黄河三角洲滨海湿地生态系统服务模拟及评估

黄河三角洲滨海湿地是中国暖温带最完整、最广阔、最年轻的湿地生态系统,但随着油田开发、港口建设、养殖、盐田和农业开发等围填海活动的加剧,该地区的生态环境发生明显变化。在生态系统服务和交易的综合评估模型(Integrated Valuation of Ecosystem Services and Trade-offs,In VEST)的Carbon模块和Biodiversity模块平台上,以丹顶鹤(Grus japonensis)和黑嘴鸥(Larus saundersi)为主要保护物种,利用2000年和2012年两期土地利用和土壤碳库等数据,进行黄河三角洲滨海湿地生态系统服务模拟评估。结果显示,研究区的碳储量由2000年的3 167 830.0 Mg减少到2012年的3 077 100.0 Mg,减少了2.86%;丹顶鹤和黑嘴鸥的生境退化区主要集中在孤东油田和港口;湿地保护区和黄河故道区的生境质量较高,其他区域基本不适合丹顶鹤和黑嘴鸥生存。根据土地利用转移矩阵分析结果显示,2000~2012年期间,围填海活动占用湿地面积最多的土地利用类型是水产养殖塘和油田,港口和盐田的面积增幅最大。     

围填海活动对我国河口三角洲湿地的影响

伴随着社会经济的发展和向海洋进军的热潮,围填海活动成为缓解滨海用地紧缺、促进滨海城市发展的重要方式.围填海活动在带来经济效益的同时,也对近岸资源和滨海湿地生态系统带来了巨大的威胁.河口三角洲地区位于河流的末端,是由河流、海洋和陆地等多系统水文过程交互作用形成的动态平衡系统,由于其地理位置的优越性往往成为围填海活动的密集地区,为此综述了我国典型河口三角洲(辽河三角洲、黄河三角洲、长江三角洲以及珠江三角洲)地区围填海活动的现状,以及围填海活动对河口三角洲植物、动物、土壤、水文等生态系统组成要素的影响.以期引起对河口三角洲围填海活动的关注,合理进行围填海,保护河口三角洲.     

20世纪60年代以来6个时期长江三角洲滨海湿地变化及其驱动因素研究

以长江三角洲滨海湿地为研究区,利用长江三角洲地区1∶10万地形图数据、Landsat遥感影像数据和其它专题统计数据,采用人机交互的遥感解译方法,参照滨海湿地分类系统,对长江三角洲滨海湿地进行了分类;应用地理信息系统,分析研究区滨海湿地变化、围填海活动和景观格局变化。对比20世纪60年代、1980年、1990年、2000年、2010年和2015年6个时期的长江三角洲滨海湿地分布和面积发现,随着时间的推移,其总面积在减小,其中,天然湿地面积在减小,人工湿地面积在增加;研究区内的湿地类型转变主要是天然湿地转变为人工湿地,在天然湿地中,泥质海滩多转为淡水沼泽和盐水沼泽,在人工湿地中,水田主要变为城镇建设用地、工业用地和养殖用地,2000年之后,水田面积开始减少;影响长江三角洲滨海湿地变化的自然驱动因素主要为长江流域径流量、输沙量的变化,长江三角洲淤积量的增、减造成了长江三角洲滨海湿地演化,其人为驱动因素主要是围填海活动。     

五个时期长江入海口湿地土地利用格局及变化

选用1984年、1990年、2000年、2010年和2015年Landsat TM/ETM+/OLI影像数据,利用人机交互遥感解译方法,进行长江入海口湿地的土地利用分类;利用地理信息系统技术,研究了5个时期研究区的湿地格局及变化。研究表明,5个时期研究区的主要湿地类型都为水田,其次为滩涂,水田面积由1984年的4 044.86 km~2减少至2015年的3 550.37 km~2,滩涂面积从1984年的650.03 km~2锐减至2015年的3.74 km~2,滩涂被转变为港口、居民地和工业用地,围填海活动也导致滩涂萎缩;在围填海区域,养殖池面积大幅增加;与1984年相比,2015年,滩涂转变为水库/坑塘、养殖池、盐田的面积分别占其总面积的14.46%、53.83%和24.15%;74.96%的盐地碱蓬盐水沼泽转变为养殖池,48.06%的水库/坑塘、12.62%的盐田转变为养殖池;长江入海口湿地变化的主要人为因素是围填海活动,主要自然因素是泥沙淤积和土壤性质改变。     

