三江平原“两江一湖”地区农业开发与湿地保护权衡性初步研究

为保障国家粮食安全,三江平原经历了多次大规模的农业开垦。＂两江一湖＂地区作为三江平原的一部分,该区内被开垦的湿地基本上都是天然湿地,导致了生态环境恶化,影响了区域生态安全。对＂两江一湖＂地区所在的三江平原生态环境质量进行了动态分析,从耕地与湿地生态系统生态服务功能的角度,对＂两江一湖＂地区农业用地开发与湿地保护之间的矛盾进行了权衡,并提出了维护该区生态安全的相关建议。     

土壤类型对三江平原土地利用/覆被变化的影响

作为我国重要的粮食生产基地和淡水湿地集中分布区,三江平原对于保障国家粮食安全和区域生态安全具有举足轻重的地位。由于人类活动的剧烈影响,过去50年期间,三江平原土地利用/覆被发生了显著变化。本文在分析1954年～2005年三江平原土地利用/覆被变化过程的基础上,深入探索了土壤类型对土地利用/覆被变化过程的影响。结果表明,过去50余年中,三江平原土地利用/覆被变化剧烈,其中耕地增加了2.25倍,增加面积为385.55×10⁴hm²。与耕地面积相对应的是湿地、林地和草地的大幅度减少,减少面积分别为256.72×10⁴hm²、66.92×10⁴hm²和57.65×10⁴hm²。草甸土、白浆土、沼泽土、暗棕壤和黑土为土地利用变化最为剧烈的几种土壤类型,农业开垦活动和耕地面积的增加是研究区土地利用变化的主要特征和主导因素,湿地、林地和草地减少区域的土壤类型与耕地增加区域的主要土壤类型一致。三江平原耕地开垦对土壤类型的选择顺序为：草甸土、白浆土→沼泽土→暗棕壤。这一现象表明耕地开垦首先从自然条件相对优良的土壤资源草甸土、白浆土进行开发;随着草甸土和白浆土面积的迅速减少,沼泽土于1986年～1995年和1995年～2000年期间成为耕地开发最多的土壤类型;随着以上3种土壤类型中可开垦的土地资源减少,暗棕壤于2000年～2005年期间成为耕地开发最多的土壤类型。     

中国科学院三江平原沼泽湿地生态试验站

<正>中科院三江平原沼泽湿地生态试验站位于黑龙江省三江平原腹地的同江市东南部(47°35N,133°31 E),始建于1986年,1992年加入中国生态系统研究网络(CERN),2005年成为国家野外观测研究站。试验站依托单位中科院东北地理与农业生态研究所,现任站长宋长春研究员。1监测与科研目标三江平原是中国最大的淡水沼泽集中分布区之一,代表着我国中纬度冷湿(季节性冻融)低平原沼泽湿地典型分     

基于生态约束与支撑作用的国家湿地公园生态可持续评估指标研究

根据资料统计,我国自2005年第一个国家湿地公园建设以来,到2014年3月,其试点总数已达429处。其中湖泊型湿地公园占总数43%;河流型占44%;沼泽型占10%;滨海型占3%。与湿地公园建设快速发展相比,理论和实践研究相对滞后。其中,如何科学评估湿地公园生态可持续发展能力,成为当前亟待解决的科学问题与关注的热点。研究显示,我国国家级湿地公园具有类型多样、生态系统敏感、脆弱、功能多样以及多尺度等特征。这些特征决定了湿地公园既有明显的生态支撑功能,能够提供各种服务,同时湿地公园景观结构以及周边环境与人类活动影响对公园也具有明显的生态约束作用。国家湿地公园能否健康与可持续发展,关键是如何协调不同空间尺度下的生态约束与生态支撑之间的矛盾关系。为此,本研究从公园内部景观尺度、生态系统尺度、周边区域尺度以及管理层面,通过对不同要素生态约束与支撑作用分析,构建了具有定量化评估湿地公园生态可持续发展能力的评估指标体系,为指导我国湿地公园规划与建设,以及科学评估其可持续发展能力提供科学依据。     

