美国海岸带自然资源与生态损害评估及修复工作对中国的启示

海岸带是位于海陆结合部的复杂环境系统,是人类活动最集中的地区。中国大陆海岸线约18000km,涉及沿海11个省,由于经济社会高速发展,海岸带地区的人口、资源、环境矛盾日益突出,面临海岸带资源无序开发、水土污染、滨海湿地退化、海岸侵蚀、地面沉降等一系列生态环境与灾害地质问题,已成为影响生态文明建设的主要问题之一。因此中国持续加大海岸带生态环境保护力度,并提出实施重要生态系统保护和修复重大工程、强化湿地保护和修复等政策措施。美国国家海洋和大气管理局主导的海岸带损害评估及修复计划已实施了近30年,并取得了显著效果,其完善的法律制度体系、规范的损害评估和修复程序、数据集成管理和共享应用等成功经验值得学习借鉴。建议加快完善中国海岸带生态环境损害评估与修复的技术方法体系和制度体系、有序开展海岸带自然资源和生态环境调查、加强海岸带及滨海湿地等重要生态系统的演化和修复技术研究与示范,并构建统一的海岸带基础调查数据库、建立海岸带监测预警体系。     

胶州湾滨海湿地的景观格局变化及环境效应

在湿地景观类型分类基础上,利用RS及GIS技术提取了1986、1995和2010年胶州湾滨海湿地的Landsat卫星假彩色合成影像的空间属性数据,利用斑块动态度、斑块密度指数、景观多样性指数、斑块破碎化指数研究了胶州湾滨海湿地的景观格局变化及累积环境效应。结果表明,1986～2010年胶州湾滨海湿地总面积减少,河流与河口湿地面积稍有增大,潮间带滩涂和潮上带湿地面积和斑块数减小;养殖池面积增大、斑块数增多,盐田面积减小、斑块数基本未变,增加了湿地公园这种新的人工湿地景观类型。期间,湿地的景观斑块密度指数、多样性指数和景观斑块破碎化指数增大了。上述湿地面积和景观格局变化是由围垦、城市化、港口和道路建设、河流径流量和输沙量减少、海岸侵蚀、海水入侵、全球变暖、海面上升等因素引起的,并导致湿地生物多样化水平下降、有害植物入侵、环境净化功能降低、污染和赤潮灾害加重、植被退化演替、渔业资源衰退和湿地生态系统服务价值降低等累积环境效应。为减轻这些不利的累积环境效应,应采取建设湿地自然保护区、控制养殖池和盐田规模、发展工业循环经济和生态农业等措施保护胶州湾滨海湿地。     

Landscape Pattern Changes and Their Environmental Effects of Coastal Wetlands in Jiaozhou Bav

在湿地景观类型分类基础上,利用RS及GIS技术提取了1986、1995和2010年胶州湾滨海湿地的Landsat卫星假彩色合成影像的空间属性数据,利用斑块动态度、斑块密度指数、景观多样性指数、斑块破碎化指数研究了胶州湾滨海湿地的景观格局变化及累积环境效应.结果表明,1986～2010年胶州湾滨海湿地总面积减少,河流与河口湿地面积稍有增大,潮间带滩涂和潮上带湿地面积和斑块数减小;养殖池面积增大、斑块数增多,盐田面积减小、斑块数基本未变,增加了湿地公园这种新的人工湿地景观类型.期间,湿地的景观斑块密度指数、多样性指数和景观斑块破碎化指数增大了.上述湿地面积和景观格局变化是由围垦、城市化、港口和道路建设、河流径流量和输沙量减少、海岸侵蚀、海水入侵、全球变暖、海面上升等因素引起的,并导致湿地生物多样化水平下降、有害植物入侵、环境净化功能降低、污染和赤潮灾害加重、植被退化演替、渔业资源衰退和湿地生态系统服务价值降低等累积环境效应.为减轻这些不利的累积环境效应,应采取建设湿地自然保护区、控制养殖池和盐田规模、发展工业循环经济和生态农业等措施保护胶州湾滨海湿地.     

