湿地生态水文模型研究综述

变化环境下湿地生态水文格局及过程发生了深刻变化,已对流域、区域乃至我国水安全和生态安全构成威胁。湿地生态水文模型是揭示湿地生态格局与生态过程的水文学机制的有效工具和重要手段。介绍了湿地生态水文模型的概念、内涵、构建方法及分类,回顾了湿地生态水文模型的国内外发展历程,论述了目前湿地生态水文模型研究应用的重点领域:湿地生态水文调控与生态补水、流域湿地生态恢复重建与水资源综合管控和气候变化下湿地生态水文变化评估与应对策略。针对目前研究中存在的问题及薄弱环节,提出未来研究的发展趋势和亟需加强研究的重点方向。     

自然湿地生态恢复研究综述

湿地由于具有丰富的资源、独特的牛态结构和功能而享有“自然之肾”之称。为了更好地保护和开发利用湿地,世界各国都在积极采取措施阴止湿地的退化或消失,湿地的生态恢复与重建问题已成为生态学和环境科学的研究热点,在全面综述国内外湿地生态恢复研究进展的基础上,对湿地乍态恢复研究的重点和热点进行了探讨和分析,指出我国为做好湿地生态恢复工作尚需进一步加强湿地生态恢复的方法学、基础理论、应用技术和示范推广等方面的研究。     

湿地生态水文模型研究进展

建立湿地生态因素和水文因素之间的响应模型是当前湿地研究的一个新领域,可为湿地的保护、评价和管理提供科学依据。本文依据湿地生态水文过程特征,将湿地生态水文模型分为湿地生态水分循环估算模型、湿地生态水文化学过程模拟模型和湿地生物对水文过程的响应模型,综述了当前湿地生态水文模型的研究进展,并在此基础上探讨了湿地生态水文模型的研究重点和发展趋势。     

盐城海滨湿地景观演变关键土壤生态因子与阈值研究

文章以盐城海滨湿地典型区域为案例,以2011年4月和2012年4月对海滨湿地土壤数据为基础,结合2011年ETM 遥感影像,运用灰色关联分析、线性回归模拟和地统计学方法,辨识海滨湿地景观演变的关键生态因子,并确定其生态阈值。得出基本结论如下：(1)海滨湿地土壤理化性质海陆差异明显：从米草沼泽—碱蓬沼泽—芦苇沼泽,土壤水分和盐度表现出递减的趋势;土壤有机质、营养盐总体上从米草沼泽—碱蓬沼泽—芦苇沼泽,表现出两头高中间低的特征;湿润年份土壤水分高于干旱年份,湿润年份土壤盐度低于干旱年份。(2)灰色关联分析表明:干旱年份,水分＞盐度＞铵态氮＞速效钾＞有机质＞有效磷;湿润年份为：盐度＞水分＞有效磷＞铵态氮＞速效钾＞有机质,因此把土壤水分和盐度确定为海滨湿地景观演变的关键生态因子。(3)土壤水分和盐度在东西海陆方向上的变异大于南北海岸延伸方向上的变异。(4)将景观类型图和海滨湿地土壤水分与盐度分异图叠加分析,得出：芦苇滩土壤水分阈值＜42.332%,盐度阈值＜0.745%;碱蓬滩土壤水分阈值为38.836%～46.593%,盐度阈值为0.403%～1.314%;米草滩土壤水分阈值＞39.475%,盐度阈值＞0.403%;光滩的土壤阈值＞41.550%,盐度阈值＞0.656%。     

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。     

基于水文地貌分类的滨海湿地生态功能评价——以盐城滨海湿地为例

盐城滨海湿地生态功能的空间差异对该区的保护/开发具有重要的指导意义,水文地貌分类为生态功能的评价提供了良好的前提条件。根据盐城滨海湿地2006-2007年Alos遥感影像数据制作湿地景观图,同时通过DEM和水文水动力条件图,借助Arcgis9.2的空间分析功能确定水文地貌单元(HGMU)。在此基础上,利用实地调查数据和湿地景观数据对不同水文地貌单元的湿地生态功能进行评价。结果表明:(1)盐城海滨湿地包括7类水文地貌单元(HGMU),不同HGMU生态系统类型差异较大;(2)同种HGMU生态功能基本处于同一等级,不同HGMU的生态功能差异明显;(3)盐城海滨湿地不同HGMU单元生态功能由大到小排序为:淡水双向-冲积区(河口)、海水天双向-泥粉砂带、海水月双向-泥滩带、海水年双向-草滩带、淡水单向-冲积区、淡水单向-海积区和淡水单向-冲积海积区。其中,河口湿地、淤泥质滩涂和草滩带湿地在维护盐城海滨湿地生态功能中具有重要地位。     