基于生境等价分析法的胶州湾湿地围垦生态损害评估

评估湿地围垦的生态损害,对目前迫切需要制定的海洋生态损害补偿政策以及生态修复计划具有重要的现实意义.本文针对黄海胶州湾湿地围垦,运用生境等价分析法,完成了围垦湿地的生境受损量、补偿量及补偿面积的评估.结果显示:1988年-1997年期间,胶州湾湿地围垦面积约为2264hm2,生境损害程度为54.5％.假设通过人工种植沼泽植被来修复受损湿地生境,且修复生境所提供的服务等于受损区域的生境服务,则修复工程的规模为358hm2,才能达到补偿受损湿地生境服务水平的目标.进一步参照不同类型海洋生态系统的平均公益价值标准,该围垦规模的生境服务损害成本约4264万元/年.     

西藏高原湿地及保护发展战略研究

西藏湿地总面积达600多万hm^2，主要是天然湿地，约占全区土地面积的4．9％，常见的类型有：湖泊湿地250多万hm^2；河流湿地23万多hm^2；沼泽和沼泽化草句湿地323万多hm^2；库塘湿地约1万hm^2。西藏自治区人民政府先后划定了具有(或有部分)湿地生态环境的自然保护区8个。在30年内优先考虑保护的重要湿地是：①生态环境有着重大影响；②湿地集中连片；③生物多样性较丰富；④生态环境较脆弱的区域。最重要的大约有33个湿地类型区域，面积达到225．49万hm^2。     

中国湿地生物多样性研究

文章简要回顾了沼泽研究及沼泽学形成对我国湿地生物多样性研究的重要意义。沼泽是湿地的核心类型和基本组分。沼泽与湿地植物定义是湿地与生物多样性研究的基础;沼泽综合因素分类原则与沼泽体发育多模式是我国沼泽研究的创新,亦是对我国生态学研究的丰富和发展。中科院湿地研究中心的成立为推动我国湿地与生物多样性研究做出了历史性贡献。本文在论述湿地与生物多样性研究现状的同时还提出了对本领域发展具有重要意义的科学问题。     

拉萨河流域湿地生态系统服务功能价值变化

基于三期遥感影像解译数据和地理信息系统空间分析方法研究了拉萨河流域湿地30年(1976年-2006年)的动态变化过程,并评价分析了湿地生态系统服务功能的价值变化。研究结果表明:30年来拉萨河流域湿地总面积减少了2.02×104hm2,达8.8%,其中水域、高寒草甸以及沼泽湿地呈减少趋势,森林湿地和滩地呈增加趋势;湿地生态服务功能总价值损失41.20×108元,年均损失1.37×108元,以气体交换功能价值损失量最大。生态价值的损失主要是由对环境调节起主要作用的水域、草甸和沼泽湿地的减少造成的。     

中国科学院东北地理与农业生态研究所

中国科学院东北地理与农业生态研究所是在原长春地理研究所与黑龙江农业现代化研究所的基础上组建的新研究机构。 2 0 0 2年 3月 ,经中国科学院批准进入中国科学院知识创新工程试点行列。长春地理研究所与黑龙江农业现代化研究所分别建于 195 8年和 1978年。两所在沼泽湿地综合研究、区域地理、黑土生态、作物生理生态、遥感应用和区域农业综合开发等方面取得了有特色、有重要影响的科技成果 ,为东北地区生态环境建设、农业发展做出了重要贡献。曾先后荣获国家科技进步奖一等奖 1项 ,二等奖 15项 ,中国科学院和省部级科技进步奖一、二等奖 5…     

自然沼泽湿地开垦前后土壤中微量元素含量的变化

以三江平原腹地挠力河、别拉洪河、浓江河流域自然沼泽湿地和开垦后的农田 (旱田和水田 )为研究对象 ,研究了自然沼泽湿地开垦前后土壤中 1 3种微量元素含量的变化 .结果表明 ,与自然沼泽湿地相比 ,农田土壤中B、Cd、Cu、Ni和Zn的含量较低 ,Ba、Be、Co、Cr、Mn、Pb、Sr、Ti的含量较高 ;自然沼泽湿地土壤中元素垂直分布分层性较明显 ,而农田土壤中 ,除Pb外 ,其他元素含量的剖面变化较自然沼泽湿地平缓 ,但剖面变化的趋势基本一致 (B和Cd除外 ) ;某些元素的相关性 ,农田不如自然沼泽湿地明显     

