沼泽湿地环境演变研究回顾与展望——纪念中国科学东北地理与农业生态研究所建所50周年

沼泽湿地是地球表层功能独特的生态系统,在其形成发育、时空演化及分异等方面与其它生态系统存在明显差异。中国科学院东北地理所(原长春地理所)在沼泽湿地形成发育、时空演化研究方面有丰富的学科积累。1958年,中国科学院确定沼泽为该所的主攻方向,成为中国最早的专门性沼泽研究机构之一,至今已满50周年。50年来,几代科研人员为沼泽湿地环境演变研究工作贡献了他们的青春年华,取得了丰硕的研究成果。     

江汉平原湿地水系统综合评价与水资源管理探讨

江汉平原分布着由河流湖泊-沼泽-沼泽型水稻土-潜育型水稻土组成的湿地系统。江汉平原湿地在蓄水滞洪、调节气候、水质净化、维持生物多样性和改善生态环境方面有着十分重要的作用。在探讨江汉平原湿地水系统结构和功能的基础上,提出了合理利用湿地水资源和实施科学水管理的途径,首先要对水资源和水环境进行积极的保护;其次积极实施退田还湖,增强江汉平原湿地的调蓄洪水能力,减轻洪涝灾害损失;其三是建立江汉平原水环境安全调控体系;最后将江汉平原湿地水系统管理纳入整个长江中游及长江流域的统一管理与规划之中,进行总体协调与管理。     

分维模型在土地利用研究中的应用

以美国LANDSAT/TM遥感数据为信息源,采用分维分析的方法,对珠江三角洲土地利用结构和土地利用变化趋势进行研究。探讨了土地利用类型对空间占据程度、稳定性、变化趋势同分维数之间的关系。结果表明:分维数越高,该土地利用类型对空间的占据程度越大,稳定性越差;反之,则该土地利用类型对空间的占据程度越小,稳定性越强。分维数的变化反映土地利用类型的变化趋势:分维数增大,该土地类型越不稳定,则该土地利用类型扩张,相反,则该土地利用类型缩小。通过具体案例分析,表明分维数及其变化成为土地利用类型结构相关研究的有用指标。     

三江平原旱田耕作对湿地土壤理化性质的累积影响初探

在中国科学院三江平原湿地生态试验站综合实验场,对不同耕作年限的湿地土壤(0~20 cm)进行环境累积效应分析。结果表明,随着开垦时间的增加,土壤的理化性质发生渐变,物理性质方面,土壤容重和比重逐渐增大,而孔隙度和田间持水量逐年减少;化学性质方面,土壤pH值随开垦时间的增加而增加,有机质和其他养分则随开垦时间的增加而逐年降低。弃耕后土壤性质有所恢复。土壤性质在开垦初期变化较明显,而后逐渐变缓。     

湿地功能快速评价中的若干理论问题

针对目前湿地功能快速评价中存在的不足之处,分析了产生这些不足的原因及湿地功能快速评价过程中存在的一些基本理论问题。分析表明:湿地功能快速评价方法是为了达到“湿地功能无净损失”目的,是在需要评价的湿地如此之多而从事湿地功能评价的专业人员又极其缺乏的情况下发展起来的。它对于湿地恢复与重建以及湿地受人类活动干扰程度的评价是非常有效的;在湿地功能快速评价过程中,把相对未受人类干扰的参照湿地的功能指数规定为1,这就使得快速评价方法不能对参照湿地的功能进行评价,而目前最需要评价其功能的湿地往往就是这些相对未受人类活动干扰的湿地;在相同水文地貌的湿地类型内评价湿地功能之间的差异,这使得快速评价方法不能评价湿地的水文地貌功能;由于快速评价的结果都是相对的功能指数,并不能说明湿地所提供的功能量是否满足人们的需求,因而在决策中不能单独使用;快速评价都是“一次调查就获得结果”,同时由于快速评价过程中指标选择的主观性、指标赋值的主观性、采样点空间设置的主观性以及采样时间的主观性,对于具有时空变化特征的湿地功能的评价结果的可重复性和科学性是很低的。为了使湿地功能评价的结果对管理和决策具有指导意义,基于湿地功能量计算的、定量的评价湿地功能的方法必须开发出来。针对不同的评价目的,湿地功能评价可采用双重参照标准:一是以自然为参照来评价湿地功能受人类活动影响的程度以及湿地恢复与重建成功与否;二是以人类需要为标准来评价湿地提供的功能量是否满足了我们的期望,以便采取措施改进湿地功能来满足人类的需求。     