围填海活动对黄河三角洲滨海湿地生态系统的影响评估

围填海是人类利用海洋的重要方式,近年来随着人类围填海活动的加剧,滨海湿地生态系统受到强烈干扰。以黄河三角洲为研究区,强调多种类型围填海活动的生态影响,构建了用于评价湿地生态系统健康的压力—状态—响应模型,分析和探讨了围填海等人类活动对黄河三角洲湿地生态系统的综合影响。5个时期的围填海活动压力指数表明,20世纪70~80年代、90年代和2000~2010年的围填海活动强度都超出了黄河三角洲湿地生态系统的承受能力,且从20世纪70年代开始,研究区的围填海活动对湿地的压力在不断增加;从湿地状态综合指数看,除90年代外,其他时期研究区的湿地生态系统都保持在健康水平,而研究区湿地的综合响应指数则在不断增大。围填海活动压力指数、综合压力指数都与综合健康指数显著正相关(n=8,R20.80,p0.05)。在不断增强的围填海活动压力下,黄河三角洲湿地生态系统虽然保持了基本完整的自然形态、结构和功能,但其整体健康水平仍需进一步提高。     

20世纪60年代以来6个时期盐城滨海湿地变化及其驱动因素研究

利用遥感和地理信息系统技术,对盐城滨海湿地20世纪60年代地形图和1980年、1990年、2000年、2010年、2015年遥感影像进行数字化和遥感解译,得到盐城滨海湿地分类信息;采用GIS空间分析方法和景观分析方法,分析了各时期盐城滨海湿地的景观特征;利用滨海湿地遥感分类和土地利用数据,研究盐城滨海湿地时空变化及其驱动因素分析。研究结果表明,20世纪60年代研究区主要湿地类型为泥质海滩和盐水沼泽,其面积分别占研究区总面积的48.5%和10.5%,2015年,研究区主要湿地类型为养殖池和水田,其面积分别占研究区总面积的20.6%和14.18%,盐水沼泽面积占7.8%,泥质海滩面积所占比例锐减到不足0.03%;20世纪60年代以来,研究区泥质海滩、盐水沼泽、淡水沼泽在不断萎缩;水田、养殖池和水库/坑塘在不断扩张,围填海活动导致研究区的陆地面积明显增加;研究区滨海湿地景观破碎化程度加重,斑块形状变的越来越复杂,稳定性变差,各类景观斑块呈均衡化趋势发展,随着经济发展,研究区滨海湿地受人类活动干扰的程度在不断加强;围填海、人口增长、生态环境污染和物种引入是盐城滨海湿地变化的主要驱动因素,泥沙淤积侵蚀和土壤性质变化是次要驱动因素。     

黄河三角洲土地利用/覆盖变化的微地貌区域分异

黄河三角洲有岗阶地、河滩地、河成高地、平地、低洼地和滩涂地6种微地貌类型。1984~2001年间一直没有变化的土地利用/覆盖类型在各微地貌类型中所占的比例不同,未变化的土地利用/覆盖主要分布在平地。岗阶地土地利用/覆盖类型最为稳定,以耕地为主,但面积总体在减少;河滩地土地利用/覆盖类型多样,分布比较复杂,变化最大;河成高地、平地和低洼地发生变化的面积占2/3左右,耕地所占的比例均是最大的,其面积总体上不断减少;滩涂地的土地利用/覆盖类型以滩涂为主,随着人们对滩涂的开发利用,滩涂所占比例迅速减少。     

1980年以来5个时期珠江三角洲滨海湿地景观格局及其变化特征

以珠江三角洲滨海湿地为研究对象,利用1980年、1990年、2000年、2010年和2015年的Landsat MSS/TM/ETM+/OLI影像数据,采用面向对象的遥感影像分类方法,提取珠江三角洲滨海湿地信息;利用土地利用动态度模型、马尔柯夫转移矩阵和景观指数等,研究5个时期珠江三角洲滨海湿地的景观格局及其变化特征和影响因素。研究结果表明,与1980年相比,2015年珠江三角洲滨海天然湿地明显萎缩,面积减少了189 km~2,人工湿地明显扩张,面积增加了284 km~2;在研究区内,天然湿地萎缩主要是由于河口水域、红树林和盐水沼泽被转变为养殖池;随着时间的推移,5个时期研究区湿地景观的破碎化程度不断加重,湿地斑块形状越来越不规则,边界越来越复杂,人类活动对湿地的干扰强度加剧,斑块类型向多样化发展;在气候变化的背景下,人口快速增长、滩涂开发、围填海活动、海砂开采和水利工程等是导致研究区滨海湿地萎缩的主要因素,其中,滩涂开发和围填海活动是使天然滨海湿地消失的直接因素。     

