莱州湾滨海湿地景观类型与土壤因子相关性研究

通过对Landsat 8 遥感影像的解译, 根据莱州湾滨海湿地特征并结合野外实际调查, 得到2013-2016 年莱州湾滨海湿地景观类型, 并分析景观格局变化与植被及土壤因子耦合关系。结果表明, 2013-2016 年莱州湾天然滨海湿地面积减少, 人工滨海湿地面积增加。至2016 年莱州天然滨海湿地面积811.41 km², 人工滨海湿地面积1256.01 km²,分别占39.25%和60.75%, 人工湿地中90%以上为养殖池和盐田; 滨海湿地向建设类转化的趋势明显; 天然湿地植被的变化与滨海湿地土壤养分之间存在着显著相互作用, 植被生物量和土壤养分含量是景观类型演变的驱动力因素, 其变化可以间接反应湿地变化后生态系统的变化。     

黄渤海濒危水鸟栖息地动态变化研究

中国滨海湿地是东亚-澳大利西亚迁徙路线上候鸟重要的停歇地、繁殖地和越冬地,土地利用变化所引发的滨海湿地退化导致水鸟栖息地类别和面积发生了很大转变,影响迁徙水鸟种群数量的稳定性。然而,土地利用变化在哪些区域和多大程度上影响了迁徙水鸟的栖息地分布尚不清晰。以土地围垦典型区域黄渤海滨海湿地为研究区,以受胁濒危水鸟物种勺嘴鹬、大滨鹬、大杓鹬、小青脚鹬、黑脸琵鹭、黄嘴白鹭、遗鸥、黑嘴鸥为研究对象,结合物种分布模型MaxEnt和GIS空间分析,模拟2000、2015、2020年水鸟栖息地时空分布,探索过去20年栖息地分布的时空变化,分析水鸟种群变化趋势,识别水鸟栖息地保护优先区域,提出水鸟栖息地保护管理建议。结果显示：2000—2020年,8个水鸟物种栖息地主要分布在渤海湾、莱州湾、江苏盐城沿岸、如东-东台沿岸区域。所有物种的栖息地面积均呈不同程度的下降趋势,其中7个物种栖息地下降比例超过50%,下降的区域主要分布在渤海湾、江苏盐城沿岸、东台条子泥、小洋口沿岸,滨海湿地丧失是导致水鸟栖息地面积下降的直接因素。7个物种种群数量呈下降趋势。研究所确定的水鸟保护优先区面积达240.32 km^2...     

莱州湾南岸滨海湿地的景观格局变化及累积环境效应

在湿地景观类型分类基础上,利用遥感技术及GIS技术提取了1987和2002年莱州湾南岸滨海湿地Landsat 5、Landsat 7 卫星假彩色合成影像的空间属性数据,利用斑块动态度、斑块密度指数、景观多样性指数、斑块破碎化指数研究了湿地景观格局变化及其累积环境效应.结果表明,15年间莱州湾南岸滨海湿地景观总面积基本不变,但自然湿地总面积减少了49.1%,减少的自然湿地主要转化为养殖池、盐田等人工湿地.湿地景观格局的变化还表现为景观多样性指数下降、斑块破碎化指数升高.湿地景观格局变化引起自然湿地的总净初级生产量下降,环境净化功能、抗御自然灾害功能降低,陆地中生植物、旱生植物外来及有害植物侵入湿地,湿地生态系统服务价值下降等累积环境效应.     

