（生态学专业论文）蚌埠市三汊河地区湿地的生态学研究.pdf

华东师范大学2 0 0 7 届硕士学位论文 中文摘要 三汉河地区位于蚌埠市淮上区境内，区内湿地资源丰富，主要有沼泽型湿地 三汉河、黄马沟，湖泊型湿地钓鱼台湖，河流型湿地北淝河等。2 0 0 5 年1 0 月本 课题组展开了对三汉河地区湿地的自然资源和生态环境的调查研究，在此基础上 进行了三汉河湿地公园的概念性规划。本文调查研究了三汉河地区的水资源、动 植物资源现状，评价湿地的生态环境质量，分析了湿地的生态系统服务功能类型 和价值大小，对湿地公园用地的生态适宜性作出了分析，研究结果如下： 1 本地区共有植物铝科1 0 2 属1 3 3 种，其种蕨类植物3 科3 属3 种，裸子 植物1 科1 属1 种，被子植物4 4 科9 8 属1 2 9 种。植物区系以热带成分、温带成 分和世界广布种为主。该区有鸟类1 1 目2 7 科7 8 种，其中涉禽1 5 种，游禽9 种， 猛禽3 种，陆禽4 种，攀禽、鸣禽共4 7 种，水禽所占比例较高。该区是鸟类南北 迁飞的重要驿站，冬候鸟占鸟类总种数的3 3 3 3 ，夏候鸟占鸟类总种数的2 9 4 9 。 水禽偏好的栖息生境有：沼泽湿地、河流湖泊、浅水岸滩、稻田湿地、水渠等。 2 三汉河地区湿地的生态环境质量良好，生境类型丰富多样。该区湿地的生 态系统类型包括自然湿地和人工湿地两大类，自然湿地分为河流湿地、湖泊湿地 和沼泽湿地；人工湿地分为灌溉水渠、坑塘、养殖池和稻田湿地。湿地的类型具 有典型性和代表性，湿地的面积适中，水质良好，但水资源季节分配不均，人为 干扰严重等问题是湿地保护的制约因素。 3 该区湿地的生态系统服务功能包括有：水文调节、固碳功能、水体净化、 物质生产、旅游科研、提供生境等。湿地生态系统服务功能的总价值约为4 2 7 2 1 9 7 万元，其中物质生产和固碳功能的价值最高，分别为1 7 1 5 3 5 2 和1 5 2 6 8 2 4 万元。 湿地生态系统服务功能的价值排序为：稻田湿地 沼泽湿地 河流湿地 湖泊湿 地 坑塘 养殖池 灌溉水渠。单位面积湿地的生态系统服务功能价值排序为： 湖泊湿地 沼泽湿地 稻田湿地 河流湿地 养殖池 灌溉水渠，可见自然湿地 的生态系统服务功能价值大于人工湿地。自然湿地的水文调节和旅游科研功能表 现突出。 4 湿地的生态系统服务功能发挥不充分：( 1 ) 作为大自然天然水库的湿地， 其水文调节功能并未得到充分体现，北淝河两岸大面积稻田湿地的存在，削减了 湿地的蓄水能力。( 2 ) 湿地的水体净化功能价值较小，仅有1 0 3 4 9 万元，仅占总 价值的0 2 4 。( 3 ) 湿地的旅游科研功能价值只有1 0 1 9 8 4 万元，占总价值的2 3 9 。 5 以土地利用类型、地形、植被、水系、土壤等生态因子作为三汉河地区的 生态敏感性和生态适宜性评价的指标，研究结果表明：三汉河、黄马沟、钓鱼台 湖的中心区域，还有北淝河的部分地区，生态敏感性( s i ) 和生态适宜性( s n ) 的值均大于4 ，应当加以保护。这部分区域的面积为9 8 1 k m 2 ，占该区总面积的 华东师范大学2 0 0 7 届硕士学位论文摘要 3 2 0 。三汉河、黄马沟、钓鱼台湖的边缘地带和北淝河的部分区域的3 r i v e r l a k e p o n d f i s h i n g - p o n d c a n a l s o r tt h eu n i ta r e as e r v i c ef o u n t i o nb yv a l u ei s ：l a k e s w a m p y p a d d y f i e l d r i v e r f i s h i n g - p o n d c a n a l w e 啪o b v i o u st h a tn a t u r a lw e t l a n d s s e r v i c ev a l u eb yu n i ta r e ai sl a r g e rt h a nt h a to fc o n s t r u c t e dw e t l a n d s t h em a i n f u n c t i o n so f n a t u r a lw e t l a n d sa r ew a t e rr e g u l a t i o n , t o u r i s ma n ds c i e n t i f i cr e s e a r c h 4 t h ee x h i b i t i o no fs a n c h a h ea r c a se c o s y s t e ms e r v i c ei sn o te n o u g h ( 1 ) a si s t h en a t u r a lr e s e r v o i r , w e t l a n d s w a t e rr e g u l a t i o nf u n c t i o ni sl i m i t e d b e c a u s eam a s s o fp a d d y f i e l d st h a tn e a r b yb e i f e i h