胶州湾滨海湿地的景观格局变化及环境效应

在湿地景观类型分类基础上,利用RS及GIS技术提取了1986、1995和2010年胶州湾滨海湿地的Landsat卫星假彩色合成影像的空间属性数据,利用斑块动态度、斑块密度指数、景观多样性指数、斑块破碎化指数研究了胶州湾滨海湿地的景观格局变化及累积环境效应。结果表明,1986～2010年胶州湾滨海湿地总面积减少,河流与河口湿地面积稍有增大,潮间带滩涂和潮上带湿地面积和斑块数减小;养殖池面积增大、斑块数增多,盐田面积减小、斑块数基本未变,增加了湿地公园这种新的人工湿地景观类型。期间,湿地的景观斑块密度指数、多样性指数和景观斑块破碎化指数增大了。上述湿地面积和景观格局变化是由围垦、城市化、港口和道路建设、河流径流量和输沙量减少、海岸侵蚀、海水入侵、全球变暖、海面上升等因素引起的,并导致湿地生物多样化水平下降、有害植物入侵、环境净化功能降低、污染和赤潮灾害加重、植被退化演替、渔业资源衰退和湿地生态系统服务价值降低等累积环境效应。为减轻这些不利的累积环境效应,应采取建设湿地自然保护区、控制养殖池和盐田规模、发展工业循环经济和生态农业等措施保护胶州湾滨海湿地。     

基于RS与GIS技术的江苏海岸带湿地分类

通过对江苏海岸带TM影像进行计算机自动分类与人工解译相结合的分类研究,探讨了提高海岸带湿地分类精度与效率的方法与途径。先采用分区分层分类的方法依据海岸线将本研究区分为陆地和海滩两部分。对于陆地部分,对基础分类影像经过非监督分类和光谱聚类处理后,获得分类模板,利用此模板对基础分类影像进行监督分类,对于海滩部分依据平均高潮位线、中潮位线、NDVI对影像进行分层分类,在分类的过程中运用了人机互译判读方法。结果精度评价表明该方法能明显提高海岸带湿地的分类精度。最后,基于VB和MO控件开发了江苏海岸带湿地GIS系统。     

莱州湾南岸滨海湿地生物多样性及生态地质环境变化

莱州湾南岸滨海湿地作为环渤海滨海湿地的一部分,具有海洋与河口交互性、海陆过渡性和生态脆弱性等特点,湿地面积广阔、资源丰富,是东北亚环西太平洋鸟类迁徙的重要“中转站”及越冬、栖息和繁殖地。湿地总面积为1150．079km^2,湿地维管束植物区系包括维管束植物53科144属217种。近年来,在对滨海湿地的开发中,虾池、盐田等人工湿地面积不断扩大,造成自然湿地面积减小、植被退化、地貌和水文条件改变、生物多样性下降,改变了原始的滨海湿地自然景观,破坏了珍稀鸟类的生存环境。     

黄河三角洲滨海湿地健康条件评价

以黄河三角洲滨海湿地系统为研究对象,基于描述滨海湿地健康条件的4项功能,充分考虑滨海湿地生态地质环境系统的特征及其健康响应因素,建立了黄河三角洲滨海湿地健康条件评价的概念模型和指标体系。以统计监测和遥感数据为基础,采用RS和GIS技术,通过栅格化实现分区评价及其结果的优化整合,探讨了黄河三角洲滨海湿地健康的时空分布规律。结果显示：黄河三角洲滨海湿地现状健康条件处于健康的占14.2%,亚健康的占61.9%,一般病态的占23.9%;近期（2010－2015年）,河口三角洲湿地生境质量会逐步改善,向健康方向发展,而北部和南部部分滩涂区及神仙沟流路等局部地区在自然和人为因素的共同作用下,环境质量会有一定的降低;影响黄河三角洲滨海湿地健康条件的主要因素是全球气候变化背景下的区域水循环关键过程及其时空变化、湿地开发等人类负面干扰和黄河下游生态调度。应继续加大黄河下游生态调度的力度、积极实施生态修复工程,以促进黄河三角洲滨海湿地持续健康发展。     

华南西部滨海湿地调查及主要成果

通过遥感、单波束测量、地质取样、海水取样、钻探、地下水采集与监测等多种调查手段及工作方法,首次在我国华南西部开展1∶10万滨海湿地地质调查与生态环境评价工作,对滨海湿地类型及分布、滨海海域地形地貌、沉积物环境质量、海水环境质量、生态地质演化、地下水化学要素进行综合分析与研究。项目系统查明了该区滨海湿地类型、分布、生态环境现状及其主要影响因素,对湿地生态地质环境质量进行了综合评价,构建了华南西部滨海湿地地质调查技术方法体系和生态地质环境综合评价体系,提出了滨海湿地保护和恢复的建议,为后续我国南方滨海湿地调查提供了示范。     