嫩江中下游沼泽湿地景观空间格局变化

基于TM遥感数据,在GIS空间分析功能支持下,分析了1986年～2000年嫩江中下游沼泽湿地变化特征及其生态环境效应.研究表明,在人类活动和自然因素的共同驱动下,15年来嫩江中下游沼泽湿地景观变化显著,湿地面积趋于萎缩和破碎化,以-0.849%的年变化率递减,面积共减少了5.43×104hm2.湿地宽块数量和斑块规模趋于缩小,最大面积和平均面积分别减少了4.50×104hm2和29 hm2,沼泽斑块形状越来越不规则.沼泽湿地景观主要与旱地、草地、湖泊、河滩地和盐碱地景观类型之间转化,各时段特征有一定差异.沼泽湿地减少的主要去向是旱地和草地,面积分别达到4.56×104hm2和6.35×104hm2.湖泊对沼泽面积增加贡献最大,约有3.57×104hm2的湖泊转化为沼泽,占沼泽增加总面积的46%.沼泽湿地的排水围垦和过度放牧等,引起了湿地荒漠化程度加重,旱涝灾害频率加大,生物多样性损失,生态功能下降等环境效应,区域生态环境脆弱性加重.必须采取有效措施,改善嫩江中下游沼泽景观现状,恢复和重建沼泽湿地生态环境.     

拉萨拉鲁湿地生态学特征及恢复与重建措施研究

拉萨"拉鲁湿地"草场植被由沼泽和草甸组成,两者合计占湿地总面积85%以上;其次是荒漠和灌丛,占15%.沼泽植被以水生芦苇为健群种,伴生苔草、香蒲、三角草等.实测亩产鲜草达2108.8千克±791.3,土壤PH6.3-6.8;草甸植被由沼泽退化而来,植被以小嵩草、藏嵩草等为健群种,亩产鲜草701.7千克±34.4,土壤PH6.9-7.1拉鲁湿地物种多样性表现植物十八种、兽类7种、鸟类14种(含国家Ⅰ级保护鸟二种)、鱼类5种.原始自然景观良好,是物种多样性保存完正的原始基因库.九十年代后因多种原因,湿地破坏严重、面积缩小,植被种类和产量锐减,鸟类兽类灭绝、鼠害严重,草场退化、土壤盐渍化.为此,本文介绍了拉鲁湿地的生态学特征,并从政策措施,生物措施和工程措施这三个方面提出了对拉鲁湿地生态系统恢复和重建的具体措施,可供参考.     

黄河三角洲高效生态经济区生态变化、问题与对策

对黄河三角洲生态变化的综合监测与评估,是准确认识三角洲区域生态状况,加强生态环境保护与监管的基础。本文基于多源卫星遥感和地面观测数据,监测黄河三角洲高效生态经济区近30年生态空间和植被长势状况变化,识别区域生态状况基本特征,定量分析区域湿地资源、岸线资源和水沙资源的变化情况;进而结合国家和地方采取的一系列生态保护恢复措施,讨论区域的保护成效,辨识黄河三角洲存在的主要生态问题,提出对策建议。结果表明：①1990—2018年间,黄河三角洲高效生态经济区受城镇空间和农业空间挤占,生态空间面积减少量约为1990年生态空间面积的7.6%,并且沿海及城镇聚集区域周边植被长势有所降低。以坑塘为主的人工湿地面积比例增加了18.1%,人工岸线增加了27.1%,自然湿地资源和自然岸线资源丧失明显。其中,2010—2018年间生态空间被挤占速度有所放缓,各类生态保护规划和工程措施积极作用也逐渐显现,人工湿地面积和人工岸线长度的增速均明显减缓,区域生态保护成效逐渐体现出来。②20世纪50年代以来,黄河水沙条件发生剧烈改变,进入黄河三角洲的水沙资源日趋减少,河口三角洲原生湿地生态补水需求,以及新生湿地面临的蚀退威胁仍然比较严峻。因此,加强区域湿地资源保护修复,优化生态保护空间布局,强化生态空间管控,是提高黄河三角洲生物多样性,促进区域高质量发展的必要手段。     