er i v e rp u tt h ew a t e rr e g u l a t i o nf u n c t i o nd o w n ( 2 ) w a t e rp u r i f i c a t i o nv a l u ei ss m a l l ，w h i c hi sa b o u t1 , 0 3 4 , 9 0 0y u a nr m ba n do c c u p i e s 0 2 4 o ft h et o t a ls e r v i c ev a l u e ( 3 ) t o u r i s ma n ds c i e n t i f i cr e s e a r c hv a l u ei ss m 棚， w h i c hi sa b o u t1 0 , 1 9 8 4 0 0y u a nr m ba n do c c u p i e s2 3 9 o ft h et o t a ls e r v i c ev a l u e 5 c o n s i d e r i n go ft h ee c o l o g i c a lf a c t o r sa sl a n d u s et y p e ，h y p s o g r a p h y , v e g e t a t i o n , w a t e rs y s t e m ，s o i la n ds oo nf o rt h es e n s i t i v i t ya n ds u i t a b i f i t ya s s e s s m e n to ft h e w e t l a n dp a r k n er e s u l ts h o wt h a tc e n t r a la r e ao fs a n c h a h e ，h u a n g m a g o u ，f i s h i n g l a k ea n dt h ep a r to fb e i f e i h er i v e r , w h o s es e n s i t i v i t ya n ds u i t a b i l i t ya r eg r e a tt h a n4 s h o u l db ep r o t e c t e d t h ea r e ao ft h e s ep l a c e si s9 8 1 k m 。o c c u p i e s3 2 0 o ft h et o t a l a r e a t h ef r i n g eo ft h et h r e em a i nw e t l a n d sa n ds o m ep a r t so ft h eb e i f e i h er i v e r , w h o s es u i t a b i f i t yi st h es e c o n dh i g h e s t i sb e t w e e n3a n d4 t h es u i t a b i l i t yo f p a d d y f i e l d sn e a r b ys a n c h a h e ，h u a n g m a g o ua n df i s h i n gl a k ei sb e t w e e n2a n d3 a m a s so fp a d d y f i e l d s ，c o r n f i e l d s ，r e s i d e n c ea n dc o m m o n l a n dt h o s ef a ra w a yf r o mt h e f o r ez o n e sw h o s es u i t a b i l i t yi su n d e r2 a c c o r d i n ga st h er e s e a r c hr e s u l t s ，t h e s u i t a b i l i t yo fn a t u r a lw e t l a n d si sh i g h e rt h a nt h a to fc o n s t r u c t e dw e t l a n d s 6 b a s e do nt h en a t u r a lr e s o u r c er e s e a r c ha n de c o l o g i c a le n v i r o n m e n ta s s e s s m e n t ， t h ee 虻o l o g i c a ls e r v i c ev a l u ea s s e s s m e n ta n dt h es u i t a b i f i t yo ft h ew e t l a n dp a r kw c a n a l y z et h ea d v a n t a g ea n dd i s a d v a n t a g eo fs a n c h a h ea r e a w ep l a nt h ef o u n c t i o na n d p a r t i t i o no fk e yp r o t e c t