江苏海滨湿地研究进展

江苏海滨湿地严重退化引起学术界的高度关注.从湿地资源开发利用、环境变化、生物多样性、生态系统功能、海平面变化对湿地的灾害风险评价、景观变化等内容方面,回顾了15年来江苏海滨湿地研究过程,并且总结研究变化趋势.结合江苏海滨湿地研究变化内容和趋势,指出了湿地研究的未来发展方向.     

盐城海滨湿地土壤水分空间特征与植被关系研究

在盐城国家级自然保护区内选择研究断面,进行野外监测,运用统计分析的方法,分析了盐城海滨湿土壤水分与植被的关系.结果表明:(1)自然条件下,从芦苇沼泽到米草沼泽,土壤水分呈明显的增加趋势,0~10 cm土层平均含水量从35.98%增加到46.10%;10~20 cm土层平均含水量从37.93%增加到44.80%;20~30 cm土层平均含水量从38.12%增加到46.84%.(2)人为影响下,土壤含水量在整体上表现出从陆地到海洋,先降低后增加的趋势.(3)在植被交错带,米草土壤含水量与斑块大小密切相关,随着斑块面积的增加而增加;芦苇土壤含水量与距海堤距离密切相关,对着距离的增加而增加.     

海滨湿地景观过程模型与模拟研究——以江苏盐城保护区核心区为例

景观过程模型已经成为深化景观变化研究的重要手段并日益受到重视。海滨湿地是一种高度复杂和动态变化的景观系统,构建景观过程模型能够从机理上解释湿地景观时空动态演变过程。研究中,将盐城国家级自然保护区核心区划分为人工管理区和自然湿地区两种模式,根据2000、2006、2011 年3 个时相的景观资料以及野外生态监测数据,构建海滨湿地景观过程模型,结果如下：①利用空间代替时间并结合灰色关联分析,确定了海滨湿地景观演变的关键影响因素为土壤盐度和水分;②运用人工神经网络的方法,分析了土壤盐度和水分的空间分异,并通过图层叠加和分级统计,得出了土壤盐度和水分的阈值范围以及变化规律;③运用GIS-Matlab-CA技术构建了基于关键生态过程的海滨湿地景观过程模型,模型总体精度都在80%以上,Kappa 系数都在0.7 以上,一致性检验结果表明空间位置一致率决定了整个景观模拟的精度;④运用已构建好的模型对研究区2012-2020、2025 年的结果进行了模拟预测,预测结果表明,盐城海滨湿地芦苇沼泽和米草沼泽扩张、碱蓬沼泽面积减少的趋势将愈加明显。     

土地利用变化对湿地景观连通性的影响及连通性优化效应——以江苏盐城海滨湿地为例

土地利用与土地覆盖变化对湿地景观的结构和功能产生深刻的影响。选择江苏盐城海滨地区为研究对象,应用遥感和地理信息系统技术,分析20年来土地利用变化对湿地景观连通性的影响,并以2007年湿地景观生态系统服务功能为基础,采用阻力面模型探讨湿地景观连通性优化途径及其效应。结果显示:①1987—2007年间,盐城海滨区域土地利用结构变化显著。其中耕地面积比重由36.72%上升为46.17%,自然湿地持续减少,面积由44.4%减为26.01%,人工湿地持续增加,面积由9.96%上升为18.72%;②随着区域人类土地利用活动的加强,光滩、碱蓬沼泽和芦苇沼泽的空间连通性降低,区域土地利用导致湿地景观之间生态流阻隔,景观生态服务功能减弱;③2007年湿地景观生态功能强度空间差异显著,以累积耗费距离面、生态源地、耗费路径为依据,对湿地景观连通路径优化结果表明,废黄河口和大丰港附近等关键区域对景观连通性和生态流影响最大,是景观生态节点优化的首要对象;④加强连通路径的关键区域优化、提高景观连通度是实现景观优化的关键。     