嘉兴市秀洲区北部湿地生态现状和农业开发模式研究

根据近几年调查研究数据和资料,概述了嘉兴市秀洲区北部湿地生态现状,分析了该地区农业可持续发展的障碍因素以及发展湿地生态高效农业的潜力,提出五种适合当地的湿地生态保护和湿地高效生态农业结合的开发模式,即:滩地立体水生植物栽培模式、湖荡洁水型养殖模式、池塘和低洼水田生态循环型养殖模式、种养加结合的产业化发展模式、湿地农业生态观光旅游模式,以期达到湿地生态、经济和景观效益的统一。     

长期生态学研究为滨海湿地保护提供科技支撑

滨海湿地具有较高的生物多样性,是重要经济鱼类资源的产卵场、索饵场和越冬场,也为湿地鸟类提供食物和栖息环境,是地球上生态系统服务价值最高的生态系统类型。同时,滨海湿地也是人类活动最为集中的地区之一,已成为全球变化的生态脆弱带和环境变化敏感区。中国科学院黄河三角洲滨海湿地生态试验站(以下简称"黄河三角洲站")围绕我国滨海和河口湿地环境保护与生态建设国家战略科技需求,致力于滨海湿地生态环境保护与可持续发展,以陆-海相互作用过程、湿地保护与可持续利用为主线,基于长期定位监测和野外控制试验,量化了滨海湿地生态系统碳汇现状、规律及其驱动机制,明确了水文过程与水盐运移对滨海湿地碳循环过程的影响;揭示了滨海湿地生态系统结构与功能对气候变化和人类活动的响应与适应规律;构建了退化滨海湿地生态修复技术体系,提出了"健康滨海湿地"理论与技术模式,研发了滨海湿地生态修复关键技术,实现滨海湿地保护与利用的协同发展,丰富和发展具有区域特色的滨海湿地生态学。这些研究成果不仅为黄河三角洲湿地生态保护与修复提供基础数据、科学依据和关键技术,弥补了我国特别是北方河口三角洲湿地长期观测研究的不足,也使得黄河三角洲站成为国内外无可替代的滨海湿地生态系统科学研究基地,为提升我国滨海与河口湿地研究的理论水平和促进区域可持续发展提供重要科技支撑平台。     

辽宁省湿地生态系统服务功能价值测评

货币化评价湿地生态系统服务功能价值,可为湿地资源有效保护与开发决策的制定提供生态经济理论支持。本文依据辽宁省林业厅1995年～2000年对全省湿地资源的调查数据,将辽宁省湿地生态系统划分为近海及海岸湿地、河流湿地、湖泊湿地、沼泽和沼泽化草甸湿地、库塘湿地五大类11种类型,应用生态经济学的理论和研究方法,着重对湿地生态系统提供的物质生产、环境调节和人文社会三大类共8项服务功能的经济价值进行了估算。结果表明：辽宁省湿地生态系统服务功能总价值为741.54×10⁸元/年,相当于全省2000年GDP的15.9%。其中湿地的环境调节功能价值最大,为506.33×10⁸元/年,占湿地总价值的68.3%,物质生产和人文社会服务功能价值分别为185.01×10⁸元/年和50.20×10⁸元/年,其价值比例分别为24.9%和6.8%。辽宁省湿地生态系统服务功能价值主要来源于滩涂、浅海水域、塘库和永久性河流。     