渤海三湾表层水域细菌群落结构多样性及其环境因子分析

【背景】近海生态系统的可持续发展是目前人们关注的重大问题之一,河口输出以及人类活动干扰对渤海近岸环境有着重要的影响。【目的】选取2015年夏季渤海湾、辽东湾、莱州湾3个断面12个站位表层水样品,探究渤海三湾细菌群落结构多样性。【方法】提取3个断面水环境样品DNA,利用Illumina Hi Seq高通量测序技术对样品进行测序分析,比较3个断面的细菌群落结构多样性差异。【结果】根据多样性指数和稀释曲线结果发现,3个断面的微生物多样性有着明显的差别,多样性依次为莱州湾渤海湾辽东湾。分析3个断面中占优势地位的主要类群,渤海湾断面中变形杆菌门(Proteobacteria)所占比例为39.8%,拟杆菌门(Bacteroidetes)占25.7%,蓝细菌门(Cyanobacteria)占22.4%,放线菌门(Actinobacteria)占5.85%,浮霉菌门(Planctomycetes)占4.38%;辽东湾断面各类群所占比例依次为变形杆菌门(Proteobacteria)37.8%,拟杆菌门(Bacteroidetes) 25.7%,蓝细菌门(Cyanobacteria) 17.8%,放线菌门(Actinobacteria) 10.4%,浮霉菌门(Planctomycetes)5.64%;莱州湾断面主要类群所占比例为(Proteobacteria)59.0%,拟杆菌门(Bacteroidetes)17.5%,蓝细菌门(Cyanobacteria)8.2%,放线菌门(Actinobacteria)7.88%。通过主成分分析和热图相关性分析发现环境因子对微生物群落组成和多样性分布有显著的影响,通过Manteltest统计分析,其中硝酸盐的作用尤为显著。【结论】渤海三湾微生物多样性非常丰富且存在较大的差异,莱州湾种群结构最复杂且物种最丰富,渤海湾和辽东湾次之,多样性分布与环境因子和空间分布有一定的相关性,该研究将为进一步保护海洋微生物多样性和生态开发提供一定的理论基础。     

基于MaxEnt模型的渤海湾沿岸鸻鹬类栖息地适宜性评价

渤海湾沿岸是鸻鹬类迁徙路线的重要栖息地。由于自然和人为原因,栖息地面积减少,质量恶化。因此,开展渤海湾沿岸鸻鹬类栖息地适宜性评价,对湿地生物多样性保护有重要意义。基于鸻鹬类点位信息和环境因子数据,利用MaxEnt模型对渤海湾沿岸2000年和2015年鸻鹬类栖息地适宜性进行评价。结果表明:土地利用/覆被、NDVI、年均气温、坡向是影响鸻鹬类分布的主要因子;鸻鹬类适宜栖息地主要分布在河北唐山南部和天津滨海地区。研究时段内渤海湾沿岸适宜栖息地面积总体有所下降,河北适宜栖息地面积下降,天津和山东增加;栖息地适宜性增加地区主要集中于天津南部、山东东南部,下降地区主要分布在河北丰南、黄骅及天津宁河县。该研究可识别渤海湾沿岸鸻鹬类适宜栖息地的分布范围及变化趋势,对该区域鸻鹬类保护及栖息地管理具有重要参考意义。     

基于MaxEnt模型的渤海湾沿岸鸻鹬类栖息地适宜性评价

渤海湾沿岸是鸻鹬类迁徙路线的重要栖息地。由于自然和人为原因,栖息地面积减少,质量恶化。因此,开展渤海湾沿岸鸻鹬类栖息地适宜性评价,对湿地生物多样性保护有重要意义。基于鸻鹬类点位信息和环境因子数据,利用MaxEnt模型对渤海湾沿岸2000年和2015年鸻鹬类栖息地适宜性进行评价。结果表明:土地利用/覆被、NDVI、年均气温、坡向是影响鸻鹬类分布的主要因子;鸻鹬类适宜栖息地主要分布在河北唐山南部和天津滨海地区。研究时段内渤海湾沿岸适宜栖息地面积总体有所下降,河北适宜栖息地面积下降,天津和山东增加;栖息地适宜性增加地区主要集中于天津南部、山东东南部,下降地区主要分布在河北丰南、黄骅及天津宁河县。该研究可识别渤海湾沿岸鸻鹬类适宜栖息地的分布范围及变化趋势,对该区域鸻鹬类保护及栖息地管理具有重要参考意义。     

不同人类干扰背景下横断山南段保护优先区规划研究

建立自然保护区是保护和维持生物多样性最有效、最基本的措施。在有限的资金和人力条件下,如何参考不同人类干扰在保护优先区建设中的影响并选择合适的保护规划方案,在更大程度上的保护本区域的生物多样性,一直以来都是保护生物学家争论的焦点。以横断山南段区为例,重点关注保护区建设过程中不同的人类干扰程度,以人类干扰的高低为切入点,基于多准则决策分析的原理和方法,以横断山南植被生态系统和人类干扰强度因子为基础,对比分析横断山南的生态系统保护价值分布、人类干扰格局和保护成效,结果显示：一是区域内森林生态系统（针阔混交林、常绿阔叶林、落叶阔叶林、落叶混交林、常绿针叶林）、湿地生态系统（湖泊、河流、草本湿地）、高山生态系统（冰川和永久积雪、高寒草甸、高寒草原）价值高且分值在21分以上;二是从人类干扰高低分析入手,基于维持和提升区域生物多样性的角度出发,提出了不同的保护优先区域和保护策略。三是识别出横断山南段区的保护优先区主要包括峨边县、马边县、石棉县、越西县、保山市、腾冲市、维西县、德钦县、察隅县等区域。     

