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。     

上海市潮滩湿地大型底栖动物的空间分布格局

通过对上海市6个典型潮滩湿地（崇明东滩、崇明北滩、九段沙、青草沙、南汇边滩和杭州湾北岸）的调查,共记录到大型底栖动物112种,甲壳动物、软体动物和环节动物分别占总物种数的51．8％、22．3％和18．8％。6个潮滩湿地中大型底栖动物生物量的空间分布呈现一致的规律,即高潮区〉中潮区〉低潮区;在生物量构成中,甲壳动物是最为重要的类群,其总体平均相对贡献率在51％～97％之间,软体动物的总体平均相对贡献率在2％～48％之间。大型底栖动物密度的空间分布在地点间存在较大差异,在崇明东滩、九段沙和杭州湾北岸湿地中,软体动物在数量上占优势;而在崇明北滩、青草沙和南汇边滩,甲壳动物却是优势类群。与20世纪80和90年代的调查资料相比,近20多年来上海市潮滩湿地中大型底栖动物生物量明显增加,但群落结构发生了根本改变,优势类群由个体较小的软体动物转变为平均体重较大的甲壳动物,这主要与人类活动（过度采捕、环境污染和生物促淤等因素）的强度干扰有关,也反映上海市潮滩湿地的环境质量和生态功能正在逐步下降。     

人工湿地去污模型的统一结构特征

通过对典型人工湿地去污模型的分析比较,提出了基于各模型微分方程而建立的统一去污模型。该模型能够将典型去污模型作为特例而导出,并能很好地解释这些模型之间的过渡关系。以潜流湿地中NH4^＋和BOD5的降解为例,对统一去污模型的应用情况进行了简单探讨,表明利用统一去污模型结构有助于深入揭示去污机理,从而提出更为精确的去污模型。     

基于享乐价格-结构方程双模型的西宁城市湿地生态系统服务价值及影响因素研究

湿地为城市发展提供巨大的生态系统服务,但其被市场“认可”的经济价值难以准确评估。以青海省西宁市城市湿地为例,筛选房屋结构、可达性、环境、湿地等10个因子,采用享乐价格模型对110个湿地周边社区样点的因子数据(2020年)进行分析,定量分析城市湿地被市场“认可”的价值量。采用断裂点理论和加权Voronoi图模型方法等,分析了湿地生态系统服务价值的空间影响范围;构建了湿地生态系统服务价值影响因素的结构方程模型,探究了影响湿地生态系统服务价值的主要因素。结果表明：(1)2020年湟水城市湿地的总价值达到3.367亿元,约有54.3%的生态系统服务通过房产被市场转化;(2)湟水湿地单位面积的生态系统服务价值为151.916元/m~2,生态系统服务价值由大到小排列：火烧沟(1.632亿元)>海湖湿地(0.710亿元)>宁海湿地(0.629亿元)>北川湿地(0.330亿元);(3)湿地生态系统服务价值占房产总价值的比例达到2.04%,位列10个因素中的第7位;线性函数模型结果显示,购买者对湿地的边际支付意愿是0.12元/m~2,即购买者愿意为房产与湿地之间的距离每缩小1m而多支付...     

白洋淀湖滨湿地岸边带氨氧化古菌与氨氧化细菌的分布特性

摘要：本研究通过分子生物学分析方法,以amoA基因为标记,考察了氨氧化古菌（Ammonia-Oxidizing Archaea, AOA）和氨氧化细菌（Ammonia-Oxidizing Bacteria,AOB）在华北平原的白洋淀这一典型湖泊的湖滨湿地岸边带系统中的生物多样性和丰度分布。在前人的研究中,氨氧化古菌在海洋、原生态土壤和人为干扰土壤等环境中主导氨氧化过程的完成。但本研究发现,在湿地岸边带系统中氨氧化过程并不是完全由氨氧化古菌主导完成,即氨氧化古菌和氨氧化细菌在不同区域分别占据主导地位。根据主导微生物的不同,可以将湿地岸边带区域划分为陆相区、中间区和湖相区。在湿地岸边带陆相区,氨氧化古菌主导氨氧化过程,氨氧化古菌的amoA基因丰度是氨氧化细菌的526倍（AOA：1.23?108每克干土;AOB：2.34?105每克干土）;在岸边带湖相区,氨氧化细菌主导氨氧化过程,氨氧化古菌的amoA基因丰度只有氨氧化细菌的1/50倍（AOA：3.17?106每克干土;AOB：1.39?108每克干土）;在岸边带中间区,两种微生物对氨氧化过程的贡献相当,二者的amoA基因丰度也相当 (AOA：9.83?106, AOB：4.08?106)。研究还发现,湿地中间区的微生物生物多样性高于陆相区和湖相区。在湿地中间区,氨氧化古菌和氨氧化细菌的生物多样性都最高,分别有5和7个操作分类单元（OTUs）;相比之下,岸边带陆相区和湖相区的多样性依次降低,陆相区的氨氧化古菌和氨氧化细菌分别有3和6个操作分类单元,湖相区的氨氧化古菌和氨氧化细菌分别有2和6个分类单元。本研究的两个结论进一步反映了湿地岸边带极强的空间异质性。     

鄱阳湖湿地水位变化的景观响应

根据《湿地公约》和《全国湿地资源调查技术规程(试行)》关于湿地内涵和界定条件,利用现代遥感技术和地理信息技术,提取鄱阳湖湿地面积为3886km²。在此基础上,利用多时段遥感影像,分析了湿地在相似水位条件和不同水位条件下的景观变化。结果表明,在相似水位条件下,鄱阳湖湿地景观变化主要表现为居民地和裸地面积增加,水域面积变化不明显;在不同水位条件下,鄱阳湖湿地景观变化比较显著。景观变化驱动力分析表明,湿地水位变化是湿地景观变化的主要因素。     

