（水土保持与荒漠化防治专业论文）洞庭湖湿地生态恢复模式与综合效益评价研究.pdf

摘要 洞庭湖湿地生态恢复模式与综合效益评价研究 水土保持与荒漠化防治专业硕士研究生杨神 指导教师何丙辉教授 周金星研究员 摘要 湿地是自然界最富生物多样性的生态系统和人类最重要的生存环境之一，具有巨人的资源潜力 和环境、社会、经济功能，它不仅为人类的生产、生活提供多种资源，而且在抵御洪水、调节径流、 改善环境、控制污染、保护物种基因多样性、美化环境和维护区域生态平衡等方面具有其它系统不 可替代的作用。 我国湿地总面积约3 4 8 4 1 0 4 h m 2 ，居世界第四位，亚洲第一位，湿地类型齐全，生态系统具有 高度多样性，是各种湿地资源最丰富的国家之一。但是，由于不合理的利用和破坏，湿地的面积急 剧缩减，据统计，自1 9 4 9 年以来，我国天然湿地面积减少大于5 0 ，湿地资源正经历退化、丧失的 过程。 湿地生态恢复评价是近年来倍受全球关注的问题，湿地生态恢复评价为决策者提供科学依据， 进一步保护管理湿地资源。本研究在借鉴湿地经济评价、湿地生态健康评价、湿地影响评价的基础 上，对洞庭湖湿地资源生态恢复综合效益的评价。 本研究在洞庭湖湿地五种湿地类型作为实验区，即，沼泽湿地、湖泊湿地、人工湿地、沿海湿 地和河流湿地。运用层次分析法及德菲尔法，定性与定量分析相结合，实现本次研究以下目的：( 1 ) 从 生态效益、经济效益、社会效益三个方面入手，建成生态恢复综合效益评价指标体系；( 2 ) 为各项指 标确定权重；( 3 ) 对指标进行量化；( 4 ) 计算各模式类型的综合效益；( 5 ) 分析比较其综合效益的差异， 分析差异形成原冈。促进区域间湿地保护的交流和合作，加强湿地利用和管理的协调发展。并以此 为依据，探索我国湿地资源合理利用的优化方案，以期为湿地生态系统的保护和合理利用提供理论 依据，促进湿地生态系统与社会、经济、环境和生物多样性的协调发展。并力图丰富和发展资源生 态恢复理论与方法，为全国湿地资源的评价、利用以及与区域经济发展的协调提供有益的借鉴。 关键词：湿地生态恢复综合效益评价 a b s t r a c t s t u d y o nt h es y s t e mo f e c o l o g i c a lr e s t o r a t i o nf o r w r e t l a n d so f d o n g t i n gl a k e a r e aa n d t h ei n t e g r a t i v e a s s e s s m e n to ni t g r a d u a t es t u d e n t ：y - a n gy i s u p e r v i s o r ：p r o f h ebi n g h u i p r o f 、：；：z h o uj i n g x i n g 一- ， a bs t r a c t w e t l a n di sa 帅i q u ee c o s y s t e mr i c h e s ti n b i o l o 舀c a ld i 、，e r s i t ) r 锄dt h em o s ti m p o r t a n tl i v i n g e n v i r o n m e n to fh u m 锄s h a v ee n o m o 吣r e s o u r c ep o t e m i a l 锄de n v i r o 啪e n t a l ，s o c i a i ，e c o n o m i cf u n c t i o n i t n o to n l yo f f e r s 、，撕o u sf e s o u r c e so fp r o d u c t i o na n dl i f e ，b u ta l s 0p l a y s 龃i m p o r t a n tr o l et h a tc a n n o tb e r e p l a c e db yo t h e re c o s y s t e m si nr e s i s t i n gf l o o d ，r e g u l a t i n gm n o 或i m p r o v i n ge n v i r o n m e n t ，c o n t r o l l i n g p o l l u t i o n ，p r o t e c t i n gd i v e r s i t yo fs p e c i e s 卸dg e n e ，m a i n t a i n i n gr e g i o n a ie c o l 9 9 i c a ib a l a j l c e 锄ds oo n t h et o 倒a r e ao fn a t u m lw e t l a n d si nc h i n ai s3 4 8 4 1 0 4 h i n 2 ，w h i c hi sr a n k e df i r s ti na s i 卸a 1 1 dt h e f 0 哪hg l o b a l l y c h j n ai so n eo ft h er i c h e s tc o u n t r