菜州湾南岸滨海湿地的生态系统服务价值及变化

在提出莱州湾南岸滨海湿地生态系统服务价值分类系统和湿地类型系统基础上,提取1987年10月、2002年10月2个时段Landsat 7卫星遥感影像空间数据计算了莱州湾南岸滨海湿地的生态系统服务价值,并分析了湿地生态系统服务价值的变化.结果表明:湿地产出的水产品和原盐价值、气体调节服务价值和涵养水源服务价值是研究区湿地的核心生态系统服务价值,自然湿地的生态系统服务价值以气体调节服务价值和涵养水源服务价值为主,人工湿地的生态系统服务价值以产出的水产品和原盐价值为主.15年间湿地总的生态系统服务价值由38.953亿元降至27.743亿元,降低了28.8%;单位面积湿地的生态系统服务价值由4.291万元·hm-2降至3.031万元·hm-2,降低了29.4%.引起湿地总生态系统服务价值降低的主要原因是自然湿地转化为养殖池和盐田等人工湿地,自然湿地转化为人工湿地后,湿地总的生态系统服务价值中直接使用价值升高了,但间接使用价值和非使用价值降低了.为避免湿地生态系统服务价值的降低,应严格控制人工湿地建设,保护现有的自然湿地.     

杭州湾南岸滨海湿地生态服务功能价值评估

杭州湾湿地位于我国南北滨海湿地分界线上, 具有多种重要的生态系统服务功能。通过野外调查和功能模拟实验, 结合杭州湾湿地10 年定位观测数据, 使用市场价值法、碳税法、影子工程法、旅行费用法等生态系统服务功能评估方法, 对杭州湾南岸滨海湿地生态系统服务功能进行了价值估算。结果表明, 杭州湾南岸滨海湿地生态系统服务功能总价值约为1127.83×10⁸ 元, 主要的生态服务功能为气候调节功能、水质净化功能以及固碳功能。杭州湾湿地不同土地利用类型的生态服务功能价值由高到低依次为: 浅海水域、淤泥质海滩、人工湿地、草本沼泽、潮间盐水沼泽、林地。研究结果有助于人们更加直观地认识杭州湾湿地生态系统服务功能的重要性, 同时也为湿地生态系统的保护和管理以及合理的开发利用提供科学的依据。     

菜州湾南岸滨海湿地的生态系统服务价值及变化

在提出莱州湾南岸滨海湿地生态系统服务价值分类系统和湿地类型系统基础上,提取1987年10月、2002年10月2个时段Landsat 7卫星遥感影像空间数据计算了莱州湾南岸滨海湿地的生态系统服务价值,并分析了湿地生态系统服务价值的变化。结果表明：湿地产出的水产品和原盐价值、气体调节服务价值和涵养水源服务价值是研究区湿地的核心生态系统服务价值,自然湿地的生态系统服务价值以气体调节服务价值和涵养水源服务价值为主,人工湿地的生态系统服务价值以产出的水产品和原盐价值为主。15年间湿地总的生态系统服务价值由38.953亿元降至27.743亿元,降低了28.8%;单位面积湿地的生态系统服务价值由4.291万元·hm^-2降至3.031万元·hm^-2,降低了29.4%。引起湿地总生态系统服务价值降低的主要原因是自然湿地转化为养殖池和盐田等人工湿地,自然湿地转化为人工湿地后,湿地总的生态系统服务价值中直接使用价值升高了,但间接使用价值和非使用价值降低了。为避免湿地生态系统服务价值的降低,应严格控制人工湿地建设,保护现有的自然湿地。     

