in very good or good health, 11 in reasonable health, while 20 were found to be in poor or even very poor condition. These findings will be useful for decision-makers in planning and executing an effective and holistic strategy to prevent further wetland degradation.     

湿地生态系统服务价值评价去重复性研究的思考

重复计算一直是困扰湿地生态系统服务价值评价的一个难点问题。湿地生态系统服务的复杂性及其组成分的非线性容易导致在计算湿地生态系统服务价值时容易导致重复计算,如果不能正确的去除湿地生态系统服务价值评价中重复计算的部分,会使评估结果的可信度降低。湿地生态系统服务价值评价的重复性计算主要体现在两个方面,总服务价值评价中的重复计算和部分服务之间的重复计算。湿地生态系统服务由湿地生态系统和生物多样性产生,并为人类福祉做出贡献,在这一过程中,湿地生态系统功能与服务的复杂的关系及服务之间的因果关系容易导致在计算生态系统总的服务价值时重复计算的产生,也就是分类时存在重复计算。部分服务之间的重复计算则主要是由于指标的模糊不清、参数的重复和评价方法的选择导致的。通过分析湿地生态系统服务价值评价重复性计算产生的原因,文章提出了一个具体的解决框架,包括最终服务的确定、指标的明确、模型的构建以及评估方法的选择等。首先,将湿地生态系统服务分成中间服务和最终服务,以最终服务作为最终要评价的服务;其次,针对部分服务中可能存在的重复计算,从指标和参数的明确、评价方法的选择和数学模型的构建等方面进行解决;最后,构建一个优化的湿地生态系统服务价值评价体系。希望通过这些解决办法来降低湿地生态系统服务价值评价中重复计算的可能性,以期更加准确的评估湿地生态系统服务。     

湿地生态系统服务功能评估研究进展

介绍了湿地生态系统服务功能评估发展历程和生态系统服务价值评估的理论基础,对湿地生态服务功能评估的流程、方法、指标体系建立给出了参考范例,并探讨了生态服务价值评估在方法和技术上需要改进的几个方面,主要包括评价方法的统一、生态过程价值的理解、计量参数修正、标准和体系的选择、对生态服务功能状态好坏分级评估。阐述了生态系统服务价值评估还存在某些问题及有待今后发展的理论和方法来改进和完善的途径。     

滇池湖泊生态系统水动力学模拟

针对滇池富营养化状况,依据滇池生态环境建设规划,在以前研究工作的基础上,综合考虑湿地植物、底泥、水域条件变化,根据水动力学原理建立了垂向平均的二维生态系统水动力学模型,模拟了滇池现有水体、拆除防浪堤水域扩展后水体和滇池湿地建成后总水体3种情况的流场和浓度场,以及入滇河道达标排放后的水质浓度场,分析了湿地植物和水域扩展对滇池流场的影响,以及水域扩展、湿地植物、入湖河流达标排放对滇池水质的影响。结果表明,水域拓展对滇池流场的影响是局部的,湿地植物对滇池流场的影响主要发生在湿地区域。水域拓展对滇池水质具有一定影响,TN、TP平均质量浓度由2.08和0.19 mg.L-1(现有水体)降至1.69和0.16 mg.L-1;人工湿地建设对滇池水体TN、TP浓度影响较大,湿地建成后平均质量浓度降至0.76和0.05 mg.L-1,基本达到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类水质标准;人工湿地建设完成并且入滇池河流达标排放后,TN、TP平均质量浓度分别降至0.17和0.01 mg.L-1,水质明显改善。因此,人工湿地建设及入滇池河流的达标排放对滇池生态环境的改善具有重要作用。     

湿地生态系统CO2净交换、水汽通量及二者关系浅析

湿地生态系统碳循环是陆地碳循环研究中的重要组成部分,对于全球变化具有重要意义。水汽通量是影响湿地生态系统碳循环最重要、最基本的生态因子之一,与湿地生态系统CO2净交换密切相关。本文在总结湿地生态系统CO2净交换与水汽通量变化基本规律及其主要影响因子的基础上,从宏观和微观2个方面分析二者之间的内在关系。从宏观上看,湿地生态系统本身的特点决定了CO2净交换与水汽通量之间必然是相互影响、相互制约的;就微观而言,叶片尺度上的气孔行为是水分蒸腾和净碳通量这两个生理生态过程相互联系的纽带。最后,对湿地生态系统CO2净交换与水汽通量关系的研究方向提出展望。