i o na r e a , w e t l a n d se x h i b i t i o na r e a , e x c u r s i o na r e aa n dp r e c i n c t a r e a w eg i v ea d v i c et ot h ew a t e rp l a n n i n g , l a n d s c a p ep l a n n i n ga n dr e s o u r c e e x p l o i t a t i o no ft h ew e t l a n dp a r k w eh o p et h ea d v i c ef o rw e t l a n d sp r o t e c t i n ga n d u t i l i z i n gi ss c i e n t i f i c k e y w o r d s ：w e t l a n d s ；r e s o u r c e ；e c o l o g i c a le n v i r o n m e n tq u a l i t y ；e c o s y s t e m s e r v i c ev a l u e ；e c o l o g i c a ls u i t a b i l i t y ；s a n c h a h ea r e a 4 学位论文独创性声明 本人所呈交的学位论文是我在导师的指导下进行的研究工作 及取得的研究成果据我所知，除文中已经注明引用的内容外， 本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果对本文的 研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表 示谢意 7 卜， 作者签名： 庄i ：丛 日期： 学位论文授权使用声明 神i i 本人完全了解华东师范大学有关保留、使用学位论文的规定， 学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文 的电子版和纸质版有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制 并允许论文进入学校图书馆被查阅有权将学位论文的内容编入 有关数据库进行检索有权将学位论文的标题和摘要汇编出版4 保密的学位论文在解密后适用本规定 日期：加7 占， 学位论文作者签名：爱芋，玖 轹凰塞歹脊求塞 华东师范大学2 0 0 7 届硕士学位论文第章绪论 1 研究目的和意义 1 , 1 研究目的 第一章绪论 湿地与森林、海洋并称为地球的三大生态系统，其多样的生境类型孕了生物 资源。湿地具有污染净化、水土保持、防洪抗旱、调节大气、生物多样性保护等 多种生态系统服务功能。近年来，湿地的社会价值和经济价值也逐步为人们所认 识。湿地的生态旅游和休闲观光成为了一大热点，各地纷纷建立湿地自然保护区 或湿地公园。目前，杭州的西溪己建成了我国首家湿地公园，吸引了大量的游客， 展现出良好的发展前景。 淮河两岸分布有大面积的自然和人工湿地，这些湿地对淮河流域的蓄洪防涝、 污染净化、大气调节等均起着重要的作用。三汉河地区位于淮河的中游，上下分 布着安徽省内的两个重要湿地自然保护区四方湖和沱湖湿地自然保护区，湿 地类型具有典型性和代表性，生态环境质量良好，动植物资源丰富，面积适宜。 本文旨在评价三汉河地区湿地的生态学价值，了解三汉河地区湿地的自然环境和 生物资源现状，分析湿地的优势和制约因素，为湿地资源的科学保护，湿地价值 的合理开发，湿地公园的建设提供依据。 1 2 研究意义 ( 1 ) 有助于促进淮河流域湿地的研究 淮河流域地处我国南北区域的过渡带，其湿地类型和生物类型兼有我国南北 区域的特点，具有十分重要的生态学研究价值。目前，淮河的水污染相当严重， 污染的治理已迫在眉睫。湿地对水体的污染有很好的净化作用。因此，淮河流域 湿地的研究对改善流域生态环境上具有重要意义。充分利用湿地的水文调节功能， 也将成为治理淮河洪涝灾害的一条有效途径。 ( 2 ) 有助于促进当地湿地的保护和利用 湿地生态系统的调查是全面地了解湿地，合理地保护和利用湿地的前提。湿 地的植物是湿地生态系统的生产者，为湿地的动物提供了多样的栖息生境。研究 湿地植物的种类、生长情况，植物群落的组成、演替等问题，为湿地植被的保护 提供了依据，为植被的长期监测积累了基础数据。同时，也有助于了解湿地各种 野生动物的栖息生境和食物类型，为湿地野生生物的保护工作奠定基础。湿地内 栖息着很多珍惜鸟类，它们是湿地生态功能和价值的重要体现，是衡量湿地生物 华东师范大学2 1 1 0 7 届硕士学位论文第一章绪论 多样性的重要标准，更是湿地生态系统保护的核心内容。对湿地鸟类的研究有助 于深入揭示湿地野生生物的生存状态，为湿地野生生物的科学保护提供建议。 ( 3 ) 对湿地的生态评价方法做出探索 湿地的生态评价是湿地保护的基础，可以为制定合理的保护对策提供依据， 为提高湿地生态管理水平作出指导。选择广泛适用，可操作性强的评价指标，对 三汉河地区的湿地生态质量进行评价，有助于客观、全面地分析湿地的生态环境 现状。 