黄河三角洲滨海湿地健康条件评价概念模型

滨海湿地健康与生物学特征主要取决于区域上的水文与盐度体制以及景观尺度上的土地利用现状。然而,由于滨海湿地条件评价的指标和标准并不十分清楚,因此,对滨海湿地系统条件进行评价,目前仍是环境科学的难点。中国地质调查局（CGS）青岛海洋地质研究所与美国地质调查局湿地研究中心合作先后为美国密西西比河下游生态环境及中国黄河三角洲（YRD）滨海湿地评价建立了概念模型。本文将陈述YRD湿地评价的概念模型。此模型的建立在于确定滨海湿地当前的条件和随时间改善或退化的过程,以及确定优先管理的区域。CGS项目之所以选取YRD作为滨海湿地的研究对象主要是因为它具有重要的生态意义。由于上游来水减少或黄河断流,该区湿地生境十分脆弱。本文提出此概念模型可为今后湿地条件评价指标确定、调查研究活动和数据采集提供指导。通过该模型的构建,使环境变化可用具体指标来度量,从而服务于滨海湿地生态系统的保护与管理活动。     

黄河三角洲进积与滨海湿地地质环境演替模式

本文通过对黄河三角洲5个钻孔岩芯的沉积学观测、微古分析、14C测年,同时结合历史记录及遥感资料,分析了本区末次冰后期以来的沉积序列,重建了近10ka以来古环境演变过程,分析了古环境演化对滨海湿地演替的控制作用。本文着重讨论了黄河三角洲进积与湿地形成演替规律,总结了从水生系统、浅海湿地系统、潮滩湿地直至上三角洲平原湿地向陆地生态系统的演替模式。同时通过对现代黄河三角洲与老黄河三角洲演化模式进行对比,提出气候变化、人类活动会加速和改变湿地地质环境演替进程和方向的一般规律。笔者等还进一步提出,由于人类活动的影响,1855年之后湿地演替速率明显加快,约达8~33倍。古环境的重建与滨海湿地响应机制研究可更清楚地理解湿地如何对未来环境变化进行响应,包括海平面上升,从而为滨海湿地保护与管理实践活动提供科学导向。     

唐山滨海湿地沉积物重金属污染评价

通过对唐山滨海湿地表层沉积物采样,采用3种不同的方法,评价了不同采样点重金属元素Pb、Cr、Zn、Cu、Cd、As、Hg污染水平,并进行级别的划分;分析了不同重金属元素富集的影响因素,为判别其沉积物来源提供依据;通过潜在生态危害评价方法评价重金属对该区域生物的影响,以期为渤海湾重金属防治提供参考资料。结果表明,渤海湾唐山滨海湿地表层沉积物中各重金属的污染程度从大到小依次为:Pb> Cr> Zn> Cu> Cd> As> Hg;主要污染指示为Zn、Cr和Pb等元素;其表层沉积物As、Cd、Hg、Pb、Cu、Cr、Zn存在低等潜在危害程度;重金属元素对生态城生物为负面效应且偶尔发生,其中As元素的潜在危害最强。     

现代黄河三角洲滨海湿地生态水文环境脆弱性

受大气降水、黄河水位断流、风暴潮和人类工程活动等因素影响,现代黄河三角洲滨海湿地生态水文环境极其脆弱和敏感。本文运用地下水数值模拟方法,通过构建滨海湿地水文模型,以氯离子作为模拟因子,预测滨海湿地地下水趋势性变化。计算结果显示,湿地水位和盐度对湿地生长和发育起控制作用;黄河持续断流和强烈风暴潮对湿地水质影响明显;当风暴潮引起增水幅度超过正常潮高的2.4m,会造成沿海低地特别是北部未受防潮大坝保护的滨海湿地淹没。     

潮汐作用下的滨海湿地浅层地下水动态变化

黄河三角洲滨海湿地浅层地下水位受潮汐波动影响明显,海洋潮汐和受其影响的海岸带湿地浅层地下水具有复杂的周期性变化和趋势性变化。本文通过现场水文监测,设定时间自动采集地下水监测数据,连续监测地下水动态变化,分析地下水位与海洋潮汐波动关系,为湿地水文变化和预测分析提供科学依据。     

基于遥感和GIS的塔里木河下游土地荒漠化的动态变化

塔里木河下游是土地荒漠化发展变化的典型区域.以遥感(RS)、地理信息系统(GIS)作为荒漠化信息获取与分析的工具,利用2个不同时段的遥感影像对塔里木河下游10年土地荒漠化进行了动态监测.结合区域环境特点,对土地荒漠化的动态变化规律进行了系统研究.结果显示该地区轻度荒漠化的土地面积有所减少,但总的荒漠化程度却有所增加.其主要原因是由于近年来的大量开荒造田,以及对塔里木河水资源的不合理利用,导致中下游天然植被大面积衰败和死亡,尤其是胡杨林面积锐减,致使荒漠化程度加重.     