i e s 汤w e t l a n d sr e s o u r c e s ，h 豳a 1 1t y p e so fw e t l a i l d s ， e n r i c h e si nb i o l o g i c a ld i v e r s i 妙h o w e v e r 舾t h ew i s e i e s su t i l i z a t i o na n dd e s t r u c t i o no f 、 ，e t l 锄d s ，r e s u l t s s h o wt h a tt h et o t a la r e ao fn a t u r a lw e t l a n d si sd e c r e a s e d s i n c el9 4 9t 0n o w a b o u t2 6 5 2 xl0 4 h m 2n a t u r a l w e t l a n dh a sb e e nd i m i n i s h e d w e t l a n d sr e s o u r c e si nc h i n ai si nt h e p r o c e s so fl o s t 锄dd e g 硼a t i o r l ， i no r d e rt of u n h e rp r o t e c tw e t i a l l dr e s o u r c e s 锄dp r 0 v i d es c i e n t i f i cf 0 帅d a t i o nf o rd e c i s i o n m a l ( e r s ， t t l i ss t u d yb a s e du p o ns u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n tt h e o r y ，u s i n gr e f e r e n c e so fw e t l a n de c o n o m i c a l 笛s e s s m e n t ， w e t l a n de c o l o g i c a lh e a l t ha s s e s s m e n t 锄de n v i r o n m e n ti m p a c t 弱s e s s m e n to fw e t l a n d ，t ob u i l d 锄印p r o a c h o fi n t e g r a t i v e 弱s e s s m e n tf o rp r 0 1 攻t i n ga n du t i “z a t i o no fw e t l a l l d s 陀s o u r c e s ，i n t e g r a t e db e n e f ；t sf o r e c o l o g i c a lr e s t o r a t i o no fd o n 鲥n g l a k ew e t l a n d f i v es t u d ya r e aw e r ec h o s e ni nt h i sr e s e a r c h ，r e p r e s e n t e df i v ed j 疗e r e mt y p e so fw e t l a n d ，i n c l u d i n g l a k ew e t l 卸d r i v e rw e t l a n d ，b e a c hw e t l a n d ，m a n m a d ew e t l a n d 1 h e p u r p o s eo ft h i s 咖d yi s t 0 ( 1 ) e s t a b l i s h 柚i n t e 伊a t i v ea s s e s s m e n ti n d i c a t o rs y s t e mf o re c o l o g i c a lr e s t o r a t i o n 卸du t i l i z a t i o no fw e t l a n d s r e s o u r c e s ；( 2 ) w e i g h te a c hi n d e xo fd i f f e r e n tl e v e l s i nt h ei n d i c a t o rs y s t e m ；( 3 ) q u a n t i 毋e a ! c h i n d e x ； ( 4 ) c a l c u l a c et h es u s t a i n a b l ea b i l i t yo fe a c hs t u d ya r e a t bh e l pi nt h i sp m c e s s ，t h ea n a l ”i ch i e r a r c h y p r o c e s s ( a h p ) m o d e li su s e d ( 5 ) b a s e do nt h ec h a t a c t e r i s t i co f e a c ht y p eo fw e t l a n d s ，t h es t u d yo fe a c h s i