雄安新区白洋淀生态属性辨析及生态修复保护研究

湿地是自然界生物多样性最丰富的生态系统之一,与社会发展和人类福祉息息相关。近年来,由于全球气候变化和人类活动的过度干扰,湿地正面临着面积萎缩、功能减弱、多样性降低等诸多问题,湿地退化已经成为制约区域可持续性发展的重大阻碍。伴随着生态文明建设逐渐成为中国特色社会主义建设的重要支柱,湿地生态修复工作得到前所未有的制度保障。深入剖析湿地属性,结合政策保障,有针对性的提出湿地保护与修复的治理措施,对区域的生态环境建设和可持续性发展具有重要意义。选择国家级新区-雄安新区的水命脉-白洋淀湿地为研究对象,在深入剖析其生态属性和已存在的生态问题的基础上,结合生态修复的原则、方法和步骤,提出生态修复与保护的可行性策略。研究结果表明,白洋淀本质是典型的湖泊湿地,同时兼具沼泽湿地特征,由于人类活动的剧烈干扰,白洋淀有向沼泽湿地逆向演替的变化趋势。湿地内存在面积萎缩、水资源量短缺、水环境污染问题突出及生物多样性减少等生态问题。本研究建议:为顺利建设雄安新区,首先,白洋淀湿地在算清"水账"、"污账"和"生态账"的前提下,进一步加强流域水资源调配,科学确定白洋淀湿地最佳水位,恢复淀区水量;其次,通过使用清洁生产技术和限制高排污企业建设等措施,加强污染防治,恢复湿地水质;最后,依据生态承载力理论,划分白洋淀流域的生态功能红线、环境质量红线和资源利用红线等国家生态保护红线体系,为尽快恢复湿地结构与功能提供制度保障。     

中国的湿地

湿地以各种形式无私地向人类做出贡献。联合国千年生态系统评估指出的“湿地所具有的供给功能、调节功能、支持功能和文化功能,都与国家生态安全和经济社会可持续发展息息相关,支撑着人类社会的健康发展”。湿地作为珍贵和重要的自然生态系统,是建设生态文明不可或缺的一部分。湿地生态系统服务的退化和丧失。将损害当地社区和个人的健康和福祉,并阻碍经济的发展。没有健康的湿地,就没有健康的人类。维持健康的湿地生态系统,是人类义不容辞的责任。概述了中国湿地资源的特点、生物多样性及保护现状,分析了我国湿地所面临的威胁。     

中国湿地生态站现状、发展趋势及空间布局

湿地调查与监测是全面了解和掌握湿地变化,开展湿地保护和修复的前提和基础。湿地生态站是开展湿地长期监测和野外试验的平台,对研究湿地生态系统过程与功能,揭示湿地变化机理具有重要作用。系统梳理了我国现有的湿地生态站,分析了当前湿地生态站建设中面临的问题,指出：与国际主要生态观测网络相比,我国综合性湿地生态站数量较少、比例偏低,导致在湿地生态系统监测和评估上存在较大空缺;现有生态站存在层级结构不合理、监测指标体系不规范等问题,制约了国家尺度湿地生态系统监测评估的需求。研究基于中国湿地生态站的现状,提出综合性湿地生态站布局原则,认为：应反映湿地生态系统类型代表性及湿地的空间分布特征,体现综合站-区域站-卫星站的层级结构特点,服务国家湿地保护和生态修复的战略需求。按照上述布局原则,对今后综合性湿地生态站的空间布局提出建议。同时,对湿地站发展定位、聚焦的前沿科学问题、湿地联网研究及国际合作方面提出了展望。     

