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闽江河口湿地景观格局动态研究

周亮进  
【摘要】: 本文应用景观生态学的理论、方法和遥感、GIS技术,对闽江河口湿地生态系统结构、景观格局、动态及其驱动力进行研究,探讨了近20年来闽江河口湿地景观格局演变的机理,并提出了基于景观生态规划和生态修复的闽江河口湿地景观的可持续利用生态调控策略。研究结果可助于揭示自然过程和人类活动对闽江河口湿地景观演变的影响机理,为闽江河口湿地景观保护、受损湿地生态系统的恢复和景观生态规划提供新的视角和理论依据。 论文主要研究结果如下: 1、系统分析了闽江河口湿地生态系统结构特征 通过调查和资料分析,从植物群落、底栖动物、鱼类和鸟类等方面研究湿地生态系统组成结构。闽江河口湿地植物以芦苇、咸草为主,其种类最多,生物量最大,分布最广,是闽江河口湿地生物群落中重要的初级生产者;鸟类区系以古北界鸟类为主要特征,鳝鱼滩、浦下洲、六十份洲鸟类多样性指数较高,而长岸洲、蝙蝠洲的鸟类多样性指数较低。无脊椎动物呈近岸低盐、河口半咸淡水、淡水三种生态类型。闽江河口湿地中鳝鱼滩湿地面积最大,维管束植物种类和鸟类数量最多。 2、建立了闽江河口湿地景观分类系统 综合考虑湿地的地貌、水文、基质及地表植被覆盖类型等要素,将湿地景观按三级分类体系进行分类,划分出3级12种景观类型,其中第3级景观类型中,有沙质湿地、泥质沼泽湿地、灌丛湿地、淡水水域、芦苇潮滩湿地、高盐碱潮滩湿地、咸水水域、河口沙洲湿地等8种自然湿地景观。利用GIS系统建立空间数据库和绘制三个不同时期景观类型图。 3、系统研究了闽江河口湿地景观格局、动态及其驱动力 从景观斑块特征看,自然湿地斑块数量和面积最大,水域湿地斑块数量最少,平均斑块面积最大,咸、淡水域湿地景观是研究区景观的基质和廊道。自然湿地的斑块分维数相对较大,斑块形状较复杂,水田、养殖池塘等人工湿地的分维数较小,边界比较规则,自我相似性较好。河流湿地斑块形状指数比滨海湿地大,说明河流湿地受人为干扰影响较大,斑块破碎化程度高。自然湿地景观的多样性指数、均匀度指数比人工湿地、非湿地大。城市区的斑块特征与滨海区存在差异性,城市区的斑块数、斑块面积以及平均斑块面积均比滨海区大,斑块的破碎化相对比滨海区大,景观破碎化程度也比滨海高,相应的多样性指数小,均匀度小,优势度大。 研究区景观斑块数量增加、平均斑块面积减少的趋势比较明显。从1986年到2003年研究区景观斑块数增加了40.70%,平均斑块面积减少了28.99%,斑块密度增加了40.87%,在近20年间自然湿地的斑块数增加了20.57%,面积减少了9.29%,说明自然湿地逐渐破碎化及面积萎缩。与此同时,非湿地景观面积增加89.09%,斑块数增加71.67%。研究区斑块形状指数和分维数增大,斑块形状趋于复杂。随着人类干扰活动的增强,研究区湿地景观多样性指数在近20年内略微有所增大,均匀度增加,优势度下降,破碎化程度增大。从研究区各景观类型之间转化情况看,1996年以后,河流湿地向人工湿地和非湿地景观转变的速度加快,如灌丛湿地变为城镇用地的转化率为10.03%,沙质湿地向城镇用地的转化率为8.12%,说明1996年以后的城镇建设规模逐渐向河流湿地发展;非湿地景观中城镇建设用地主要由灌丛湿地、泥质湿地、水田、沙质湿地等转变而来,所占的比例约为46%,比1986年到1996年的比例大。 景观格局驱动力分析结果表明,人口增长和快速城市化是闽江河口湿地景观破碎、稳定性差的根本原因。大规模的无序采沙,使河床严重变形,影响河流形态的稳定,采砂、吹砂造地活动对沙质湿地造成直接的影响,闽江河口地区沙质湿地的形状和面积发生变化。防洪堤、围垦、围海工程最直接的影响是减少湿地的面积,使湿地的泥沙、水动力条件发生变化,是湿地的面积、植被、鸟类的栖息、繁衍以及生物多样性产生变化的主要影响因子。 4、提出了基于景观生态规划和生态修复的闽江河口湿地景观可持续利用生态调控策略 建立了一套闽江河口湿地生态综合评价指标体系,并从影响因素、表现因素和胁迫因素等3个方面对闽江河口湿地的生态脆弱性进行了综合分析,为闽江河口湿地的景观生态规划提供了规划基础。 构建了闽江河口湿地综合景观生态规划方案,规划了自然保护区、景观生态功能区、湿地生态公园等三种湿地景观空间结构,并提出了针对性的湿地保护和生态建设控引措施。 针对研究区内一些重要湿地的生态功能削弱和退化状况,提出了包括植被恢复、水禽栖息地保护和退养还江在内的湿地生态恢复工程方案。


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