n g l ew e t l a n dt a k e si n t oa c c o u n tav a r i e t yo fe c o l o 舀c a l ，e c o n o m i c ，s o c i a lf k t o r sa n de n a b l i n gc o n d i t i o n s f o ru n i t i z a t i o no fw e t j a n d s g v ea na n a l y s j so ft h es u s t a j n a b i ea b i l 姆f o re a c hs t u d ya r e 轧b e s i d e s ，t h i ss t u d y i l l 硝南人。学硕十学位论文 a l s oc o n t 【a l s t sb e t 、v e e nd i 仃e r e n tw e t l a n da r e 笛，a n a l y z et h ed i 仃e r e n t i ao ft h es u s t a i n a b l ea b i l i t yu n d e r d i a 宅r e n tp r o t e c t i n ga n dm a n a g e m e n tc o n d i t i o n s a c c o r d i n gt ot h i ss t u d ，e x p l o r eao p t i m i z a t i o np a t t e mi n s u s t a i n a b l eu t i l i z a l i o no fw e t i 锄d sr c s o u r c e s w ee x p e c tt h i se 何o r tt op r o v d em o r ec o n s t r u c t i v es u g g e s t i o n o fp r o t e c t i n ga n dw i s eu s i n gw e t i a n d sr e s o u r c e sf o r t h ed e c i s i o n - m a l ( e r s ，p r o m o t et h eh a r n l o n i o u s d e v e l o p m e n tb e t w e e nw e t l a n d se c o s y s t e ma n ds o c i a l ，e c o n o m i c ，e n v i r o n m e n ts y s t e m s f u r t h e r m o r e ，t h i s s t l j d ys t r i v e sf o re n r i c h i n ga n dd e v e l o p i n gt h et h e o r y 觚dm e t h o do fs u s t a i m 出i eu t i l i z a t i o nf o rw e t l a n d s 佗s o u r c e s ，a n dp r 0 v i d e ss o m eu s e f u ii n f o m l a t i o no ni n t e g r a t i v ea s s e s s m e n ta n dw i s eu s i n go fw e t j 加d s k e y w o r d s ：w e t l a n d sr e s o u l c e se c o l o g i c a ir e s t o r a t i o n i n t e g r a t i v eb e n e 丘ba s s e s s m e n t i v 独创性声明 学位论文题目：洞庭塑湿丝生查这复搓式曼绽金煎萱透俭婴究 本人提交的学位论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。论文中引用他人已经发表或出版过的研究成果，文中已加了特别标注。 对本研究及学位论文撰写曾做出贡献的老师、朋友、同仁在文中作了明确 说明并表示衷心感谢。 学位论文作者：咭勿砟 签字日期：叼8 年 6 月，口日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规定， 有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被 查阅和借阅。本人授权西南大学研究生院( 筹) 可以将学位论文的全部或 部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手 段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：口不保密，口保密 期限至年月止) 。 学位论文作者签名：栖事仁导师签名：l 百固乏肇 。 f f 签字日期：j 伽g 年莎月c 7 日 签字日期：0 咄年侈月r 口日 第一章绪论 第一章绪论 1 1 引言 湿地，是地球三大生态系统之一。有着丰富的生物多样性，以及重要的经济、社会、生态学价 值，是人类重要的生存环境之一。