基于GIS与RS的漳江口红树林湿地生态系统健康评价

以漳江口红树林湿地为研究对象,选取2005、2011、2015及2017年Google Earth影像为基础数据源,基于土地覆盖数据构建红树林湿地生态系统健康评价指标体系,结合压力-状态-响应(PSR)模型及生态系统健康指数,探究红树林湿地生态系统健康状况的时空分异特征及影响因素.结果表明:(1) 2005-2017年漳江口红树林湿地生态系统健康状况呈恶化趋势,健康等级由亚健康转变为一般,其中压力、响应健康状况大幅下降,状态健康状况略微改善;(2) 2005-2017年研究区各子区域间健康状况存在明显差异,前阶段(2005-2011年)健康指数从大到小依次为西部>中部>东部>北部>南部,后阶段(2015-2017年)健康指数从大到小依次为东部>中部>西部>北部>南部;(3)海平面上升、互花米草入侵、水产养殖池与网箱养殖扩增及海堤建设等是研究区湿地生态系统健康恶化的主要原因,同时保护区的建设及多种保护措施的实施对湿地生态系统健康维持具有积极作用.     

滨海红树林湿地生态系统健康的诊断方法和评价指标

健康的红树林湿地生态系统是指系统组分之间及系统整体维持动态的平衡,在适度的自然与人为干扰下,红树林生态系统服务功能发挥正常。本文筛选并评述了包括指示物种法、结构功能指标法、生态系统失调综合症诊断法、生态系统健康风险评估法、生态脆弱性和稳定性评价、生态功能评价法等6种可用于红树林湿地生态系统健康的诊断方法,分析了各自的应用前景。以压力-状态-响应模型为主线,构建了红树林湿地生态系统健康评价指标体系。在未来研究中,需进一步加强指标的筛选、评价标准与权重的确定,将生态系统健康水平与其生态服务功能相关联,开展具体案例分析。     

基于PSR模型的红树林生态系统健康评价体系——以广东省为例

主要阐述了PSR(pressure-sate-response)模型的概念及内容,基于PSR模型并结合层次分析法(AHP法,analyticalhierarchy process),建立了红树林生态系统健康评价体系,依据综合健康指数(CHI)值将各红树林湿地健康状况划分为很健康、健康以及亚健康三个等级;基于VB实现了评价体系的可视化,结合实际调查,对可视化评价体系进行验证。结果表明,广东省廉江市高桥镇红树林为80.54(CHI),广东省珠海市淇澳岛红树林为60.35(CHI),广东省湛江市特呈岛红树林为53.87(CHI),所得结果与实际调查情况一致;该可视化体系科学、快速、实用,可满足红树林生态系统健康评价的工作需要。     

图们江下游湿地生态系统健康评价

湿地是世界上具有独特结构与功能的生态系统,图们江流域湿地生态系统的健康对该区乃至东北亚地区综合生态系统网络的建设具有重要意义。选择图们江流域下游为研究区,基于压力-状态-响应(PSR)模型,在压力系统、状态系统、响应系统三个层面选取30个指标构建了图们江下游湿地生态系统健康评价指标体系,运用层次分析法和多级模糊综合评判法对研究区湿地生态健康状况进行综合评价,其结果为0.5878,处于亚健康状态。其中,压力系统的健康指数为0.5292,响应系统的健康指数为0.6866,状态系统的健康指数为0.5116,各等级隶属度S=(16.83%, 25.37%, 16.76%, 16.97%,24.07%)。主要表现在研究区域湿地的补水水质差,导致湿地水质污染加重,富营养化现象严重;并且由于人为因素,湿地大面积退化,景观破碎化加剧,功能逐渐丧失,生产力水平下降;急需对本区域湿地进行保护与管理。     