三江平原沼泽湿地外源肥输入对CH_4、N_2O排放通量的影响

位于三江平原地区的沼泽湿地常年受到各种外源肥输入因素的影响:大气沉降、地表径流变化以及农业上的排水输水量变化等都会对三江平原地区湿地生态系统的CH4和N2O的排放通量产生巨大的影响。事实上,以外源氮为代表的外源肥在一定程度上对CH4和N2O的排放起到了促进作用。本文结合笔者的具体实验探究,研究了外源肥输入对CH4和N2O排放通量所产生的影响,以供读者参考。     

南四湖湿地土地利用格局演变与生态效应

以南四湖湿地为研究区,选取1980-2012年间的5期遥感、土地利用等数据,在RS、GIS技术支持下,运用土地利用动态度模型和马尔科夫模型(Markov)分析研究区1980-2012年土地利用格局变化情况,采用生态系统服务价值评价方法,分析土地利用格局变化引起的生态效应。结果表明:①1980-2012年南四湖土地利用动态度分析得出:1980-2012年南四湖地区总体的土地利用变化速度较为缓慢,其中1990-2000年南四湖综合土地利用动态度最大,变化速率最快为1.84%;南四湖地区各土地利用类型动态度变化最快的是滩涂沼泽和未利用地;②1980-2012年南四湖土地利用格局结构变化特点是:其他农用地增加幅度为223.65%,主要是由于水产养殖业蓬勃发展,农业产业结构发生变化;建设用地面积增加较大,主要受城市化的影响;其他用地面积减少,转化为耕地和其他农用地;③1980-2012年南四湖湿地地区生态服务价值不断减少,负向贡献率大于正向贡献率,滩涂沼泽和水域面积减少是引起南四湖湿地地区生态价值减少最关键的因素。     

吉林省西部湿地动态过程及生态环境效应分析

湿地不仅是一种重要的资源，还具有巨大的环境功能和生态效益。湿地面积减少、功能退化引起了严重的区域生态环境问题。为定量分析湿地退化过程以及由此带来的生态环境效应，本文选择吉林省西部地区为研究区，基于1930年、1954年的土地利用数据，以及1986年、1996年、2000年的遥感影像数据，利用ARCGIS数据集成分析平台，研究了该区湿地从1930年～2000年的时空变化规律，计算了湿地在各个阶段的动态度和湿地的转出贡献率。结果表 明，从1930年到2000年的70年间，本区湿地面积大幅度减少，沼泽湿地面积从1930年的123.7×10⁴hm²,2000年仅为22.8×10⁴hm²，湿地从一种主要的土地利用类型(占总面积27%)下降为微量类型(5%)；从湿地的空间变化来看，各阶段的湿地都在减少，但各阶段的湿地减少程度和方式差别较大；从湿地转出贡献率看，湿地不仅被大规模开垦，而且也在迅速退化，以及大量转化为盐碱地。随着湿地的大量丧失，湿地的调节气候、调节河川径流、降解污染物、防止侵蚀、抗洪减灾和维护区域生态平衡等多种环境功能大幅度减弱甚至丧失，加速恶化了研究区脆弱的生态环境。     

吉林省西部土地利用变化及其农业生态安全响应

吉林省西部是吉林省耕地主要集中区和商品粮主产区之一，而该区长时序、高强度的土地开发引起了农业生态安全水平的大幅下降。研究该区土地利用变化及其农业生态安全响应具有现实意义。以吉林省西部1930年～2000年的土地利用数据为基础，以ARCGIS为数据集成分析平台，采用景观生态学方法对该区域进行LUCC及农业生态安全研究，探讨该区的LUCC及农业生态安全的作用机制和响应方式。结果表明：草地和湿地的面积迅速减少，区域景观不断破碎化，景观异质性显著变化。LUCC的驱动力主要是政策鼓励和人口的迅速增长。农业安全响应主要表现为以下几个方面：农业生态环境恶化，农业环境安全程度降低；土地资源特别是耕地资源安全受到威胁；农业生物资源安全受到极大威胁；农业水资源匮乏，水质恶化，环境污染加剧；粮食等农牧业产品安全形势严峻。为各级政府部门的农业管理与决策提供参考。