对湿地生态系统的各项服务功能的定量评价有助于全面地认识湿地的价值， 达到湿地利用的生态效益和经济效益的最优化。 湿地是一个复杂而敏感的生态系统，湿地的保护与开发是一对亟待解决的矛 盾。本文的研究建立在适宜性评价的理论基础上，结合g l s 软件，对三汉河地区 的敏感性和湿地公园用地的生态适宜性进行评价，从而划分湿地公园的核心保护 区、缓冲区和辐射区，以此来确定不同区域湿地的保护和开发措施。 ( 4 ) 为湿地的科学发展提供依据 2 0 ( 1 6 年1 2 月，安徽省林业厅通过论证，同意建立三汉河省级湿地公园，该 区有望在近期建成安徽省首家省级湿地公园。在这个政府决策的背景下，开展了 三汉河地区湿地的调查研究工作，以期通过湿地的生态评价工作为湿地公园的开 发和建设提出科学合理的建议。 2 国内外研究进展 湿地生态系统是地球上非常重要的生态系统之一，具有调节水文平衡、保持 水土、净化空气、调节大气等诸多生态功能，是众多野生生物的栖息地，为人类 提供了许多能源、材料、食品等生态产品。湿地生态系统由于其在地球生物圈中 所起的重要作用越来越受到人们的广泛关注。 但是我们也必须认识到湿地的一些现状。从全球范围来看，自然湿地的数量 在减少，质量在下降，湿地生态系统面临着严重的威胁。美国农业部门的研究结 果表明，城市化进程涉及到侵占湿地的问题，美国已丧失了5 8 的湿地。另一方 面湿地受污染的情况愈来愈严重，并对周围环境也造成了污染，降低了湿地的生 态和社会生态系统服务功能价值。另外，因湿地生境条件的改变以及在湿地规划 中盲目引进一些异地物种，引起外来物种对湿地生境的入侵，降低了本地物种的 存活机率，增加了城市湿地保护和恢复的难度。 华东师范大学2 0 0 7 届硕士学位论文第一章绪论 2 1 湿地的概念和类型 湿地是指那些地表积水的频度和持续时间很充分，在正常环境条件下能够供 养那些适应于潮湿土壤的植被的区域( 王宪礼等，1 9 9 7 ) 。从地貌学角度来看，湿 地是区别于其它地貌系统( 如河流地貌系统、海湾、湖泊等水体) 的、具有不断 起伏水位的、水流缓慢的浅水地貌系统( m i t s c hw j ，1 9 9 4 ) ：从生态学的角度来看， 湿地是陆地与水生系统之间的过渡地带，其地表为浅水所覆盖或者其水位在地表 附近变化：从资源学的角度来看，凡是具有生态价值的水域( 只要其上覆水体水深 不超过6 m 都可视为湿地加以保护，不管它们是天然的或人工的、永久的或暂时的； 而美国工程师协会( t h eu sc o r p so f e n g i n e e r s ) 把湿地定义为在一定的频率和延 续时间内被地面水或地下水淹没或浸润的地区( w i l 蚰bo ，1 9 9 3 ) 。 表1 - 1r a m s a r 公约定义的湿地类型 t a b 1 1w e t l a n d sd e f i n e di nr a m s a rc o n v e n t i o n 据统计，世界共有湿地8 5 5 8 1 0 s h a ，占陆地总面积的6 4 ，以亚热带比例 最高，占2 9 3 ，寒温带占1 3 4 ，寒带占n ，热带占1 0 9 ( m i t s c hw j 等， 1 9 8 6 ) 。我国湿地大约有5 7 x 1 0 7 l l a ，其中包括沼泽1 1 x 1 0 7 h a ，湖泊1 2 1 0 7 h a ( 自 然的及人工的) 和滩涂、盐沼地2 1 1 0 6 h a ，还有3 2 x1 0 7 h a 的稻田( 王宪礼等， 1 9 9 7 ) 。我国湿地的类型十分多样，天然湿地类型包括沼泽、泥炭地、湿草甸、浅 水湖泊、高原咸水湖泊、盐沼和海岸滩涂等，寒温带到热带，沿海到内陆，平原 到高原山区都有湿地广泛分布。 华东师范大学2 0 0 7 届硕士学位论文 第一章绪论 2 2 湿地生态系统的研究 我国的湿地研究是从2 0 世纪6 0 年代的沼泽研究开始的。当时，东北师范大 学和中国科学院地理研究所相继成立了沼泽研究室，在沼泽类型、成因、分布、 发展、演替规律的研究方面上做出了重要贡献。直至年代初，沼泽泥炭研究一 直是我国湿地研究的特色。至年代中期，我国学者开始关注湿地问题，并使“湿 地”这一概念广泛流行。近年来，随着国际湿地保护的呼声日渐高涨，我国的湿 地和保护研究工作也取得了显著成绩。1 9 9 2 年，我国正式加入了国际湿地公约， 到2 0 0 4 年已有2 1 个湿地列入国际重要湿地名录，面积达2 5 5 4 7 k m 2 。我国湿地研 究的主要内容有以下几个方面：湿地的生态系统、湿地的形成与发育、湿地与全 球变化、湿地生态系统恢复与重建以及湿地的保护与管理等( 左平等，2 0 0 5 ) 。 在国际上，欧美等发达国家的湿地研究工作开展得较为广泛，研究主要是在 滨海湿地进行的( 王宪礼等，1 9 9 7 ) 。美国有世界先进的实验仪器，普遍实现计算 机化和分析过程高度自动化，快速而准确。现在，美国正在实施为期1 5 年的墨西 哥湾和密西西比河口湿地的动态监测研究( 孙广友，1 9 9 7 ) 。加拿大的湿地研究开 始得也相当早。