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。     

中国环绕黄海和渤海的湿地春季水鸟多样性及其分布北大核心CSCD

环绕黄海和渤海的湿地是东亚—澳大利西亚水鸟迁徙路线的重要组成部分,是水鸟南北迁徙的重要驿站。为了掌握中国境内环绕黄海和渤海湿地中的水鸟现状,2016年、2017年和2018年春季,在30家单位的合作下,采用样线和样点调查法相结合,对中国境内环绕黄海和渤海的共26处(2016年和2017年春季调查了18处,2018年春季调查了23处)湿地中水鸟种类和多样性进行同步调查。调查结果表明,共记录到水鸟8目17科137种,个体数量为2 588 603只;其中,有鸻鹬类水鸟53种,其个体数量合计占调查区水鸟总个体数量的80.7%;有世界自然保护联盟(International Union for Conservation of Nature,IUCN)濒危物种红色名录中的极危种3种,濒危种6种,易危种6种,近危种13种;不同调查样区的水鸟丰富度差异明显,各种水鸟的个体数量差异较大;环绕黄海和渤海的湿地是鸻鹬类水鸟重要的停歇驿站,是青头潜鸭(Aythya baeri)、勺嘴鹬(Eurynorhynchus pygmeus)和东方白鹳(Ciconia boyciana)等珍稀水鸟的重要栖息地;在26处湿地中,2016年、2017年和2018年春季既符合《湿地公约》标准5又符合标准6的湿地数量分别为8处、8处和10处,2018年春季有17处湿地符合标准6,但是这些湿地受保护程度相对较低。在中国加强生态文明建设的形势下,保护好环绕黄海和渤海的湿地及其水鸟多样性显得尤为迫切。     

3S技术在三角洲湿地资源研究中的应用

３Ｓ技术的应用在许多研究和管理领域广泛推广并日臻成熟,表现出广阔的发展前景。将遥感（ＲＳ）、地理信息系统（ＧＩＳ）和全球定位系统（ＧＰＳ） 组成的３Ｓ技术相结合,综合应用于三角洲及滨海湿地资源的调查研究,充分体现了其快速、经济、高效的强大优势。本文实验区选在黄河三角洲和辽河三角洲两个具有典型代表性的北方大河三角洲地区,经过资料收集、野外探查、光谱实验、室内计算机处理、野外抽样定位验证等阶段的工作,建立了合理的技术流程,并探讨了３Ｓ技术在湿地研究中的前景、问题和对策。     

莫莫格国家级自然保护区的鱼类多样性

2008～2010年,在鱼类资源调查的基础上,分析了莫莫格国家级自然保护区的鱼类多样性特征。调查结果显示,莫莫格国家级自然保护区有鱼类物种5目11科42属49种,其中本区土著种5目10科38属45种,包括中国特有种4种,中国易危种5种,冷水种8种,国家II级保护动物1种。土著种群落中,有鲤形目(Cyprini-formes)鱼类32种,鲤科(Cyprinidae)鱼类29种,鮈亚科(Gobioninae)鱼类13种;古北界北方区黑龙江亚区黑龙江分区的物种为22种;源于东部平原和北方平原生态类群的鱼类有27种;适应于江—湖缓流环境和淡水定居生活的鱼类有33种;草上产卵和水层产卵繁殖的鱼类有37种;杂食性和初级肉食性种类有28种,它们均相对占优势。莫莫格国家级自然保护区与嫩江的鱼类群落物种结构Jaccard系数和Morisita-Horn相似性指数分别为0.918和0.838;稀有种(包括中国易危种)和常见种分别为14种和25种;物种多度格局近似于对数正态分布。这些结果表明,莫莫格国家级自然保护区的鱼类多样性与嫩江密切相关,鱼类区系复杂,物种组成与生态类型多样;群落结构相对较稳定,多样性程度相对较高,但仍面临着稀有种(包括中国易危种)尚占有一定比例而导致群落结构脆弱的潜在威胁。保持嫩江鱼类群落结构的稳定,对维护和发展莫莫格国家级自然保护区的鱼类多样性具有特别重要的意义。     

三江平原毛薹草沼泽中螺类的碳、氮稳定同位素特征及其食物来源结构

螺类作为淡水沼泽中无脊椎动物的重要类群,是淡水沼泽食物网的重要环节。为了确定三江平原毛薹草(Carex lasiocarpa)沼泽螺类的营养级特征和食物来源结构,测定了毛薹草沼泽中的6种植物、水体中颗粒有机物(particle organic matter,POM)和18种螺的δ~(13)C和δ~(15)N特征。结果表明,毛薹草沼泽水体中颗粒有机物的δ~(13)C值范围为-30.9‰~-28.5‰,δ~(15)N值范围为-0.60‰~2.86‰;6种植物的δ~(13)C值范围为-28.5‰~-25.22‰,δ~(15)N值范围为-0.60‰~0.44‰;螺类的δ~(13)C值范围为-32.93‰~-25.73‰,δ~(15)N值范围为-0.46‰~2.99‰;18种螺的δ~(13)C值的变化幅度为7.2‰,表现出其食物来源的差异。同位素混合模型分析结果表明,水体中颗粒有机物是大部分螺的食物基础,一部分螺的食物直接来源于沼泽中的植物;不同属的螺的食物来源存在显著差异。沼泽中18种螺的营养级为1.02~2.04,除了梯旋萝卜螺(Radix plicatula)外,其它都为初级消费者。螺的碳、氮同位素特征能够反映出螺的食性和营养级水平。