莱州湾南岸滨海湿地生物多样性及生态地质环境变化

莱州湾南岸滨海湿地作为环渤海滨海湿地的一部分,具有海洋与河口交互性、海陆过渡性和生态脆弱性等特点,湿地面积广阔、资源丰富,是东北亚环西太平洋鸟类迁徙的重要“中转站”及越冬、栖息和繁殖地。湿地总面积为1150．079km^2,湿地维管束植物区系包括维管束植物53科144属217种。近年来,在对滨海湿地的开发中,虾池、盐田等人工湿地面积不断扩大,造成自然湿地面积减小、植被退化、地貌和水文条件改变、生物多样性下降,改变了原始的滨海湿地自然景观,破坏了珍稀鸟类的生存环境。     

中国北方滨海湿地退化研究综述

中国北方沿海有入海河口湿地、三角洲湿地、粉砂淤泥质海岸湿地、海湾湿地、砂质海岸湿地、沉积岛屿滩涂湿地和滨海泻湖湿地等类型的滨海湿地约182.33×104hm2。由于受到海岸侵蚀、海面上升、风暴潮、入海河流断流和输沙量减少、气候变化等自然因素和围垦、城市和港口建设、污染、海岸带油气资源开发、在入海河流上中游建设水库拦蓄径流和泥沙等人为因素的影响,中国北方的滨海湿地发生了严重的退化。中国北方滨海湿地的退化表现在物理、化学和生物3个方面。其中物理方面表现为自然湿地面积减小、人工湿地面积增大、湿地景观格局破碎化等,化学方面表现为湿地温室气体排放增加、水体富营养化、潮下带近海湿地赤潮灾害增强、湿地底质和渔获物污染、湿地土壤含盐量变化等,生物方面表现为湿地生物多样性水平下降、自然湿地净初级生产力降低、潮间带滩涂湿地和潮下带近海湿地渔获量减小、自然湿地植被退化演替等。     

黄河三角洲滨海湿地健康条件评价概念模型

滨海湿地健康与生物学特征主要取决于区域上的水文与盐度体制以及景观尺度上的土地利用现状。然而,由于滨海湿地条件评价的指标和标准并不十分清楚,因此,对滨海湿地系统条件进行评价,目前仍是环境科学的难点。中国地质调查局（CGS）青岛海洋地质研究所与美国地质调查局湿地研究中心合作先后为美国密西西比河下游生态环境及中国黄河三角洲（YRD）滨海湿地评价建立了概念模型。本文将陈述YRD湿地评价的概念模型。此模型的建立在于确定滨海湿地当前的条件和随时间改善或退化的过程,以及确定优先管理的区域。CGS项目之所以选取YRD作为滨海湿地的研究对象主要是因为它具有重要的生态意义。由于上游来水减少或黄河断流,该区湿地生境十分脆弱。本文提出此概念模型可为今后湿地条件评价指标确定、调查研究活动和数据采集提供指导。通过该模型的构建,使环境变化可用具体指标来度量,从而服务于滨海湿地生态系统的保护与管理活动。     

污水人工湿地处理对滨海生态系统修复研究进展

我国滨海生态系统受到水污染和生态破坏的双重压力。滨海区污水人工湿地处理既能有效去除BOD、氮磷等污染物,又能通过形成淡水帷幕控制海水入侵危害,实现了中水资源的综合利用和滨海生态系统的生态修复。     

吉林西部向海湿地环境退化及驱动机制研究

向海湿地位于半干旱的吉林西部平原区,特殊的地理位置和水文条件决定了湿地处于动态变化之中.在自然和人为驱动影响下,系统结构和功能发生明显的退化趋势,湿地面积缩小、调节功能削弱,区域荒漠化发展迅速.通过对湿地发育的环境背景条件分析,剖析了湿地退化的现状及驱动机制,水陆界面的脆弱性是湿地退化的环境背景条件,而气候干旱化、上游水的大量截流、水利工程设施及土地资源的不合理开发利用等自然、人为因素的耦合作用,加速了湿地的退化过程.基于湿地退化的现状和驱动机制,河流湿地退化的恢复必须从湿地的水文功能出发,考虑水资源的循环和转化,制定水资源综合利用方案及生态技术和生态工程措施.     

岩溶断陷盆地湿地成因类型及水流系统特征研究

云南断陷盆地岩溶湿地众多,是云南高原生态系统的重要组成部分,但因各种原因,造成湖泊淤积、水面面积缩小以至消亡,滇东地区的湖泊退化较为明显,近30年内有20多个天然湖泊过早消亡。文章开展滇东岩溶断陷盆地内具有代表性的通海湖泊退化型（杞麓湖湿地）、泸西地下水聚积型（黄草州湿地）、宣威地下河淤塞型（格宜串珠状湿地）三种类型典型岩溶湿地研究,主要研究湿地的成因类型及特征、湿地“三场”（径流场、水化学场、温度场）特征,分析岩溶断陷盆地内天然形成的湿地地质条件、水文地质条件、水环境影响因素及定量评价水环境质,以及岩溶湿地自然及人为影响因素、影响形式、作用强度、效应和水源减小、污染加剧、水质下降、湿地萎缩等及其生态环境问题。研究结果表明,通海湖泊退化型（杞麓湖湿地）受人为和自然因素影响较大,水质水量是其退化的主要原因;泸西地下水聚积型（黄草州湿地）受湿地内地下补给、净化、修复,水质总体较好;宣威地下河淤塞型（格宜串珠状湿地）受区域地下水水位变化影响,地下水总体丰富。文章研究成果为岩溶断陷盆地湿地的保护、科学研究、利用、生态修复提供地质依据。     