水、土壤、地形、微生物、植物和动物之间的相互作用是湿地成 为地球上最富有生产力的生态体系。被誉为“地球之肾”、“人类摇篮”。尽管湿地只占地球表面面积 的6 ，却为地球上2 0 的生物提供了生境，是天然的“生物基冈库”。 据统计，全球湿地面积约为8 5 6 1 0 8 h m 2 ，占地球陆地面积的6 4 【1 1 。其中湖泊为2 ，酸沼为 3 0 ，碱沼为2 6 ，森林沼泽为2 0 ，洪泛平原为1 5 【2 1 。红树林覆盖了约2 4 0 0 万公顷的沿海地区， 估计全球还保存了6 0 0 0 万公顷的珊瑚礁。 尽管我国湿地资源丰富，但是由于我国人口众多，人均湿地资源却相对贫乏，因人口增长和经 济发展所带来的湿地资源需求压力非常巨大。目前，湿地农业开发、天然湿地用途改变和城市发展 对天然湿地的占用等仍是造成中国天然湿地面积锐减的主要原因，特别是沿沼、沿海和沿湖地区， 随着- 十地资源需求压力的增大，各类工农业用地和城市建设用地等都在向湿地要地，湿地景观丧失 非常严重。三江平原经过5 0 多年的开发，其湿地面积已由1 9 4 9 年的5 3 4 万h m 2 减少至2 0 0 0 年的 9 0 6 9 万h m 2 。而耕地面积则由1 9 4 9 年7 9 6 万h m 2 增加到1 9 9 6 年的3 6 6 8 万h m 2 。中国沿海地区累 计己丧失滨海滩涂湿地约1 1 9 万h m 2 。而城乡工矿占用的湿地约有1 0 0 万h m 2 ，二者相当于我国沿海 湿地总面积的5 0 。全国围曝湖泊面积达1 3 0 万h m 2 。以上，超过了我国现今五大淡水湖面积之和， 而冈嗣垦消亡的天然湖泊约有1 0 0 0 个。号称“千湖之省”的湖北，目前的湖泊也只有3 2 6 个，湖面由 8 3 3 万h m 2 减少到现在的2 3 7 万h m 2 。此外，一些大江、大河上游水源涵养区的森林资源受到破坏， 水土流失加剧，进而影响整个流域的生态平衡。河流中泥沙含量增大会导致河床、湖底的泥沙淤积 和湿地面积的缩小，进而会降低湿地的调蓄功能。昔日的“八百里洞庭”每年入湖沙量达1 3 3 3 亿m 3 ， 年沉积量达0 9 8 亿m 3 ，湖床每年淤高3 7 m m ，整个洞庭湖水面己由原来的4 3 5 万h m 2 减少至目前 的2 5 5 万h m 2 ，水面面积和蓄水量分别减少了4 0 和3 4 。 种种统计数据表明，不仅我国湿地面积呈下降趋势，湿地生物资源也逐年递减，湿地生态环境 也呈现恶化趋势。这主要体现在对湿地资源的不合理利用上，对生物资源的过度利用，使湿地生态 失去平衡，湿地自我恢复能力减弱。 造成湿地退化的原因一部分是冈为全球大环境的变化，如全球气候变暖、降水减少等。造成湿 地生态系统退化另一部分原因则是湿地周边环境，经济，社会等，如不合理开发利用湿地，区域环 境污染等人为因素。为更好的保护这一脆弱生态系统，必须清楚了解湿地的价值，包括经济价值、 社会价值、生态价值等等，对湿地进行科学评价就显得尤为必要。 近年来，湿地评价研究，从定性评价发展剑定量评价；从原来对湿地单一属性的评价转移到现 在对湿地综合价值评价，并且出现了很多新领域，尽管评价指标、方法各异，但是就其目的都是保 1 两南j ：学硕十伊论文 护湿地资源，实现湿地资源的可持续利川。通过评价结果，为决策者提供科学可靠的依据，以便指 定更加合理的可行的湿地保护与开发利川政策。 湿地评价研冗已成为新世纪湿地科学前沿研究领域的热点问题。近年米，随着对湿地认识的不断 深入。我国湿地评价研究内容不断丰富，研究水平有较人幅度提高，研究方法由过去仅局限了湿地 特征描述的定性评价，发展到湿地价值评价、湿地生态系统健康评价、湿地环境影响评价以及湿地 生态风险评价等方面。此外，3 s 技术和数学方法也越米越多的应用丁二湿地评价中。湿地评价结果做 为科学依据，为相关决策者提供可靠的数据支持，从而更科学和合理的保护利婀湿地资源。下面分 别就湿地概念、分类及功能简要介绍湿地相关知识。 1 1 1 湿地定义 目前，不同国家不同环保组织给湿地的定义都不相同，大体分为两大类：狭义和j “义。广义定 义则把地球上除海洋( 水深6 米以上) 外的所有水体都当做湿地。湿地公约对湿地的定义就是广义 的定义，具体文字表述是：“湿地系指不问其天然或人工、长久或暂时之沼泽地、泥炭地或水域地带， 带有静止或流动、或为淡水、半成水或咸水水体者，包括低潮时水深不超过6 米的水域。”同时又规 定：“可包括邻接湿地的河湖延岸、沿海区域以及湿地范围的岛屿或低潮时水深不超过6 米的区域”。 狭义定义一般是认为湿地是陆地与水域之间的过渡地带i 引。 另外，各个国家不同组织也给出了湿地的定义，如： ( 1 ) 美国湿地定义： 湿地( w e t l a n d ) 一词最早出现于1 9 5 6 年美国鱼类和野生动物管理局3 9 号通告，该通告将湿地 定义为“被间歇的或永久的浅水层覆盖的土地。水】1 9 7 9 年，为了对湿地和深水生态环境进行分类， 美国鱼类和野生动物管理局又对湿地内涵进行了重新界定，经过对本国湿地的多年调查之后，在“美 国的湿地深水栖息地的分类”一文中，重新给湿地作定义为：“陆地和水域的交汇处，水位接近或处 于地表面，或有浅层积水，至少有至几个以下特征：至少周期性地以水生植物为植物优势种； 底层土主要是湿土；在每年的生长季节，底层有时被水淹没。”