挠力河流域湿地景观演变的累积效应

基于累积效应方法和原理,利用遥感和GIS技术,分析了挠力河流域湿地景观时空演变过程及其产生的累积效应。结果显示,该流域湿地景观变化是人类土地开发活动不断叠加、影响强度和空间范围不断扩大的结果。产生的直接累积效应包括湿地景观面积丧失、景观结构破碎化、水文情势变化和生态系统退化;间接的累积效应主要包括生物多样性下降和区域气候趋暖变干。目前,挠力河流域湿地景观变化已经超过了阈值条件,累积效应达到了极为显著的程度。其中,湿地景观多样性趋于丧失,植物物种多样性发生显著变化,某些珍稀水禽种群数量显著下降,有些保护物种已经消失,流域湿地生态正面临极为严重的形势。     

3个时期莫莫格国家级自然保护区景观格局和湿地水文连通性变化及其驱动因素分析

利用遥感影像数据的分类解译结果,从湿地面积时空变化、景观破碎度变化和水文连接度等角度,对1992年、2005年和2015年莫莫格国家级自然保护区的景观格局变化特征和湿地水文连通性变化进行定量分析,研究了该保护区湿地的景观格局和水文连通性;利用长时间序列的年降水量、年平均气温、年径流量和年平均水位数据,探讨了气候、水文和人类活动对该区湿地的影响因素。研究结果表明,与1992年相比,2015年莫莫格保护区湿地总面积共减少了45.99 km2,其中,沼泽和洪泛湿地的面积分别减少了95.27 km2和52.76 km2;与1992年相比,2005年和2015年湿地景观明显破碎化,尤其以沼泽区景观破碎最严重;与1992年相比,受湿地景观破碎的影响,2005年和2015年湿地水文连接性变差。极端干旱和洪水事件直接影响整个莫莫格湿地的水源补给和水域覆盖面积;河流径流量和水位变化直接导致其与周边洪泛湿地的水力联系发生改变,进而影响洪泛湿地的消长;研究区的人类活动主要是保护区内的湿地开垦和流域内的水利工程建设。     

河流景观生态学概念、理论基础与研究重点

较系统地概述了河流景观生态学概念、理论基础与研究重点及其在河流生态学研究中的应用。在河流景观视角下,将河流作为空间异质性的完整景观单元,而不仅仅是传统景观生态学研究中将河流作为采样点或线。河流景观生态学将景观生态学原理与方法应用于河流景观的空间分布、斑块、格局、时空尺度、异质性、干扰和联结性等研究之中,并作为其关键研究内容。此外,建议强化河流景观制图、河流生态系统健康评价与服务价值评估、河流生态系统修复以及河流景观管理等研究内容。总之,把河流生态系统视为"河流景观",将有助于从更加综合的视角和更普遍的概念框架开展河流乃至滨河湿地的研究与保护工作。     

近50a来霍林河流域下游沿岸湿地景观格局演变

以干旱半干旱生态脆弱区霍林河流域下游沿岸洪泛湿地为研究对象,利用1954和1964年地形图,1986、1996和2000年的TM遥感影像作为基本信息源,在GIS支持下,建立湿地空间数据库,通过对不同时期各湿地景观类型进行景观变化过程、景观格局指数和景观转换过程分析,揭示近50 a来霍林河流域下游沿岸湿地景观格局动态及规律。研究发现,沼泽湿地是霍林河流域下游沿岸的主导湿地景观类型,次之为河流湖泊湿地,人工湿地比重小。研究区内湿地面积的减少以沼泽湿地的贡献量最大,这是由于大面积的沼泽湿地退化为盐碱地和草地,沼泽湿地景观破碎化表现突出。河流湖泊湿地在研究时期内则表现出最快的变化速度,年均动态度达到2.60%,它的这种减少变化是由数量众多的小斑块退化为盐碱地和沼泽湿地导致。水库坑塘景观变化受流域发展水利及霍林河径流量大小控制,水田湿地则主要受后者作用。共同的一点是,受霍林河1998年特大历史洪水泛滥影响,研究区内大面积盐碱地、沼泽湿地和草地转换为河流湖泊湿地,与此同时也有大面积草地和盐碱地转换为沼泽湿地,导致两种自然湿地景观类型在2000年表现出面积扩大,景观破碎化降低,整体性增强的变化,这在一定程度上体现出洪水脉冲在退化湿地景观恢复中的生态功能。     

