（生态学专业论文）上海大莲湖湖滨带湿地修复效果评价及关键因子分析.pdf

m a s t e rt h e s i s2 0l l s c h o o lc o d e ：l0 2 6 9 s t u d e n ti d ：51 0 81 3 0 0 0 8 9 e n s tc h i n nn o r m n l u n 如e r s 蛔 e c o t o g i c n l 啦c t s 口n dk e y 如c t o r 口n n b s i s 叮 t n k e s i d ew e t t n n d sr e s t o r 倪t i o ni nd 倪t i 倪nl 仉k e ， s h 倪n g h n i d 印口砌l 鲫f ：坌缨叁豇垦缝墅妇丝 蚴，壁垒丝理 r e s e n r c hf i e l d ：塾垒 l ! 堡堕毽星q l q g ) ! 脚p n 妇d ，：f ：! ：2 五! 丝兰丝g2 塑丝盘垒丝 卸眈口刀f ：隧迓 舢98洲0舢40川9iii_y 厂 华东师范大学学位论文原创性声明 一论圭勰黑燃矬范大 郑重声明：本人呈交的学位论文叙豫洋气处匙叹堋锣峰，是在华东师范大 学攻读西生博士( 请勾选) 学位期间，在导师的指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。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。 作者签名：墨j 兰 日期：矽1 年幻 日 华东师范大学学位论文著作权使用声明 旦溜天盘绷溯琅噜多宅垲俜殳 敦粜；即i i 良失弛易嘲系本人在华东师范大学攻读学位期间在导师指导 下完成的够冶博士( 请勾选) 学位论文，本论文的研究成果归华东师范大学所 有。本人同意华东师范大学根据相关规定保留和使用此学位论文，并向主管部门和 相关机构如国家图书馆、中信所和“知网”送交学位论文的印刷版和电子版；允许 学位论文进入华东师范大学图书馆及数据库被查阅、借阅；同意学校将学位论文加 入全国博士、硕士学位论文共建单位数据库进行检索，将学位论文的标题和摘要汇 编出版，采用影印、缩印或者其它方式合理复制学位论文。 本学位论文属于( 请勾选) ( ) 1 经华东师范大学相关部门审查核定的“内部 或“涉密 学位论文宰， 于年月 日解密，解密后适用上述授权。 ， 2 不保密，适用上述授权。 导师签名地 本人签名羔造 训年6 月调 卜 昱迪硕士学位论文答辩委员会成员名单 姓名职称单位备注 王小明教授华东师范大学主席 张恩迪教授华东师范大学委员 徐宏发教授华东师范大学委员 华东师范大学2 0 l l 届硕士学位论文 摘要 长期以来，日益上升的人口压力导致人类对土地的需求也日趋扩大，而对湿地 资源的掠夺式开发利用和工业废水的污染带来的环境问题不仅造成了湿地生物多样 性的丧失和湿地环境的日趋恶化，也大大降低了生态系统的稳定性，并使湿地成为 退化最严重的生态系统之一。为了缓解湿地退化对人类生存环境和生物多样性造成 的损害，人工的湿地恢复成为了一种重要的方法。湿地恢复是指通过生物、生态技 术或生态工程对退化或消失的湿地进行修复和重建。目前多个国家已经开展了湿地 恢复理论和方法的研究，但从生态系统角度出发，综合环境因素、生物多样性因素 及社会因素进行湿地恢复评价及恢复技术探讨的研究还比较欠缺。 淀山湖区域是黄浦江上游重要的水源地，提供了水源涵养和水质净化、土地资 源储备、生物多样性保育等功能。为了应对该区域日益严重的环境恶化问题，贯彻 上海市“十一五”规划纲要中关于黄浦江上游水源地的保护计划，开展了以大 莲湖为核心的“上海西郊淀山湖湿地生态恢复区 湿地修复工程。本研究于2 0 0 8 年1 2 月2 0 1 0 年6 月，在大莲湖修复示范区，通过对比修复工程前后土地利用 方式、植被、生物多样性( 鸟类两栖及爬行类) 、水质及人口社会等指标的差异， 定量评估工程的修复效果；选取水质和两栖动物两个影响湿地环境和生物多样性的 重要指标进行重点分析，找出影响水质和两栖动物多样性的关键因子，并在此基础 上提出湖滨带湿地环境修复和生物多样性保育的技术和策略。