河漫滩湿地生态阈值——以二卡自然保护区为例

以典型河漫滩湿地 —— 二卡自然保护区为研究区域,进行生态阈值研究。根据湿地补给河流 —— 海拉尔河的月均流量频率分布特征,选取58.72 m³/s(P=74.6%)、119.26 m³/s(P=44.4%)、190.35 m³/s(P=23.8%)分别代表河流的低、中、高径流期,分析各径流期湿地分布特征。结果表明,低、中径流期内草本沼泽及盐化沼泽所占比例较高,而高径流期则以季节性河流湿地及湖泊湿地为主。低径流期内,作为湿地中心区的湖泊湿地景观破碎度出现一个较明显的跃变,由中径流期的0.57增加到1.37。此时的湿地状态可近似的作为区域的生态阈值,即维持湿地面积占全区域面积的43.03%。而中、高径流期湿地面积比例可近似作为保护区湿地面积的适宜值和理想值,分别为53.66%和69.53%。其研究结果为二卡自然保护区的管理及保护提供支持,并为河漫滩湿地研究提供思路。     

鄱阳湖区湿地生态功能衰退分析及其恢复对策探讨

鄱阳湖是我国最大的淡水湖 ,其冲积平原辐射江西省 2 9个县 (市、区 ) ,是江西省最大的农业生产基地、水域用地、城乡非农建设用地区和我国南方的主要粮仓之一。和其它区域湿地一样 ,鄱阳湖区湿地资源在蓄洪防旱、调节气候、控制土壤侵蚀、促淤造地、降解环境污染物等方面起着极其重要的作用。湿地资源是否得到合理利用与管理 ,将直接影响着鄱阳湖地区乃至整个江西省社会经济的可持续发展 ,然而由于湿地资源的不合理利用或管理不善 ,而引起气候调节功能下降、调蓄功能减退、生物资源衰退等生态问题的现象较为严重 ,已成为江西省可持续发展的…     

湿地生态水文结构理论与分析

针对水土资源开发利用引发的湿地消退问题,通过研究湿地水分运动与补给规律,分析湿地和径流进退的关系、湿地生境和生物的扩展关系,分析湿地水文连接度下降引起的湿地消退效应.根据湿地水循环原理和湿地生境空间分布规律,建立湿地径流场与生物多样性场的概念,从而提出湿地生态水文结构理论.以维持湿地存在、保障湿地生物多样性为目标,通过湿地径流场与生物多样性场的耦合关系,将湿地划分为中心区和适宜活动区,以维持湿地生态水文结构所需要的水分条件定义为湿地生态需水.湿地生态需水问题的核心为确定湿地生态水文结构,并以湿地中心区和适宜活动区为边界条件,通过地表水地下水转化的水量平衡模型对湿地生态需水量进行分析计算.以维持中心区的水分条件作为最小生态需水;维持适宜活动区的水分条件作为适宜生态需水.湿地生态水文结构更对湿地管理提供生态安全阈值.根据湿地生态水文结构的稳定程度,建立湿地生态安全危机管理机制,进行不同级别的预警管理.     

高寒湿地植物群落的物种多样性保护及生态恢复对策

以物种组成较为复杂的青藏高原东部地区玛曲县高寒湿地为背景．从恢复生态学角度,系统地探讨了影响湿地植物群落物种多样性与生产力变化的主要因素,从不同的时间和空间尺度研究了典型样区植物群落中物种多样性与生产力的恢复机理与过程,以及生境异质性对其的影响。结果表明：在导致湿地植被退化的人类干扰诸因素中．超载放牧是主要因素。该地区超载量高达24％;其次．气候变化对湿地物种多样性与生产力也有较大影响。典型样区的恢复试验结果表明：实行围栏轮牧、控制载畜量、鼠虫害防治和建植人工草地等人工综合措施,能使样区植被得以卓有成效的恢复与保护。其中．黄河滩地的植物群落中．物种丰富度从23种／m^2上升到29种／m^2;Shannon多样性指数从3．82上升到4．62;草场生产力(地上生物量)从729．2g／m^2上升到935．38g／m^2。阳坡和阴坡样地植被也有类同的恢复效果。在以上三类样地中．以滩地的生态恢复效果最为显著。据此,我们提出了相应的湿地物种多样性保护和生态恢复对策．即：加强自然保护区建设、协调人类活动与物种多样性保护的关系、严格控制载畜量、发展人工草地等主要措施与建设。     