中国内陆湿地生态系统服务价值评估——以71个湿地案例点为数据源

湿地生态系统为人类生存和发展提供了多种服务功能,不仅包括水资源、水产品等直接输出功能,还包括调蓄洪水、净化水质、调节大气成分等调节服务功能和文化服务功能。通过对已经发表湿地生态系统服务功能价值评价相关的文献进行搜集和整理,得到全国71个湿地案例点的价值评价数据,在此基础上对湿地生态系统各项服务功能在全国各区域的生态系统价值量进行对比分析。全国湿地价值评价结果显示,按照各项服务功能按照价值量高低排序依次为调节气候调蓄洪水涵养水源净化水质保持土壤产品输出固碳释氧生物栖息地旅游休闲科研教育。在对全国湿地进行分区分析得知,东北平原及山区、东部地区和青藏高原地区在各项调节、供给服务功能方面发挥着显著的积极作用,这3个区域同时也是我国湿地的密集分布区。结合不同地理分区下的湿地生态系统服务功能价值量特点,可以实现区域发展与湿地生态环境研究的协同发展,并能够为湿地的保护和建设起到科学、合理的参考方案。     

基于CiteSpace的湿地恢复研究进展

由于人类活动、气候变化等影响,全球湿地退化不断加剧,关于湿地恢复的相关研究也越来越多,但缺乏系统的文献梳理,对研究领域的热点演变特征及发展趋势认识不足。基于文献计量学软件CiteSpace.5.5R2及中国知网(CNKI)和Web of Science核心数据库检索的文献数据,对湿地恢复领域的发文量、作者群、发文机构、文献共被引、高频关键词及突现等进行可视化分析。结果表明：(1)国内外关于湿地恢复研究的发文量总体上均呈现增长趋势,2008年之后发文量均显著提升,国内研究较国外晚了近10年,但发展迅速,国际影响力提升较快;(2)国外主要研究机构包括United States Geological Survey、Louisiana State University、University Florida、University Wisconsin等,均为美国机构,形成了以William JM-John WD、Zedler JB、Jos TA Verhoeven-Leon P M Lamers、Jeffrey WM等核心研究团队;国内以中国科学院、北京师范大学、中国林业科学研究院为主,形成了崔保...     

新疆哈巴河桦木属湿地3600年以来的植被变化和人类活动

湿地是水陆相互作用形成的独特自然综合体,对全球气候变化敏感,尤其是干旱半干旱区分布的湿地对自然环境和人类活动的响应更为显著。基于新疆哈巴河地区桦木林湿地人工开挖130 cm深的地层剖面,结合较高时间分辨率的¹⁴C测年数据和孢粉组合,揭示出该区3600年来曾经历5个时段的植被变化和人类活动的影响。3540—3430 cal a BP期间,该区以蒿属(Artemisia)等旱生植物为主,湿地尚未形成;3430—2640 cal a BP期间,局地小环境较湿润,湿生草本和以沼泽蕨(Thelypteris palustris)为代表的蕨类植物大量生长,落叶阔叶的桦木属(Betula)植物开始出现;至2640—660 cal a BP期间,浅水湿地开始形成,桦木属植物迅速扩张,但在大区域仍分布着由藜科(Chenopodiaceae)和蒿属等为主要组成的荒漠植被;尤其在660—210 cal a BP期间,桦木属成为森林的优势种;值得关注的是,近200年以来,该区以藜科为代表的草本植物增多,而桦木林出现萎缩。通过对选取的典型局域湿地不同历史时期环境变化和人类活动影响的研究,揭...     

Biodiversity dynamics of freshwater wetland ecosystems affected by secondary salinisation and seasonal hydrology variation: a model-based study