基于Landsat的黄河三角洲湿地景观时空格局演变

为全面揭示黄河三角洲湿地景观的演变,利用1973~2016年9期Landsat卫星影像,构建黄河三角洲湿地景观空间数据库,分析区域湿地景观的组成及其变化,应用景观格局指数分析方法,研究湿地景观格局演变的趋势,并结合质心模型探讨湿地景观空间位置的变化.结果表明：（1）黄河三角洲咸水湿地多分布于海岸带附近,淡水湿地多分布于河流沿岸,人工湿地多分布于距离海岸线15km以内的沿海区域以及河流沿岸.（2）黄河三角洲湿地总面积呈下降趋势,是由芦苇沼泽、翅碱蓬柽柳沼泽以及芦苇柽柳沼泽为主的自然湿地向人工湿地和非湿地的转换变化导致.（3）黄河三角洲湿地景观整体呈破碎化的萎缩趋势,景观空间构型不断朝破碎化、多样化,形状简单化的人工化特征突出的方向发展.（4）1973~1985年间,受黄河由刁口河流路改道清水沟流路初期的影响,加上充沛的淡水水源,黄河三角洲湿地呈以淡水湿地的东北向扩张变化主导;1985年后,黄河处于改道清水沟流路中后期,后又改至清8汊流路,加上黄河径流量的减少,使得区域湿地景观整体呈咸水湿地主导的东南方向萎缩变化.     

江苏盐城湿地的资源保护及可持续发展研究

江苏盐城湿地是国际重要的湿地之一,蕴含非常丰富的生物资源、土地资源和旅游资源.随着城市化和工业化进程加快,自然和人为因素使部分湿地生态功能退化,生物多样性正受到破坏和威胁.在此分析了盐城湿地的自然资源及面临的主要生态环境问题,并提出盐城湿地资源保护和可持续发展的相关对策.     

基于GIS的天津市滨海新区湿地演变分析

以1984年、1995年、2008年遥感影像和2004年滨海新区土地利用现状图为主要数据源,配合其它历史数据,在遥感与地理信息系统技术支持下,对天津市滨海新区1984-2008年期闻景观格局及其动态变化进行分析。结果表明在研究期内滨海新区湿地面积整体呈下降趋势,湿地面积占总面积比例由1984年的48．16％降低到2008年的31．86％,其中以2004—2008年湿地减少速度最快,5年内湿地面积减少14．70％,占土地总面积13．4％的湿地转出变为建设用地。这其中的变化有湿地向其他用地类型转出、其他用地类型向湿地的转入,也有湿地内部盐田、水域和未利用地之间的相互转换。湿地与其他土地利用类型相互转换中以湿地转出变为建设用地为主要变化方式。     

芦苇潜流人工湿地氮转移规律的定量分析

以大量试验资料为基础,对潜流型人工湿地的脱氮途径及规律进行了定量分析,并进行了脱氮机理的探讨.定量分析结果表明:潜流型人工湿地中,氨氮最大挥发量低于进水总氮的0.5%;湿地经过长期运行,基质吸附表现为惰性,仅为植物和微生物生长提供中介和场所;植物直接吸收量约占进水总氮的11%;微生物降解量约占进水总氮的50%,其中附着于基质表面的微生物降解量约为31%,附着于植物根系的微生物降解量约为19%.可见,微生物在潜流型人工湿地脱氮中起主导作用,植物的存在则进一步强化了微生物的作用.     

武汉城市湿地景观格局及生态系统服务功能演变轨迹与驱动机制

在城市化背景下,研究了湿地景观格局和生态功能的演变规律及影响因素,对湿地保护和国土空间规划具有重要指导意义。以武汉市为研究对象,分析了1980—2010年武汉市湿地土地利用时空变化轨迹及驱动过程轨迹,并通过InVEST模型等方法评估了1980—2020年武汉市生境质量、碳储量、洪水调蓄、景观文化4项生态系统服务功能及其驱动机制。结果表明：养殖、退耕还湿、演替、围垦和城市扩张等单一人为驱动过程主导了湿地景观格局演变,4项生态系统服务均有不同程度降低,退耕还湿、退养还湿等生态工程能够有效提升区域生态功能,但存在管理维护不足的问题。该研究成果有助于明确在快速城市化下湿地生态系统所受到的威胁,以便更好地提出长期湿地保护的对策及规划。     

