江苏盐城滨海湿地生态系统稳定性评价及未来景观模拟研究

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滨海湿地作为湿地的重要组成部分,在维护区域生物系统稳定、提供物质资源等方面有着巨大的生态、经济、社会、文化等价值。随着人类活动对滨海湿地的干扰性不断上升,滨海湿地生态系统变化也日益受到国内外学者的广泛关注。本研究在深入细致的实地调查研究基础上,借助于遥感和地理信息系统技术,对盐城滨海湿地进行土壤、水质、植被采样调查,分析湿地土壤、水质、植被、景观格局特征。较为全面、系统和科学的构建了盐城滨海湿地生态系统稳定性评价指标体系,对其进行分级和总体评价,初步确定了盐城滨海湿地生态系统稳定性等级的空间分布格局。利用CA-Markov模型模拟了盐城滨海湿地未来景观变化情况,对其进行生态风险评价。主要结论为:(1)湿地土壤有机质含量区域差异明显,土壤为中等肥力地,以碱性土为主。湿地土壤速效养分中,速效钾含量远大于铵态氮和有效磷,区域差异较大。湿地水环境较差,水质平均值都大于地表水环境质量标准的Ⅴ类。其中湿地水质的化学需氧量超标严重。湿地植被种类繁多,各种植被在不同环境特征下分布不均。景观脆弱度等级加深,高脆弱区面积快速增长。(2)盐城滨海湿地生态系统稳定性处于预警分级阶段,生态系统稳定性正承受着一定的外在威胁和干扰。各区域上,滨海段滨海湿地生态系统稳定性处于较稳定状态,而响水段、射阳段、大丰段和东台段滨海湿地生态系统稳定性都处于预警状态,大丰段湿地生态系统稳定性最弱。对盐城滨海湿地生态系统稳定性影响较大的指标有潮滩湿地退化率(D1)、区域开发指数(D3)、城镇化率(D6)、有机质(D14)、生物多样性指数(D23)、景观破碎度(D24)、自然保护区建设投资(D31)。(3)盐城滨海湿地景观格局最佳适宜分析粒度为30m,以此作为元胞大小,利用CA-Markov模型,模拟得到研究区2021年和2025年三种情景下的景观数据。根据模拟过程可将模拟结果分为现状利用情景、自然发展情景和生态保护情景,情景模拟中,现状利用和自然发展情景下人工湿地趋于增长,自然湿地减小。生态保护情景下,生态用地的芦苇、碱蓬、互花米草面积快速扩张,人工湿地面积下降。1991—2025年,盐城滨海湿地发生转换复杂和转换区域涉及广,共发生转换了1770.36km~2,转换剧烈区域集中在射阳县中部以南地区。(4)盐城滨海湿地生态风险加剧且空间分异明显。1991—2017年,极低、低和较低的低等级风险区面积快速减小,而处于中、较高、高和极高的高等级大幅增长。生态风险空间上突出表现为北低南高,以射阳县中部为界,南北差异较大且不断扩大。陆地与沿海生态风险不同时期呈现不同风险分异。2017—2025年,现状利用情景下,中风险区保持主导地位,自然增长情景下,主导等级类型由2021年的中等级转为2025年的较高等级。生态保护情景下,主导等级类型由2021年的较高等级转为2025年的中等级。生态风险高等级集中为射阳县南部,大丰区和东台市的中部。
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