6个时期黄河三角洲滨海湿地动态研究

以1976年8月、1985年11月、1990年10月、2000年10月、2010年10月和2015年10月的Landsat MSS/TM/ETM+/OLI影像作为数据源,采用面向对象的遥感影像分类方法,提取黄河三角洲滨海湿地信息;利用动态度模型、马尔柯夫转移矩阵和景观指数等方法,分析6个时期黄河三角洲滨海湿地的变化速度、转移类型和景观格局等特征,结合其它辅助资料,分析滨海湿地变化的主要影响因素。研究结果表明,与1976年相比,2015年黄河三角洲地区天然湿地面积大幅减少,共减少了1 627 km~2,而人工湿地面积由1976年的163 km~2增加到2015年的3 054 km~2,在逐时期不断增加;减少的天然湿地主要转化为旱地、养殖池和盐田;到2015年,研究区天然湿地破碎化程度增强、斑块形状复杂度增加,而人工湿地则表现为斑块平均面积增加;在潮水作用、淤积增长速率减慢和黄河断流等自然因素影响下,黄河三角洲滩涂面积明显减小;围海养殖、油田开发、农业开垦等人类活动则是导致黄河三角洲滨海天然湿地面积减少、人工湿地增加的主要因素。     

人类活动对中国滨海湿地的影响及其保护对策

人类为了获取大量生产和生活资料对滨海湿地资源进行了大规模的开发利用活动,给滨海湿地生态系统带来了严重的负面影响,如石油开发造成了石油污染、植被退化和动物栖息地减少等,大大降低了滨海湿地的生态功能和社会与经济效益。以辽河三角洲湿地、黄河三角洲湿地、红树林湿地等滨海湿地为例,从石油开发、湿地污染、土地利用变化、湿地开发、城市和港口建设、水利工程建设、湿地水文过程和热带海岸开发等方面探讨了人类活动对中国滨海湿地的影响,并提出了保护滨海湿地的对策和建议。     

深圳市湿地的保护与修复研究

湿地对维持社会经济的可持续发展起着重要作用.随着深圳经济的快速发展,湿地面积不断减少,功能退化,削弱了湿地的生态效益和社会效益.深圳市湿地类型有3大类(近海及海岸湿地、河流湿地和湖泊湿地)13种类型,占深圳国土总面积的8.12%。深圳湿地目前面临的主要威胁是:滨海滩涂湿地面积不断减小,生境面临退化;红树林和湿地水草的生存受到威胁;河流水质不断恶化,河流底质污染程度持续加剧。针对深圳湿地存在的主要问题,提出了相应的保护与恢复对策:保护好西部滨海滩涂湿地;控制污染,修复河流自然湿地;加强自然保护区的建设和管理;加强湿地公园的建设和管理;加强湿地监测和科学研究,积极开展国际合作与交流。     

五个时期辽河三角洲滨海湿地格局及变化研究

以1982~2015年期间的5期10景辽河三角洲滨海湿地Landsat MSS/TM/OLI影像为主要数据源,在遥感和地理信息系统技术支持下,通过景观指数和各土地利用类型面积间的转移矩阵,对辽河三角洲滨海湿地景观格局及变化进行研究。研究结果表明,5个时期(1982年、1989年、2000年、2010年和2015年)辽河三角洲滨海湿地都以芦苇(Phragmites australis)淡水沼泽和水田为主要景观,芦苇淡水沼泽以大斑块分布在研究区的西部平原地带,水田以大斑块分布在研究区的东部。湿地类型之间的转变主要表现为自然湿地向人工湿地和人工景观转变。湿地景观破碎化程度加剧,优势度下降,趋于各斑块均匀分布。人类活动是导致辽河三角洲滨海自然湿地丧失和退化的主要原因。     