湿地景观变化对水禽生境影响研究进展

湿地是自然界重要的生态系统和景观类型,具有巨大的资源潜力和环境功能,是水禽赖以生存的重要繁殖地和越冬地。几十年来,由于人类活动影响造成的湿地景观巨大变化,不仅改变了湿地景观原有的功能,而且在景观或区域水平对水禽的生存环境产生重要影响。湿地景观变化主要在湿地大面积丧失、湿地景观异质性变化和湿地景观破碎化等方面对水禽需求的生境类型和生境要素产生重要影响。我们从湿地景观变化的特征出发,概述了国内外湿地景观变化对水禽生境的影响。发现该方面的研究在研究思路方面发生了方向性的变化。随着对水禽保护的重视,研究和保护战略从过去的研究和保护物种途径转到保护物种所生存的生态系统和景观——即水禽生境的研究和保护受到高度重视;另一方面的变化是研究方法的进步。主要表现为结合野外调查,利用遥感和GIS技术研究水禽生境时空变化及其对水禽种类和种群数量的影响。最后应用累积效应的原理和方法,对深入研究的科学问题进行了展望,提出一些需要深入探讨的问题。     

七里海泻湖湿地演变过程及其生态环境效应分析

以河北省秦皇岛市昌黎县七里海泻湖湿地为研究区,选取1919～2005年间的4幅地形图和1987年以来的10景landsat TM(ETM)遥感影像为数据源,运用遥感和地理信息系统技术,研究了七里海泻湖湿地近百年的时空演变过程,分析了泻湖湿地演变的影响因素与生态环境效应.结果表明,近百年来,七里海泻湖面积发生明显变化,由1919年的711.1 hm2缩减为2005年的279.1 hm2;1919年泻湖周边沼泽湿地面积为2 263.3 hm2,2005年泻湖周边的沼泽湿地已经基本消失;1956年以前,泻湖湿地以自然演变为主,主要受雨量充沛、入湖河流径流量丰富的影响,泻湖水面面积呈逐年增加趋势,1956以后,受流域开发治理工程、围垦和水产养殖等人类活动的影响,泻湖及周边湿地水动力条件发生改变,泻湖周边天然湿地逐渐为人工湿地所代替,泻湖水面面积减小,淤积加重,湿地生态系统受到极大干扰,呈现出生物多样性降低、景观单一化、湿地效应减弱等生态环境恶化的特征.     

湿地景观格局变化研究进展

湿地是自然界最富生物多样性的生态景观,具有重要的生态功能。湿地景观格局是各种生态过程综合作用的结果,具有高度的景观异质性,对景观的功能和过程有着显著的影响。湿地生态系统是世界上受威胁最为严重的生态系统之一,在自然因素和人类活动的影响下发生了大面积的转化或丧失。本文从湿地景观格局研究方法、面积变化、景观类型转化、驱动力以及动态模型、湿地景观格局指数以及湿地景观格局与气候变化之间的关系等方面综述了湿地景观格局变化的研究进展,指出湿地景观格局变化及其生态效应和高原湿地景观格局变化与气候变化之间的关系是未来研究的重点领域。     

五个时期谷城汉江湿地的景观变化及其生态服务价值评估

南水北调工程是实施中国水资源优化配置和解决北方缺水问题的重大战略工程,它的修建将对汉江中下游流域湿地景观格局及价值产生重大影响。以汉江中游典型湿地——谷城汉江湿地为研究对象,应用遥感和地理信息技术,利用1991年、2000年、2007年、2013年和2017年的Landsat TM/ETM+/OLI影像,采用支持向量机和人工解译的分类方法,对研究区地物进行遥感分类,研究5个时期谷城汉江湿地的景观格局及其变化;采用修正的生态系统服务价值系数,估算了5个时期谷城汉江湿地的生态系统服务价值。研究结果表明,与1991年相比,2007年,谷城汉江湿地总面积减少,斑块数量增多,景观破碎度加大;与2007年相比,2017年,湿地面积在增大。谷城汉江湿地生态系统服务价值由1991年的4 813.98×10~4元减少至2007年的3 825.88×10~4元,2017年又增加至4 255.27×10~4元;在湿地的各种单项服务价值中,水文调节服务价值在5个时期中最大;在各种类型湿地中,河流生态系统的水文调节、废物处理、提供美学景观、维持生物多样性和食物生产服务价值都最大;江心洲的原材料生产和气体调节的服务价值都最大;河流和河漫滩气候调节的服务价值都较大;江心洲和河漫滩保持土壤的服务价值都较大。     

