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盘锦双台河口湿地生态评价研究

作　者: 孙毅
导　师: 王铁良
学　校: 沈阳农业大学
专　业: 农业水土工程
关键词: 评价双台河口湿地生态系统脆弱性水环境可持续发展
分类号: X826
类　型: 博士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

湿地是地球上水陆相互作用而形成的独特自然综合体,是极其重要和不可替代的生态系统,与森林、海洋一起并称为全球三大生态系统。湿地在维系地球生态系统平衡中具有不可替代的作用。近年来,受全球变暖、人口增长和经济快速发展压力的影响,湿地及其生物多样性不断被破坏,造成生态系统结构性或功能性失衡,湿地面积大幅度减少、功能退化,湿地生态平衡受到严重威胁。湿地保护已经成为全球性任务。建立有效的湿地评价框架,对建立湿地保护机制和体系至关重要,对实现湿地和社会经济的可持续发展具有一定的意义。盘锦双台河口湿地位于辽宁省盘锦市境内,是辽河进入渤海的最后一道屏障,已列入《国际重要湿地保护区名录》。该湿地被誉为世界最大的芦苇沼泽湿地,是我国国家级自然保护区,近年来盘锦双台河口湿地退化现象日益严重。为使盘锦双台河口湿地可持续利用,保护宝贵的自然资源,本文以可持续发展为基本指导思想,对盘锦双台河口湿地进行深入研究及系统评价。本文从湿地存在与形成、发育及演化等方面分析,在充分吸收以往盘锦湿地的研究成果、总结各种评价方法研究进展的基础上,对盘锦双台河口湿地生态系统的脆弱性、水环境健康以及功能表现等进行了评价研究,为进一步治理恢复湿地环境的管理工作提供了理论依据。1.利用PSR模型建立了湿地生态脆弱性评价指标体系,综合运用遥感技术,对1995年和2007年双台河口湿地的卫片进行了解译,完成了湿地资源现状的宏观调查,获取了双台河口湿地的基础数据,由解译结果可以看出12年间水田的面积增加了1000hm2,天然芦苇面积减少了约5000hm2,养殖塘增加约5000hm2,这些数据直观显示和表达了一些天然湿地的用途正在悄然的发生着变化。在评价的过程中运用单因子和多因子模型建立了湿地生态脆弱性评价数学模型并结合了景观生态学、湿地脆弱性等基础理论进行了脆弱性评价,评价结果显示研究区湿地生态脆弱性属于潜在脆弱(0—0.2),其景观的自然状态已经开始表现出衰退的迹象,功能水平也存在退化的可能性,对外界干扰的恢复力也开始出现减退的迹象,总体来看生态系统湿地景观仍然保持着良好的自然状态,结构较为完整,活力水平基本正常,恢复能力仍然较强。2.通过充分收集基础资料,基于功能评价原则和评价体系建立原则,对双台河口湿地功能进行描述性评价,并对湿地的物质生产和污染净化等作用机理进行了量化分析,物质生产研究结果显示灌溉水层深度是影响芦苇生长的主要影响因子。通过实验结果可以看出适宜灌溉水位深度对芦苇增产有积极作用,研究发现芦苇适宜水深范围应为20cm—25cm。保持水层深度范围在20cm—25cm的灌溉模式可以达到芦苇节水、增产的目的。污染净化研究结果表明重金属的含量和湿地植物的生长有着密切的关系,随着植物的生殖生长重金属含量基本呈现升高—降低—升高的变化过程,升高和降低幅度最大的时期分别出现在：5—6月份和6—8月份。通过对比水、土中重金属含量的变化发现,土壤中的重金属含量下降幅度基本高于水中,也说明了湿地植物主要通过根系吸附各种重金属。运用层次分析法对双台河口湿地功能进行了综合评价。评价结果表明双台河口湿地综合功能指数为0.4323,其综合功能属于一般一类。湿地对于生物栖息、污染净化、物质产生以及调节洪水等都起到了至关重要的作用,对调节气候、科研教育、历史文化遗产以及养殖功能也起到了重要的作用,相比而言美学价值和娱乐功能就显得不是十分的突出。3.采用物元分析法和模糊综合评判法对双台河口湿地水质进行综合评价,评价结果表明：在缓冲区,物元可拓法的评价结果与模糊数学法的评价结果基本一致,而在核心区和实验区,评价结果仅相差一级。综合比较两种方法的评价结果表明盘锦双台河口湿地汛期、冰封期核心区、缓冲区的水质好于实验区；非汛期核心区的水质好于缓冲区和实验区。盘锦双台河口湿地的水质情况不太乐观,水质级别均已超出国家自然保护区用水的Ⅰ类水质,水环境质量最好的状况也只是属于Ⅱ类水质,最差的已达V类水质。本论文的研究方法及成果对实现湿地生态环境的可持续发展有着极其重要的理论意义和实践价值,为湿地资源地合理利用,遏制湿地退化,维护湿地生态环境提供方法和手段。