从1 9 6 0 年开始，加拿大s a s k a t c h e w a n 研究中心与野生动植物协 会就在5 个复杂的湿地( s w i f tc u r r e n t , q u a p p e , e ，w i l l 【i c ，s a s k a t o o n - f l o r a la n d m e l f o r t ) 开始进行长期的监测研究，收集了1 0 年( 1 9 6 4 1 9 7 5 年) 的资料。之 后，加拿大野生动植物协会的学者继续在其中的3 个湿地进行研究。欧洲的芬兰、 丹麦、荷兰、瑞典等国则是在泥炭沼泽研究方面取得了显著的成绩。从全球的视 野来看，当今湿地的研究热点有如下一些方面：湿地水环境与水资源研究，湿地 科学在环境管理中的地位，湿地生物地球化学循环研究，湿地植被和种群动力学 研究，湿地功能和合理利用，湿地保护和管理，湿地和全球变化，湿地恢复和重 建( 左平等，2 0 0 5 ) 。 2 , 3 湿地植物的研究 湿地植物群落是生长在多水生境中的植被类型。由于水体环境比较一致，故 组成的种类多为广布种，所形成的植物群落往往是跨带的。湿地的植被可分为沼 泽植被和水生植被。沼泽植被分为草本沼泽、藓类沼泽、木本沼泽；水生植被包 括沉水植物群落、漂浮植物群落、浮叶植物群落、挺水植物群落( 宋永昌，2 0 0 1 ) 。 湿地植物的研究主要包括以下几个方面的内容：植物物种、植物群落、植被的演 替、湿地植被与环境之间的相互关系等。过去以传统的野外调查方法为主，现在 的很多研究则结合3 s 技术对湿地的植被进行调查和监测( 张树清等，1 9 9 9 ；李 健等，2 0 0 5 ；杜刚等，2 0 0 5 ；沈芳等，2 0 0 6 ) 。 华东师范大学2 0 0 7 届硕士学位论文第一章绪论 植物群落研究包括植物群落的类型、组成、数量特征、分布规律、生物多样 性、生物量等方面。王江林等( 2 0 0 0 ) 对鄱阳湖的多个植物群落进行了调查研 究。张友民等( 2 3 ) 初步研究了三江平原植物群落的类型、组成、种类的数量 特征。詹存卫等对梁子湖植物群落的组成、结构、生长型、生物量和生物多样性 进行了分析( 詹存卫等，2 0 0 1 ；葛继稳等，2 0 0 3 ) 。刘晓燕等( 2 0 0 4 ) 研究了北京 白河湿地植物群落的组成、结构、生物量、生活型及区系特征。张玲等( 2 0 0 5 ) 分析了滇池人工湿地的植物群落物种组成、结构、生物多样性。田应兵( 2 0 0 5 ) 分析了若尔盖高原水生植被、沼泽植被、沼泽化革甸、亚高山草甸、亚高山灌丛 的分布和演替规律。碧塔海自然保护区植被类型主要是沼泽植被型组和浅水湿地 植物型组两种。姚敏等( 2 0 0 5 ) 分析了洞庭湖湿地植被的分布规律。施俊美( 2 0 0 6 ) 研究了洱海湿地植被的类型。李况明( 2 0 0 6 ) 研究广东江门沿海红树林及其它湿 地群落。 湿地植被的生长状况受控于环境因子的影响。徐治国的研究表明营养物质和 水分是影响植被生长状况的重要因素，营养物大量富集对湿地植物初级生产力、 生物量及其分配以及物种多样性都能产生明显影响。湿地水分条件和水位的变化 直接影响到湿地植物物种组成、物种多样性和群落演替( 徐治国等，2 0 0 6 ) 。d c a 排序是分析环境因子对植物群落分布影响的常用的方法( 王立宝，2 0 0 3 ；刘文治 等，2 0 0 6 ) 。 2 4 湿地鸟类的研究 湿地鸟类系指生态学上依赖于湿地生存的鸟类( 文献) 。我国湿地鸟类的研究 内容主要涉及以下方面：鸟类群落的组成、群落的时空分布格局、鸟类群落的干 扰、群落与栖息生境之间的关系等( 张彦威，2 0 0 4 ) 。 湿地鸟类群落的研究是湿地鸟类研究的基础，在这方面开展的工作最为广泛。 鸟类群落的结构和功能、群落的种类和数量、生物多样性等是鸟类学家研究的热 点。杨其仁( 1 9 9 9 ) 调查了洪湖湿地鸟类群落的种类、数量、生物多样性，黄国 勇等( 2 0 0 2 ) 研究了泉州湾河口湿地鸟类的种类组成与分布，刘伯锋等( 2 0 0 3 ) 对福建沿海湿地鹆鹬类鸟类资源进行了调查，王素风等( 2 0 0 3 ) 研究了东洞庭湖 湿地世界濒危鸟类的生物多样性变化情况，彭贵鸿等( 2 0 0 5 ) 对拉市海湿地鸟类 组成、种群数量、和区系特征做了研究。国内学者在鸟类群落的研究方面，仍以 基础性的调查研究为主( 苏化龙等，1 9 9 7 ；常弘，1 9 9 9 ；张敏，2 0 0 0 ：贾文泽等， 2 0 0 2 ；徐玲，2 0 0 4 ；格日乐图，2 0 0 4 ；赵洪峰等，2 0 0 5 ) 。 对于湿地鸟类生境的研究，主要集中在对鸟类生境要素的研究和研究尺度等 问题上。鸟类栖息生境的优劣是由许多要素决定的。各种要素彼此相互联系、相 华东师范大学2 0 0 7 届硕士学位论文第一章绪论 互影响，综合地对鸟类种群发生作用。早在2 0 世纪7 0 年代末和年代初期，美 国渔类和野生动物保护协会( f i s ha n dw i l d l i f es e r v i c e ) 对野生动物生境要素 以及生境适宜性模型h i s ( h a b i t a ts u i t a b i l i t yi n d e x ) 进行了研究。