收藏本站
《华东师范大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

崇明东滩基于生态系统的海岸带管理

范学忠  
【摘要】:海岸带的区域资源与环境条件优越,与人类生存与发展的关系密切。随着人口的大量增加和人类活动的不断加剧,海岸带正面临着全球气候变化、海平面上升、区域生态环境破坏、生物多样性减少、污染加重、渔业资源退化等巨大压力,严重影响了海岸带的可持续发展。实施基于生态系统的海岸带管理,协调海岸带区域综合承载力与经济社会可持续发展的关系,已成为沿海地区可持续发展的一个重大的科学问题。 本研究选择崇明东滩海岸带为研究区域,开展基于生态系统的海岸带管理的案例研究。依据拟定的管理实施框架,提出东滩海岸带生态系统管理的原则与目标;借助ArcGIS的空间分析功能,探讨了生态系统动态变化的历史过程及其影响因素,并通过构建生境状况评价模型和运用数理统计方法,分析了自然湿地、城镇和农业生态系统的现状特征,识别出存在于生态系统之间和生态系统内部的主要问题;应用Markov模型、多目标线性规划模型、线性和非线性回归模型并基于ArcGIS、Stella和WinQSB等模拟平台,对生态系统未来动态进行情景模拟和管理选择,依此制定相应的管理对策。研究的主要结果如下: (1)生态系统动态特征分析的结果显示:影响东滩海岸带生态系统动态变化的因素主要有三个,即滩涂湿地围垦(突发性)、农业用地不稳定(经常性)和互花米草蔓延扩散(持续性)。1990-2000年间,数次大规模湿地围垦,使芦苇和海三棱麃草群落面积急剧减少,显著改变了农业生态系统和自然湿地生态系统在东滩海岸带的面积比例。2000-2008年间,互花米草的入侵扩散对土著盐沼植被的增长有强烈的抑制作用,该阶段互花米草群落面积增长了8倍多,而芦苇和海三棱麃草群落面积呈现小幅度下降。受湿地围垦、市场效益和政策变化等方面的影响,农业生态系统内部各地类的数量结构和空间分布变化较大且过于频繁,特别是养殖塘,其修建与废弃具有较大的随意性。寻求合理的湿地围垦强度、人工控制互花米草入侵扩散以及使农业生态系统内部各地类的时空格局趋于合理稳定,应是东滩海岸带生态系统管理所关注的问题。 (2)自然湿地生态系统现状(主要是水鸟生境状况)分析的结果表明:1)1990-2008年间,崇明东滩大堤内外3000m之间的范围内,水鸟适宜生境的数量结构经历了由自然生境到人工生境再到自然生境占支配地位的变化。养殖塘(AP)和海三棱麃草群落(SMC)在某些时间段呈现出高度异常的生境变化,而光滩与浅水域(BSA)和总生境(TSH)的变化在整个研究期内处于正常或轻度异常的水平。生境波动强度在类型间的比较是AP SMC TSH BSA。2) SMC和AP生境有利度指数值的最高年份分别是1990和2003年,指数值的最低年份分别是2000和2008年。导致SMC和AP生境状况恶化的原因主要是大规模湿地围垦、互花米草入侵、养殖塘大量废弃和人类干扰加大。3)当前,雁鸭类和鹭类(特别是珍稀濒危物种)的种群生存能力因偏爱生境极端不稳定而受到威胁,鸻鹬类可能在1990s后期经历了异常的种群波动,而目前由于生境变化强度较低而所受影响较小。 (3)城镇和农业生态系统社会经济和环境现状分析的结果显示:1)城镇生态系统当前的主要问题是城区绿地系统和生态基础设施建设不足,环境污染压力日益加大,其次是城镇化水平不高,产业结构不合理。2)农业生态系统主要问题则是生态和经济效益都较低,具体表现为化肥农药施用量较大,农业面源污染问题日益突出;农业以传统生产方式为主,单位土地面积产值效益不高。 (4)生态系统未来动态(2008-2018年)情景模拟的结果表明:1)湿地围垦强度的变化,对东滩海岸带自然湿地、农业和城镇生态系统的动态变化和整个海岸带的时空格局有显著的影响。当盐沼植被群落和光滩与海水向农业生态系统的土地转移概率(即围垦强度)降至1997-2003年间的35%时,围垦速率与滩涂湿地自然淤涨率基本保持平衡。在该情景下,盐沼湿地在2018年围垦开发1200多公顷后,其盐沼植被总保有量不低于2008年。该情景在经济发展与生态保护对滩涂湿地的用地需求冲突中达成一种平衡,且遵循了对自然资源“保护中利用、利用中保护”的管理原则,为实现人与自然的和谐发展提供了合理的解决途径。2)若对互花米草扩散不进行人工干预,2018年其面积将是海三棱麃草的近2倍。