福建省围填海进程及其对近岸海域生态环境的影响北大核心CSCD

围填海是开发利用海洋的一种人类活动,围填海虽然促进了福建省沿海地区的经济发展,但是破坏了滨海湿地和近岸海域的生态环境,严重影响了滨海湿地和近岸海域的可持续发展。梳理了1949年至今的福建省围填海活动的进程,可以将福建省围填海活动进程划分为20世纪后50 a的粗放开发阶段和21世纪以来的逐步管控阶段;在此基础上,分析了围填海工程对福建省海岸线和滨海湿地、近岸海域水动力和水环境、地形地貌和沉积环境、生物资源、生态系统功能等方面的影响。为消除或减少福建省围填海活动对近岸海域产生的负面影响,实现海洋经济与生态保护协同发展的目标,从加快处理历史遗留问题、优化提升生态安全格局和有序推进美丽海湾建设三方面,提出了围填海管控与生态修复的相应建议。     

山东省滨海湿地景观格局演变及其生态环境效应遥感分析

湿地是地球表层重要的生态系统,其在水质净化、维持生物多样性、气候调节等方面发挥着不可替代的作用,研究湿地演变及其生态环境效应具有重要意义。基于2015年和2022年的Sentinel-2A影像,对山东省滨海湿地进行分类,分析湿地景观格局的动态变化特征,并利用Google Earth Engine(GEE)平台构建遥感生态指数,评估湿地对周边区域生境质量的“辐射”特征。研究结果表明,与2015年相比,2022年山东省滨海湿地面积略有减少(净减少117.75 km2),各类型湿地中盐田面积减少最为突出,其次是淤泥海滩和河口三角洲;沿海7个地市中,潍坊市、东营市和滨州市湿地面积的减少较为显著;滨海湿地景观破碎化加剧、聚合度降低且形状趋于复杂,优势景观类型对景观整体的控制作用逐渐增强;湿地对周边区域生境质量的“辐射”效应显著,离湿地越近,生境质量越高,在距离湿地0～500 m范围内,遥感生态指数随距离增长而显著衰减,在0～200 m范围内“辐射”效应最为显著。研究结果可以为山东省滨海湿地资源保护与管理提供科学数据和决策支持。     

基于景观格局的现代黄河三角洲滨海湿地土壤有机碳储量估算

利用2000年和2009年的TM影像数据,对现代黄河三角洲滨海湿地的景观进行分类,将其划分为9种景观类型.利用ArcGIS9.3软件,依据2009年黄河三角洲滨海湿地GPS土壤定点采样点的理化分析数据,计算出土壤有机碳密度,并进行空间插值,结合各景观类型分布面积,估算表层(0～30 cm深度)土壤有机碳密度和储量.研究结果表明,2000～2009年,研究区的总面积增加,土壤有机碳密度为0.73～4.25 kg/m2; 2000年和2009年的土壤总有机碳储量分别为3.43×106t和3.17×106t.各景观类型的土壤有机碳储量随着其面积的变化而变化,面积变化最明显的景观类型是滩涂、灌草地、农田和盐田养殖池,导致这种变化的原因是自然因素和人为因素共同作用的结果.减少和限制人类活动、保护表层土壤对黄河三角洲滨海湿地土壤碳库的持续稳定发展非常重要.     

1980～2017年环渤海海岸线和围填海时空演变及其影响机制

运用3S技术,采用水体指数法（MNDWI）、分形维数法、土地利用转移矩阵和回归分析等方法,以环渤海海岸带1980、1985、1990、1995、2000、2005、2010、2015和2017年9个时期TM遥感影像为主数据源,研究近40 a围填海活动影响下的环渤海海岸线动态演变特征。结果表明：1980~2017年环渤海海岸线增加了1 159.9 km,分形维数持续增加,岸线呈曲折化。其中,人工岸线增长了1 977.9 km,自然岸线减少了80%。重点变化区域包括黄河三角洲及莱州湾、渤海湾、辽东湾顶部、普兰店湾等地区。1980~2017年环渤海围填海的面积增加了1 988.5 km ²。主要类型由养殖池、盐田及农用地向养殖池、盐田、建筑用地转化。围填海活动与岸线长度、属性变化呈显著线性关系。综上,水产养殖、围海晒盐、农田开垦、工业化和城镇化建设等围填海活动影响了岸线长度及属性等特征的变化。     