全文目录

摘要  8-10
Abstract  10-13
第一章绪论  13-26
  1.1 研究背景及意义  13-15
    1.1.1 湿地的定义  13-14
    1.1.2 湿地存在的价值  14
    1.1.3 湿地生态环境存在的问题  14-15
    1.1.4 本文的研究意义  15
  1.2 研究现状与进展  15-21
    1.2.1 湿地脆弱性评价方法研究进展  15-17
    1.2.2 湿地功能评价方法研究进展  17-18
    1.2.3 水环境质量评价方法研究进展  18-21
  1.3 研究目的和研究内容  21-23
    1.3.1 研究目的  21-22
    1.3.2 研究内容  22-23
  1.4 研究方法与创新点  23-26
    1.4.1 研究方法  23-24
    1.4.2 创新点  24
    1.4.3 技术路线  24-26
第二章双台河口湿地脆弱性评价  26-43
  2.1 生态脆弱性评价指标体系的建立  26-27
  2.2 研究方法  27-30
    2.2.1 建立评价数学模型  27-30
    2.2.2 生态脆弱性评价指标体系的建立  30
  2.3 指标数据的提取  30-40
    2.3.1 遥感影像的处理与分析  30-31
    2.3.2 野外实地测量考察  31
    2.3.3 双台河口湿地土地分类系统建立  31-33
    2.3.4 双台河口湿地解译标志建立  33
    2.3.5 解译成果  33-35
    2.3.6 指标计算  35-40
  2.4 研究区湿地生态脆弱性评价  40-41
    2.4.1 湿地生态脆弱性单因子评价  40-41
    2.4.2 综合评价结果  41
  2.5 评价结果分析  41-42
  2.6 本章小结  42-43
第三章双台河口湿地功能评价  43-63
  3.1 评价的基本原则  43
  3.2 指标体系的建立  43-44
  3.3 湿地生态服务功能特征评价  44-57
    3.3.1 双台河口湿地资源功能  44-48
    3.3.2 双台河口湿地环境功能  48-56
    3.3.3 双台河口湿地社会功能  56-57
  3.4 层次分析法基本原理与步骤  57
  3.5 构造判断矩阵及其标度  57-58
  3.6 层次单排序与一致性检验  58-59
  3.7 层次总排序与一致性检验  59-60
  3.8 湿地功能等级划分  60
  3.9 计算与分析  60-62
    3.9.1 评价指标体系的构建  60-61
    3.9.2 层次分析法计算  61-62
    3.9.3 结论  62
  3.10 本章小结  62-63
第四章双台河口湿地水环境质量评价  63-80
  4.1 水环境的定义及其重要性  63
  4.2 水环境质量评价方法研究  63-64
  4.3 水环境质量评价  64-66
    4.3.1 水质监测断面布置  64-65
    4.3.2 水样分析方法及评价标准的确定  65
    4.3.3 评价因子的选取  65-66
  4.4 评价方法  66-79
    4.4.1 物元可拓法  66-73
    4.4.2 模糊综合评判法  73-78
    4.4.3 评价结果分析  78-79
  4.5 本章小结  79-80
第五章双台河口湿地保护对策  80-84
  5.1 导致双台河口湿地环境问题的主要原因  80-81
    5.1.1 土地归属权问题  80
    5.1.2 水环境污染  80
    5.1.3 开发活动的影响  80-81
  5.2 双台河口湿地保护对策  81-83
    5.2.1 双台河口湿地保护的软环境建设  81-82
    5.2.2 双台河口湿地保护的基础设施建设  82-83
  5.3 本章小结  83-84
第六章结论与展望  84-86
  6.1 结论  84-85
  6.2 展望  85-86
参考文献  86-90
致谢  90-91
攻读学位期间发表论文  91-92
论文图表统计  92

盘锦双台河口湿地生态评价研究

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