天津市芦苇沼泽底泥中的碳、氮和磷分布及其生态化学计量学特征

2013年8月15~17日,以天津市七里海、北大港和大黄堡芦苇(Phragmites australis)沼泽为研究区,在3处芦苇沼泽中,分别采集0~25 cm、25~50 cm、50~75 cm和75~100 cm深度的底泥样品,测定其有机碳、全氮和全磷含量,分析其生态化学计量学特征及其环境影响因素。研究结果表明,芦苇沼泽(0~25 cm深度)底泥中的平均有机碳、全氮和全磷质量比分别为14.98 g/kg、1.60 g/kg和0.50 g/kg;平均碳氮比、碳磷比和氮磷比分别为9.47、29.59和3.13。七里海芦苇沼泽氮负荷高,其0~25 cm深度底泥全氮含量约为北大港沼泽和大黄堡沼泽的2倍,而25~100 cm深度底泥中的全氮含量与大黄堡沼泽差异不显著。3处芦苇沼泽底泥中的全氮含量是决定其碳氮比、碳磷比和氮磷比差异的关键因子;底泥盐度与碳氮比显著负相关;底泥p H与有机碳含量、全氮含量、碳磷比和氮磷比都显著负相关;底泥p H是影响天津市3处芦苇沼泽底泥有机碳和全氮含量变化的重要环境因子。与国内其它湿地相比,天津市3处芦苇沼泽0~25 cm深度底泥全氮含量较高,全磷含量较低,有机碳含量与其它湿地接近;此外,天津市3处芦苇沼泽碳氮比较低,氮磷比和碳磷比较高,表明天津市3处芦苇沼泽可能存在氮相对富足和磷相对较少的状况。     

天津北大港湿地保护有了“护身符”

<正>2014年天津市加强"生态文明"建设,2014年1月,天津市出台《天津市生态用地保护红线划定方案》,明确了各类生态用地保护界线、功能定位及管控要求,提出了相关保障措施。在北大港湿地自然保护区区域,划定生态用地保护红线区面积约208km2,包括北大港湿地自然保护区核心区与缓冲区范围;划定黄线区面积约163km2,包括北大港湿地自然保护区实验区及水库周边200m范围。     

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.     

天津七里海古泻湖湿地环境演变研究

七里海古泻湖湿地位于天津市宁河县西南部,是全新世以来海退过程在天津平原留下的众多古泻湖湿地之一。分析了七里海古泻湖湿地形成、演变的区域地质背景,指出七里海古泻湖至少经历了3次大规模萎缩,其西南部萎缩较快,东北部萎缩相对较慢。利用历史资料研究了近5000a七里海古泻湖湿地的形成、演变过程,并以1950年航空照片和1976年、1981年、1987年、2000年、2005年的MSS、TM和ETM+影像数据为主要数据源,用遥感和地理信息系统技术研究了近百年七里海古泻湖湿地的环境变化。结果表明,距今5000a,七里海地区为海相沉积环境,海岸线穿越宁河的潘庄镇、大海北、小海北一带;距今3800～3000a,海岸线退至造甲城、七里海镇一带;到清朝乾隆年间,七里海湿地逐渐被分割成前海、后海、曲里海3部分,湖底不断淤积,水面不断萎缩,逐渐演变为湖泊、沼泽湿地;1926～2005年间,七里海湿地大致经历了3个变化阶段:1926～1950年为自然变化阶段,七里海湿地的变化主要受自然因素的影响,该阶段七里海湿地仍由前海、后海、曲里海3部分组成;1951～1981年为改造治理阶段,七里海被潮白河拦腰截断,分为东、西七里海,后海被改造为农田;1982～2005年为围垦和水产养殖阶段,东、西七里海的大面积水域以及湿地周围的大片农田都被改建为养殖池,自然湿地在减少,人工湿地在不断增加,导致七里海湿地景观类型日趋单一,生物多样性明显减少。     

莱州湾南岸滨海湿地变化及其原因分析

以1992年和2004年的TM遥感影像为数据源,从景观生态学角度,对1992年和2004年的莱州湾南岸湿地及其变化进行了研究。结果表明,与1992年相比,2004年研究区湿地面积减少了32．339km2,其中,自然湿地面积减少了246．189km2,而人工湿地面积却增加了213．851km2,至2004年,人工湿地面积已占研究区湿地总面积的78．22％;湿地景观多样性指数下降了0．1077,景观优势度指数和景观破碎化指数分别上升至0．109和0．0089。自然湿地被大面积垦殖,湿地淡水资源不足,大规模开采沿海卤水资源,环境污染加剧,风暴潮等自然灾害频发,是导致研究区自然湿地萎缩的主要因素。     