鸟类群落对若尔盖高原湿地退化梯度的响应

鸟类是湿地生态系统重要的一类环境指示生物,研究其群落特征对湿地退化的响应,有助于揭示湿地生态系统结构和功能的变化、探讨对湿地状况进行有效监测和评价的方法。以若尔盖湿地国家级自然保护区花湖、兰州大学高寒草甸与湿地生态系统定位研究站（阿孜站）为研究区域,2018年5、2019年5月采用样线法对区域中4种高原湿地退化梯度,即典型湿地（Ⅰ型）、季节性湿地（Ⅱ型）、中度退化湿地（Ⅲ型）和重度退化湿地（Ⅳ型）的繁殖鸟类群落进行调查研究。研究时段共记录到繁殖鸟类8目14科41种,其中花湖繁殖鸟类39种,阿孜站繁殖鸟类21种。数据分析显示,随着高原湿地退化演替序列,两地的鸟类群落物种数和多样性指数均逐步减小,群落优势度不断增大;Ⅲ型和Ⅳ型群落相似性系数最高,Ⅰ型和Ⅳ型间群落相似性最低,表明鸟类群落随湿地退化发生明显改变,仅与毗邻的退化梯度群落组成相似。研究区域Ⅰ型生境中,水禽类占绝对优势,以红脚鹬（Tringa totanus）为优势种;Ⅱ型中长嘴百灵（Melanocorypha maxima）为群落中优势种;小云雀（Alauda gulgula）和角百灵（Eremophila alpestris）为Ⅲ型群落中的优势种;群落中优势种团为雪雀（Montifringilla spp.）和地山雀（Pseudopodoces humilis）时,标志着湿地已经重度退化（Ⅳ型）。鸟类群落优势种的转变是鸟类营巢环境要求与湿地退化中环境的改变相适应的结果。本研究尝试性的提出如何利用鸟类对高原湿地退化状态进行监测和评价。     

Analysis of the non-thermophilic Crenarchaeota phylogeny in the swamp soil of Zoige plateau wetland

Zoige wetland of Tibetan plateau is a model low temperature ecosystem in a low latitude (33°56′N, 102°52′E) and high altitude region. Its organism has a unique phylogeny. To better evaluate the resource of the non-thermophilic Crenarchaeota in such an ecosystem, both restriction fragment length polymorphism (RFLP) and clone techniques were employed to study the diversity and phylogenetics of the non-thermophilic Crenarchaeota in the wetland soil. Archaeal 16S rRNA genes were amplified with the archaea-specific primers, and a library consisting of 240 clones was established. The non-thermophilic Crenarchaeota phylogenetic tree was constructed using the ARB phylogenetic analysis software. Based on the results of the RFLP experiments, the clones of all three Zoige wetland swamp soil samples were grouped into 16 different restriction cleavage patterns, all the clone coverage indices were above 91%, showing high library coverage. The correlations analysis indicated that the biodiversity of the non-thermophilic Crenarchaeota be positively correlated with soil moisture. The phylogenetic analysis revealed that all of the 16 Crenarchaeota sequences were clustered into two groups: 13 sequences in the Group 1.1b and 3 in the Group 1.3, similar to those archaeal sequences obtained from grassland soil, freshwater reservoirs, and seawater above boreholes, and radioactive groundwater and hot springs.     

四川省草坡和包座自然保护区的两栖爬行动物

采用编目法调查了四川省汶川县草坡自然保护区和若尔盖县包座自然保护区的两栖爬行动物概况.调查表明,草坡自然保护区有两栖爬行动物17种,隶7科3目;包座自然保护区有两栖爬行动物5种,隶5科3目.     