基于PSR模型的凌河口湿地生态系统健康评价与预警研究

凌河口湿地自然保护区是辽河流域主要的湿地保护区域。选取1995年、2000年、2005年、2009年和2014年TM影像作为研究的数据源,在3S技术平台支撑下构建了凌河口湿地空间信息数据库,获取了5个时期的景观格局指数。运用PSR数学模型,从压力、状态、响应3个方面选取10个评价指数,构建了凌河口湿地生态系统健康评价指标体系;采用AHP方法确定各项指标权重指数,应用逻辑斯蒂增长模型(Logistic growth model)对各个单项指标进行单因子评价,最后用计算CEI的综合评价法对5个时期湿地的生态健康情况进行综合评价。结果表明:1995年、2000年生态系统健康指数为0.642、0.617,凌河口湿地生态系统状态为比较健康;2005年、2009年和2014年生态健康指数为0.524、0.436和0.405,凌河口湿地生态系统处于亚健康的状态,应及时采取措施对该研究区进行生态系统保护。最后通过选取基于灰色系统理论的预测模型,构建凌河口湿地生态健康预测模型GM(1,1),对模型进行精度检验,发现灰色绝对关联度、后验差比值和小误差概率的精度检验等级均为一级,预测模型精度较为理想,因此采用GM(1,1)模型对凌河口湿地进行生态系统健康预测研究。预测结果表明:未来20年的湿地生态健康值分别为:0.357、0.321、0.291、0.267,研究区处于一般病态,并有向病态发展的趋势,生态健康面临愈来愈严重的威胁,对湿地进行保护和管理刻不容缓。     

基于PSR的黄河河口区生态系统健康评价

根据压力-状态-响应(PSR)框架模型,从广义上定义河口区生态系统,将河口及毗邻的陆域、海域生态系统作为一个整体,从压力指标、状态指标、响应指标3个方面构建了黄河河口区生态系统健康评价的指标体系,以研究区1991年数据和相关国家标准为基准,2013年代表现况,利用综合指数法(CEI)评价了黄河河口区的生态系统健康状况。结果显示:黄河河口区生态系统健康评价的响应指数最高(0.9055),压力指数居中(0.8288),状态指数最低(0.6458),综合指数为0.7427。总体来看,与1991年相比,目前黄河河口区生态系统仍处于"健康"状态,但健康状况明显下降,其中状态指数下降最为严重。从区域轻度开发到人类活动强烈干扰阶段,黄河河口区存在过度捕捞、湿地不合理开发、浅海养殖过度及污染物排放等一系列影响生态系统健康的问题,应进行区域的生态恢复和科学管理。     

珠海市淇澳岛红树林湿地的研究进展与展望

至上世纪末,淇澳岛红树林湿地遭到严重的破坏,互花米草入侵滩涂,相关人士对淇澳岛红树林的恢复做了许多工作.通过对相关文献的查阅与实地调查,总结了淇澳岛红树林湿地的植被群落类型、红树和半红树植物的引种与栽培、互花米草的防治、引进种无瓣海桑在淇澳岛的扩散与入侵性、红树林湿地的生态服务功能以及08年寒害对淇澳岛红树林的影响等方面的研究成果,对华南其他地区红树林湿地的恢复具有一定的指导作用.     

海湾生态系统健康评价方法构建及在大亚湾的应用

根据海洋生态系统的压力-结构-响应框架模型,从压力指标、结构指标、响应指标等几个方面构建了海湾生态系统健康评价的指标体系,提出了基于GIS的海湾生态系统健康综合指数法.以春季大亚湾海洋生态系统为例进行实证研究.结果表明:大亚湾海湾生态系统春季的健康综合指数平均值为0.57±0.08,从总体看来,生态系统健康状态处于“较好”水平,浮游植物丰度、浮游植物多样性和生态缓冲容量是其主要健康负面因子,健康状况可能面临着向“临界”状态转化的危险.实证研究表明该方法适用性强、结果客观准确、形象生动,是一种值得推广的定量评价方法.     