甘肃石羊河湿地景观生态特征及生态建设策略

分析了甘肃石羊河湿地景观生态的基本特征和变化情况,以维护湿地生物多样性为出发点,以恢复自然生态环境为主要目标,从景观生态学角度,提出甘肃石羊河湿地景现生态建设措施,采用自然恢复和人工修复相结合的湿地生态系统恢复形式,构建多样化动植物栖息生境,维持石羊河湿地生态系统的平衡,从而改善周边地区的生态环境,提升区域环境质量。     

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。     

人类土地利用干扰对黑河中游湿地时空变化的影响

干旱区湿地是典型的脆弱生态系统,湿地景观格局变化与人类的干扰活动密切相关。在RS和GIS技术支持下,基于1975-2016年长时间序列遥感影像,利用景观开发强度指数（LDI）和土地利用转移矩阵模型等分析方法,定量评估了人类土地利用干扰对黑河中游湿地时空变化的影响。结果表明：研究区湿地面积总体呈现下降趋势,但人工湿地总体呈增加趋势;湿地景观的异质性、破碎化程度增强,湿地斑块之间的聚集度下降;总体上研究区各类湿地的LDI指数呈上升趋势,湿地的人为干扰程度增强,2001年后湖泊湿地的人为干扰程度最强。在人为干扰下湿地多转化为林地、草地、居工矿用地及耕地。人为干扰对湿地的影响因湿地类型而异。因此,科学评价不同类型湿地的人为干扰状况,对不同类型湿地制定相应的保护策略具有重要意义。     

辽河三角洲湿地景观的水文调节与防洪功能

以辽河三角洲为对象论述了湿地景观的水文功能,重点研究湿地蓄水容量与苇田蒸发散、湿地水更新率、稻田水量平衡等湿地的水文调节功能及人类活动的影响;探讨了湿地水文调节功能的价值估算,三角洲地下含水层的调洪功能;并根据辽河三角洲湿地的景观生态特征和在防洪中的功能,将湿地景观划分出5个功能区,为制定合理的景观规划,为促进三角洲地区的可持续发展服务。     

三江平原湿地景观生态制图分类系统研究

湿地景观生态制图分类系统的研究是景观制图的关键。以三江平原为研究区域,在研究湿地景观生态制图分类原则的基础上,系统地分析了引起该区域景观分异的主导因素,得出人文因素,水文因素,地貌和植被因素为其主志因素,从而建立了一套完整的景观生态制图分类系统,第一级按人类活动影响程度划分为：自然湿地景观,半自然湿地景观,人工湿地景观,第二级按地貌划分为：河漫滩,阶地,湖滨,洼地,谷地;第三级对沼泽湿地植被２５种     

我国湿地景观研究现状、存在的问题与发展方向

湿地景观研究是近十余年来新兴的热点领域,极大地推进了湿地学科发展.但是,由于湿地景观研究体现的是湿地与景观方法有机结合,其在发展过程中还存在许多问题.本文在对我国湿地景观研究现状系统分析基础上,重点阐明了湿地景观概念、分类、遥感信息提取精度、多源数据可比性、结构与格局研究方法、景观过程与功能研究内容与尺度等制约湿地景观研究的主要问题.并指出了未来发展方向:(1)重视湿地景观分类研究;(2)重视湿地景观破碎化研究;(3)重视发展基于过程和功能的景观格局研究方法;(4)重视多尺度湿地生物多样性研究;(5)重视湿地景观管理研究.     

不同补水条件下黄河三角洲湿地恢复情景模拟

针对黄河三角洲湿地退化现状,设计了三种湿地修复水量预案。利用水文模型SOBEK和地下水模型Visual Modflow对不同补水预案下湿地水文过程进行模拟,将水文模拟结果与湿地立地条件、植被条件在景观决策支持模型LEDESS框架下进行集成,对三种补水预案下湿地修复情景进行模拟和评价。研究表明,对黄河三角洲湿地的恢复,根据区域湿地条件差异,其恢复目标及所需要的适宜水量也有所不同。一千二管理区宜采用最大引水预案,提高涉禽鸟类的生境适宜性;黄河口管理区宜采用最小水量预案,同时应降低生境干扰以改善栖息地质量;对于大汶流管理区,中等水量对于涉禽类和游禽类的生境都有较大改善。本研究将水文过程与景观过程进行集成,利用情景模拟方法,为湿地恢复决策提供一种新的尝试。     