全球湿地的状况、未来情景与可持续管理对策

简要介绍了千年生态系统评估（MA）项目针对湿地与水编写的《生态系统与人类福祉：湿地与水综合报告》的核心内容。报告表明：①据估算,2000年全球的湿地面积大约为1.28×10⁹hm²,但是这一数据显著偏低,尤其是对新热带区的湿地以及有些特殊类型湿地的估算因数据源问题可能远低于实际面积;②根据MA构建的4种情景的分析结果,未来50年（2000—2050年）内,在对生态系统实行被动式管理的全球协同和实力秩序2种情景中,预计全球的湿地面积将会减少,而在对生态系统实行主动式管理的技术家园和适应组合2种情景中,预计全球的湿地面积将保持相对稳定;③湿地的丧失和退化会对人类福祉和减轻贫困产生极为不利的影响,尤其是对低收入国家湿地附近居民的影响更为严重。为了实现湿地的可持续管理,必须从经济、制度和管理以及相关驱动力方面采取积极对策,减轻湿地生态系统承受的各种压力,保育各项生态特征,增强其自恢复能力,减缓和扭转湿地的丧失和退化趋势。     

气候变化对湿地水文水资源影响研究及对策--以嫩江流域湿地为例

湿地是地球上有三大生态系统之一,是地球上一种重要的、独特的、多功能的生态系统,它在全球生态平衡中扮演着极为重要的角色,具有不可替代的生态功能,有着"地球之肾"的美誉,但是近些年随着气候变化,以及人类活动的叠加作用,湿地这个珍贵的生态系统逐步被一点点改变,尤其是水循环过程受到破坏,结果造成水资源急剧缺失、湿地面积大量减少、生态功能明显退化等一些自然问题。通过研究分析气候变化对湿地水文水资源的影响,了解两者之间的作用关系及影响机制,从而找到应对气候变化引起的湿地水文水资源破坏的适应性对策,为保护湿地提供一定的理论支持。     

湿地生态系统中的多环芳烃研究进展

湿地是人类最重要的生存环境之一,但由于人类活动的干扰,湿地正遭受不同程度的污染,湿地功能也处在不断退化之中。如何保护并合理利用湿地,已成为人类共同面临的一个严峻问题。对湿地生态系统中的多环芳烃(PAHs)的国内外研究热点问题进行概括总结,介绍了湿地中PAHs的污染状况、来源解析、分布特征、修复技术、对生物的毒害及风险评价等研究的主要进展,讨论了湿地中PAHs变化趋势,此外还提出了目前湿地PAHs研究中一些亟待解决的问题:如何确定分散污染源的贡献率问题,进而提出有针对性的防治措施;提高高活性微生物的环境适应能力;研究人类活动影响的比例,并预测未来的变化趋势;PAHs污染生态风险阈值的研究。并对该领域未来可能的发展趋势进行了展望。     

中国湿地资源与开发保护现状及其管理建议

【研究目的】中国作为世界上湿地类型最齐全的国家之一,湿地面积5360.26万hm2,位居世界第四,但近几十年来随着人口迅猛膨胀和经济快速发展,中国面临着湿地保护与经济发展的矛盾冲突,分析中国湿地资源与开发保护现状及其退化原因是研讨湿地管理对策的前提。【研究方法】本文在分析中国湿地资源特征及其开发保护现状的基础上,系统总结了中国湿地损失和退化的驱动因素,由此提出中国湿地管理建议。【研究结果】中国湿地资源丰富,其在发挥水质净化、蓄水防洪、气候调节等功能的同时,为地方经济发展和当地居民提供了丰富的资源保障,并由此发展了一系列具有良好经济效益和社会效益的利用模式。同时中国高度重视湿地保护,颁布和实施了一系列湿地保护政策和工程,湿地保护率达52.65%。然而在人类活动和气候变化双重影响下,中国湿地面积萎缩现象仍然普遍存在,且在湿地保护修复管理实践中仍存在许多科学问题需要解决。【结论】当前中国湿地损失和退化趋势依然严峻,为进一步加强湿地保护,必须强化地球系统多学科的综合研究,同时需考虑经济可行和社会需求问题的约束,从而制订一个能满足社会经济发展要求且生态科学合理的可持续管理方案。     