定义还指湖泊与湿地以低水位时 水深2 米处为界，按照这个湿地定义，世界湿地可以分成二十多个类型，这个定义目前被许多国家 的湿地研究者接受【5 1 。 此外，美国国家环境保护署e p a 对湿地作了如下定义：湿地顾名思义，就是有水的地方，但并 不是常年都有水的。事实上，很多湿地仅仅是季节性有水。湿地是界丁陆地与水之间的过渡地带【6 】。 它是一个由水流、营养物质循环、聚集太同i 能二部分组成的一个特殊生态系统，具有三火特征：水、 士壤、植被。 美国马萨诸塞州定义的“淡水地”指潮湿的低洼湿地、沼泽地、泥沼及其它由地_ 卜水、地表流动、 停滞水或冰为植物供水至少5 个月的区域，有些州的“湿地”是根据水文或指示植物定义的，如罗德 岛，新泽两州，人部分州是根据湿地的法定定义来保护湿地。 ( 2 ) 加拿人湿地定义 2 第一章绪论 1 9 7 9 年加拿大湿地保护机构( z o l t a l ) 把湿地定义为：“水位在人部分时间接近或超过十壤表面， 并长有水生植物的地区”。 1 9 8 7 年8 月，在加拿大、埃德蒙顿的国际湿地与泥炭生产讨论会上，加拿大专家提出了一个湿 地的定义：“湿地是一种土地类型，其主要标志是十壤过湿，地表积水( 水深小于2 米，有时含盐鼍 高) ，土壤为泥炭( 泥炭层人于4 0 厘米) 或潜育化沼泽土，生长水生植物，湿地生物或植物贫乏。【3 】 ( 3 ) 英国湿地定义 英国学者认为，湿地是受水浸润的地区，具有自由水面，常年积水或季节积水，自然湿地的主 要控制因子是气候、地质、地貌条件，人工湿地还有其它控制因子。 ( 4 ) 日本湿地定义 日本的湿地定义为：“湿地的重要特征首先是潮湿：其次是地下水位；三是至少在一年的某一段 时间内，土壤处于饱和状态”。 ( 5 ) 中国湿地定义 依照r a m s a r 湿地公约的规定，湿地包括稻田、水库、江河、沼泽、湖泊、滩涂以及水深在低潮 位时小于6 m 的海水区( 陈克林，1 9 9 5 ) 。 1 9 9 4 年中国湿地生态环境保护规划会议上对湿地的解释是，湿地处于陆地和水域的交汇处， 水位接近或处于地表面，或有浅层积水，一般以低水位时水深2m 处为界，并具有以下特征：至少周 期性的以水生、湿生植物为植物的优势种；低层土主要是湿生土壤；在每年的生长季节底层土 被水淹没4 个月以上。 1 1 2 湿地分类 湿地分类是湿地研究的基础，从不同的角度出发可以对湿地进行不同的分类。根据湿地公约的 定义，斯考特将天然湿地分为3 0 类，将人工湿地分为9 类【7 1 。为便于描述，我们将湿地分为5 种体 系，它们是： ( 1 ) 河口河流与海交汇处，水的盐度介于海水与淡水之间( 如三角洲、滩涂和盐滩) 。 ( 2 ) 海域- 不受河水影响的海域( 如海岸和珊瑚礁) 。 ( 3 ) 河滩一定期被河水淹没的士地( 如有水草地、有水林地和弓形湖) 。 ( 4 ) 沼泽存有永久性的或多或少的积水( 莎草湿地等) 。 ( 5 ) 湖几乎不流动的水域( 如池塘、水洼、火山湖) 。 此外，国内外学者还按照湿地生态特征、功能、成因等对湿地进行了以下分类： ( 1 ) 根据生态特征分类。具有代表性的是c o w a r d i n 于1 9 7 9 年提出的分类体系，将湿地和深水 系统首先分为生态特征类似的5 个人系统，即海成、海湾成因、河成、湖泊成冈和沼生湿地系统 8 】； 其次，将每一系统下面再按照地貌部何的不同分成弧系统，对每一个亚系统按照基底物质组成的不 同分成湿地类，湿地类又分成更细的亚类。 ( 2 ) 根据湿地功能分类。b r i n s o n 主要根据湿地的功能于1 9 9 3 年提出的水文地貌学分类方法【9 】。 3 州南人学硕十学伊论文 能的有机整体，与江河陆地环境有着相互依存、相互制约的复杂关系，是陆上淡水资源的重要时空 分配器，洪水发生进入湿地厉，会被湿地士壤涵养或以表面水形式保持丁湿地中，直接藏少了一卜游 的洪水鼙，然历会在数日、数晨期或更长的时段逐步从湿地中释放山来。湿地植被可以减缓洪水流 速，避免洪水在同一时间至c 达下游，减低卜游洪峰水位，并使之减缓卜泄。洪峰时间滞后，储存在 湿地中的洪水既可以缓慢释放出来，向下游的i f 农业和城乡居氏均衡供水，也可以通过下渗提高地 下水储量，有利于满足枯水期的用水需要。 3 。抵御狂风暴潮、消浪护岸、促淤造陆的功能 湿地是控制土壤流失和涵养水源的沿岸长城。湿地植被能减弱波浪能、水流数量、水流速度及 其它侵蚀力，植物根系能够用持沉积物，因而能消浪护岸、促淤造陆。如我国广东、广两、福建、 海南等省( 自治区) 海岸红树林沼泽生态系统，由于红树林枝繁叶茂、根系发达、盘根错节。形成红树 林长城、防l 卜风浪冲击海岸河堤，保护农田村庄，维护海岸生态环境。据测定1 0 0 m 宽的红树林带， 能把1 0 级风刮起的汹浪化为平波( 郑德璋等，1 9 9 7 ) 。 4 控制水质、净化污水的功能 湿地被誉为大地的“绿肾”。农药、重金属等毒物常吸附在悬浮颗粒上而污染河流水质，经过湿 地可使这些水中悬浮颗粒沉积下来，起到沉淀池作用在水源源头湿地保留住沉积物，将能延长下游 水库和渠道的寿命，减少人工排除沉积物的费用。