滨海河口湿地网络构建与优化研究进展 日期:2013-12-30

    独特的区位地理条件使得河口湿地成为检测自然变化与人类活动双重胁迫的关键区域之一。特别是城市化所体现出的高强度人类活动,对河口湿地生态系统结构和功能产生了深远影响,表现为湿地面积减少和水生态过程阻断等多个方面,直接影响了湿地的自净能力、水盐调控能力和生物多样性维护等。以往的河口湿地研究,多针对各类湿地如河流、湖泊、沼泽、滩涂等分别展开上述方面的研究。但由于河口问题的复杂性以及湿地破碎化问题,单一类型湿地的研究已不能从整体上认识湿地的退化特别是功能的退化,也难以从河口区域尺度提出湿地的修复策略,在河口湿地管理和应用中的局限性逐渐凸现出来。

    在NSFC-广东联合基金项目的资助下,北京师范大学环境学院教授崔保山等以珠江河口地区为主要研究区,力图克服过去仅对湿地进行单一或局部研究的局限,将视野放于河口湿地系统的整体,将河流、湖泊、沼泽、滩涂进行整合考虑,分析了珠江河口地区近 30 年来湿地面积和格局变化,通过对湿地主要转移模式的分析,发展了湿地转移指数来揭示湿地间的转入转出变化,揭示了城市化扩张对湿地影响的内在本质。在此基础上,分析了由湿地斑块(水田、湖库、池塘等)和廊道(河道、沟渠等)组成的湿地网络结构和属性特征,建立了湿地网络完整性变化评价模式,定量揭示了湿地网络完整性的变化过程。

    研究发现,近30年来,珠江河口湿地网络完整性已经衰减10%以上,湿地网络在整体上受到破坏;湿地网络单位面积污染物截留量总体呈减小趋势,湿地网络内部的相关结构指数变化是造成单位面积污染物截留量降低的重要原因。

    研究表明,通过湿地网络的构建和优化,可有效改善水环境、调节水盐平衡和维护生物多样性。研究以河口湿地水文连通性(Hydrological connectivity)和生物连通性(Biological connectivity)为基础,通过发展浮游动物指数(WZI)和水质综合指数(WQI)表征湿地的生态特征,提出了强化水体自净能力的湿地网络优化方法。针对盐水入侵问题,解析了咸水上溯距离和上游淡水流量的关系,提出了基于关键适宜盐度控制的生态需水方法,构建了用于水盐调控的湿地网络,网络的模拟运行可有效节约淡水并控制咸水上溯。针对生物多样性保护问题,阐明了典型污染物在底栖、鱼和虾中的分布特征及在食物网中的富集效应,依据生物迁移和连通指数确定水文连通方案,根据营养级、污染物输入和斑块节点度确定所需湿地斑块面积,构建了减缓污染物富集的湿地网络优化方法。上述成果在CLEAN-Soil,Air,Water出版专刊Wetland Ecology in China并重点做了介绍。成果为进一步认识城市化对河口湿地的影响、河口湿地修复和保护提供了支撑。

 

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