嫩江流域沼泽湿地景观变化及其水文驱动因素分析

借助ArcGIS空间分析工具,以嫩江流域1978年、1990年、2000年和2008年4期遥感湿地分布图为基础,采用SWAT (Soil and Water Assessment Tool)水文模型将嫩江流域划分为43个子流域,并以沼泽湿地类型为例,将各个子流域内降水和径流信息与湿地退化遥感信息作对比筛选,对全流域以及湿地面积减少严重所在子流域作进一步分析。另外,利用两期土地利用类型数据生成嫩江流域土地利用转移矩阵。结果表明:1978—2008年间嫩江流域沼泽湿地退化严重,尤其以1990—2000年间最为显著。这与流域内降水、径流的变化密切相关,并受到土地利用类型转化以及水利工程建设等人类活动的影响。其中,沼泽湿地面积变化与流域径流系数变化在0.01水平上呈极显著正相关,pearson相关系数为0.90。气候变化和人类活动影响下对湿地水文过程以及水资源的变化,导致湿地日益萎缩,对流域内湿地生态系统平衡产生了负面影响。     

黄河三角洲滨海湿地健康条件评价

以黄河三角洲滨海湿地系统为研究对象,基于描述滨海湿地健康条件的4项功能,充分考虑滨海湿地生态地质环境系统的特征及其健康响应因素,建立了黄河三角洲滨海湿地健康条件评价的概念模型和指标体系。以统计监测和遥感数据为基础,采用RS和GIS技术,通过栅格化实现分区评价及其结果的优化整合,探讨了黄河三角洲滨海湿地健康的时空分布规律。结果显示：黄河三角洲滨海湿地现状健康条件处于健康的占14.2%,亚健康的占61.9%,一般病态的占23.9%;近期（2010－2015年）,河口三角洲湿地生境质量会逐步改善,向健康方向发展,而北部和南部部分滩涂区及神仙沟流路等局部地区在自然和人为因素的共同作用下,环境质量会有一定的降低;影响黄河三角洲滨海湿地健康条件的主要因素是全球气候变化背景下的区域水循环关键过程及其时空变化、湿地开发等人类负面干扰和黄河下游生态调度。应继续加大黄河下游生态调度的力度、积极实施生态修复工程,以促进黄河三角洲滨海湿地持续健康发展。     

黄河三角洲进积与滨海湿地地质环境演替模式

本文通过对黄河三角洲5个钻孔岩芯的沉积学观测、微古分析、14C测年,同时结合历史记录及遥感资料,分析了本区末次冰后期以来的沉积序列,重建了近10ka以来古环境演变过程,分析了古环境演化对滨海湿地演替的控制作用。本文着重讨论了黄河三角洲进积与湿地形成演替规律,总结了从水生系统、浅海湿地系统、潮滩湿地直至上三角洲平原湿地向陆地生态系统的演替模式。同时通过对现代黄河三角洲与老黄河三角洲演化模式进行对比,提出气候变化、人类活动会加速和改变湿地地质环境演替进程和方向的一般规律。笔者等还进一步提出,由于人类活动的影响,1855年之后湿地演替速率明显加快,约达8~33倍。古环境的重建与滨海湿地响应机制研究可更清楚地理解湿地如何对未来环境变化进行响应,包括海平面上升,从而为滨海湿地保护与管理实践活动提供科学导向。     

岩溶湿地退化评价指标体系构建初探

会仙岩溶湿地是热带和亚热带地区中最大的岩溶湿地之一,由于岩溶湿地脆弱性及人类活动的影响,其湿地面积萎缩,生态功能退化。为了更好保护会仙岩溶湿地,保障湿地的健康和可持续发展,文章探究了造成会仙岩溶湿地退化的关键因子,并结合会仙湿地独特的岩溶特征,筛选出影响会仙湿地健康的指标,利用层次分析法（AHP）对主要指标赋予权重,再通过分析会仙湿地相关资料和标准,构建出一套涵盖3个层次18个评价指标的湿地退化评价指标体系,以此为基础建立了岩溶湿地退化评价方法。      

