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.     

滨海湿地类自然保护区的成本-效益研究——以江苏盐城湿地珍禽国家级自然保护区为例

以江苏盐城湿地珍禽国家级自然保护区为例,分析了滨海湿地生态系统所提供的生态系统服务及保护该系统所产生的成本.采用市场价值法、影子工程法和专家评估法估算了保护区内滨海湿地生态系统服务价值.2010年盐城保护区内滨海湿地生态系统产生的保护成本为8.18× 109元,其中管理成本为1.95× 107元,机会成本为8.16× 109元;保护区产生的效益为1.83× 1010元.结果表明,盐城保护区获得的效益远大于其付出的成本,盐城保护区的存在具有经济学上的收益优势.因此,在盐城滨海湿地建立自然保护区具有巨大的生态效益,这种优势更多地体现为长期的综合效益,且难以用货币形式直接兑现.对待自然保护区建设与管理应形成整体、长期的理念,不能因短期利益和局部利益而牺牲自然保护区,真正做到对保护区的永久保护和持续利用.     

长江流域湖泊湿地生态环境状况分析

在对长江流域湖泊湿地长期调查或考察的基础上,首先明确了长江流域湖泊湿地的战略地位,进而提出其当前存在的人水争地等主要生态环境问题。在此基础上从气候变化以及人类活动的角度对湖泊湿地在调蓄洪水、净化水质、保护湖泊生物多样性等方面的功能和关系作了探讨。认为随着经济发展和人口的增加,人水争地矛盾将愈来愈突出,加之种种因素造成的生态环境破坏,流域湖泊湿地生态环境压力将愈来愈大,并业已成为国民经济发展的制约因素。文章可为寻求长江流域湖泊湿地治理及管理对策提供基础资料或信息。     

中国西南不同湿地类型水鸟多样性评价

水鸟是反映湿地生态系统健康的指标之一,对不同湿地水鸟多样性进行评价能提出有利于湿地生态系统健康良性发展的湿地管理措施,亦能更好地保护水鸟资源。为缓解近年来中国自然湿地退化和消失的问题,中国政府积极推进实施了大量修复自然湿地和新建人工湿地的工程。然而受限于人力、物力和经费,当前对自然湿地和人工湿地水鸟多样性的系统调查和评价多局限于单一地点或局部区域。因水鸟的分布具有地域性,从地域尺度进行不同湿地类型水鸟多样性评价将更为客观,公众科学数据为区域大尺度数据获取提供了可能。本研究借助中国观鸟记录中心数据,比较了2014年1月至2018年2月中国西南4省(市)自然湿地和人工湿地的水鸟物种多样性和组成相似性;结果共记录到9目19科139种水鸟,其中有94.96%的物种分布于自然湿地,67.63%的物种分布于人工湿地;各类群水鸟在自然湿地中的物种数均高于人工湿地。结果说明自然湿地在水鸟保护中具有重要栖息地功能,人工湿地能为大部分水鸟提供栖息地,但不能完全代替自然湿地。自然湿地中的湖泊湿地、河流湿地和沼泽化草甸以及人工湿地中的水库、城市人工景观水面和娱乐水面是水鸟,特别是受威胁水鸟分布的重要湿地类型;建议政府部门重点对上述湿地亚类进行合理的规划和管理。     

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。     

现代黄河三角洲湿地动态变化及保护对策

以4期遥感影像数据为基础,采用遥感和地理信息系统技术,对现代黄河三角洲湿地进行了分类.结果表明,在1977-1987年间,湿地有河流、沼泽和滩涂3种类型,1987年后,又增加水库、水田、虾池和池塘等人工湿地类型.受黄河来水和人类活动的影响,河流、沼泽湿地面积呈减少趋势,而水库、水田、虾池、滩涂湿地面积明显增加.该湿地面临的主要问题有:黄河来水偏少,湿地生态用水难以保障;黄河断流对湿地生态系统的影响严重;湿地受到一定程度的污染;不合理开发对湿地造成影响.今后,应从以下方面做好湿地保护工作.加强对黄河和地区水资源的统筹管理,保障湿地用水;开展湿地资源保护规划编制工作,指导黄河三角洲湿地保护与开发;调整农业结构,发展节水农业;加强对海水养殖业的宏观调控,全面规划,合理布局,发展生态养殖;加强对滩涂和浅海海域湿地生物资源的保护,防止贝类及鱼类资源的衰退;加强湿地污染监测和控制,减少河流及面源对湿地的污染影响;加强国际交流与科研合作,提高湿地管理水平.     