其中包括对5 种水禽生境类型的研究( r pt e c h n i c a ln o t ef w r s 2 11 9 9 8 ) ，确定的生境要素包 括是无条件要素( 水深因素、水域面积和感染情况) 和繁殖条件要素( 植被覆盖 类型、面积、干扰因素) 。如对美国德克萨斯州和路易斯安那州的白鹭繁殖生境研 究( 刘红玉等，2 0 0 3 ) 。中国鸟类学家在2 0 世纪年代末也开始重视该方面研究。 确定的生境要素包括食物因素、隐蔽条件、水深因素、人为干扰因素和天敌影响 等( 马建章，1 9 9 0 ) 。近年来的研究结果表明人类活动对湿地鸟类的栖息生境造成 重要的影响，从而影响鸟类群落的结构、数量、生物多样性( 闫理钦等，1 9 9 8 ； 陈水华等，2 0 0 2 ；唐承佳等，2 0 0 2 ；赵平等，2 0 0 3 ；王彦平，2 0 0 3 ；隋金玲等， 2 0 0 4 ；侯建华等，2 0 0 4 ；栾晓峰等，2 0 0 4 | 葛振鸣等，2 0 0 5 ) 。 2 3 湿地生态环境质量评价 我国学者已在黄河三角洲湿地、洞庭湖、洪泽湖等诸多地方开展了湿地生态 环境质量的评价研究( 许健民，2 0 0 1 ；庄大昌等，2 0 0 1 ；王治良等，2 0 0 6 ) 。湿地 生态质量评价的概念并不统一，综合以往研究的内容看，湿地生态质量评价是以 湿地的保护为目的，通过建立湿地多样性、代表性、稀有性、自然性、适宜性和 生存威胁等生态环境质量评价因子，运用层次分析法、专家咨询等方法进行因子 的量化处理，利用模糊评价等统计方法计算湿地生态环境质量的综合评价指数( 张 峥等，1 9 9 9 ；杨波，2 0 0 4 ) 。 湿地生态质量评价可分为定性评价和定量评价两类。杨忠兰( 2 0 0 4 ) 对福建 九龙江河口湿地现状作了评价，并对湿地存在的问题进行了分析，对湿地的保护 对策提出了建议。刘建军等( 2 0 0 6 ) 对青海省湿地资源现状进行了调查和评价。 王治良( 2 0 0 6 ) 等对洪泽湖湿地自然保护区的生态质量进行了评价。张峥( 1 9 9 9 ， 2 0 0 0 ) 借鉴区域生态系统评价的理论，对湿地生态评价的指标体系进行了研究， 制定出一套湿地生态评价指标体系。许健民( 2 0 0 1 ) 采用层次分析法( a h p ) 构 建湿地生态评价指标体系，对黄河三角洲湿地的生态系统服务功能、生态保护功 能和湿地资源进行评价。何池全( 2 0 0 1 ) 从湿地的生态系统服务功能、湿地生态 保护功能和湿地资源中筛选了1 5 个主要指标，对湿地的生态环境给予了评价。纵 观这些评价，无论是定性还是定量，都是围绕湿地的多样性、代表性、稀有性、 自然性、稳定性和人类威胁等方面进行的，力求为湿地生态系统的环境质量给出 一个客观、全面的分析，从而为湿地的保护和开发提出合理的建议。 华东师范大学2 0 0 7 届硕士学位论文第一章绪论 2 3 湿地生态系统服务功能评价 生态系统服务功能的研究始于上世纪7 0 年代，1 9 7 0 年，s c e p ( s t u d yo f c r i t i c a le n v i r o n m e n tp r o b l e m ) 在报告中首次使用了生态系统服务功能这一概念， 并列出自然生态系统对人类“环境服务”功能的类型：包括害虫控制、昆虫传粉、 渔业、土壤形成、水土保持、气候调节、洪水控制、物质循环与大气组分调节等 ( 吴玲玲，2 0 0 3 ) 。迄今湿地的功能评价逐渐成为湿地保护领域的一个研究热点， 对湿地的管理以及湿地的学科发展起着积极的推动作用。 湿地生态系统服务功能的评价，是将湿地生态系统功能转化为货币形式，直 观地反映湿地的功能和作用。湿地生态价值评价的方法有市场价值法、碳税法、 造林成本法、影子工程法、模糊数学法、条件价值法、旅行费用法、生态价值法、 机会成本法、费用支出法、享乐价格法等环境经济学、资源经济学和模糊数学的 研究方法。研究的内容主要有：湿地的物质生产、水文调节、水土保持、水质净 化、空气净化、气候调节、文化功能、旅游科研功能、生境支持等方面。c o n s t a n z a 等人( 1 9 9 7 ) 在世界上最先开展了全球生物圈生态系统服务功能价值的估算。据 他们估计，地球上的生态系统每年提供非服务的总价值至少为3 3 万亿美元，其中 1 0 6 万亿美元来自于海洋生态系统的海岸带，4 9 万亿美元来自于陆地生态系统的 湿地。孔繁文等( 1 9 9 4 ) 对我国沿海防护林体系、辽宁省东部水源涵养林及吉林 省自然保护区水源涵养林的生态环境效益进行了核算研究。吴玲玲( 2 0 0 3 ) 就围 垦对崇明东滩湿地生态系统服务功能造成的影响进行了研究，结果说明高潮滩的 生态系统服务功能价值高于中潮滩，但围垦对中潮滩造成的经济损失大于高潮滩。 胥彦玲( 2 0 0 3 ) 基于景观生态学研究理论，在大尺度上对甘肃省的森林、草地、 农田、湿地、荒漠和城市等六大生态系统的生态系统服务功能进行了价值评价。 欧阳志云等( 2 0 0 4 ) 对水生态系统服务功能进行了分析和评价，结果表明将我国 陆地水生态系统的调蓄洪水、疏通河道、水资源蓄积、土壤持留等间接生态系统 服务功能价值是湿地直接经济价值的1 6 倍。郝运等( 2 0 0 4 ) 对向海湿地自然保 护区生态系统服务效益价值进行了估算。