基于栖息地的城市湿地公园生物多样性特征与指标研究

城市湿地公园具有与湿地类似的生态功能和典型特征,对城市地区的生物多样性保护具有重要意义。本文对不同地区的城市湿地公园进行研究,包括不同气候类型、使用年份和面积大小等不同方面,并对野生动物栖息地特别是鸟类栖息地进行了数据统计和分类分析。通过文献研究、数据统计和比较分析,探索城市湿地公园生物多样性保护指标体系的基本组成及其相关性。本文写作目的是建立适当的城市湿地公园栖息地评估标准,支持生态中国建设。     

基于水文地貌法模型的城市湿地水环境功能评估——以南京仙林典型湿地为例

我国正处于快速城市化发展过程中,许多湿地被改造利用成为城市湿地。如何科学评估城市湿地功能及其改变程度,是科学认识城市湿地的重要内容。基于水文地貌法,通过选取区域受城市化影响小、生态系统结构与功能接近于自然湿地的湿地作为参考湿地,利用遥感和GIS的手段以及野外实地调查方法,从湿地水环境功能角度,对南京仙林区域内典型城市湿地的水环境特征与功能进行评估。结果表明:(1)城市湿地水环境功能明显降低,其蓄水功能、净水功能、水文调节功能明显低于参考湿地;(2)受城市化景观复杂性影响,城市湿地水环境功能的改变程度呈现个性化特征,纪家边、采月湖和西湖西这3个湿地可以作为城市化过程中湿地改造的典范。这一结论可为城市化区域内湿地的合理开发利用以及湿地的保护、恢复提供科学依据。     

基于功能分类的城市湿地公园景观格局--以西溪湿地公园为例

以西溪国家湿地公园为研究案例,从景观功能分类入手,揭示城市湿地公园景观格局与功能特征。结果表明:(1)西溪湿地公园是以生态保护为主,兼顾合理利用为基本功能特征,其生态保护功能区面积占整个公园的53.7%,旅游休闲区面积占46.3%;(2)西溪湿地公园生态保护功能斑块在整个公园中所占面积为42.08%,且面积大、形状复杂、多样性较低;旅游休闲斑块面积占25.41%,并且表现为斑块面积小、形状规则、多样性高等特点;(3)西溪湿地公园生态保护廊道面积是旅游休闲廊道面积的一半左右,其网络结构比旅游休闲廊道复杂,有利于生态保护功能的发挥;(4)生态保护廊道缓冲区内主要由生态保护斑块组成,旅游休闲廊道的缓冲区内生态功能斑块和旅游休闲斑块所占面积相差不大。基于功能分类的景观格局研究方法有利于识别景观功能的空间特征,能够有效揭示景观生态保护与利用的空间关系。     

孤立湿地研究进展

孤立湿地作为湿地的重要组成部分,在人类社会发展中作用逐渐凸显。对术语"孤立湿地"的定义国外进行较早,美国官方将孤立湿地定义为与可流动水体不相邻或不通过地表水相联系的湿地,而我国仅提出了与孤立湿地相关的概念,如"环型湿地"、"碟型洼地"、湿地的"景观破碎化"等。孤立湿地的类型与特征研究相对较少,没有形成完整的理论体系,仅提出孤立性、水文连通性、生物连通性等特征。孤立湿地的功能研究是孤立湿地研究的重点,从孤立湿地的气候、水文和水质、生境等功能进行阐述。对于孤立湿地的保护,国外已有明确的法律和相应的措施,而我国在此方面需要进一步完善。通过对孤立湿地的定义、类型、特征、功能和保护进行了综述,并对未来我国孤立湿地研究的热点和方向进行了初步展望。     

人工湿地在生态城市建设中的作用

生态城市的建设依赖于科学利用有限资源。随着我国城市化进程加快,水体污染日益严重,加剧了水资源的短缺。人工湿地是利用生物自净功能,低投入、低运行费、低能耗的环保型的污水处理技术。不仅可进行水资源的循环利用,而且美化环境、保护生物多样性。本文分析提出,人工湿地是生态城市建设中水资源利用的最有效模式,应大力发挥人工湿地在我国生态城市建设中的作用。     

中国南中国海海岸湿地的保护和管理

中国南中国海湿地是中国各类生态系统中生物多样性最为丰富的地区之一,也是中国人口稠密、经济发达的地区。范围包括广东省、香港特别行政区、澳门特别行政区、广西壮族自治区和海南省等5个行政区。该区海岸湿地总面积约为1.54×104km2。海岸湿地处于海陆的交错地带,是脆弱的生态敏感区。由于受人口增加和经济发展的巨大压力,中国南中国海湿地破坏严重,退化趋势明显。本文在对中国南中国海地区海岸湿地的现状、类型及湿地退化的主要原因进行分析的基础上,提出中国南中国海地区海岸湿地资源保护与管理的建议,以便切实保护中国南中国海沿海多样化的湿地类型,持续发挥其生态服务功能。     

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。     

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。     

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。     

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。     

湿地生态单元定义及其在湿地恢复中的应用

生态单元的概念在生态系统的环境保护和生物保护中被广泛应用。通过阐述湿地生态单元的定义、内涵和外延，分析了湿地生态单元的特征，介绍了湿地生态系统的内部生态单元、湿地"外援"生态单元和人工重建湿地生态单元等在湿地恢复中的应用案例，并对湿地生态单元未来需要关注的研究方向进行了总结，以期为湿地保护与精细化管理提供理论基础和科学依据。     

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.     