凡进入湿她的各种有害、有毒的污染物，既受到 光化学分解和其它物理、化学的自然转化和分解作用，又受到湿地植物、原生动物、微生物等的吸 收、转化和分解作用，使污水净化。淤泥的有机构质还是鱼类、虾类、蟹类等的重要营养来源，也 是湿地森林、野生生物、农业生产的营养源。湿地改善了水质，并使生物群落健康，使下游水域不 产生富营养化。也不必用很多经费建造水处理设施。依据湿地控制水质、净化污水的机理，国内外 正试验、推广污水资源化生态工程和废水处理生态工程。如在印度应用湿地处理制革厂及城市废水， 马来西亚用湿地处理制糖厂、橡胶加工厂的废水。湿地是物质汇集与转化的场所，对水资源来讲亦 是水质净化器。湿地通过复杂的界西过程和生存其闻的多样性的动植物、微生物群落及其环境阔的 相互作用，使其具有强烈而独特的吸附、降解和去除水中污染物、悬浮物、营养物的功能，使水质 得以净化。携带泥沙的河水进入湿地后，含沙量明显降低，水中的营养物质通过生物的吸收、化学 和生物学过程而转换为生物量储藏起米，转化为宝贵的生物资源。 5 产氧、闶碳功能 湿地具有光合产0 2 、吸收c 0 2 、同存碳源、防止泥炭氧化的作用，可誉为人地“绿肺”。特别值 得注意的是，如果不保护湿地，一q 人鼙湿地被开毋为农田，由丁通气条什改善，有机物质分解速 率增强，当泥炭氧化或燃烧时，向人气中释放c 0 2 ，将会增强温室效应，影响射全球气候。湿饱是 区域生态环境变化的缓冲场区，湿地中的水分还可以通过蒸发，提高当地人气湿度，影响气温，改 善地方小气候：此外，湿地在地表碳循环中起着卜分重要的作心。逶过碳的铭存、释放及形态转换， 影响全球气候。 6 i ! 町南人 硕十学何论文 针对湿地生命系统的评价土要体现在以卜两个方面，一是对组成湿地1 卜生命要素的评价，二是 对湿地生命要素即动植物的评价。 ( 1 ) 湿地1 卜生命要素评价 包括湿地面积，水文，十壤，及营养元素等等。目前，这方面的研究，主要涉及面积动态变化， 水文质量的评价，以及士壤质量及功能的评价，随着科技的发展，已经深入到对元素评价。如，加 拿人的m c l a u 曲l i n j 对o n t a r i o 湖北部湿地沼泽同定碳元素的评价；新西兰的c a m s o ，b s 对h a y e s 湖磷元素的评价，分析了磷元素的流欠同定情况。此外。我国学者对三江平原士壤营养元素以及若 尔盖湿地甲烷等元素也有所研究。1 2 1 ( 2 ) 湿地生命要素评价 湿地生命要素评价最常见的是湿地动植物资源生物多样性评价。其中湿地植物资源评价表现在 对植被的评价：动物资源研究主要集中在对水鸟和两栖爬行动物的评价；以及植物多样性和动物多 样性评价。如中国学者对两湖水生植物多样性的编目和评价。以及王娓等人对中国图们江流域生物 多样性现状分析及评价。n 3 1 另外，t e r e n c ep b o y i e 等人对美国南部高原水鸟的评价，通过对多元数 据的分析，得出影响水鸟生境的因素，如湖水的p h 值、湖面积、湖水深度、海拔等与水鸟栖息数 量的相关性。1 5 1 1 2 i 2 湿地生态系统评价 从生态评价的研究进程来看，总体上可以分为两类：是对生态系统所处的状态进行评价；二是 对生态系统服务功能评价。其中生态系统状态评价包括生态系统的环境质量评价、安全评价、风险 评价、持续性评价、退化评价、脆弱性评价、多样性评价、预警评价、工程影响评价、健康评价等 【1 9 】【2 0 l 。 根据生态评价研究的分类，湿地生态评价也分为湿地生态系统状态评价和湿地生态系统服务功 能评价两方面。其中湿地生态系统状态评价方面，国内主要研究方向有：湿地生态健康评价，湿地 生态环境质量评价，湿地生态安全评价。 ( 1 ) 湿地生态系统状态评价 湿地生态系统状态评价可以! n 纳为以下四个方面的评价，即：湿地生态安全评价、生态健康评 价、生态脆弱性评价以及湿地风险评价。 湿地生态安全评价 所谓湿地生态安全是指维持湿地生态过程的连续性、湿地生态系统结构的稳定性和湿地生态系 统功能的完整性。湿地生态系统的实际生产能力不超过其最大可持续生产能力，就可以确保湿地生 态系统的安全。 湿地生态健康评价 湿地生态系统健康是指系统内的物质循环和能量流动朱受到损害。关键生态组分雨i 有机组织被 保存完辂且缺乏疾病，对长期或突发的白然或人为扰动能保持着弹性和稳定性，整体功能表现出多 8 舶南人学顶十学何论文 条件和供水、积水条 ，i ：直接或间接影响湿地的稳定性；盐碱化和环境污染都能够对拍篓p 雠劐勤剔囊甜雀娄霎；万葵罩酝抬捌 强黼蓁妊矍篱j 冬嚣驾埴篓羹蓁弼醛墼菱篓雳氮州# 壬薪裁鞘翮；阳匈橱钎茧剃钠蛳驻肯锨隔豫煎 蝗碰p 锐；趟霎薹霪篓瑟h 彰凶矍荔薹冀址叫弘芒趟! 耋耋| 錾露b 邯醋霪0 4 5 0 c ，7 月平均气温2 9 0 0 c ，年太阳辐射量达4 1 8 6 8 4 6 0 5 5k j m 2 ，大于1 0 0 c 年积温为5 2 9 6 0 c ， 无霜期2 6 0 2 8 0 d ，年平均降水量1 1 0 0 1 4 0 0 m m ，年平均湿度8 0 。