西藏拉萨拉鲁湿地生态系统服务功能价值估算

青藏高原是“世界屋脊”,也是我国及南亚、东南亚地区江河水系的主要水源区。该区分布有13.3×104km2的天然湿地,仅西藏自治区就有6×104km2的各种类型湿地。这些湿地对于维护青藏高原地区的生态功能,保证下游地区江河水生态安全具有重要的战略地位。但是由于许多湿地紧邻人类活动密集的城市地区,也被视为重要的城市建设土地后备资源,他们的开发与保护,长期以来一直存在着争议。以拉萨拉鲁湿地为例,对高寒草甸沼泽湿地的生态服务功能进行了定量估算。研究发现,拉鲁湿地生态系统每年的服务功能总价值达到5481万元,其中物质生产功能价值仅有315万元,占总生态服务功能价值的5.75%;如果将该湿地开发为城市建设用地,平均每年的增值也只有1391万元,仅为生态系统功能总价值的25.38%。可以看出,保护这些湿地的生态价值要远比直接开发的价值高得多,因此在西藏地区经济发展和城市扩张的过程中,必须从整个生态系统的角度出发,科学合理地保护和利用湿地资源。     

人工湿地系统在湖泊生态修复中的作用

湖泊在维系区域水安全、生态安全和环境安全中具有重要价值。然而,受到人类非理性水土资源开发活动和全球变化的影响,部分湖泊遭到污染、无序垦殖及生态和环境需水被挤占而发生退化,其生态服务功能和经济社会价值也显著降低,对湖泊进行生态修复已成为政府部门、学术界和社会公众共同关心的资源与环境问题之一。在湖泊生态修复中,人工湿地系统可有效降低湖泊污染负荷,对湖泊生态系统的非生物环境进行有效调控;此外,人工湿地系统可对湖泊生物物种进行定向培育、增殖和保护。人工湿地系统消减湖泊污染负荷主要包括对外源性污染负荷的生态拦截和对内源性污染负荷的生态萃取。根据外源性污染负荷的入湖方式,生态拦截又包括针对无组织排放污染负荷(主要包括农田区坡面径流和城市地表径流)的带状拦截和针对有组织排放污染负荷的前置库拦截及线状拦截。在利用人工湿地系统进行湖泊生态修复过程中,需要结合湖泊生态系统的基本特征、生态退化的动力学机制和生态修复目标,按照节水、节地原则,适时、适地、适效地建设人工湿地系统及组合系统,充分发挥人工湿地系统对湖泊的综合生态修复功能。需要特别指出的是,在利用人工湿地系统进行湖泊生态修复过程中,要在多方论证和生态风险调控的基础上进行,避免外源性物种入侵对湖泊生态系统的破坏。     

生态技术在湿地公园设计上的运用

在湿地公园设计的过程中将生态技术应用到其中已经成为现如今公园设计的基本要求,主要是由于湿地公园集生态保护和湿地资源为一体,在可持续发展战略实施的过程中起到了重大的促进作用。从未来湿地公园建设的基本趋势上可以看出,以生态设计为主是其主导方向。因此,本文主要从生态技术在湿地公园设计方面入手,找到生态设计的重点,促进湿地公园生态的平衡。     

我国湿地生态状况评价研究进展

从湿地生态状况评价定义、国际重要湿地和全国重点湿地生态状况和主要评价方法等方面研究综述了我国湿地生态状况评价。对全国1413处湿地生态状况的研究显示,国际重要湿地生态状况总体较好,重点湿地生态状况较差,生态状况差有341处,占24.85%,并系统分析了各类湿地生态状况评价的方法、内容和结果。认为湿地生态状况评价是满足湿地保护管理需求的一项基本技术研究工作,开展湿地生态状况评价可以从不同空间、时间尺度反映湿地生态变化趋势,满足湿地生态系统保护修复的管理要求,并揭示各生态因子的内在关系,是提高湿地的保护、管理和合理开发的重要技术手段。最后分析了当前湿地生态状况评价所面临的难点,并提出了相关对策建议。     