相反,若是2013年对入侵控制关键区的互花米草群落实施人工控制并把其转变为半自然塘,那么该年后,互花米草和海三棱麃草的年均增长率将分别显著地下降和上升,这使得海三棱麃草群落的数量动态在2013年由下降转为上升,2018年其面积将与互花米草相接近;此外,主要由互花米草带改造成的半自然塘,还是水鸟的一种适宜生境,该情景符合东滩海岸带滩涂湿地的多目标管理,具有较高的生态效益。3)土地利用结构优化,将使东滩农业生态系统的时空格局发生较大变化,林地面积显著增加,粗养塘从当前的近于消失状态恢复到2003-2005年的平均水平,未利用地、农田和农村居民地会大幅度下降,而新增的2种地类(滨岸缓冲带林草地和富营养储水塘),其面积将等同于农村居民区的规模。结构优化显著提高了农业生态系统的生态效益和经济效益。4)2008-2018年间,城区公共绿地面积比例和人均建设用地面积将分别有明显的增长和下降;2018年,城镇生活污水、生活垃圾、工业固废和工业废水排放量将是2008年的2-3倍;为使进入环境的废物总量和浓度适合环境自净能力的要求,2018年各相应废物的人工处理能力至少应提高1-2倍。 (5)崇明东滩海岸带3种生态系统类型应采取相应的管理对策:1)自然湿地生态系统:适度开发滩涂植被带;控制互花米草入侵扩散;协调湿地资源利用方式;统筹考虑多个问题。2)农业生态系统:优化土地利用结构;开展农业技术培训;协调利益相关者的冲突;集约农村居住用地并改善生产生活环境。3)城镇生态系统:加强城区公共绿地和公共基础设施建设;优化产业结构;增建环境废物处理设施;鼓励市民参与城镇管理与规划。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 颜京松;;环境保护的生物监测与治理[J];环境保护;1976年02期
2 王献溥;;生物圈和生态系统[J];环境保护;1979年02期
3 田金质;;开发具有我国特色的强化—生态系统氧化塘技术(下)[J];环境工程;1984年06期
4 徐国荣;;储粮生态[J];生态学杂志;1986年01期
5 李克煌;秦耀辰;;论县级资源-经济-生态系统优化模式[J];资源开发与市场;1988年02期
6 王民江;;甜菜虫害研究概况[J];中国甜菜糖业;1989年02期
7 孟范平;大气CO_2增加对生态系统的影响[J];农村生态环境;1994年04期
8 Tomas J.Goreau;Raymond L.Hayes;蒋逸航;;珊瑚变白现象和海洋“热点”[J];AMBIO-人类环境杂志;1994年03期
9 刘建军,雒文生;优化生态系统和磁化污水技术的研究及应用[J];环境科学与技术;1995年04期
10 黄静,韩时忠,何亚琳;沙河村生态系统能量流分析计算[J];贵州环保科技;1995年01期
11 ;人类与生物圈[J];油气田环境保护;1997年02期
12 D.PeterStonehouse,CesareoGiraldez,WillemVanVuuren,赵永宏;环境保护的政策[J];水土保持科技情报;1998年03期
13 王令超,王国强;黄土高原地区土地生态系统基本类型研究[J];生态经济;1999年02期
14 ;后记[J];第四纪研究;2001年04期
15 章家恩,徐琪;生态系统退化的动力学解释及其定量表达探讨[J];地理科学进展;2003年03期
16 苏成西;滇池污染与治理的生态学分析[J];新疆环境保护;2004年02期
17 董得红;论青海省综合生态系统的治理[J];中南林业调查规划;2005年03期
18 罗慧,苏正军,刘安麟,刘海英;基于复杂性的生态系统可持续演化特征分析[J];气象科技;2005年05期
19 江栋;李开明;刘军;杨永坤;;黑臭河道生物修复中氧化塘应用研究[J];生态环境;2005年06期
20 张朋;;人与自然密不可分——推动环境保护从浅生态学走向深生态学境界[J];科技情报开发与经济;2006年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郑世武;拾兵;;黄河三角洲生态环境需水量探讨[A];水力学与水利信息学进展 2009[C];2009年
2 高凌;;化工火灾中消防废水和化学溢流引发的水生生态危害及其预防措施探讨[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(下册)[C];2006年
3 朱清海;魏德生;徐清云;;辽宁省盘锦市稻田养蟹持续发展水平的能值分析[A];中国土壤学会第十一届全国会员代表大会暨第七届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会论文集(下)[C];2008年