近30年苏北滨海滩涂湿地演变特征与空间格局

苏北滨海滩涂湿地位于现代长江口与废黄河口之间,是最典型的淤泥质平原海岸,其演变特征及空间格局具有鲜明的特征。本文选用1980年、1992年、2008年的TM 和ALOS影像为主要数据源,构建了基于空间分割和转移矩阵分析模型,研究了近30年来苏北滨海滩涂湿地的演变特征及其空间格局。结果表明： ①苏北滨海滩涂发生了巨大变化,近30年间滩涂总面积减少了1273.11 km²,平均每年减少45.47 km²;滩涂湿地侵蚀/淤积面积约965.14 km²,0 m等深线冲刷后退减少的面积约为307.97 km²。②苏北滨海滩涂湿地区域差异性明显。南北方向上可划分为6个自然地理单元,东西方向上可划分为3个区域。③苏北滨海滩涂湿地演变中,湿地转型、湿地丧失和湿地演替分别占总面积的38.39%、14.80%、20.51%;其中天然湿地减少354.1 km²,人工湿地增加1061.45 km²,非湿地增加253.09 km²。④滩涂湿地主要植被群落演替特征和空间分布也呈现出差异性。湿地演替主要发生在净变区,与对应岸段的海岸侵蚀/淤积类型基本吻合。     

黄河三角洲滩涂湿地夏季大型底栖动物多样性分析

2008年7月,采用野外取样和室内分离、鉴定相结合的方法,对黄河三角洲滩涂湿地底栖动物进行了调查,并利用物种丰富度指数（Margalef）、物种多样性指数（Shannon-Weiner）、均匀度指数及生态优势度指数对该湿地内4个环境梯度带9类典型生境的大型底栖动物多样性进行了分析。结果表明,黄河三角洲滩涂湿地夏季共发现大型底栖动物36种,8纲28科29属,隶属于节肢动物门、软体动物门及环节动物门;其生物量为节肢动物最高,软体动物次之,环节动物最低。随着河口滩涂湿地从水生生境过渡到旱生生境,大型底栖动物MargMef指数和Shannon—Weiner指数均呈减小趋势,表现为潮间淤泥海滩最高,芦苇（Phragmites arustralis）湿地次之,海防林带最小。均匀度指数的变化范围为0．45～1．00,表现为芦苇湿地最高,潮间淤泥海滩次之,海防林带最低。生态优势度表现为海防林带最高,盐碱滩涂次之,而水生生境的潮间淤泥海滩与芦苇湿地最低。     

黄河三角洲滨海湿地的生物多样性特征及保护对策

黄河三角洲滨海湿地具有以下生物多样性特点;不同类型的湿地中生物多样性差别显著;生物的态适应类型复杂;生物区系的地理分布成分有一定规律性;资源性动植物物种多;国家重点保护物种和濒危物种多。受自然因素和人为因素的影响,黄河三角洲滨海湿地出现了天然湿地面积减小、土壤盐渍化程度加重、湿地生态服务功能退化、湿地生物多样性水平下降等问题。为了保护黄河三角洲滨海湿地的生物多样性,提出了加强黄河三角洲自然保护区的基础设施建设、实施湿地生态恢复工程、建设黄河三角洲高效生态经济区、加强宣传教育以提高全民生物多样性保护意识、加强黄河三角洲湿地科学研究等对策。     

珠江口滨海湿地生态环境退化分析

2007和2008年秋季对珠江口滨海湿地进行了2个航次的现状调查,并选择了6条代表性断面进行现场观测和样品采集.结果显示:珠江口滨海湿地的水质污染严重,主要受化学需氧量和生化需氧量的污染,沉积物主要受铜、锌、镉、砷的污染较为严重,特别是铜污染,而且磨刀门断面很有可能存在镉污染源;高等植物主要分布在自然保护区和湿地公园,且以红树林为主;底栖生物多样性不高,均匀度一般.珠江口滨海湿地退化主要表现为天然湿地面积减少、湿地生产力不断下降和湿地环境状况持续恶化等.退化的主要原因是滩涂开发与围填海、污染物大量排放和过度捕捞与养殖等.