珠海淇澳岛冬季的鸟类群落

在淇澳岛红树林湿地设置7条样带,分别于2005-2007年每年1月对该区冬季鸟类群落特征进行研究.共记录到鸟类63种,隶属12目23科,雀形目种类最丰富;其中留鸟、冬候鸟、夏候鸟分别占66.7%、31.7%和1.6%,水禽和陆禽分别占28.6%和71.4%.鸟类群落总体α多样性指数(H)为3.171,均匀度(J)为0.765;各个样带的H值为0.602～2.853,J值为0.336～0.919,其中滩涂与红树林生境的鸟类群落多样性与均匀度在7种生境中最低.β多样性指数分析表明,滩涂、红树林鱼塘湿地和村落之间的鸟类群落差异较大.根据等级聚类分析的结果,淇澳岛冬季鸟类群落可划分为滩涂水禽、红树林鱼塘湿地鸟类、农田森林鸟类3个群落.     

我国红树林生态系统健康评价研究现状及展望

本文以湿地生态系统健康评价的定义出发,对国内在红树林生态系统健康评价的研究进展进行综述。继而,分析了目前红树林生态系统健康研究方面存在的若干问题,如评价方法尚待完善、缺乏统一的评价指标体系等。最后,提议未来的红树林生态系统健康评价研究可着重于评价方法的完善和评价指标体系的建立,为维持红树林生态系统的健康状态、实现其可持续发展提供一定依据和参考。     

基于压力-状态-响应和物元可拓模型的城市河流健康评价

城市河流作为人类活动和自然过程相互作用强烈的区域,承受着人类资源开发利用和污染物排放的压力,但近些年来随着对河流健康的重视,针对城市河流实施了大量的生态治理措施。综合考虑人类正负面影响对河流健康状态的影响,进行河流健康状态的评价,对于城市河流的修复效果检验和管理保护具有重要意义。以南京市鼓楼区典型城市河流西北护城河为研究区,根据河流周边土地利用类型、物理形态差异及城市管网分布将其划分为6个河段,考虑人类修复措施对河流健康水平的影响,构建了基于压力-状态-响应(Pressure-State-Response,PSR)模型的城市河流健康评价指标体系,采用物元可拓模型确定了河段健康等级,并根据各等级综合关联度之间的距离判断河流健康水平的发展趋势。结果表明:压力、状态以及响应准则层的权重分别为0.458、0.311、0.231,压力指标为影响城市河流健康水平的主要因素;西北护城河6个河段的健康水平表现出较强的空间异质性,河段A-F的健康等级分别为中等、健康、亚健康、中等、亚病态和病态,流经公园绿地的河段健康水平明显高于流经居民住宅区的河段,河段B、C、D的健康水平有进一步提升的趋势,而河段A、E、F的健康状态则有进一步恶化的趋势,需要进行重点关注。     

Long-term ecological vulnerability assessment of Indian Sundarban region under present and future climatic conditions under CMIP6 model

Vulnerability assessment of ecosystem bestows an idea about the ecosystem health and its ability to resist environmental stress. Indian Sundarban region situated at the southwest part of Ganga-Brahmaputra-Meghna delta has been under constant threat of frequent climate hazards and long-term climate change. Various attempts have been made for vulnerability assessment of this mangrove ecosystem focusing only on static non-temporal variables. The present work hypothesises that mangrove ecosystems are highly adaptive and respond to the changing environment by various natural resilience strategies at the ecosystem level. So, a better understanding of the dynamics of mangrove ecosystem will provide an idea about the state of vulnerability for this ecosystem. The present study uses 16 parameters to create exposure, sensitivity and adaptive capacity risk indices and constructs the vulnerability status for the Indian Sundarban. The results showed that the sea-level rise will happen between 0.7 m to 0.9 m under baseline climate conditions. The CMIP6 multi-model ensemble showed that the future minimum temperature for the region will go up to 29.48 °C, thereby reducing the max and min temperature difference for the region. The fuzzy AHP-based vulnerability assessment revealed that the western Sundarban is more prone to climate vulnerability. The island-like Surendranagar, Lothian, and West-Ajmalmari are extremely vulnerable. The proximity to human habitat will play an important role in climate change sensitivity to the Sundarban region. The time series analysis of mangrove forests showed the Mann-Kendall ‘τ’ value varies between 0.82 to −0.83. The central Sundarban forests area shows a varying degree of forest health deterioration. The assessments from the present study and the maps will help the environmental and risk-managers to identify the regions needing more climate change adaptation strategy.     