新集水电站对谷城汉江国家湿地公园生态影响分析

汉江是长江中游最大的支流之一，新集水电站位于汉江中游河段湖北省襄阳市内，坝址位于襄城区白马洞，谷城汉江国家湿地公园位于拟建新集水电站的库区，距离坝址约32.2 km。水电站建成后湿地公园水位上升影响面积为349.23 hm²（其中洲滩36.84 hm²，其他均为水域），生态保育区受水位上升影响面积为327.60 hm²，生态恢复区受水位上升影响面积为21.63 hm²。水电工程建设将显著改变原有的河流水文情势，直接或间接地影响鱼类等湿地生物的生存，产生一系列的生态效应，需对谷城汉江国家湿地公园生态影响进行评价。通过外业实地调查、资料收集和内业实验分析，现已基本查明了评价区域的生态环境现状，对项目建设对谷城汉江国家湿地公园的影响程度和方式进行了评价，并提出了减免生态影响的具体措施。     

Vertical characteristics of the Hani terrace paddyfield ecosystem in Yunnan, China

The Hani terrace paddyfield in Yunnan Province, China is categorized as a ‘constructed wetland’ under the Lamsar Convention classification. The Hani terrace paddyfield ranges from an altitude of 144 to 2000 m above sea level (ASL) in the southern slopes of the Ailao Mountains, angling down at a range of 15° to 75°. In this study, we investigated the ecosystem of the terrace paddyfields in the Mengpin and Quanfuzhuang administrative villages located at the center of the cultural heritage conservation district in the Hani terrace paddyfield. The Hani terrace paddyfield ecosystem structure is “forest-village-terrace paddyfield-river” in the order of descending altitude. Soil and water samples were sequentially taken from forests, villages and the terrace paddyfields to be able to study the vertical characteristics of Hani's terrace paddyfields. PO₄-P and NH₃-N in water were measured to test for water contamination. Seven soil nutrient factors were tested, including organic material (OM), char and nitrogen ratio (C/N), pH, total nitrogen (TN), total phosphorus (TP), available phosphorus (AP), and available potassium (AK). Soil quality was also evaluated using the characteristics of the soil nutrient factors. Vertical changes in the landscape, wetland types, wetland plants, hydrology and soil nutrients were characterized. Results showed that: (1) Hani's terrace paddyfield can be divided into five types of wetlands; the rice varieties and cultivation patterns vary in each type of wetland. (2) Hani's terrace paddyfield has a great capacity for water conservation and a strong ability to purify contaminants. The impoundage of Hani's terrace paddyfield is about 5050 m³/hm². Contaminants in the terrace paddyfield soils decrease exponentially with the decline in altitude. (3) Comparison of soil quality in five different land use types indicates decreasing soil quality from forest to terrace land to terrace paddyfield to water source. Except for headwater soil, single factors such as OM, TN and TP, and the comprehensive soil quality in individual sampling zones tend to increase with altitude elevation. Comprehensive soil quality in the Quanfuzhuang sampling zone is better than in the Mengpin sampling zone. Finally, a comparison of Hani's terrace paddyfield with plain paddyfields and natural wetlands highlighted the vertical characteristics of Hani's terrace paddyfield. __________ Translated from Acta Ecologica Sinica, 2006, 26(7): 2115–2124 [译自: 生态学报]     

Vertical characteristics of the Hani terrace paddyfield ecosystem in Yunnan,China