广西黑水河湿地生物多样性现状与保护对策

广西黑水河湿地属于珠江水系,上游河段流经越南,系国际性河流,是中国17个生物多样性保护的关键地区之一,属于中越边境生物区,生态位保护具有跨国意义。2021年1月,采用路线法对黑水河湿地的生物多样性保护现状进行全流域实地考察,结果表明:黑水河湿地的生境类型多样,不仅汇集了繁多的生物种类,还孕育着生境交错地带特有的生物类群;湿地鱼类和鸟类物种多样性水平较高,湿地生物多样性等级属于一般水平,具有一定典型性和稀有性;黑水河湿地生物多样性保护和利用受到水质下降、生态环境污染、生物入侵及资源管理不到位等不利因素的影响,应该加强流域生境修复,健全相关法律法规,建立生物资源数据库,以湿地公园为依托,有效管理、合理开发利用湿地生物资源。     

湿地资源保护经济学分析——以北京野鸭湖湿地为例

湿地资源保护是全球生态保护的核心问题之一。在分析湿地资源保护的经济属性的基础上,以北京市野鸭湖湿地为案例,运用经济学的理论和方法以及清晰的图表重点分析了野鸭湖湿地资源保护过程中的外部性以及资源利用中成本与收益两个问题。研究结果表明:(1)从正外部性分析,个人收益小于社会收益,个人保护的湿地资源小于社会最优量,会造成湿地资源保护的不足;从负外部性分析,个人成本小于社会成本,个人对湿地资源的利用水平大于社会最优利用水平,造成湿地资源的过度利用;(2)根据湿地资源利用的成本收益分析结果,"搭便车"行为会造成湿地资源的退化甚至恶化;(3)明晰产权有利于湿地资源配置效率的提高。研究结果可以为中国湿地保护过程中出现的资源利用矛盾提供有益的借鉴,特别是为保护北京野鸭湖湿地提供理论支撑和政策建议。     

RS和GIS支持的洪河地区湿地生态健康评价

洪泛平原淡水自然湿地对于生态多样性保护具有重要意义。当前自然湿地普遍面临气候变化与人类活动干扰和影响,其生态健康的状况令人担忧,结合新的地学信息技术探索自然湿地生态健康评价分析方法具有重要意义。本研究选择位于三江平原东北部的洪河国家级自然保护区湿地及其周边农场湿地为研究区,依据遥感和地理信息系统技术支持,结合野外生态调查与水文气象监测数据,从水文地貌特征、景观特征和人类扰动3方面选取一系列评价指标因子,利用层次分析法和综合指数方法,对研究区湿地进行了定量生态健康分析评价。研究结果表明：（1）洪河自然保护区的湿地生态健康状况是最好的,其周边农场从鸭绿河农场、前锋农场到洪河农场的湿地生态健康状况依次递减。（2）洪河自然保护区功能分区生态健康状况由好到差的顺序为：核心区>缓冲区>实验区,与实际野外调查情况一致。（3）本研究建立的评价指标体系和相应分析方法能够科学的评价湿地生态健康。评价分析结果显示水文地貌要素是影响湿地生态健康的关键性因素。本研究利用RS和GIS技术与传统生态学评价分析方法结合,以栅格为单位基于区域生境特征进行湿地生态健康综合评价具有一定的方法先进性。     

湿地退化研究进展

受经济发展、城市扩张、气候变化的影响,湿地退化已经成为全球性现象,是当前国际湿地科学前沿领域的热点。从湿地退化标准、退化特征、退化分级、退化过程、退化机理、退化监测体系、退化评价指标与指标体系、退化监测新技术及其生态恢复理论与技术9个方面系统地介绍了当前湿地退化研究进展。结果表明湿地退化过程、退化机理、退化评价指标体系和退化湿地监测、恢复与重建研究是当前研究的重点,在未来相当长的时间内,全球气候变化、湿地退化的微观过程与机理、湿地生态系统的可持续利用将会是重要的研究方向。最后就我国当前湿地退化研究存在的问题进行了分析,并提出近期湿地退化研究亟待开展的11项研究工作,供我国湿地退化研究工作者参考。     