李海丽等( 2 0 0 5 ) 对白云湖湿地生态系 统服务功能价值进行了评估，结果表明自云湖湿地调蓄洪水功能的价值最大，占 生态系统服务功能总价值量的6 0 5 。周祖光( 2 0 0 5 ) 对海南岛水生态系统服务 功能价值进行了评价。柳易林( 2 0 0 5 ) 对洞庭湖湿地生态系统服务功能价值进行 了评价，并依据评价结果对洞庭湖湿地进行了生态功能分区。王洪禄等( 2 0 0 6 ) 对芦苇湿地开发成稻田湿地前后，两种生态系统的功能价值进行了对比研究，结 果表明芦苇湿地被开发成稻田后，生态系统服务功能减少了四项，价值减少了 2 8 。陈鹏( 2 0 0 6 ) 对厦门市湿地生态系统的不同景观类型进行了生态系统服务 功能评价。 华东师范大学2 0 0 7 届硕士学位论文 第一章绪论 2 4 湿地生态适宜性评价 从目前的研究来看，生态适宜性评价的概念还没有统一的定论，使用得较多 的是土地适宜性评价的概念。土地适宜性是指由土地的水文、地理、地形、地质、 生物、人文等特征所决定的土地对特定、持续的用途的固有适宜程度( 黄光宇等， 2 0 0 2 ) 。杨子生认为土地生态适宜性评价主要是根据土地系统固有的生态条件分析 并结合考虑社会经济因素，评价其对某类用途的适宜程度和限制性大小，划分其 适宜程度等级( 2 0 0 2 ) 。因此，土地适宜性评价只有与特定用途相联系才有意义。 生态适宜性评价的开创者是麦克哈格( lm c h a r g ) 教授。早在上世纪年 代，他就在其著作设计结合自然中对该方法做了系统的阐述( i l 麦克哈格， 1 9 9 2 ) 。他和他的同事在对纽约斯塔腾岛进行土地利用规划时，用地图叠加法分析 了斯塔腾岛对自然保护、消极游憩、积极游憩、住宅开发、商业及工业开发等5 种土地利用方式的适宜情况。他们调查了地质、水文、土壤、植被等3 0 多种因素， 将这些因素分级标在地图上，以颜色的深浅来表示级别的大小，再将地图进行叠 加，来判别每个地块的生态适宜性大小。这是一种形象直观的方法，也是一种等 权相加的分析方法。后来在此基础上，研究者又发展了因子加权分析法。每个因 子对土地的特定利用方式的影响程度不同，因而要个每个因子赋予不同的权值， 再进行叠加。这是基于计算机技术和地理信息系统的发展而产生的一种分析方法。 但由于各个生态因子之间并非完全独立的，所以研究者又通过因子间的层次组合 和非层次组合法来排除因子间的相互影响作用即为生态因子组合法。 国外的生态适宜性评价研究以生物栖息地的适宜性评价为主( c h r i s t o p h e r ， 2 0 0 7 ：lb y d e k e r k e ，1 9 9 8 ；x i a n gw n ，2 0 0 0 ) 。研究的手段较为先进，通常结合 遥感的方法来获取基础数据。r i c h a r d ( 1 9 9 8 ) 结合g i s 和景观生态学的原理分析 了纽约和新泽西州边界上一片林地的土地利用问题。r o n ( 2 0 0 3 ) 研究了不同种 生物的生境适宜性需求。d a n i e l a ( 2 0 0 4 ) 以生物多样性等指标来判断不同物种的 生境适宜性。t a l 等人将这一方法运用于地中海群落交错区，用以解决居住、工 业用地发展与保持生物、景观多样性的矛盾。 我国的研究者已经将适宜性评价方法广泛地应用于城市规划、土地利用、环 境评价和生物保护等诸多方面。陈健飞( 1 9 9 9 ) 用f u z z y 综合评判对福建省长乐 市的土地适宜性进行了评价。周爱国等( 2 0 0 1 ) 对地质环境生态适宜性评价指标 体系进行了研究。陈华芳( 2 0 0 4 ) 对滇西北香格里拉在农业、林业、牧业、渔业 和旅游业等方面发展的适宜性和区域分布进行了研究。范谦等( 2 0 0 4 ) 将生态适 宜度评价运用于江苏常熟东南开发区的环评和环境规划中。陈小华( 2 0 0 5 ) 运用 g i s 技术与因子加权叠加法，对厦门市沿海岸线进行了多目标的景观生态适宜性 评价，并依据城市发展规划对沿海岸线及近岸海域的发展要求，提出厦门市沿海 华东师范大学2 0 0 7 届硕士学位论文第一章绪论 岸线及近岸海域的景观生态规划方案。但研究者将适宜性规划方法运用于湿地研 究的还不多见，特别是运用于湿地公园规划中的就更少。 3 研究目标和内容 ( 1 ) 了解该区湿地的自然环境状况：分析湿地的地形地貌，土壤、气候、水 文情况。根据北淝河的水位监测资料模拟该区不同水位高度下的水情。 ( 2 ) 研究湿地的资源现状：了解湿地植物的种类、区系、植被类型、生物量 等，湿地鸟类的种类、区系、水禽的组成和栖息生境，分析湿地生态环境的制约 因素。 ( 3 ) 评价湿地的生态环境质量：以多样性、代表性、稀有性、适宜性、稳定 性和自然性等指标来分析湿地的生态环境质量，发现湿地的优势条件和所面临的 问题，为湿地保护和利用的研究提供理论依据。 ( 4 ) 评价湿地的生态系统服务功能：分析湿地生态系统服务功能的类型和大 小，客观评价湿地在三汉河地区所发挥的生态功能。对比自然湿地和人工湿地生 态系统服务功能价值的高低，以及这两类湿地在各项生态系统服务功能价值上的 比重。发现湿地生态系统服务功能利用中的问题和不足，为提升湿地生态系统服 务功能提出建议。 ( 5 ) 综合评价生态敏感性和生态适宜性：利用湿地的土壤、地形、水文、植 被、鸟类生境和用地类型等生态因素，对三汉河地区的生态敏感性和湿地公园用 地的生态适宜性进行分析评价。将各个单因子的分级评价图进行加权叠加，得到 湿地公园生态适宜性综合评价图。在此基础上，对不同湿地的生态系统服务功能 类型进行功能分区，确定湿地公园的核心区、缓冲区和辐射区。 ( 6 ) 提出湿地保护和利用的建议：在湿地生态适宜性评价的基础上，结合生 态学的相关理论，从不同的规划尺度上对三汉河地区湿地的保护和利用提出建议。 4 研究方案 4 1 研究方法 采用生态学的调查方法对湿地植物和鸟类进行调查研究。利用市场价值法、 影子工程法、碳税法、替代法等对湿地的生态系统服务功能价值进行评价。应用 a r c g i s 软件平台对该区的生态敏感性和生态适宜性进行综合分析。具体的研究方 法见各章节。 华东师范大学2 0 0 7 届顾士学位论文 第一章绪论 4 2 技术路线 湿地的生态学研究l o i 湿她的现状研究l ：i ； | 。 l 湿地的自然环境li 湿地的水资源_i 湿地的植物资源_l 湿地的鸟类资源i i i i 上上 o 1 0 华东师范大学2 0 0 7 届硕士学位论文 第二章区域概况及湿地的形成历史 第二章区域概况及湿地的形成 本文的研究区域主要位于蚌埠市淮上区境内，以沼泽湿地三汉河为中心，并 囊括了淮上区东部的钓鱼台湖和西部的黄马沟两片大的湿地，这两片湿地分别位 于淮上区与固镇和怀远两县的交界处。 1 区域概况 1 1 地形 图2 - 2 三汊河地区主要湿地分布 f i g 2 - 2m a j o rw e t l a n d sd i s t r i b u t i o n 图2 1 三汉河地区地形分析图 f i g 2 - 1h y p s o g r a p h yo f s a n c h a h ea m 华东师范大学2 0 0 7 届硕士学位论文第二章区域概况及湿她的形成历史 该区属北淝河下游地区，北淝河自西向东横穿其境。区内地形南北高，中间 低，南以淮河台向北倾斜，北以固镇的磨盘张境内的淝浍分水岭向南倾斜，东西 向坡度降缓( 见图2 1 ) 。北淝河两岸地势低洼，海拔高度在1 4 1 6 5 m 之间的洼 地面积为7 2 5 0 k m 2 ，海拔高度在1 6 5 1 7 5 m 的区域面积为8 4 2 3 k m 2 。钓鱼台湖 的高程最低，海拔高度多在1 4 m 以下。( 见表2 1 ) 。 表2 - 1 不同海拔高度的地区面积 t a b 2 - 1 t h ea r e ao f d i f f e t e l l t a l t i t u d e 1 2 土壤 该区主要的土壤类型有4 种：棕壤、砂姜黑土、潮土、水稻土( 见表2 - 2 ) 。 棕壤主要分布于残丘下部的山麓，其成土母质为第四纪下蜀黄土。砂姜黑土主要 分布于河间平原中部，多呈碟型，成土母质为黄土型古河沉积物。潮土主要分布 于河漫滩、河口洼地和泛带平坡地。水稻土主要分布于靠近淮河的岗地( 怀远县 地方志编纂委员会，1 9 9 0 ) 。 表2 - 2 三汉河地区的土壤类型 t a b 2 - 2 a g r o t y p eo fs a n c h a h ea l r e a 1 3 气候 该区位于北亚热带和暖温带的分界线上，属暖温带半湿润季风气候，季风气 候显著，光、热、水资源比较丰富。年日照总时长为2 1 6 7 5 小时，日照率4 9 。 年平均温度1 5 1 ，相对湿度7 3 ，平均无霜期2 1 7 天，平均冰冻期3 9 天，主 导风为东北风。主要气象灾害是早涝灾害，其次是寒潮、冰雹、连阴雨和干热风。 降雨量 该区平均降雨天数为1 0 4 6 天，年内最多降雨天数为1 3 0 天，最少为7 7 天。 6 至8 月的降雨天数达3 3 7 天，占全年降雨天数的3 2 3 。年均降雨量9 0 5 4 m m ， 年最大降雨量1 5 6 5 m m ( 1 9 5 6 年) ，年最小降雨量为3 7 6 m m ( 1 9 2 2 年) 。降雨量 年内分配不均衡，主要集中在6 - 9 月份，约占全年降雨量的6 0 8 0 。7 月份最 高，达1 9 9 2 r a m ，1 2 月最低，为2 0 9 m m ( 见图2 3 ) 。 华东师范大学2 0 0 7 届硕士学位论文第二章区域概况及湿地的形成历史 2 5 0 2 目l 莩l 0 l23456 t 8 91 01 11 2 月份 图2 - 3 降雨量和蒸发量的年变化图 f i g 2 - 3c h a n g eo f r a i n f a ua n de v a p o r a t i o ni no n cy e a r 蒸发量 该区年平均蒸发量为1 5 7 9 8 m m ，为降水量的1 7 4 倍。夏季蒸发量最多，为 6 2 3 7 m m ，占全年的3 9 5 ；冬季最少，为1 7 6 1 m m ，占全年蒸发量的1 1 1 ；春 季蒸发量为4 6 5 4 m m ，占全年的2 9 5 ；秋季为3 1 9 9 r a m ，占全年的2 0 1 ( 见 图3 ) 。沼泽湿地的蒸发还包括有植物的蒸腾作用，蒸发量大于陆地的蒸发薰，这 也是造成