天津滨海湿地生态系统退化指标体系的构建与评价研究

【摘要】：滨海湿地是海岸带范围内海洋与陆地相互作用形成的特殊生态系统,是自然界中生物多样性最丰富、生产力最高、最具价值的湿地生态系统之一。滨海湿地在生物多样性保护,防洪蓄水、净化陆源入海污染物、补充地下水、调节气候等方面起到了重要作用,同时,滨海湿地的各种自然资源也是海洋渔业、盐业和盐化工产业可持续发展的前提。 在海陆地交互作用下,天津滨海地区发育了类型多样、资源丰富的湿地。然而,在人类长期高强度开发活动的影响下,滨海地区天然湿地面积大量减少,取而代之的是大面积的人工湿地,滨海湿地生态系统受到极大的干扰,正面临着日渐严重的天然湿地萎缩、生态环境恶化等问题。 本文以天津市具有代表性的七里海、北大港、独流减及南大港湿地作为研究对象,选取1975年到2009年五个时期的地形图和遥感影像为数据源,运用RS和GIS技术对这些遥感影像进行了解译分析,进而揭示了天津滨海湿地的时空变化特征;然后通过采集湿地土壤、水、植物等样品,并且进行实验室测定,分析了天津滨海湿地的生态环境现状;在此基础上,依据评价指标的选取原则,参照压力—状态—响应模型构建了天津滨海湿地生态系统退化指标体系,同时,参考历史文献记载、应用生态学相关方法及参照国家环境质量标准构建了理论“参照湿地”。采用层次分析法求出各评价指标的权重,指标标准化采用湿地生态系统现状值与理论参照湿地相应值对比的方法,最后运用综合指数法计算出天津滨海湿地生态系统退化指数。 主要结论如下: (1)20世纪80年代以前,天津各滨海湿地受人为干扰程度较少,湿地类型大部分为天然湿地。20世纪80年代以后,随着人类开发活动不断加速加剧,湿地外貌特征显著改变,即天然湿地面积减少,人工湿地面积增大,养殖湿地、盐田湿地、稻田湿地面积逐年增大,湿地环境条件恶化。 (2)天津各典型湿地土壤肥力较高,营养元素含量均处于正常水平。土壤含盐量较高,无重金属污染;水环境污染严重,COD含量严重超标,水环境问题突出。各湿地植物以盐生植被为主,其中芦苇的覆盖率为90%以上。 (3)在分析大量国内外湿地评价指标体系的基础上,根据天津滨海湿地的生态环境特点,构建了一套适用于天津滨海湿地的生态系统退化评价指标体系。该指标体系定性指标与定量指标充分结合,既可以较完整地描述湿地生态特征,又可以对其退化程度进行判定或分级,稍作调整,可用于大部分的滨海湿地生态系统退化评价。 (4)评价结果表明,七里海、北大港、南大港、独流减湿地的退化指数及退化程度分别为:0.70(轻度退化)、0.68(轻度退化)、0.55(中度退化)、0.57(中度退化)。人为因素是导致湿地退化的主导因素,其中围垦对湿地的退化影响最大,其次为水资源超量开采、水污染及降雨量。 (5)提出了典型滨海湿地的恢复治理对策,包括湿地恢复工程措施及健全的湿地管理体制及法律体制等。