洞庭湖是我国第二大淡水湖，现 有天然湖泊面积2 6 8 4l 2 ( 城陵矶水位3 2 0 0 m ) ，其中，东洞庭湖1 2 8 9 k m 2 ，南洞庭湖9 0 7 k m 2 ，西洞 庭湖3 8 3 l ( m 2 ，河道面积1 0 5 k m 2 ( 易波琳等，2 0 0 0 ) ：最大容积1 7 4 亿m 3 ，平均水深6 7 m ，最人水深3 0 8 m ， 湖泊多年平均径流量为3 1 26 亿m 3 。其两南有湘江、资江、沅江、澧水( 俗称“四水”) 入湖，北有长江 的藕池、松滋、太平和调弦“四口”( 调弦口于1 9 5 8 年堵闭，现在实际仅为“三口”) 流入，湖水于北部 的城陵矶与长江相通，为一典型的过水性吞吐型湖泊( 见图1 ) 。湖区地势平坦，每年洪水季节都有“四 水”和长江“三口”大量泥沙入湖淤积，平均每年淤积1 2 0 7 亿m 3 ，湖底逐年淤高，水体日益变浅，河 湖洲滩以平均每年4 0 1 m 2的速度扩大，湖洲的增长为湿地资源的形成和扩大创造了十分有利的条件， 在其特殊的地理环境与碟形盆地圈带状景观结构控制下，形成了以敞水带、季节性淹没带、滞水低 地为主的我国最大的湖泊地区湿地景观，现有湿地面积约8 7 7 万h m 2 。在洞庭湖区近1 8 0 万h m 2 湿 地( 含近1 0 0 万h m 2 的稻田湿地) 中，湿地的生产功能十分突出。在河流冲积物和湖泊沉积物基础上 发育形成的水稻土和潮士，土壤肥沃，适种性广，初级生产力高，生产出占湖南省总产量3 0 的稻 谷、7 5 的棉花、4 5 的油料；河湖水体复杂的环境结构、平缓的水流和丰富的营养物质，为鱼类及 其它水生动物和莲藕、菱角等水生作物的养殖栽培提供了良好的基础条件，产出占全省总产量4 5 的水产品、3 5 的湘莲和几乎1 0 0 的珍珠；洞庭湖区河湖洲滩湿地上广泛分布着芦、荻、席草等工 业原料植物，其中，芦、荻产量约占全省造纸原料的5 0 以上；广泛分布的湿地是洞庭湖区成为闻 名全国的“鱼米之乡”的基础 x 第一章绪论 持其动态平衡。 1 2 1 3 湿地影响评价 湿地资源开发环境影响评价的指标体系：大体可分为三个部分：生态环境指标，自然环境指标， 社会经济环境指标。生态环境指标：反映生态系统结构和功能特征的指标，主要包括生物多样性指数、 生物生产力指标、植被覆盖率、珍稀濒危野生生物物种、生物适合性指数、湿地面积变化指标等； 自然环境指标：国家发布的有关环境质量标准为依据，反映湿地自然环境质量变化的指标，主要包括水 资源与水文学指标、地面水与地下水环境质量指标、土壤环境质量指标、空气环境质量指标及气候 指标等；社会经济环境指标：反映对社会、经济等方面总体影响的指标，主要包括各种相关经济指标、 安全健康指标及美学文化指标等。【3 3 】 开展湿地资源e i a 时，不仅要注意时间积累的影响效应，而且更应该注意数量和空间的积累效 应，只有这样，湿地资源开发e i a 才能更全面地反映现实影响。【3 4 1 1 2 1 4 湿地经济评价 湿地经济评价是为了使湿地资源的配置最人限度地为改善人民的福利状况服务。也就是说，湿 地的各种环境效益可以用它们提供给人们的商品和服务价值来衡量。 湿地总经济价值可分为：使用价值和非使用价值两种。使用价值是按直接和间接区分的。我们 熟悉的鱼、薪材和游乐等属于直接使用价值；湿地功能如保持营养、控制洪水、防止风暴、补给地 下水、支持外部生态体系、稳定小气候等属于湿地间接使用价值。湿地非使用价值是指湿地存在价 值，如生物多样性、文化遗产价值等。f 3 5 】 常见的评估湿地经济价值的评价技术【3 4 】有： ( 1 ) 直接市场价格法：是指湿地生物多样性提供的物品和服务可以在市场上贸易所产生的货币 价值，如湿地动植物产品和旅游服务等。 ( 2 ) 效率( 影子) 价格法：使用市场价格，但经过调整用于转移支付、市场不完善和政策扭曲。 如果要求均等，可以引入加权平均，非市场物品可以用影子价格计算。 娱乐价格法环境的价值( 如景观) 可由资产市场和劳力市场获得。基本的假设是：持有的资产价 值( 或工资) 反映了效益流( 或工作条件) ，可以把相关的环境价值或属性分离出来。 ( 3 ) 旅行成本法：来源于某地的环境效益的支付意愿，分析时使用货币额和人们访问该地的时 间。 ( 4 ) 生态功能法：建立资源或功能对经济产出的实际贡献的模型来测算非市场资源或生态功能 在经济活动变化方面的价值。 ( 5 ) 相关物品法：用非市场物品或服务与市场产品间的相互关系的信息来推算价值。易货法就 是依靠非市场物品的实际交换。直接代用品法简单地设定市场物品可以被非市场物品取代。间接代 用法也是依靠代用物品，但如果后者不在市场交换，它的价值是以产出变化来推算( 直接代用品法 与市场功能法相结合) 。 两南人学硕十学位论文 ( 6 ) 结构市场技术：j j 消费者的趋向来衡量支付意愿。模拟市场( s m ) 建造实验市场，在这 种市场中货币只是易手而已；应急评价法( c v m ) 建造一种推测市场，推测山谷卷人的支付意愿； 府急排序( c r ) 按环境而不是货币价值排序。 ( 7 ) 生产成本法：生态系统或臼然资源对人类产生净效益的同时，也存在因人类不合理开发利 用自然资源而带来的生态影响，即生态破坏的经济损火以及为消除这些损火而须支出的费j j ，统称 “生态代价”。 ( 8 ) 以成本为基础的评价：假设保持环境效益的成本符合其价值，测算支付意愿。