城市化进程下北京市湿地面积变化研究

以1993年10月19日和2003年10月15日的landsat 5 ETM+遥感影像、2013年8月25日环境卫星1号A星影像作为数据源,研究城市化进程下3个时期北京市湿地面积的变化。研究结果表明,1993年、2003年和2013年的北京市湿地面积分别为519.289 km2、408.621 km2和393.896 km2;随着城市化进程的加快和城市扩张,北京市湿地面积主要在1993~2003年期间大幅减少了110.668 km2,北京市湿地面积减少主要是由于湿地被开垦为耕地和被转变为建设用地所致。     

胶州湾湿地景观格局变化特征

基于1985年、1995年、2000年、2009年和2014年的遥感影像,在遥感和地理信息系统技术的支持下,采用景观生态学的方法,对胶州湾湿地景观格局的演变特征及驱动因素进行了分析。研究结果表明,1985~2014年间,研究区湿地总面积先增加后减少,1985~1995年间研究区湿地总面积由792 km~2增加至896 km~2,之后逐年下降至2014年的804 km~2;研究区湿地平均斑块面积由1985年的2.968 km~2下降至2014年的0.305 km~2,而边缘密度指数则由1985年的21.70增加至2014年的30.56,表明研究区湿地破碎化程度日益加剧;受水库修建、滩涂养殖和晒盐活动、填海造陆、气候变化等因素的影响,各类型湿地质心发生重大变化,其中以养殖池的变化最为明显,其质心在1985~2000年间向西偏移了9.8 km,在2000~2014年间又向东北方偏移了12.7 km;城市化、政策等人为因素对湿地景观格局变化产生了重大影响。     

1989-2003年厦门市湿地动态变化分析

通过对厦门市1989年、1993年、1997年TM遥感影像和2003年ETM+遥感影像的解译分析统计,用单一土地利用动态度、转移矩阵等对1989-2003年厦门市湿地动态变化进行了分析,并进行了主要驱动力分析。结果表明:1989-2003年间,由于经济发展、人口增长以及农业生产比较利益的驱动和农业内部结构调整的影响,水库水塘、养殖、滩涂等湿地类型被非湿地侵占;养殖面积从1989年的4230hm2持续增加到2003年的9768hm2,主要是通过占用非湿地、滩涂、盐田和水库水塘增加的;红树林面积大幅度减少,从1989年的84hm2持续减少到2003年的17hm2,主要是由于养殖、非湿地的侵占以及遭受破坏变为滩涂。     

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。     

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。     

3个时期安徽省湿地分布及其变化研究

利用覆盖安徽省的2000年、2005年和2010年Landsat TM影像数据,利用ENVI软件和Arc GIS软件,解译遥感影像,提取出3个时期的湿地信息数据,分析湿地分布的变化。研究结果表明,与2000年相比,2010年安徽省湿地面积增加了707.44 km2,增加了7.64%,达到9 961.95 km2;2010年,沼泽、河流、湖泊、运河/水渠和水库/坑塘面积占湿地总面积的比例分别为39.30%、26.79%、31.42%、1.78%和0.71%;安徽省湿地主要分布于淮河流域、长江中部流域、新安江水系区域以及江淮之间中、东部等地区;沼泽湿地面积增加,水库/坑塘的面积减少;与2000年相比,2010年的湿地扩张区主要分布在淮河流域,湿地萎缩区主要分布在安徽省长江流域中段和淮河流域中段区域,湿地萎缩区是人类活动强度大的区域。     

基于空间抽样调查的宁夏全区和吴忠市湿地面积估测

利用第二次全国湿地资源调查数据和2013年、2015年和2016年遥感影像数据,提取出宁夏回族自治区各类型湿地信息,辅以地面验证,研究基于网格空间抽样调查的湿地面积估测方法。研究结果表明,宁夏回族自治区内的湿地分布呈现由北向南递减的趋势;利用210个4 km×4 km的抽样网格单元,估测得到的宁夏全区湿地总面积为21.85×104hm~2,大于第二次全国湿地资源调查的相关结果(20.72×104hm~2),预测精度和抽样精度分别为94.53%和99.78%,可靠性较高,但是抽样精度随着湿地抽样面积比例的下降而降低;在宁夏的5个地级市中,吴忠市的湖泊和沼泽面积都相对最大,利用吴忠市61个4 km×4 km大样地网格的前后两期湿地斑块数据,预测2016年吴忠市的湿地总面积为52 320.67 hm~2,比2013年净增了731.78 hm~2,总预测精度为98.58%。湿地空间抽样方法的抽样效率较高,湿地面积总体预测精度较好,降低了遥感影像购买和使用成本,减少了湿地斑块区划工作量,提升了湿地变化的动态监测能力,建议推广应用。     