The Hani terrace paddyfield in Yunnan Province,China is categorized as a 'constructed wetland' under the Lamsar Convention classification.The Hani terrace paddyfield ranges from an altitude of 144 to 2000 m above sea level (ASL) in the southern slopes of the Ailao Mountains,angling down at a range of 15°to 75°.In this study,we investigated the ecosystem of the terrace paddyfields in the Mengpin and Quanfuzhuang administrative villages located at the center of the cultural heritage conservation district in the Hani terrace paddy-field.The Hani terrace paddyfield ecosystem structure is "forest-village-terrace paddyfield-river" in the order of descending altitude.Soil and water samples were sequen-tially taken from forests,villages and the terrace paddy-fields to be able to study the vertical characteristics of Hani's terrace paddyfields.PO4-P and NH3-N in water were measured to test for water contamination.Seven soil nutrient factors were tested,including organic material (OM),char and nitrogen ratio (C/N),pH,total nitrogen (TN),total phosphorus (TP),available phosphorus (AP),and available potassium (AK).Soil quality was also eval-uated using the characteristics of the soil nutrient factors.Vertical changes in the landscape,wetland types,wetland plants,hydrology and soil nutrients were characterized.Results showed that:(1) Hani's terrace paddyfield can be divided into five types of wetlands; the rice varieties and cultivation patterns vary in each type of wetland.(2) Hani's terrace paddyfield has a great capacity for water conservation and a strong ability to purify contaminants.The impoundage of Hani's terrace paddyfield is about 5050 m3/hm2.Contaminants in the terrace paddyfield soils decrease exponentially with the decline in altitude.(3) Comparison of soil quality in five different land use types indicates decreasing soil quality from forest to ter-race land to terrace paddyfield to water source.Except for headwater soil,single factors such as OM,TN and TP,and the comprehensive soil quality in individual sampling zones tend to increase with altitude elevation.Comprehensive soil quality in the Quanfuzhuang sam-pling zone is better than in the Mengpin sampling zone.Finally,a comparison of Hani's terrace paddyfield with plain paddyfields and natural wetlands highlighted the vertical characteristics of Hani's terrace paddyfield.     

生态伦理与湿地保护

生态伦理对于湿地保护的重要性主要体现为促进人类对湿地及其价值的正确认识、加强人类保护湿地的自我约束与社会舆论监督、提供制定和实施湿地保护法律法规的伦理基础。生态伦理对于湿地保护的要求主要体现在:人地伦理方面要求人类应当合理利用湿地资源、反对掠夺性的湿地开发、要特别保护湿地濒危野生动植物;代内伦理方面认为当代人在利用湿地资源、满足自身利益上的机会平等,对湿地资源的保护是全人类共同的责任与义务,要求地区之间、国家之间共同协作保护湿地;代际伦理方面要求当代人在对湿地资源开发利用时,应遵循责任原则、节约原则与慎行原则,防止给后代人造成不可挽回的损害。湿地保护伦理的培育途径主要有与湿地科学研究相结合、与湿地法律法规相结合、与社会实践活动相结合、与宣传教育相结合。     

复合人工湿地对水禽污染废水的净化效果

通过在北京市野生动物救护中心构建表流湿地与潜流湿地相结合的人工湿地来处理富营养化的水体,研究该人工湿地对TP、TN、浊度和CODcr的去除作用。研究表明:表流湿地对TP、TN、浊度和CODcr的去除率可分别达到68%,31%,93%和55%,潜流湿地对TP、TN、浊度和CODcr的去除率可分别达到75%,67%,55%和50%,复合人工湿地对TP、TN、浊度和CODcr的去除率可分别达到80%,50%,95%和90%,人工湿地不同构建类型对TP、TN的去除量没有显著差异(P>0.05),对TP的去除率、浊度和CODcr的去除量及去除率之间存在显著性差异(P<0.05),而对TN的去除率没有显著性差别(P>0.05),通过拟合进出水中不同污染物的质量浓度关系发现,表流湿地、潜流湿地和复合人工湿地进出水中TP、TN及CODcr之间存在显著的线性相关关系(P<0.05),相关系数分别为0.948、0.994、0.952,0.948、0.995、0.958和0.963、0.990、0.927,人工湿地进出水中浊度符合多项式方程规律,相关系数为分别为-0.523(R²=0.451,P>0.05),0.854(R²=0.8756,P<0.05)和-0.086(R²=0.197,P>0.05)。     

5种湿地植物对生活污水净化效果研究

选择芦苇、水葱、千屈菜、扁秆藨草、长苞香蒲5种常见湿地植物分别构建人工湿地小试系统,测试它们对生活污水的净化作用,分析污水净化过程中氮磷元素在植物体内和土壤中的动态分布,以明确各湿地植物对污水的综合净化能力。结果表明:（1）5种湿地植物对生活污水中的CODcr、铵态氮、总氮和总磷的去除效果显著高于无植物对照;随处理时间延续,污水中CODcr、铵态氮、总氮和总磷浓度均呈下降趋势,定植土壤中的总氮和总磷含量呈先上升后下降的变化趋势。（2）5种植物能够吸收污水中89.7%～97.9%的磷元素,污水中剩余的磷元素量较少（2.1%～10.3%）;污水中氮元素在植物体、污水和土壤中分布因植物种类不同有很大差别,芦苇、水葱和长苞香蒲可吸收污水中76.1%～83.4%的大部分氮元素,而千屈菜和扁秆藨草对氮元素吸收量较少（分别为45.0%和46.8%）,在污水和土壤中滞留的氮元素较多（21.7%～31.6%）。（3）5种植物对氮元素的积累能力显著大于对磷元素的积累能力;5种湿地植物对生活污水的综合净化能力差异较大,从强到弱依次为芦苇＞长苞香蒲＞水葱＞扁秆藨草＞千屈菜。