Freshwater wetlands worldwide are under threat from secondary salinisation and climate change. Given that many freshwater wetlands naturally have highly variable hydrology, it is important to understand the combined effects of salinity and water regime on wetland biodiversity. Here a mathematical model has been developed to explore the biodiversity dynamics of freshwater wetland ecosystems affected by secondary salinisation and seasonal hydrology variation. The model shows that seasonal hydrological change can drive the wetland ecosystem into a stable oscillatory state of biodiversity, with the same period as the wetting and drying cycle. The initial condition of a wetland mediates the ecological response of the wetland ecosystem to salinity and seasonal variability. There are two manifestations of stability that occur in relation to wetland biodiversity: monostability and bistability. In model simulations, some wetland ecosystems may respond to the effects of seasonal change quickly, while others may do so more slowly. In ‘slow response’ wetlands, seasonal variability has a weak impact on the ecosystem properties of stability, resilience, sensitivity and the species richness–mean salinity relationship. In contrast, ‘fast response’ wetlands are seasonally controlled heavily. Seasonal variability can play a critical role in determining ecosystem properties. Changes in the strength of seasonality can induce the transition between monostability and bistability. Seasonal variability may also reduce wetland resilience, exacerbating the risk of secondary salinisation. On the other hand, seasonal variability may provide opportunities for the restoration of salinised wetlands by increasing their sensitivity to management actions and facilitating recovery processes. Model simulations show that the response of the stable biodiversity oscillation to changing mean salinity is dependent on seasonality strength (primarily for fast response wetlands) and other wetland conditions. Generally, there are two types of wetland responses to changes in mean salinity: type 1 wetlands exhibit a graded response of species richness (a surrogate for biodiversity), whereas a hysteretic response occurs in type 2 wetlands. Species diversity displays critical behaviour: regime shifts in diversity occur at the thresholds of mean salinity, strength of seasonality or initial species diversity. The predictions are consistent with previously-published field observations in salinised freshwater wetlands. Handling editor: D. Hamilton     

中国河口湿地研究现状及展望

河口湿地由于其发育和形成过程较为特殊,加上其丰富的动植物资源以及重要的经济地位,已成为我国湿地研究领域的一个新热点.本文在分析中国河口湿地分布与特征的基础上,从河口湿地生物多样性、河口湿地生态过程及动态变化、河口湿地的形成和发育机制、河口湿地景观格局及动态演变、河口湿地恢复与重建、河口湿地的人地关系、河口湿地与全球变化、河口湿地评价以及数字河口湿地建设等方面总结了我国河口湿地研究现状.尽管中国河口湿地研究的方向和成果已经比较丰富,但与国外相比,在技术和理念上还存在一定差距.结合国外河口湿地研究的最新动态,提出了中国河口湿地未来研究的4个重要方向：河口湿地的人地关系、河口湿地的恢复和重建、河口湿地与全球变化以及河口湿地综合信息系统建设.     

Large fire initially reduces bird diversity in Poland’s largest wetland biodiversity hotspot

Biodiversity and Conservation - Freshwater wetlands are widely recognized as biodiversity hotspots for many organisms, including birds. Climate change and the projected increased risk of wetland...     

A research framework for identifying potential linkages between isolated wetlands and disease ecology

Isolated wetlands are ideal model systems to examine linkages between environmental change, complex food webs, and the ecology of mosquito-borne diseases. Through long-term studies, we have evaluated the diversity among plant, invertebrate, and amphibian species of relatively undisturbed isolated wetlands. Based on preliminary evidence from impaired wetlands, we have developed a conceptual model to examine how human land use and climate change may affect wetland ecosystem functions that ultimately link to the proliferation of mosquito-borne diseases through the alteration of food webs and mosquito habitat. Our research framework initially requires the development of a wetland condition ranking system for a large group of isolated wetlands based on potential habitat for mosquitoes that vector disease. Secondly, it identifies potential changes in ecosystem function that specifically address the role of aquatic fauna in mediating mosquito-borne infectious diseases. Ultimately, understanding ecological functions and services will help focus the need for better management practices and potential regulation of impacts to isolated wetland habitats in the USA.     

综合模型法评估黄河三角洲湿地景观连通性

景观连通性是区域生态系统功能完整的重要表征。连通性的评估对生态系统管理和保护规划有重要意义。综合常用的景观连通性评估模型,即最小耗费距离模型与电路理论模型,根据生态网络构建的一般范式,采取两种不同阻力面赋值方案,对黄河三角洲的湿地景观连通性进行评估,并对比分析了两种模型的基本原理、工作性能、分析尺度等。结果表明：最小耗费距离模型能够识别最优生态廊道,为景观连通性评估提供基本模式。电路理论则能扩展到潜在生态廊道和关键生态点的量化识别,能确定具有生态功能的“夹点”和障碍区的空间位置。综合两种模型,可以量化评估黄河三角洲湿地景观连通性,空间化三角洲湿地保护恢复的管理目标,即潜在廊道和关键生态节点,为区域生态系统功能评估和管理提供精准的数据支持。