敦煌阳关自然保护区湿地监测体系构想

湿地是地球表面水陆相互作用而形成的独特而重要的生态系统,在保护生物多样性、维持生态平衡、维护生态安全等方面具有重要的作用.特别是敦煌阳关保护区湿地作为戈壁沙漠中的一颗绿色明珠,其动态变化与周边地区的发展紧密相连.因此,及时、全面、准确地掌握和研究敦煌阳关保护区湿地的动态变化显得尤为重要,不仅能有效缓解湿地保护与利用、开...     

滨海湿地类自然保护区的成本效益研究——以江苏盐城湿地珍禽国家级自然保护区为例

以江苏盐城湿地珍禽国家级自然保护区为例,分析了滨海湿地生态系统所提供的生态系统服务及保护该系统所产生的成本。采用市场价值法、影子工程法和专家评估法估算了保护区内滨海湿地生态系统服务价值。2010年盐城保护区内滨海湿地生态系统产生的保护成本为8.18×109元,其中管理成本为1.95×107元,机会成本为8.16×109元;保护区产生的效益为1.83×1010元。结果表明,盐城保护区获得的效益远大于其付出的成本,盐城保护区的存在具有经济学上的收益优势。因此,在盐城滨海湿地建立自然保护区具有巨大的生态效益,这种优势更多地体现为长期的综合效益,且难以用货币形式直接兑现。对待自然保护区建设与管理应形成整体、长期的理念,不能因短期利益和局部利益而牺牲自然保护区,真正做到对保护区的永久保护和持续利用。     

南四湖湿地景观格局变化的生态系统服务价值响应

利用1987-2010年5期卫星遥感影像监测南四湖湿地景观格局变化,并且采用市场比较法、影子工程法、工业制氧成本法、碳税法和价值替代法等多种评估方法对南四湖湿地景观格局变化的生态系统服务功能价值响应进行深入探讨.结果表明,南四湖湿地中大量芦苇、荷田等自然湿地景观转化为养殖水域、水稻田等人工湿地,景观格局趋于破碎化;湖泊湿地景观格局变化对于湿地的供给功能、调节功能、文化功能和支持功能均有影响,其中对供给功能和调节功能影响最大.以2010年不变价计算,南四湖湿地景观格局变化导致2010年湿地生态系统服务功能价值比1987年减少3.06亿元,其中大气成分调节功能价值损失11.7亿元,净化功能价值损失3.77亿元,涵养水源功能损失0.65亿元,物质生产功能价值增加13.06亿元,其他功能价值对湿地景观格局变化的响应不明显.     

淀山湖湿地及其生态功能与利用

淀山湖是上海市唯一的淡水湖泊，面积约６２ｋｍ＾２，淀山湖湿地的形成主要是地质、地貌、气候、水文等自然因素和人类活动影响长期相互作用的结果。本文着重讨论了淀山湖湿地的生产功能和环境生态功能，并对湖泊湿地的利用与保护提供了建议。     

淀山湖湿地及其生态功能与利用

淀山湖是上海市唯一的淡水湖泊，面积约６２ｋｍ２。淀山湖湿地的形成主要是地质、地貌、气候、水文等自然因素和人类活动影响长期相互作用的结果。本文着重讨论了淀山湖湿地的生产功能和环境生态功能，并对湖泊湿地的利用与保护提供了建议。     