围垦对海滨地区景观演变及其质心移动的影响——以盐城保护区部分区域为例

将盐城国家级自然保护区(新洋港-四卯酉河段)划分为未围区和围垦区,根据1984-2013 年6 个时相的景观资料,运用RS、GIS 技术和景观生态学方法,分析围垦活动影响下海滨湿地景观格局演变差异。结果如下:①未围区始终保持以自然景观为主,2013 年面积比例占84.6%;1984-2013 年,芦苇和互花米草湿地面积分别增长了4 770.6 和4 202.8 hm²,而碱蓬湿地面积减少了2 656.7 hm²。围垦区大致以2000 年为界,景观结构由自然景观占主导转为人工景观为主;除互花米草外自然植被面积呈下降趋势,而人工景观中水产养殖塘面积不断上升,2013 年比例达60.5%。②未围区景观破碎度自1995 年以后变幅较小,且保持在较低水平,维持在0.27~0.28,斑块形状趋于复杂、自然,景观多样性呈上升趋势,1984-2013 年上升了0.19。围垦区破碎化程度上升明显,1984-2013 年上升了0.27,整体景观趋于简单规则,景观多样性呈下降趋势,1984-2013 年下降了0.26。③未围区景观演变驱动力以自然因素为主,景观类型质心移动具有距离较为连续、方向相对单一的特征。而围垦区由于人类活动介入,围垦区景观类型质心移动更多地表现出无序多变、错综复杂的特征。     

江苏王港海岸湿地的围垦现状及湿地资源可持续利用

海岸湿地是全球生物生产量最高的生态系统之一,具有极高的资源开发价值和环境调节功能。王港地区是江苏沿海盐沼湿地发育的典型地区之一,随着盐沼湿地围垦的进行,湿地面积减少,环境退化。为了实现盐沼湿地资源的可持续利用,必须改变盐沼湿地开发利用的方式,发展科学的、有利于生态环境健康发展的产业,如开辟科研基地保护区、发展花卉、草坪业、滩涂生态旅游业、建立盐沼林牧复合生态系统、实行盐沼湿地的综合管理等,同时,还要严格执行相关的法律法规。     

基于可达性技术的农业旅游布局研究——以江苏省为例

以农业旅游示范点为研究对象,从可达性的视角探讨了江苏省农业旅游的空间布局现状,整个区域的可达性较好,平均可达性时间为26.50 min,景点的可达性在30 min以内的区域达到了64.53%。在此基础上研究了城市和农业旅游示范点布局的空间关系,农业旅游示范点距离城市平均时间为20.68 min。并从距离城市的远近和县域单元的农业旅游发展潜力入手,将江苏省按照农业旅游建设适宜与否分为4种类型,即:高适宜区、较高适宜区、中等适宜区和低适宜区。其中,高适宜农业旅游示范点建设的区域主要集中在两个地区:南京外围郊区、苏锡常地区。较适宜建设区域主要分布在昆山、常熟、张家港、江阴沿线以及北部的徐州市区周围。     

苏北沿海某滩涂区土壤重金属含量及其污染评价

为揭示沿海滩涂快速发展区土壤重金属的污染风险状况,分别采用潜在生态风险指数法与内梅罗综合污染指数法,对苏北沿海某滩涂区土壤重金属(Pb、Cr、Cd、Hg和As)含量、污染风险及其空间格局进行了评价.结果表明:目前该滩涂区土壤环境质量总体良好,土壤重金属呈轻度潜在生态风险和警戒级综合污染水平,其趋势均为工业园区>居民区>镇郊农田>围垦滩涂;2种评价方法的研究结果均表明,工业发展和城镇化建设是驱动土壤重金属污染风险升高的主因,强烈的人类活动加速了土壤重金属累积,宜采用优化产业布局、加强监测监控和强化源头防治以防控和削减该区土壤重金属危害.      