泉州湾河口湿地景观格局变化研究

利用1988年、1993年、1997年、2002年和2005年泉州湾河口湿地的遥感影像数据,将该湿地分为永久性河流/河口水域/浅海水域、潮间沙石海滩、潮间淤泥滩涂、红树林、互花米草(Spartina alterniflora)沼泽、水产池塘和其他湿地7个类型,对该湿地景观格局变化进行了研究.结果表明,1988～2005年间,泉州湾河口湿地景观格局发生了明显变化,整体景观越来越呈多类型均衡化分布,各景观斑块的形状趋于复杂;潮间淤泥滩涂的面积明显减少,从1988年的3 043.62 hm2减少到2005年的2 009.42 hm2,面积共减少1 034.2 hm2;而互花米草沼泽和水产池塘的面积在明显增加;1988年互花米草沼泽的面积仅为20.16 hm2,到2005年时其面积已达563.05 hm2,互花米草沼泽面积增加了542.89 hm2,平均每年增加约32 hm2,且目前仍处于扩大阶段;水产池塘的面积从1988年的30.87 hm2增加到2005年的185.01 hm2,其面积增加了154.14 hm2;由于人工红树林生态恢复工程的实施,使红树林面积在2005年达到50.72 hm2,人工造林是恢复红树林生态系统的有效途径;潮间淤泥滩涂、红树林和互花米草沼泽的破碎化程度增大,景观异质性越来越高.     

珠江口滨海湿地景观格局变化分析

以专题地图和遥感影像为数据源,采集1986、1995和2005年珠江口滨海湿地数据,选取基于景观类型的景观聚集度指数、景观分维数和基于景观面积的景观多样性指数,从景观类型和景观水平研究珠江口滨海湿地景观格局变化。结果表明:(1)在各湿地景观类型中,面积占绝对优势的是浅海水域景观,面积增加最多的是养殖水面,减少最多的是水田。(2)受人为开发因素影响,湿地总面积持续减少,1986―1995年和1995―2005年湿地总面积相继减少20821hm2和55708hm2,分别相当于研究区总面积的5.3﹪和14.2﹪。(3)湿地景观变化具有显著时间异质性,类型分布具有显著的空间异质性。人为开发和分割湿地景观导致各景观类型聚集度指数不同程度降低,而景观分维数增加,景观多样性指数先小幅增加后大幅下降。(4)湿地景观格局的变化导致湿地整体质心坐标经历了先向北移动0.4km,后向东南迁移6.1km。前后两个时期相比,湿地面积减少速度和质心迁移速度在后期明显加快,由此反映出岸线以上陆域湿地正在加速退化。研究珠江口滨海湿地景观格局变化,可为保护和长期规划珠江口滨海湿地提供科学依据。     

南四湖湿地景观格局变化及原因分析

根据南四湖1987年、1991年、1999年和2007年的TM/ETM遥感影像解译分析结果,结合对自然环境及人类活动特征的分析,研究了南四湖湿地的景观格局变化过程与主要影响因素.结果表明,1987年以来南四湖自然湿地面积锐减,其中挺水植物区面积减小了近538 km2,而台田-坑塘、人工养殖区等人工湿地以及农业用地面积分别增加了171 km2、327 km2、86 km2.1991年之前,南四湖湿地类型变化主要受湖泊水位等自然环境因素的影响,其中,1988～1990年南四湖几近干涸,使得挺水植物区的分布向湖心区迁移,而近岸地区挺水植物区面积大大减小;这一时期南四湖水位的降低加剧了近岸湖区的围垦,农业用地面积增加.1991年以来,南四湖湿地类型变化主要受人类活动的影响,由于大规模的围垦圈圩,台田-坑塘、人工养殖区的面积大幅增加.     