若尔盖高寒湿地干湿土壤条件下微生物群落结构特征

土壤水分含量的空间异质性是引起湿地生态系统结构和功能空间变异的关键因素。目前有关低纬度高寒湿地土壤水分对微生物群落结构影响的研究较少。于2007年4月(冷季)和8月(暖季)采集若尔盖高寒湿地常年淹水和无淹水两种水分条件的土壤样品,利用磷脂脂肪酸方法分析其微生物群落结构。结果表明,土壤微生物总生物量、细菌生物量、革兰氏阳性细菌及革兰氏阴性细菌生物量均表现为常年淹水土壤高于无淹水土壤,且4月份高于8月份;与土壤通气量关系密切的真菌、放线菌,其生物量表现为无淹水土壤显著高于常年淹水土壤;反映群落组成的真菌:细菌磷脂脂肪酸比值也表现为无淹水土壤显著高于常年淹水土壤。磷脂脂肪酸的主成分分析表明,水分条件不同的两种土壤中微生物群落结构显著不同,季节变化并未引起土壤微生物群落结构的改变。     

滇西北高原入湖河口退化湿地生态修复效益分析

选取滇西北高原典型退化湿地剑湖,对入湖河流永丰河入湖河口退化湿地进行的生态修复措施及其效益进行研究,评估其恢复效果,为高原退化湿地的修复和污染湖泊的治理提供依据。研究地修复2a后,入湖河口湿地景观格局得到较大改善,空间结构得到优化配置;水质状况明显改善,水体透明度提高101%,水体中总氮(TN)、氨氮(NH+4-N)、硝氮(NO-3-N)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)的含量较恢复前明显下降,去除率分别达到62.5%、89.3%、62.5%、91.7%、68.0%,这一水质降解结果表明:基底修复促进了入湖河口水文状况的改善,而依据植物对不同浓度污水的适应状况进行多生活型、多种类的植物配置,并适当增加沉水植物比例,有效发挥了植物的净化作用,但不同湿地植物群落之间净化效果存在差异,显示了植物对氮磷的喜好程度和植物间的互作关系,而相同植物群落在不同浓度污水条件下的表现同样存在差异。因此,污染水体的治理必须选择性利用适合不同污水浓度的水生植物进行合理的群落配置,同时,根据水质变化及时对植物进行适应性调整,有利于植物的生长和湿地生态系统的稳定,以及湿地生态系统结构和功能的恢复。该退化湿地修复后,每年可产生以净化功能效益为主的生态系统服务功能价值185万元,以水源涵养和生物多样性保育、生态旅游等的生态系统服务功能价值32.7万元,以及以生态农业系统为主的市场价值270万元,呈现了较好的经济、社会效益和生态效益价值。     

城市湿地概念和功能及中国城市湿地保护

随着城市化进程加快,城市湿地保护问题日益突出。城市湿地是存在于城市区域之内的湿地,其生态服务功能与乡野湿地有着明显不同。受人为活动干扰强烈,中国城市湿地存在面积缩小、功能退化、污染严重,特别是富营养化现象突出。而由于长期对城市湿地研究薄弱,对湿地功能与价值认识存在偏差,以及城市湿地保护较高的机会成本,使得中国城市湿地保护面临诸多困难。本文在分析中国城市湿地存在的问题基础上,提出中国城市湿地保护对策,并就当前中国城市湿地研究与保护问题进行探讨。     

Marsh wetland degradation risk assessment and change analysis: A case study in the Zoige Plateau,China

Wetlands play an important role in regional development and environmental protection. Under the impact of natural and artificial factors, the plateau wetlands have degenerated and even disappeared, resulting in serious problems for society and the ecological environment. It is necessary to establish a reasonable risk assessment method to evaluate the risk of wetland degradation, and then to analyze changes in the range and features of risk. For this work, the Zogie Plateau wetland was selected as the study area. For this site, a wetland degradation risk assessment method was established based on the conceptual model of Ecological Risk Assessment (ERA). The method included nine indicators used to analyze the wetland hazard index, wetland vulnerability index, and wetland degradation risk synthetically. From the spatial-temporal pattern, the wetland degradation risk was analyzed using data from 2000 to 2014. The calculated results revealed the following: (1) from 2000 to 2014, the wetland hazard index (WHI) showed a trend of increase, the value of which increased from 0.29 to 0.42, with a growth rate of 44.83%. Similarly, the wetland vulnerability index (WVI) significantly increased from 0.30 to 0.54, with a growth rate of 80%. Over the same time, the total wetland area decreased from 3910.25 km² to 2777.38 km², a reduction of 28.97%. (2) Using the equidistant method, the risk value was divided into three risk grades. The wetland degradation risk in the whole region is increasing, and the risk rank has changed from the low risk zone (0.092) to the medium risk zone (0.25). The degradation risk becomes greater with distance from the center to fringe areas.