江苏省沿海地区耕地系统能值分析及高效持续利用评价

采用能值分析法,在对耕地资源高效持续利用内涵及评价指标界定的基础上,对江苏省沿海区域2000-2008年耕地生态经济系统的高效持续性水平进行了评价。研究结果表明:①2000-2008年江苏沿海地区耕地生态经济系统资源环境负载指数(A₁)呈上升趋势,由2000年的0.9上升至2008年的1.573。在时间序列上,系统生产要素投入能值具有较强的稳定性,而初级生产力稳定性较弱。②研究区域耕地生态经济系统具有经济效益,集约化水平不断提高。但生产要素投入结构不合理,存在集约不经济现象,且生产要素投入结构差异性呈上升趋势。2008年土地集约度(B₁)为1.85×10¹⁶sej/hm²,不可更新资源与不可更新工业辅助能值投入比例达61.13%,比2000年均有明显增长。而产出投入能效指数(B₂)则呈现下降趋势,2008年为1.036 4,比2000年降低了15.90%。③2000-2008年农民人均能值占有量保持逐年增长,2008年已达1.08×10¹⁶ sej/人,比2000年增长了92.81%,这说明农民生活水平(C₁)越来越高。但从历年环比增长率分析,存在一定的不稳定性。2000-2008年间,研究区域耕地生态经济系统能值产出密度较不稳定,总体呈现倒V字型,2005年以来研究区域耕地生态经济系统能值产出密度呈缓慢下降趋势并趋稳发展,粮食安全压力较大。     

江苏湿地资源旅游开发适宜性评价

用层次分析法从资源禀赋、城镇依托、交通可达性、人口经济基础四方面构建湿地资源旅游开发适宜性评价指标体系,旨在定量评价江苏湿地资源的旅游开发适宜性。结果是江苏126个湿地资源分布区的旅游开发适宜性总分值在36.64~72.98之间。依据各湿地分项分值进行聚类分析,将江苏湿地资源分为4种旅游开发类型,即高适宜性湿地资源、较高现实适宜性湿地资源、较高潜在适宜性湿地资源、低适宜性湿地资源。在此基础上,提出积极开发高适宜性湿地、适度开发较高现实适宜性湿地、与经济发展同步开发较高潜在适宜性湿地、暂时限制开发低适宜性湿地的建议,并提出坚持湿地资源旅游开发公益性的思想。同时对湿地资源旅游开发中一些未有定论的话题进行了讨论。     

江苏省粮食生产时空变化及影响因素分析

为了研究江苏省农用地粮食生产的时空变化及其影响因素,论文分析了2000年和2006年江苏省农用地粮食单产和总产的空间格局及其变化情况,同时,分析了人为影响因素和气象因素对江苏省农用地粮食单产的影响。结果表明:江苏省农用地粮食单产空间分布差异表现为由南往北不断减少的格局,这个格局2006年与2000年相比没有发生改变,但是,随着近年表现出苏北和苏中粮食单产增加大于苏南的趋势,苏南地区的粮食单产优势在渐渐消失,苏中地区成为江苏省粮食单产的另一个高值区,局部地区接近苏南的单产水平。2000年粮食总产分布表现为高值区多中心的格局,高值区主要分布在苏中和苏北地区,但到2006年后粮食总产高值区在苏北和苏中连片,其他地方的高值区消失。从论文分析结果来看,人为影响因素和降水变化是江苏省近年农用地粮食生产空间格局变化的主要影响因素。粮食生产格局的时空变化需要引起有关部门的注意,其结论可以为相关部门提供决策参考。     