挠力河流域湿地水文特征变化研究

介绍了挠力河流域的基本情况和流域湿地变化特征。分析了1955-2000年挠力河流域主要水文站的径流变化特征及其相互之间的关系，得出了流域陆面蒸发呈增大趋势，而径流呈递减趋势。通过计算和分析菜咀子、宝清、保安和红旗岭4个水文站多年平均径流值，得出了挠力河流域现存湿地对径流的调节作用极为明显，但调节能力总体呈下降趋势。基于径流变化的特点，估算了现存湿地多年平均生态需水量。研究结论对流域湿地保护及水资源科学配置有重要参考价值和指导作用。     

基于HBV模型的太子河流域径流变化情景预估

以太子河流域为研究区域,采用HBV水文模型对流域的水文过程进行模拟,并选取RegCM4.4区域气候模式输出的平均气温和降水数据来驱动HBV水文模型,模拟逐日径流过程,分析RCP4.5排放情景下未来太子河流域径流的演变。结果表明,HBV水文模型在太子河流域模拟效果较好,率定期与验证期Nash效率系数与确定性系数均在0.60以上,模型基本模拟出了洪水对降水的响应过程。RCP4.5情景下,2021 2070年太子河流域年平均气温呈持续升温趋势,流域降水和年径流深度呈微弱减少趋势。相较于基准期,年径流深度将增多9.79%,夏季和秋季径流深度上升明显。径流分位数的变化表明,峰值极端径流和枯水极端径流均较基准期有不同程度的增多,未来太子河流域发生极端洪涝的可能性较高。     

呼伦湖湿地气候变化及其对水环境的影响

利用呼伦湖湿地所在地区的气象站1961—2005年的气温、降水和蒸发量资料及呼伦湖区域1959—2006年的水体面积、水位深度、水质状况等资料,分析了气候变化及其对水环境的影响.结果表明:呼伦湖地区近45 a来的气候变化呈现气温升高、降水减少、蒸发量增大的暖干化趋势,其空间变化具有较好的一致性,地形是影响气候空间变化的主要因子;呼伦湖地区气候暖干化是造成水资源短缺和水环境恶化及周边地区生态环境荒漠化等问题的重要原因;显著的气候暖干化加速了湖水水面积减少、水位下降和水环境恶化.     

辽河三角洲湿地表层沉积物渗透系数的研究

该文利用圆盘渗透仪,对辽河三角洲湿地4种不同的生境进行渗透系数的测定,并对4种生境的渗透系数进行老人分析比较,作出辽河三角洲湿地渗透系数的分布状况图。从图上可以看出,辽河三角洲湿地渗透系数值最大值为（3．2～3．4）×10^-3cm／s,平均值为1．5×10^-3cm／s。     

Runoff Change in Taizihe River Basin Under Future Climate Change Based on HBV Model

Taking the Taizihe River Basin located in Liaoning Province as a study area, we applied HBV hydrological model to simulate the hydrological process of this river basin with the support of observed daily precipitation, mean temperature, hydrological data in Xiaolinzi hydrologic station, and global digital elevation model data from SRTM3, land utilization types, etc. According to the simulation results of daily runoff, the possible impact of future climate change on runoff was analyzed through forcing HBV model by RegCM4.4 dynamic downscaled climatic data. The results show that HBV model performed generally well for daily simulation of the Taizihe River Basin with Nash Sutcliffe coefficient and deterministic coefficient being all over 0.60 in the calibration period and validation period, and the response of flooding to precipitation were simulated better. This indicates the HBV model can be successfully applied to the Taizihe River Basin. Mean temperature will increase obviously with persistent rising trend by RegCM4.4 model in 2021-2070 under RCP4.5 scenario. Annual precipitation and runoff depth are expected to reduce a bit. Compared with the baseline period (1986-2005), annual runoff depth will increase by 9.79%. At the same time, the runoff depth will increase significantly in summer and autumn. The variation of runoff quantile indicates that both peak extreme runoff and dry extreme runoff will increase to different degrees than that in the baseline period. In the future, the Taizihe River Basin will be likely to experience extreme flooding.     

