河北七里海潟湖湿地动态演变与环境整治研究

论文摘要

潟湖湿地是重要的海岸湿地类型之一,是与人类最为密切的生态环境和自然资源的重要组成部分,是自然界最富生物多样性的生态景观。具有较高的生态、资源、环境、和休闲旅游等价值。同时,因地处海陆交互作用地带,受海陆动力变化及人类活动影响较大,环境演变迅速且动因复杂,是进行湿地形成演变和湿地退化研究的绝佳场所。七里海潟湖位于滦河口以北20km处,是典型的半封闭式潟湖,是国内仅存的现代潟湖之一。由潟湖水体、湖内水生生物和候鸟、水禽等组成的潟湖生态系统,在海岸潟湖湿地中具有较强的典型性和代表性。20世纪40年代以来,受围垦种稻、围湖晒盐、流域治理、围堤蓄水、筑池养虾等一系列高强度人类开发活动的影响,天然湿地面积大幅减少,稻田、养殖池塘等人工湿地面积不断增加,致使七里海湖面萎缩,生物多样性锐减,水质恶化,潟湖湿地生态功能退化现象日渐严重。因此,系统研究七里海潟湖湿地的发育与演变过程,探讨环境退化原因,分析潟湖湿地退化下的生态环境效应,对于保护和合理开发利用潟湖湿地资源具有重要意义。本文以1987年、1991年、1994年、1998年、2002年、2005年六期TM遥感数据,1919年、1956年、1969年、1980年4期地形图为主要数据源,利用RS、GIS技术提取七里海潟湖湿地的动态变化信息,分析其历史形成过程及百年来的演化过程;依据历史统计资料和实地观测数据,研判影响七里海潟湖湿地演变的自然因素和人为因素,并运用综合评价指数法对各时段潟湖退化程度进行定量评价;基于评价结果,遵从可行性原则、稀缺性和优先性原则、美学原则,运用生态学、水动力学理论和方法提出潟湖湿地的环境整治措施。研究结果表明:(1)人类长期高强度的开发利用,使七里海潟湖天然湿地面积逐渐减少,人工湿地面积不断增加。天然湿地所占湿地总面积比例由1956年的96%缩减为2005年的19%;1987年养殖池塘面积为349.3hm2,2005年为1128.4hm2,比1987年增加2.23倍。(2)潟湖湿地的演变引发生物多样性降低、景观日趋单一、生态环境功能减弱等一系列生态环境问题。(3)对潟湖湿地退化程度定量分析显示:1956年至2005年,潟湖湿地退化程度逐渐增大。主要退化表现为潟湖淤积严重,湖盆面积萎缩,水质恶化。主要诱因为潟湖淤积、潟湖围垦、潟湖污染、过度捕捞等。(4)退养还湖、清淤浚深、疏通潮汐通道、污染治理等是恢复七里海潟湖原有生态服务功能、延缓潟湖退化进程的有效措施。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 湿地的概念
• 1.2 潟湖湿地的概念
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 立题意义
• 1.5 研究内容及研究方法
• 1.5.1 研究内容
• 1.5.2 研究方法
• 1.6 创新点
• 2 研究区及其周边自然环境、自然资源概况
• 2.1 研究区位置与范围
• 2.2 地质地貌
• 2.2.1 地质
• 2.2.2 地貌
• 2.3 气候
• 2.4 水文
• 2.4.1 海洋水文
• 2.4.2 河流水文
• 2.4.3 地下水
• 2.5 土壤
• 2.5.1 草甸土
• 2.5.2 滨海风沙土
• 2.5.3 沼泽土
• 2.5.4 滨海盐土
• 2.5.5 滨海新积土
• 2.6 空间资源
• 2.7 生物资源
• 2.7.1 陆地生物
• 2.7.2 海洋生物
• 2.8 港址资源
• 2.9 旅游资源
• 3 数据处理
• 3.1 数据的收集
• 3.1.1 遥感数据的收集
• 3.1.2 非遥感数据的收集
• 3.2 遥感数据的处理与解译
• 3.2.1 遥感数据的几何精校正
• 3.2.2 遥感数据的增强处理
• 3.2.3 遥感数据解译
• 3.3 地形图信息的提取
• 4 七里海潟湖湿地演变过程与动因分析
• 4.1 潟湖的形成与演变
• 4.1.1 潟湖的形成
• 4.1.2 历史时期潟湖演变过程及实证
• 4.2 近百年潟湖湿地演变过程
• 4.2.1 自然演变期
• 4.2.2 围垦期
• 4.2.3 流域治理期
• 4.2.4 围堰养殖期
• 4.3 潟湖湿地演变的动因分析
• 4.3.1 自然因素
• 4.3.2 人为因素
• 5 七里海潟湖湿地演变的环境效应分析与退化评价
• 5.1 潟湖湿地演变的环境效应分析
• 5.1.1 生物多样性降低
• 5.1.2 景观日趋单一
• 5.1.3 湿地生态环境功能减弱
• 5.2 七里海潟湖湿地退化评价
• 5.2.1 用层次分析法确定权重系数
• 5.2.2 评价因子赋值
• 5.2.3 评价结果
• 6 七里海潟湖环境整治
• 6.1 环境整治原则
• 6.2 环境整治目标
• 6.3 环境整治措施
• 6.3.1 扩大湖面面积，增加湖盆深度
• 6.3.2 疏通、改造潮汐通道
• 6.3.3 进行污染治理，改善水域内水质
• 6.3.4 对湿地进行实时监测
• 6.3.5 加强立法、执法和宣传教育工作,强化湿地保护意识
• 6.4 环境整治中模型的应用
• 6.4.1 控制方程
• 6.4.2 条件界定
• 6.4.3 计算结论
• 6.4.4 模型验证
• 6.5 环境整治对潟湖生态环境影响分析
• 6.5.1 对潟湖水质的影响
• 6.5.2 对生物多样性的影响
• 6.5.3 对潟湖景观的影响
• 7 结论
• 7.1 结论
• 7.2 问题与建议
• 参考文献
• 致谢