两个时期福建省滨海湿地景观格局的比较

以2000年7幅Landsat7 ETM+影像和2009年12幅ALOS AVNIR-2影像为主要数据源,通过景观格局指数和转移矩阵,对福建省滨海湿地2000年和2009年两个时期的景观格局进行定量分析和比较。结果表明,与2000年相比,2009年福建省天然滨海湿地面积减少了44 296.6 hm2,人工滨海湿地面积增加了31 583 hm2,滨海湿地面积共减少了12 713.6 hm2;红树林、水田、库塘和盐田的保留率较低,滨海湿地大面积向非湿地转移,天然湿地向人工湿地转移;边缘密度指数升高、斑块结合度指数降低,景观格局破碎化程度加深;湿地与非湿地之间的转移过程所占比重最大,整体转移过程以水产养殖和非湿地为优势转出类型,说明了随着滨海地区的发展,人类对环境的改造强度不断加大,特别是养殖业的发展,是滨海湿地景观格局变化的最主要影响因素。     

基于Corona和Spot-5影像的图们江下游敬信湿地变化研究

采用1964年的Corona影像和2004年的Spot-5影像作为数据源,结合"3S"技术与实地考查资料,对图们江下游敬信湿地信息进行了提取与分类,分别得到了研究区1964年和2004年的湿地分类图;通过建立研究区的湿地动态变化特征模型,从各类型湿地的面积变化和斑块变化两个角度,研究敬信湿地的变化特征及其成因.结果表明,研究区各类型湿地在气候变化、人类活动等因素的影响下发生了不同程度的变化,与1964年相比,2004年研究区人工湿地面积增加了16.923 km2,这主要是修建龙山水库以及水田、养鱼池和孵化池面积大量增加所致;而自然湿地受到严重破坏,面积减少了17.33 km2,河流和沼泽面积都减少了50%以上.研究区河流的斑块数急剧减少,沼泽湿地的斑块破碎化程度加剧,河流和沼泽湿地的斑块分维值明显下降,大面积沼泽被开发成水田,这两种湿地的空间自我相似性逐渐变差.研究区部分湖泊被开发利用,人为束水使得水面面积扩大,当地居民为了发展经济,在湖泊中从事鱼类养殖以及用湖泊水进行农业灌溉等活动,研究区人类活动干扰日趋严重.     

近20年广西北部湾滨海湿地时空格局变化研究

基于面向对象的信息提取方法,利用1990、2000和2010年Landsat TM遥感影像数据,提取北部湾滨海湿地信息,并对其空间分布及其变化进行研究。结果表明:基于面向对象法提取出的研究区3个时期滨海湿地分类总精度分别为91.02%、89.06%和89.84%,kappa系数均达到0.80以上;3个时期自然湿地在湿地类型构成中占绝对优势,其面积占湿地总面积的比例分别为66.96%、65.65%和64.90%;1990-2010年,研究区滨海湿地面积呈平稳增长态势,其面积由3 138.08km2增加到3 165.77 km2;湿地类型中养殖水面增幅最明显,其面积比重由1990年的3.19%增加到2010年的6.15%。1990-2010年,研究区滨海湿地变化明显,湿地之间、湿地与非湿地之间的相互转化频繁,受人为活动影响干扰突出。     

1985年以来7个时期双台河口湿地土地利用格局及其变化

选用1985年、1989年、1995年、2000年、2005年、2009年和2015年Landsat TM/ETM+/OLI影像数据,采用人机交互解译方法,对双台河口湿地进行了土地利用分类;运用遥感和地理信息系统技术,研究了7个时期双台河口湿地的土地利用格局及其变化。研究结果表明,天然湿地面积由1985年的1 168.73 km~2减少为2015年的886.97 km~2,减少了24.11%。与1985年相比,2015年,芦苇(Phragmites australis)盐沼、芦苇+碱蓬(Suaeda glauca)盐沼和滩涂面积分别减少了8.86%、37.44%和72.29%,碱蓬盐沼和河流/浅海水域面积分别增加了25.80%和2.08%;人工湿地面积由1985年的62.06 km~2增加为2015年的263.86 km~2,增加了325.18%。与1985年相比,2015年,运河/沟渠面积减少了3.33%,水田、水产养殖场和水库/池塘面积分别增加了557.30%、1 940.32%和40.56%。1985～2015年期间,随着时间的推移,7个时期研究区的斑块密度在不断增大,景观的香农多样性指数在波动增大,优势度指数在波动减小。     

近10年福州市滨海湿地变化研究

利用2000年的Landsat 7 ETM+和2009年的ALOS AVNIR遥感影像数据,对福州市滨海湿地进行分类和专题信息提取.用GIS空间分析功能,对福州市滨海湿地的分布及其变化进行了分析和比较.结果表明,与2000年相比,2009年福州市东海岸的天然滨海湿地面积有所减少,人工湿地面积明显增多;其中,养殖场的面积...