Resource dependence and attitudes of local people toward conservation of Kabartal wetland: a case study from the Indo-Gangetic plains

Wetlands are rapidly disappearing from the earth's surface because of agricultural conversion and other land-use changes. The Indo-Gangetic biogeographic zone is a water-surplus area and it abounds in numerous wetlands and floodplains. Kabartal is one such freshwater wetland ecosystem situated in the mid Ganges basin. The wetland not only supports a large population of migratory and residential waterfowl but also plays an equally important role in the local economy and livelihoods of people. The objective of this paper is to examine the different wetland–society linkages, resource dependence, and attitudes of the people living in the peripheral villages of Kabartal. The results indicate that 67% of people depend on the wetland for different types of subsistence and commercial goods including fodder, fuel wood, construction materials, and fish. Kabartal wetland, like many other wetlands of the region, is used simultaneously for rice cultivation, fishing, and many other uses. This has resulted in conflict between different stakeholder groups. The non-settlement of land rights in the Kabartal sanctuary area has further complicated the situation. Agriculture was rated as the most important use of the wetland and was the basic source of income in the area. This was apparent from the attitudes of people, and most of the respondents demanded draining of the water to make more land available for agriculture. The study reveals the high dependence of people in low-income groups on wetland resources. In such a scenario, although the concept of conservation is well supported, the economic conditions of people dictate otherwise. A general lack of awareness about the ecological functions of wetlands points to the need for conservation education. Managing the wetland on the basis of zone concepts and involving local people in alternative income-generating activity by use of extension programs has been suggested as a means of reducing pressure on agricultural land and also reducing the threat to Kabartal wetland.     

基于植物多样性特征的武汉市城市湖泊湿地植被分类保护和恢复

湿地植被多样性特征及其影响因素的调查分析是湿地植被保护与恢复策略制定的基础。借鉴生物多样性热点分析原理,在武汉市城市湖泊湿地植物多样性调查的基础上,研究了湖泊湿地的植被多样性特征,探讨了城市湖泊湿地植被分类保护与恢复对策。结果表明,武汉市湿地维管束植物的物种丰富度、植物多样性、优势度和均匀度指数在各湖泊间的变化趋势较为一致,但在空间变化幅度上存在一定差异。按照物种丰富度、多样性、优势度、均匀度、湿地植被群丛数目,以及典型湿地植物的物种所占比例、丰富度和优势度的差异,可将调查涉及的26个典型湖泊湿地分为原生植被湖泊、次生植被湖泊、人工植被湖泊和退化植被湖泊4类。原生植被湖泊应建立相对严格的湿地保护区,优先保护原有湿地植被。次生植被湖泊最多,城市发展区内的次生植被湖泊应建立30-100m的植被缓冲带,促进植被自然恢复和发育;而农业区的次生植被湖泊应引导和规范湖泊周围的农业生产模式,以减少人类活动干扰。人工植被湖泊应通过建立城市湿地公园,人工促进植被的近自然恢复。而退化植被湖泊则应尽快采用生态工程法促进湿地植被生境改善,并积极开展近自然湿地植被重建与恢复。     

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。     

湿地生态系统服务价值评估的空间尺度转换研究进展

湿地生态系统服务取决于一定空间尺度中的生态系统结构和生态过程,而人类从湿地生态系统获得利益的大小也与其空间尺度有着密切联系。同时,湿地生态系统服务价值评估的空间尺度转换问题也一直是整个湿地生态学研究中的热点和难点之一。在分析湿地生态系统服务空间尺度特征的基础上,提出了湿地生态系统服务价值评估研究中空间尺度转换的概念,即是指通过一个已经有的、与被估算湿地生态系统相似的更大空间范围的或更小空间范围的另一湿地生态系统的价值来估算该湿地生态系统的价值量的过程。介绍了常用的空间尺度转换的方法,主要包括成果参照法和空间模型分析两种方法,成果参照法又包括数值直接外推法和调整函数参照法(Meta分析法)。对目前空间尺度转换研究中存在问题进行总结,并对未来的研究进行了展望。     