基于遥感和GIS的喜马拉雅山科西河流域冰湖变化特征分析

受全球气候变暖的影响, 冰川退缩, 冰湖数量增多和面积增大被认为指示气候变化的重要依据, 冰湖面积增大导致其潜在危险性增大. 因此, 研究冰湖的变化对于气候变化和冰湖灾害研究具有重要意义. 基于Landsat TM/ETM+遥感影像采用人工解译的方法, 获取了喜马拉雅山地区科西河流域1990年前后、2000年和2010年的冰湖数据, 并对冰湖面积>0.1 km²且一直存在的199个冰湖的面积和长度变化进行对比分析. 结果表明: 科西河流域内面积>0.1 km²的冰湖的面积呈现增加趋势, 1990年冰湖面积为73.59 km², 2010年冰湖面积增加至86.12 km². 科西河流域内喜马拉雅山南北坡冰湖变化存在差异, 喜马拉雅山北坡变化较大的冰湖主要分布在海拔4 800~5 600 m之间, 而南坡变化较大的冰湖主要分布在海拔4 300~5 200 m之间; 喜马拉雅山北坡的冰湖有65%的冰湖表现扩张, 且扩张冰湖的面积主要是由冰湖在靠近终碛垅的一端基本不发生变化, 而仅在靠近冰川一端发生变化贡献的; 喜马拉雅山南坡的冰湖有32%的冰湖变化表现扩张, 且扩张的冰湖面积主要来自于冰面湖扩张. 在科西河流域内, 位于喜马拉雅山北坡的冰湖平均变化速度略高于南坡的冰湖平均变化速度.     

松嫩流域湿地景观动态变化

以1975、2000、2007年遥感影像为数据源,应用RS与GIS技术,运用动态度模型景观梯度和景观格局指数,对松嫩流域湿地景观信息进行动态分析。结果表明:松嫩流域湿地总面积从25 574.94km2(1975年)减少到18 152.58km2(2000年)后增加到25 761.01km2(2007年),动态度由-1.21%增加到了5.99%。天然湿地景观梯度(DI)总体呈收缩的趋势,人工湿地反之,梯度最高值由37持续增加到了69,50DI≤70的高值分布区从无到有,在2007年共有高值区5处。湿地的香农多样性指数增加了0.210 3,景观多样性增加,斑块破碎程度加剧;香农均匀性指数增加了0.097 2,聚集度指数减少了8.005 1,湿地景观在空间配置上趋于零碎和分散,连接程度减少。人工湿地的斑块密度大幅增加,面积加权的平均斑块分形指数略大,具有较高的不规则程度。     

挠力河流域湿地和耕地变化对径流深的影响研究

运用线性、对数、指数和三次函数关系拟合挠力河流域1956～2000年湿地面积、耕地面积以及面降水量对径流深的影响,得出:①三次函数拟合的相关性最好;②湿地面积减少和耕地面积增加与径流深的相关性小于面降水量与径流深的相关性.通过分析湿地面积减少和耕地面积增大对径流递减贡献机理,认为湿地面积减少,降低了湿地冷湿效应,增加了陆面蒸发的潜力;湿地转变成耕地,改变了土壤对降水的再分配过程;耕地面积的扩大增大了土壤蒸发潜力;旱地改成水稻田增大了地表水的利用率和地下水的利用量,这些是流域地表径流深减小的原因.研究结论显示湿地面积的减少和耕地面积的增加对流域径流深的递减有较为明显的贡献;径流深的减小是流域呈干旱趋势的指征.     

基于RS／GIS和AHP—GPCA模型的青藏高原生态环境变迁综合评价

运用层次分析和全局主成分分析结合的综合统计评价模型（AHP-GPCA模型）,以县域和流域为评价单元,以气温、降水、归一化差异植被指数（NDVI）、冰川密度、湿地密度、湖泊率、人口密度、荒漠化率等数据为评价指标基础,基于GS／GIS对20世纪70年代末期至2000年青藏高原生态环境变迁进行综合评价,并探讨了研究区生态环境总体变化和空间分异特征。结果表明：从20世纪70年代末期到2000年,青藏高原生态环境变迁较为剧烈,重度中度恶化面积占青藏高原总面积的31．8％,轻度恶化面积占14．5％,好转的地区面积占13．5％,反映青藏高原地区生态环境自20世纪70年代末期以来总体恶化,仅有部分县域生态环境好转;依据全局主成分分析得到的三个主成分分别是荒漠化、冰川密度和NDVI,其累计贡献率超过70％,基本能够代表最初获取的8个指标;生态环境退化程度最为严重的流域主要在青藏高原腹地、柴达木盆地以及环青海湖地带,恶化最为严重的流域为格尔木地区,生态环境好转程度最大的流域为藏东南地区;青藏高原环境变迁呈现由边缘地区向腹地恶化的多层次结构,并呈现向两个极端方向发展的特征,其中生态环境转好的县域多分布在冰川较为集中的地区,反映了从20世纪70年代末期到2000年在冰川变迁影响下部分县域的局地气候、生态环境、水资源变化的复杂性。最后探讨了Rs／GIS和AHP_GPcA模型进行综合评价的优势,认为该方法兼顾了评估主客观权重,减少了信息重复,使结果具有直观化的特点。