间接机会成 本( i o c ) 是使用生产非市场物品所花的劳力的潜化工资；恢复成本法( r s c ) 是使用恢复生态体系 的物品或服务的成本；替代成本法( r p c ) 是使用替代环境物品和服务的人工替代物的成本；迁移 法( r l c ) 是使用迁移受威胁的社区所需的成本；避免破坏成本法( d c ) 是假设破坏的测算值就是 价值。 1 2 2 湿地评价方法 根据评价类型不同，所选取的湿地评价方法也不相同，目前国内外主要湿地评价方法有w e l 方法、湿地快速评价方法、虚拟参照湿地法，另外还有个比较具有影响的湿地评价方法是东卡罗 莱纳大学的b f n s o n 等人提出的“五步”湿地生态系统功能评价方法。下面简单介绍一下这四种常用的 湿地评价方法口1 。 ( 1 ) 妮t 方法( w 文l 锄de v a l u a t i o n1 e c h n i q u e ) w e t 方法是1 9 8 3 年开发的用于评价单一湿地的综合性评价方法( a d a m u s ，1 9 8 3 ；a d 锄u sa n d s t i d c k w e l l ，1 9 8 3 ) ，1 9 8 7 年在美国陆军兵工署的赞助下，“湿地评价技术”进一步被改进( a d 跚u sa n d o t h e r s ，1 9 8 7 ) 。w e t 运用大量湿地特征值是否出现作为湿地功能评价指标，因而不能对湿地功能作出 定量评价，只能预测湿地在景观里所处的位置允许它发挥某项特定功能的可能性( 如高、中或低) ，以 及该功能可提供多大的社会效益。 ( 2 ) 湿地快速评价方法( r 印i da s s e s s m e n to fw h l a n d s ) k e m 等于1 9 9 0 年开发了一种宏观层次上的湿地功能评价技术，其目的是评估那些广为人知的 湿地功能，它能在野外快速运用，适用于不同的湿地类型，重复性好。 ( 3 ) 虚拟参照湿地法( v i r t u a lr e f e r e n c ew e l l a l l d s ) k e n t 等于1 9 9 9 年运用野生动物观察结果对湿地功能进行评价。 ( 4 ) 水文地貌评价法( h y d r o g e o m o r p h i ca s s e s s m e n t ，h g m ) 在美国陆军兵i ：署航道实验站湿地研究计划的资助f ，b r i n s o n ( 1 9 9 3 ) 和s m i t h ( 1 9 9 5 ) 等人逐步 开发、完善了湿地功能评价水文地貌分类( h g m ) 方法，它可以对一个人尺度地理区域内的诸多湿 地功能进行定耸的、一致的评价。 ( 5 ) “五步”湿地生态系统功能评价方法 1 2 两南人学硕士学位论文 2 2 洞庭湖的演变历史 图1 洞庭湖示意图 s k e t c hm a po ft h ed o n 酵i n gl a k e 前人关于洞庭湖的成因和演变的研究很多( 黄进良，1 9 9 9 ；王秀英等，2 0 0 3 ) ，看法不尽相同，有 人认为是构造湖，有人认为是古云梦泽的残留湖，也有的认为是人为引起的长江的伴生湖。根据洞 庭湖区的地质地貌、环境变迁、人类活动等的研究分析，笔者认为洞庭湖不是单因素成因的湖泊， 而是由构造运动奠定基本格局，又叠加了江河作用以及人类活动等多因素的混成湖。 湖泊的演变是在一定的地理环境下进行的，并与地理环境相互发生作用。如补给水量的丰歉、 入湖泥沙的增减、动植物遗骸的堆积、新构造运动的强弱以及人类活动的能力大小等等，都对湖泊 的演变在不同的时期起着不同程度的作用。考虑到人类活动对洞庭湖演变的重要性，根据人类活动 对洞庭湖演变的贡献，以全新世开始为界，把洞庭湖演变分为两个阶段：即自然演变阶段和人类活动 与自然复合作用演变阶段( 苏成等，2 0 0 1 ) 。 2 2 1 自然演变阶段 第四纪开始洞庭盆地在受新构造运动影响，在外闸山地间歇性上升的同时，湖盆。卜降。其中 在早更新世时，坳陷幅度最人，此时湖盆周边断裂活动较强。中更新世时，沉积范同最人，但沉积 中心不及早更新世明显，并且沉积中心向西南迁移。晚更新世时，坳陷活动儿乎停i 卜，剑晚更新世 1 6 第二二章研究材料 由于长江上游流域的水土流失，宜昌站多年平均悬移质输沙量达5 1 4 亿t ，据1 9 5 6 一1 9 9 8 年实测 资料统计，洞庭湖多年平均入湖沙鼋= 1 6 7 2 亿t ，其中长江来沙量1 2 9 0 亿t ，占7 9 3 ，“四水”一入 湖泥沙量o 2 9 8 亿t ，占1 8 3 ，而城陵矾多年平均出湖沙量为0 4 2 0 亿t ，仅占入湖泥沙总量的2 5 8 。 淤积在湖内的泥沙每年为1 2 0 7 亿t ，占总入湖量的7 4 2 。1 9 5 2 1 9 9 5 年全湖平均淤高1 0 6 m 。淤高 速率为2 4 l c n 池，其中1 9 5 2 1 9 7 5 年平均淤高0 5 6 m ，淤高速率为2 4 3 c n 妇；1 9 7 5 1 9 9 5 年平均淤高 o 5 m ，淤高速率为2 3 8 c 胁。而且洞庭湖洲土在不同水位下变化也很大，枯水期洲土出露面积达 1 6 0 0 2 2 0 0 k m 2 ，占湖泊总面积的6 7 8 5 ；平水期洲土面积为1 1 0 0 1 5 0 0 k