基于群落数量特征的喀斯特湿地森林群落优势种分析

草海湿地是贵州省最大的天然淡水湿地湖泊,具有典型高原喀斯特湿地特征,作为国家一级保护鸟类黑颈鹤的主要越冬栖息地,对其展开各方面研究具有重要意义。之前对草海的研究主要集中在湖泊水体富营养化[1-2]、土壤重金属污染[3-5]、浮游植物与水生生物时空分布及保护区生态环境恢复等领域,而对草海湿地流域汇水区域森林生态系统的研究鲜有报道。采用典型标准样地调查法、群落数量特征和Kikvidze-Ohsawa优势种判定法,对草海湿地流域不同坡度的森林植物群落优势种及群落特征进行分析。结果表明,(1)草海喀斯特湿地流域森林群落主要以松科(Pinaceae)、壳斗科(Fagaceae)、杜鹃花科(Ericaceae)、蔷薇科(Rosaceae)、忍冬科(Caprifoliaceae)、禾本科(Gramineae)、莎草科(Cyperaceae)、菊科(Asteraceae)等植物为主。(2)采用IV-Kikvidze-Ohsawa优势种评判法对不同坡度森林植物群落优势种比例分析发现,随坡度的增加优势种比呈现出先减少后增加的趋势,乔木群落优势种比例变化拐点在斜坡,灌木和草本群落拐点在陡坡。(3)采用SDR4-Kikvidze-Ohsawa优势种评判法对不同坡度森林植物群落优势种比例分析,发现乔木群落优势种比例随坡度的增加而加大;灌木和草本群落优势种的比例随坡度的增加先减少后增加,优势种比例变化拐点为陡坡。(4)结合植物群落数量与Kikvidze-Ohsawa优势种评判法对植物群落进行分析发现,群落数量指标所包含信息量的多寡直接影响分析结果,因此在对群落优势种的研究中,应选择包含种群信息量较多的群落数量指标。     

几种植物对潜流型湖滨湿地中氮磷的处理效果比较

湖滨带是连接湖泊水域生态系统与陆地生态系统的一个功能过渡区,是湖泊的最后一道保护屏障。在河流的入湖口建造湖滨湿地,可有效净化入湖水中携带的部分有机污染物、营养盐等。湿地净化污染物的机理极为复杂,其中植被起着重要的作用。选择适当的植物是构建湿地系统的关键。以云南省抚仙湖北岸的湖滨湿地——马料河潜流型湿地为研究对象,探讨了美人蕉(Cannaindica),菖蒲(AcoruscalamusLinn),伞竹(Cyperusalternifolius),香蒲(Typhaelatifolia)四种不同植被系统的潜流型湖滨湿地去除污水中营养盐的效果,为抚仙湖湖滨带人工湿地的合理优化选择植物提供一定的依据。结果表明,四种植被系统的潜流湿地对总氮和总磷均有一定的去除效果。但是由于湿地长期运行而疏于管理,植物没有定期收割翻新,四种植物的氮磷去除率差别不太大,去除效果均不太佳。其中,美人蕉对总氮和总磷的去除效果较好,其去除率分别是30.4%,19.13%,其次为香蒲和伞竹,效果较差的是菖蒲。并且实验表明,暴雨对四种植物湿地氮的去除效果有很大的影响。连续几天的暴雨情况下,四种植物系统氮的去除率都很低。     

湖泊生态系统稳态转换理论与驱动因子研究进展

湖泊生态系统会在长期的人为胁迫和短期的强扰动下发生稳态转换,稳态转换前后湖泊生态系统的结构和关键过程会发生明显的变化,探求浅水湖泊稳态转换驱动因子是科学合理确定湖泊管理策略的关键所在。对湖泊生态系统稳态转换的理论内涵、驱动机制进行了总结和探讨。湖泊生态系统稳态转换的概念主要含有发生的突然性和难以预知性、系统的结构与功能发生明显变化以及存在多稳态现象等内涵;具有非线性、多阈值、多稳态,以及修复过程中的迟滞效应等特征。湖泊生态系统稳态转换的驱动因子可分为外部驱动和内部驱动两种类型。外部驱动包括外源性氮磷负荷、气候变化、风浪、湖泊水位等因子;外源性氮磷负荷和气候变化的影响具有长期性和累积性,通过逐步削弱湖泊生态系统恢复力进而引发稳态转换;风浪、湖泊水位等为突发性因子,往往表现为稳态转换的直接诱因。内部驱动包括鱼类、水生植物等因子;鱼类主要通过对水生植物、湖泊底质、浮游动物等生态组分的影响引发湖泊生态系统稳态转换;水生植物对湖泊清水稳态可能不仅存在正反馈作用,也会在一定条件下存在负反馈作用。今后应加强沉水植物生长消亡的主要环境与生物要素综合作用机理、湖泊稳态类型与主控因素等方面的研究。     