三江平原湿地景观结构的时空变化

基于湿地是流域中重要的景观和生态系统的思想,结合已有历史资料和遥感资料进行不同时段景观制图和GIS分析,对三江平原挠力河流域湿地景观结构和50年 (1949~2000) 来时空变化进行了系统研究,得出的主要结论为：(1) 流域湿地具有特殊的纵向结构、横向结构的景观梯度特征和内部结构特征,并且景观梯度特征与流域地形梯度、水文梯度以及地貌结构特征相协调;(2) 流域湿地景观结构在人类活动干扰下发生了巨大变化：景观纵向结构从连续的基质景观变化为河岸带景观,横向结构从明显的景观类型梯度特征变化为单一类型景观,而景观内部结构特征则表现为镶嵌斑块体的不断丧失;(3) 大规模土地开发活动和水利工程建设是流域湿地景观结构变化的主要驱动力。     

1999～2007年天津湿地景观格局及水鸟生境变化

天津市湿地是亚洲东部候鸟南北迁徙的重要驿站,有大量属国家一、二级保护的鸟类。近几十年来,受人类活动和自然因素变化影响,天津市湿地景观结构发生巨大变化,对湿地鸟类栖息地环境和鸟类迁徙、繁殖产生了不利影响。在遥感和地理信息系统技术的支持下,以天津市1999年、2003年和2007年3期TM影像为数据源,采用目视解译分类方法,并结合其他非遥感以及高清晰影像作为辅助资料,获得了天津市湿地基本信息;在此基础上,将天津市湿地分成2大类12小类;利用ArcMap软件,分析了3个时期湿地面积的变化;利用Frag-stats3.0软件和Excel软件,得到天津市湿地景观格局的动态变化。研究结果表明,天津市湿地总面积从1999年的312088.73hm2增加到2007年的328133.61hm2,面积增加了4.89%;湿地面积增加的主要原因是人工湿地盐田面积大幅增加,人工湿地8年间共增加了24043hm2,其中,盐田面积增加了25699.57hm2,但天然湿地面积减少了7.38%。天津市湿地景观的破碎化程度在一直加剧,斑块类型更加多样化,湿地景观中没有明显的优势类型,且各斑块类型在景观中均匀分布。湿地类型转化的基本规律表现为天然湿地向人工湿地、人工湿地向农林用地、农用地向建设用地转换,人类的开发活动已经转向一些人为干扰较少的潮间带、滩涂区以及河流河口水域、浅海水域、湖泊和沼泽等地区。将各种驱动因素加以组合,归纳为2大类和20个变量指标,建立湿地景观变化驱动因素指标体系。分析表明,人口和经济因素对湿地景观格局变化有显著影响。随着经济发展水平的提高,天津市产业结构并未得到改善,尤其是第二产业仍然占较大比重;城市人口急剧增长,快速城市化导致的城市实体扩张占用大量农田和湿地;在农业因子中,粮食产量的提高与通过占用湿地来扩大种植面积有直接关系。1999～2007年间,天津湿地水鸟生境发生了明显变化,深积水区面积和斑块数量逐年增加;无隐蔽物的湿地面积和人工建筑物的面积大幅增加,重干扰区的面积增加;水鸟的水生动物性食物增多,谷物草籽等植物性食物减少。人类活动已对天津湿地水鸟生存环境构成严重威胁。总体上,天津湿地水鸟生境质量在下降。     

自然湿地与人工湿地生态占补平衡研究

自然湿地与人工湿地的功能与效益并不完全相同。实现湿地生态占补平衡,必须考虑占补湿地的替代性与同质性。人工湿地与自然湿地的替代性是解决湿地生态占补平衡的关键问题之一。建立自然湿地与人工湿地占补平衡的约束机制,占用自然湿地时,可以新建人工湿地,还可以恢复自然湿地。通过确保自然湿地生态量、生态功能与生态效益的均衡,减少湿地的生态损失。尽可能在同一水文单位或同流域内实现湿地生态占补平衡。资金投入要兼顾现有自然湿地的生态恢复与新建人工湿地。