洞庭湖湿地土壤环境及其对退田还湖方式的响应

土壤物理、化学和生物学特性是构成土壤环境的主要组分,综合影响湿地生态系统的调蓄功能和演替恢复。本文以农田（水田和旱地）和自然湿地系统（苔草地和芦苇地）为对照,以3种退田还湖生态系统（种植杨树、芦苇和自然恢复）为研究对象,采用主成分和聚类分析,探索湿地土壤总体环境与生态系统演替过程的相关性。研究结果表明,土壤总体环境与生态系统恢复有很好的一致性。退田还湖为自然水域后,土壤环境的恢复接近于自然湿地系统,在3种退田还湖方式中恢复最好;杨树林地对土壤环境的恢复效果优于人工芦苇地,在一定程度上对湿地土壤环境有所改善,特别是对土壤有机质积累、土壤粘粒形成等过程的改善,但是其土壤环境与苔草等自然湿地发育的土壤仍然有较大差异;因子重要性分析表明水文情势是控制湿地土壤环境恢复的决定性因素,其次是人类干扰强度和方式。     

大型人工湿地生态可持续性评价

大型人工湿地现已广泛应用于湖滨带、河滨带水质净化及湿地生态修复,这些人工湿地的生态可持续性评价对于其科学管理调控及长期可持续运行具有重要意义。运用综合指标评价及层次分析法,根据人工湿地生态系统的特点,提出并建立了适合评价人工湿地可持续性运行的指标体系,建立的评价指标包括生态特征与功能、水质净化功能及经济社会功能三项一级指标,及对应的14个二级指标。运用建立的评价指标体系对南四湖湖滨带新薛河大型人工湿地示范工程的生态可持续性运行了评价,评价结果显示:植物多样性、氨氮去除能力、生物入侵抵抗力、野生动物栖息地、COD去除能力是影响大型人工湿地运行效果的主要制约因素;新薛河人工湿地生态可持续性综合指数为0.6862,处于"良"级,其中生态特征功能可持续性指数最高,为0.7732;水质净化功能和社会经济功能指数分别为0.6190,0.6492。由结果可知,南四湖新薛河大型人工湿地具有重要的生态修复功能,水质净化功能方面应加强植物定期收割及植被管理,同时经济社会功能还有待加强,植物经济效益及旅游娱乐效益还有待深入开发。建立的人工湿地可持续性运行的评价指标体系具有较强的针对性,可用于其他大型人工湿地的生态可持续性评价。     

Evaluating regional resiliency of coastal wetlands to sea level rise through hypsometry‐based modeling

Sea level rise (SLR) threatens coastal wetlands worldwide, yet the fate of individual wetlands will vary based on local topography, wetland morphology, sediment dynamics, hydrologic processes, and plant‐mediated feedbacks. Local variability in these factors makes it difficult to predict SLR effects across wetlands or to develop a holistic regional perspective on SLR response for a diversity of wetland types. To improve regional predictions of SLR impacts to coastal wetlands, we developed a model that addresses the scale‐dependent factors controlling SLR response and accommodates different levels of data availability. The model quantifies SLR‐driven habitat conversion within wetlands across a region by predicting changes in individual wetland hypsometry. This standardized approach can be applied to all wetlands in a region regardless of data availability, making it ideal for modeling SLR response across a range of scales. Our model was applied to 105 wetlands in southern California that spanned a broad range of typology and data availability. Our findings suggest that if wetlands are confined to their current extents, the region will lose 12% of marsh habitats (vegetated marsh and unvegetated flats) with 0.6 m of SLR (projected for 2050) and 48% with 1.7 m of SLR (projected for 2100). Habitat conversion was more drastic in wetlands with larger proportions of marsh habitats relative to subtidal habitats and occurred more rapidly in small lagoons relative to larger sites. Our assessment can inform management of coastal wetland vulnerability, improve understanding of the SLR drivers relevant to individual wetlands, and highlight significant data gaps that impede SLR response modeling across spatial scales. This approach augments regional SLR assessments by considering spatial variability in SLR response drivers, addressing data gaps, and accommodating wetland diversity, which will provide greater insights into regional SLR response that are relevant to coastal management and restoration efforts.     

辽河三角洲湿地以丹顶鹤生境保护为核心的退耕预案研究

在遥感 (RS)和地理信息系统 (GIS)的支持下 ,结合野外实地调查 ,运用预案研究方法和景观生态决策与评价支持系统(L EDESS)的决策与规划评价思想 ,针对辽河三角洲大洼小三角洲部分的过度农业开发对野生动物生境的严重影响后果 ,对本区土地利用规划进行了以丹顶鹤生境保护为核心的退耕预案设计 ,并对其生态后果进行了空间模拟和评价。根据不同的经济和生态发展要求设计了 4个预案 ,分别为 1988年原状 (预案 1)、1998年原状 (预案 2 )、苇带设计 (预案 3)和生境恢复 (预案 4 ) ,通过对各预案进行生境适宜性、生态承载力及经济效益评价 ,可以得到以下结论 :预案 1尽管生态效益很高 ,但经济效益很低 ,在区域发展需求下由现状年恢复到预案 1具有不现实性 ;而预案 2为强烈经济需求下的典型发展模式 ,生态效益偏低 ,与经济效益的比例失调 ;预案 3和预案 4为生态与经济的协调发展模式及丹顶鹤生境恢复提供了有效参考 ,可将其视为近期和远期规划目标分步实施。这说明合理的土地开发利用方式和生境恢复措施不仅可以获得经济的高效发展 ,而且还可为稳定的生态环境提供有力保障 ,从而为区域经济与环境的协调发展提供参考性依据 ,具有一定的典型性