湿地生态系统固碳潜力研究进展

固碳是湿地生态系统一项重要的服务功能。文章通过对各种类型湿地的固碳量及其潜力进行分析,发现湿地的固碳潜力要高于其他类型的生态系统,维持和恢复湿地的固碳潜力对全球碳循环具有重要的意义。如果湿地遭到破坏或转为他用,其固碳能力就会随之下降,所以保护湿地是保证湿地固碳潜力优先考虑的管理措施。此外通过对泥炭湿地、沿海湿地、森林湿地和人工湿地的恢复措施及效果的分析,发现恢复和创造湿地可以恢复并增强湿地生态系统的固碳潜力,但针对湿地碳库的固碳措施需要进一步的探索和实践。     

不同干扰方式下松江湿地沉积物细菌群落结构特征

松江湿地是我国面积最大的天然城市湿地,沉积物微生物对湿地环境变化响应敏感.为了解不同干扰方式下松江湿地细菌群落多样性变化特征,运用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)技术,对比分析4种干扰方式(农业、工业、旅游和保护)对沉积物细菌群落结构的影响.结果发现:片段长度为91.5 bp的T-RF普遍存在于6个湿地中,除呼兰河口(农业)湿地外,均为最优势菌;87.5 bp T-RF只存在于呼兰河口(农业)和阿什河(工业)湿地,且为呼兰河口(农业)湿地最优势菌(41.15%);93.5 bp T-RF出现在金河湾(旅游)、白鱼泡(旅游)、太阳岛(旅游)和滨江(保护)湿地.细菌多样性指数滨江(保护)湿地最高,呼兰河口(农业)湿地最低.序列比对表明这些优势菌群分别属于变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes).冗余分析(RDA)结果表明,呼兰河口湿地(农业)细菌群落受总氮(TN)影响较大;阿什河湿地(工业)细菌群落与总碳(TC)、总磷(TP)、TC/TN和p H具有较高的相关性;太阳岛湿地(旅游)受p H和TC/TN影响较大;而金河湾(旅游)、白鱼泡(旅游)和滨江(保护)湿地细菌群落与环境因子相关性较小.本研究表明不同干扰方式下松江湿地沉积物细菌群落特征及其影响因子存在显著差异,结果可为松江湿地生态系统的保护与恢复提供科学依据.     

扎龙河滨湿地水体营养化污染特征及水环境恢复对策

对扎龙湿地水体富营养化污染状况进行调查，指出沼泽湿地、湖泊湿地TN、TP、BOD，等多项水质指标都已严重超标；阐明了营养物年季变化特征；总结了扎龙湿地水体富营养化发展趋势；提出了保障湿地供水、生态工程恢复及控制流域地表水污染的多项管理策略。     

湖滨带复合型人工湿地氮磷的去除效果

湖滨带是连接湖泊水域生态系统与陆地生态系统的一个功能过渡区,是湖泊的最后一道保护屏障。在河流的入湖口建造湖滨湿地,可有效净化入湖径流中携带的部分有机污染物、营养盐等。以云南抚仙湖北岸的湖滨湿地—马料河复合人工湿地为研究对象,探讨了湿地不同功能区去除氮磷的效果。研究表明,沉淀池除氮效果最不明显,在该区内有机氮可能发生矿化作用而转变为氨氮。有植物系统的潜流和表流区除氮效果较为明显,潜流区对氨氮、硝氮和总氮的平均去除率分别达18.0%、19.7%和22.6%;表流区对三者的平均去除率分别达50.4%、35.9%和43.5%。沉淀池对磷有一定的截留作用,且在进水污染物质量浓度较高时表现明显,平均截留率为14.9%。潜流和表流区除磷效果不明显,可能是因为湿地运行了两年多,土壤吸附交换达到平衡,影响了表流区的除磷效果。潜流区除磷效果受降雨影响较大,雨季时,总磷的平均截留率为12.1%,主要是不溶性磷的吸附和沉积;雨季末期,湿地流量较小,水体流动性差,系统内处于厌氧状态,出现磷释放现象。     

湿地鸟类多样性及其环境影响因子的研究进展

湿地鸟类在能量转换和维护生态系统的稳定性方面起着举足轻重的作用，同时也是监测、评价湿地生态环境极其敏感的指标．本文从物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性三个方面分析了湿地鸟类多样性．总结了环境因子对湿地鸟类多样性的影响，最后对湿地鸟类多样性的研究提出展望，为更好地保护湿地鸟类资源及生态环境提供科学依据．     

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。