4 戴方喜;许文年;陈芳清;;对三峡水库消落区生态系统与其生态修复的思考[A];水土保持发展战略——中国水土流失与生态安全综合科学考察及水土保持发展战略研讨会论文集[C];2008年
5 豆威;王文琪;徐永强;王进军;;不同生态系统中紫茎泽兰的时间配置及数量特征研究[A];植物保护科技创新与发展——中国植物保护学会2008年学术年会论文集[C];2008年
6 郭江涛;;西部大开发中改善沙漠生态系统的对策思考[A];陕西省体制改革研究会2006-2007优秀论文集[C];2007年
7 宋辉;刘忠辉;;人工湿地在污水处理上的应用和发展[A];2007年全国给水排水技术信息网成立三十五周年纪念专集暨年会论文集[C];2007年
8 凌泽芝;;生态旅游的可持续发展[A];中国生态经济学会第五届会员代表大会暨全国生态建设研讨会论文集[C];2000年
9 任海;张倩媚;刘世忠;李跃林;申卫军;束文圣;谢振华;许明英;;用于屋顶绿化的生态系统箱的研制[A];中国植物学会七十周年年会论文摘要汇编(1933—2003)[C];2003年
10 穆希华;于占成;;以生态修复理论为依据 加快水土保持生态环境建设[A];全国水土保持生态修复研讨会论文汇编[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 上海农昊生物技术研究所 杨再 陈佳铭 吴德峰 杨自立;聚焦全球性生态系统的“癌变”[N];中国畜牧兽医报;2007年
2 记者 周泉涌;探索海洋食物可持续生产和管理新模式[N];中国渔业报;2006年
3 记者 王宇兴;白水江自然保护区生态系统保持西北领先[N];甘肃日报;2006年
4 本报记者 孙锦;出色应对资源空间挑战[N];深圳特区报;2006年
5 张子良;须打造人才与产业的“生态系统”[N];组织人事报;2006年
6 岳德亮;杭州湾生态系统连续4年“不健康”[N];中国高新技术产业导报;2008年
7 张弛;推动产业可持续发展微软携手合作伙伴共建和谐IT生态系统[N];中国高新技术产业导报;2006年
8 本报记者 伊佳;创建融合通信生态系统[N];通信产业报;2006年
9 方正;打造可信的生态系统[N];网络世界;2006年
10 董军;微软“第二生态系”雏形始现[N];中国经营报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 范学忠;崇明东滩基于生态系统的海岸带管理[D];华东师范大学;2011年
2 陈梦;森林生物多样性理论与方法研究及应用[D];南京林业大学;2005年
3 焦树英;短花针茅草原生态系统对不同载畜率水平绵羊放牧的响应[D];内蒙古农业大学;2006年
4 王发明;基于生态观的产业集群演进研究[D];浙江大学;2007年
5 周梅;大兴安岭落叶松林生态系统水文过程与规律研究[D];北京林业大学;2003年
6 黄兴国;稻鸭生态种养对稻、鸭生长与营养品质及生态环境的影响研究[D];湖南农业大学;2008年
7 朱仲元;干旱半干旱地区天然植被蒸散发模型与植被需水量研究[D];内蒙古农业大学;2005年
8 赵广琦;崇明东滩湿地生态系统健康评价和芦苇与互花米草入侵的光合生理比较研究[D];华东师范大学;2005年
9 周承聪;信息服务生态系统运行与优化机制研究[D];华中师范大学;2011年
10 黄敏;基于协同创新的大学学科创新生态系统模型构建的研究[D];第三军医大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵俊杰;面源污染控制的前置库生态系统的构建技术研究[D];河海大学;2005年
2 周积果;河流恢复模型研究[D];北京工业大学;2005年
3 朱新宇;城市生态环境保护与建设规划研究[D];大连理工大学;2006年
4 刘琼;生态道德教育简论[D];武汉大学;2005年
5 付博;3S技术支持下的扎龙湿地生态脆弱性评价研究[D];东北师范大学;2006年
6 尚利强;基于生态学理论的产业集群发展研究[D];山西大学;2006年
7 李健;内蒙古红花尔基地区草原—森林生态系统鸟类群落结构研究[D];东北林业大学;2006年
8 梁春生;房地产企业融资生态研究[D];华东师范大学;2007年
9 王秀霞;论生态环境的国际法保护[D];中国海洋大学;2008年
10 郑世武;黄河三角洲生态环境需水量研究[D];中国海洋大学;2009年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978