沉湖湿地近50年退化过程识别

沉湖湿地作为长江中下游平原典型湖泊湿地,1960s以来退化严重.收集1964、1975、1987、1997、1998、2007、2016、2018年8期航拍照片或遥感影像,运用遥感技术、动态度模型和转移矩阵模型分析,揭示武汉市沉湖湿地近50年退化过程及机理.结果表明,1964~2018年沉湖湿地由北向南退缩为鱼塘及耕地,总湿地面积缩小77%;湿地退化过程可分为3个阶段,1964~1975年围湖活动主导湿地湖泊向耕地退化,耕地面积以141%的年变幅扩张,1975~1997年湖泊改造工程迫使湖泊向沼泽退化,1997~2018年由湖泊退化而来的沼泽被进一步开垦为耕地或鱼塘;人口数量的增加及土地利用政策改变导致湿地生态服务功能退化,包括洪水调蓄、自净化功能衰退及生物多样性锐减,其退化模式可为长江中下游平原乃至全国湖泊湿地的退化提供类比参考.      

京津冀地区国土资源环境地质条件分析

统计分析了京津冀地区土地资源、地下水、湿地、矿产、地热和地质景观等资源条件分布,结果显示,平原区土壤质量总体良好,良好及以上等级土壤分布面积约占平原区面积的80.89%,适宜种植绿色农产品的面积为96363 km~2,富硒耕(园)地面积为1894 km~2;地下水可开采资源总量为188亿m~3/a,但呈现空间分布不均的特征;衡水湖等五大湿地分布面积约为614 km~2,近30年来减少了35.57%;金属矿产和非金属矿产资源丰富,例如铁矿资源储量98.4亿t,铜矿资源量111.50万t,石油地质储量249635.02万t;地热资源丰富,开发利用地热资源可替代3.43亿t标准煤;地质遗迹资源丰富,约有300余处可纳入环首都国家公园规划建设。同时,分析了活动断裂与地震、地面沉降、地裂缝、崩滑流和地面塌陷、地下水污染和湿地退化等主要环境地质问题现状;在此基础上,针对城镇发展和重要基础设施建设、湿地保护与修复、地下水资源开发利用、优质耕地资源保护和地质遗迹资开发利用等方面提出了地学建议,为区域规划建设提供地质安全保障和资源保障。     

滩涂围垦对盐沼湿地碳收支的影响研究进展

滨海盐沼湿地是全球重要的碳库,也是典型的脆弱生态系统。近年来,随着人口的增加,滨海盐沼湿地围垦开发已经成为缓解区域人口压力,保障粮食安全,促进经济发展的一项重要措施,特别是在发展中国家。围垦活动过程中必然会改变原有生态系统碳循环的路径和模式,进而影响全球的碳收支平衡。通过对大量文献的检索与总结,对国内外3种滨海盐沼湿地类型(红树林盐沼湿地、河口潮滩盐沼湿地和海岸潮滩盐沼湿地)土壤有机碳含量、固碳速率、碳排放速率以及围垦后的变化进行梳理和概括,给出滨海盐沼湿地围垦后土壤碳循环的一般规律与变化趋势,结果表明:(1)欧美长期滩涂开发形成的认识与滩涂围垦后的生态环境效应演变不适用于东亚发展中国家的短期高强度农业围垦,应注重东亚地区海岸围垦方式下的碳效应研究;(2)从滩涂湿地有机碳含量及其固碳速率来看,红树林盐沼湿地最高,河口潮滩盐沼湿地次之,海岸潮滩盐沼湿地最低。土壤黏粒、团聚体和埋藏速率对其具有较为明显的正向效应;淹水频率、盐分、地下水位反之。滩涂围垦后土壤有机碳含量呈先降后增的趋势,其转折点在围垦后30年左右,水田耕作对滩涂土壤有机碳富集效果最明显;(3)滩涂盐沼湿地的主要碳排放方式是CH_4和CO_2,其中CO_2的排放强度和通量都较大,且以红树林盐沼湿地最高。芦苇和互花米草的土壤碳排放强度相比于光滩要大很多。涨潮的过程中湿地碳排放强度要明显低于涨潮前后。滩涂围垦后的土壤碳排放强度要明显高于自然滩涂土壤,特别是围垦后的旱田耕作下的CO_2排放。从监测的结果来看,围垦前滩涂湿地表现为较强的碳汇,而围垦后表现出较为明显的碳源。最后,提出今后研究的重点方向和内容:抓紧开展滨海盐沼湿地碳收支清单的制定;不同围垦方式对滨海盐沼湿地碳循环影响的定量表达;加强开展未来滨海围垦模式及其土壤碳循环响应的刻画与模拟研究。