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。     

Vegetation,Invertebrate, and Wildlife Community Rankings and Habitat Analysis of Mitigation Wetlands in West Virginia

Numerous efforts have been made in West Virginia to construct and restore compensatory wetlands as mitigation for natural wetlands destroyed through highway development, timbering, mining, and other human activities. Because such little effort has been made to evaluate these wetlands, there is a need to evaluate the success of these systems. The objective of this study was to determine if mitigation wetlands in West Virginia were adequately supporting ecological communities relative to naturally occurring reference wetlands and to attribute specific characteristics in wetland habitat with trends in wildlife abundance across wetlands. Specifically, avian and anuran communities, as well as habitat quality for eight wetland-dependent wildlife species were evaluated. To supplement this evaluation, vegetation and invertebrate communities also were assessed. Wetland ranks were assigned based on several parameters including richness, abundance, diversity, density, and biomass, depending on which taxa was being analyzed. Mitigation wetlands consistently scored better ranks than reference wetlands across all communities analyzed. Canonical correspondence analysis revealed no correlations between environmental variables and community data. However, trends relating wetland habitat characteristics to community structure were observed. These data stress the need to maintain specific habitat characteristics in mitigated wetlands that are compatible with wildlife colonization and proliferation.     

春沼生态系统概述及其研究进展

小微湿地是全球最重要的淡水栖息地之一,其价值不仅在于单个小微湿地,而是由多种小微湿地构成的流域小微湿地网络,发挥着非常重要的淡水生物多样性保育功能。春沼作为自然界一种独特的临时性小微湿地类型,是流域小微湿地网络的重要组成部分,提供了多种生态服务功能。但迄今为止对于春沼生态系统,国内外相关研究较少,这类特殊而又重要的小微湿地生态系统尚未引起足够的重视。阐述了春沼的概念和形成原因,对春沼生态系统干湿交替的水文特征,以及物种组成、群落结构、生物多样性和群落动态等春沼生物群落特征进行了概述,探讨了春沼维持流域淡水生物多样性、提供物种生境、水文调节和均化洪水、净化水质和其他生态系统服务,在此基础上讨论了春沼生态系统研究存在的问题与不足,对该领域研究的未来发展方向给出了建议。     

Upland–wetland linkages: relationship of upland and wetland characteristics with watersnake abundance

Land-use practices surrounding a wetland may be as important for maintaining wildlife populations as the wetland itself. Although imperiled species may appear to be more impacted than ubiquitous species from changes in the landscape surrounding wetlands, studies of common wetland species are useful for conservation because they provide insight into why some species persist despite landscape changes. We therefore investigated the relationship between connectivity, measured as the wetland distance to other wetlands; connectivity quality, implied by wetland distance to roads and forest area within 30, 125, 250, 500 and 1000 m buffer zones around the wetland; and patch size as indicated by wetland size with northern watersnake Nerodia sipedon sipedon abundance. Our results suggest that both upland and wetland characteristics influence the abundance of N. s. sipedon , as wetland size and wetland connectivity to other wetlands were significantly associated with abundance. Abundance was positively correlated with increasing wetland size and wetland connectivity. We were not able to find a significant relationship between abundance and connectivity quality, and wetland distance to road or forest area within 30, 125, 250, 500 and 1000 m buffer zones. We conclude that wetland conservation should focus on wetland complexes as well as individual wetlands. In addition, common wetland species such as the northern watersnake do not appear to be negatively impacted by modifications to nearby terrestrial habitats, such as deforestation and roads, and may benefit from the creation of larger, permanent wetlands.