湖北省湿地水禽资源研究

1996年5月至2003年7月,使用直接计数法、样方法和专项调查法研究了湖北省湿地水禽资源,包括物种多样性、分布和种群数量。结果表明:湖北省共有水禽131种,隶属于7目19科58属;记录到107种,其中有黄嘴白鹭、小苇(?)、红脚苦恶鸟和长嘴剑(?)4个新记录种。按区系型分,古北界种类占优势,有80种,广布种26种,东洋种25种;按季节型分,冬候鸟为主体,有75种,夏候鸟32种,旅鸟14种,留鸟10种;按生活型分,涉禽占优势,共81种,游禽50种。湖北省水禽种群总数为159.396 9×104只,密度为101.96只/km₂;种群数量在1×104只以上的有28种。角(?)(?)等24种未发现。     

盐城滨海湿地表层沉积物有机碳特征

对比研究盐城滨海湿地表层沉积物总有机碳(TOC)含量及其时空分布,揭示不同季节,不同植被覆盖对滨海湿地TOC分布的影响。结果表明,盐城滨海湿地表层沉积物TOC含量为0.69~10.34 g/kg,平均值4.55 g/kg。TOC含量的季节变化表现为:光滩呈单峰型分布,最高值出现在秋季(0.86±0.11 g/kg),除光滩外,TOC含量峰值均出现在冬季,即植被非生长季。TOC含量的空间变化表现为:互花米草滩(10.34±2.42 g/kg)>芦苇滩(3.90±1.11 g/kg)>盐蒿滩(3.28±1.86 g/kg)>光滩(0.69±0.16 g/kg);不同生态带内TOC 含量差异显著,光滩空间变异性最小(0.06),芦苇滩最大(0.14)。此外,湿地表层沉积物中TOC含量与总氮(TN, g/kg)、含水量(WFPS,%)、平均粒径(Φ)、分选系数以及C/N均呈显著正相关。通过研究发现,互花米草相对于其他植被类型由于其对有机碳很好的富集能力,可以有效增强滨海湿地生态系统土壤的固碳潜力。     

江苏沿海开发与环境保护战略研究

通过分析江苏省沿海开发过程中面临的压力和存在的不足,结合开发与环境保护的目标,从环境保护角度探讨了沿海地区的开发和建设。沿海地区需根据区域发展定位、资源环境承载能力和发展潜力,构建合理的生态空间新格局;实施保护式开发,明确禁止开发、限制开发和重点开发区域;建立保护区与开发区之间的协调机制和生态补偿机制,加强开发中的生态建设和环境保护,从而在开发的同时有效保护区域内的人居环境、重要的陆地生态资源和海洋生态环境。     

天津临港滨海湿地公园重金属污染特征及风险评价

为了解天津临港滨海湿地公园重金属的污染特征及环境风险,检测了天津近海海域6种常见重金属Cu、Pb、Zn、Cd、Cr和As在湿地水体和沉积物中的浓度,并采用重金属污染指数法、物种敏感性分布法和地累积指数法与潜在生态风险指数法分别对水体和沉积物中的重金属风险进行评估。结果表明:水体中只检出Cr、Cu、Zn和As,各采样点浓度均值分别为50.93、2.56、38.21和8.67 μg/L,其中Cu、Zn、As浓度在各采样点均未超过GB 3838—2002《地表水环境质量标准》中Ⅳ类水质标准;沉积物中检出Cr、Cu、Zn、As、Cd和Pb,各采样点浓度均值分别为66.28、24.12、91.37、9.83、0.88和20.38 mg/kg,其中Cr、Cu、Zn和Cd不同程度超过我国土壤环境背景值。对水体重金属的风险评价,重金属污染指数法评价结果为低污染,主要污染重金属为Cr;物种敏感性分布法评价结果为中~高生态风险,As为导致高风险的主要重金属元素。对沉积物重金属的风险评价,地累积指数法评价结果表明Cd为中度污染,Cr、Cu、Zn、As和Pb为无污染或轻度污染;潜在生态风险指数法评价结果显示,研究区域为中、高生态风险程度。由于不同评价方法的参照状态、风险受体或保护目标不同,导致评价结果存在明显差异,建议根据风险高的评价结果采取防治措施,从而更严格地保护湿地公园生态系统。