北京市白河和潮河流域生态健康评价

选取北京市重要的饮用水源密云水库上游白河和潮河流域,结合北京山区流域生态现状,构建了涵盖水域生境结构、水生生物、生态压力和陆域生态格局与功能、生态压力5大类13项指标的评价指标体系,开展了流域生态健康评价。结果表明白河和潮河流域的健康状态整体处于良好等级,但水生生物和陆域生态格局状况相对较差。14个子流域的健康状况差异并不显著,琉璃河、白河下段、汤河上游的健康状况相对较好,潮河中下段和小汤河的健康状况相对较差。流域内不合理的畜禽养殖、岸边带种植及民俗旅游是导致流域生态健康退化的主要原因,建议加强污染负荷排放的控制和监管涉水活动对水生生境的干扰以改善流域健康状况,并重点关注可指示水生态系统早期退化的生物指数,以实现可持续性和适应性的流域管理,保障密云水库的水生态安全。     

海峡西岸经济区生态系统健康评价

基于活力、组织结构、恢复力、生态功能、人类健康等区域生态系统健康标准,综合考虑人为压力、响应措施等因素,构建了海峡西岸经济区(海西区)生态系统健康评价指标体系;针对区域生态系统健康的自然特性与人工特性,采用均方差法和层次分析法,确定了各指标权重;运用模糊综合评价法,建立了海西区生态系统健康评价模型.结果表明： 2008年,海西区生态系统健康状态优越,人为压力较轻,区域生态系统健康状况总体较好,但具有显著的空间差异;受固定资产投资、教育经费支出等响应指标的制约,部分地市生态系统健康状况劣于其健康状态.与1992年相比,2000和2008年海西区生态系统健康状况相对较优,驱动要素以经济活力、组织结构、人类健康、人口压力和投资调整等为主;但受建设用地扩张及其引起的自然景观减少、人类干扰增强等制约,2008年海西区生态系统健康状况劣于2000年.     

Review of the ecosystem service implications of mangrove encroachment into salt marshes

Salt marsh and mangrove have been recognized as being among the most valuable ecosystem types globally in terms of their supply of ecosystem services and support for human livelihoods. These coastal ecosystems are also susceptible to the impacts of climate change and rising sea levels, with evidence of global shifts in the distribution of mangroves, including encroachment into salt marshes. The encroachment of woody mangrove shrubs and trees into herbaceous salt marshes may represent a substantial change in ecosystem structure, although resulting impacts on ecosystem functions and service provisions are largely unknown. In this review, we assess changes in ecosystem services associated with mangrove encroachment. While there is quantitative evidence to suggest that mangrove encroachment may enhance carbon storage and the capacity of a wetland to increase surface elevation in response to sea‐level rise, for most services there has been no direct assessment of encroachment impact. On the basis of current understanding of ecosystem structure and function, we theorize that mangrove encroachment may increase nutrient storage and improve storm protection, but cause declines in habitat availability for fauna requiring open vegetation structure (such as migratory birds and foraging bats) as well as the recreational and cultural activities associated with this fauna (e.g., birdwatching and/or hunting). Changes to provisional services such as fisheries productivity and cultural services are likely to be site specific and dependent on the species involved. We discuss the need for explicit experimental testing of the effects of encroachment on ecosystem services in order to address key knowledge gaps, and present an overview of the options available to coastal resource managers during a time of environmental change.