大莲湖湖泊湿地受损 现状在淀山湖甚至太湖流域都具有典型性，因此该修复试验研究的展开将为淀山湖 区域以及太湖流域湖滨带湿地的修复提供科学依据和典型示范。 本研究主要结论包括： 1 ) 从土地利用和植被的情况来看，随着工程的实施，实验区内土地利用由主 要以人工养殖鱼塘和林地为丰的人工湿地( 人工鱼塘占5 0 ，林地占2 5 ) ，转变为以 华东师范大学2 0 ll 届硕士学位论文 开放性水域和乔灌草相结合的半自然状态下的自然湿地( 明水面面积占3 0 9 6 ，各类植 被群落占5 0 ，人工鱼塘完全消失) ，植被从只有片段化林地转变为乔木、灌木丛、 草本植物及各类水生植物相结合的格局。实验区由以前人类主导的人工鱼塘湿地转 变成了半自然状态下的自然湿地，生态系统的生境结构和植被的配置更加符合自然 湿地的要求，为生物多样性的恢复提供了良好的基础。 2 ) 从鸟类变化来看，施工之前，实验区内共记录到鸟类6 5 种，隶属1 1 目2 7 科；在工程一年后共记录到鸟类7 1 种，隶属l l 目3 2 科；工程后鸟类群落多样性 和均匀性比工程前有了显著提高，优势度指数有所下降；从鸟类生态类群组成来 看，涉禽和鸣禽在工程前后都是优势群，在工程后修复的目标鸟类雁鸭类新增 加6 种，并新纪录到猛禽2 种，并在2 0 0 9 年9 月份发现上海市新分布物种白胸翡 翠4 只。这说明工程后的生境和植被配置能更好地起到鸟类生物多样性保育的效 果。 3 ) 从两栖爬行类变化情况来看，工程后记录到两栖动物2 科3 属5 种共9 0 2 只，显著多于工程前的5 5 8 只，并且五种蛙类的数量都比工程前提高；爬行类共调 查到3 科7 种，工程后个体总数( 2 9 只) 也多于工程前( 2 7 只) 。 4 ) 对水质主要指标的具体变化分析，修复后水体中叶绿素a ( c h l a ) 、含氮指 标、总磷( t p ) 、化学需氧量( c o d ) 、溶解氧( d o ) 等指标均有显著下降( p 0 0 5 ) ，e l e v e nn e ws p e c i e s w e r er c c o r d e da r e rp 叫e c t ，t i l es h 锄啪一w i e i l e ri n d e x 假，) 锄dp i e l o ui l i d e x a l s 0 s h o w e das i 印i 6 c a n ti i l c r e a s ea r 盯r c s t o r a t i o n ，t l l et o t a lm m l b e r 卸ds p e c i e so ft 1 1 e v 华东师范大学2 0 1l 届硕士学位论文 t a r g 鼬e ds p e c i 髓- g e e s e 姐dd r u c k sg o tas i 嘶丘c a mi n c r e 弱e ( 6s p e c i e sn e wr e c o r d e d ) ， a l s ot 、) l ，o s p e c i 鼯o fr a p t o r sw c r c w l yr e c o r d c da n dn e wd i s t 曲u t i o nb i r d 胁幻，d 刀 s 删m p 船纽w a sf 0 1 m dh e r ea f t e rt h ep 删e c t i naw o r d ，t h eh a b i t a t sa n dv e g e t a t i o n d i s t r i b u t i o nc 髓g i v ea p o s i t i v ei l n p a c to nn l ec o 船e r v a t i o no f b i r dc o m m u n i 够 3 ) o n l ep a r to f 锄p l l i b i 纽sa n dr 印t i l 懿，a f i 盯t h ep i l o tp 叫e c t ，t w of - a m i l i e s 吐l r e e g e i l e m f i v c s p e c i e s 觚dt o t a l l y9 0 2i i l d i v i d m l so fa m l 蛳b i 锄s 、阳r e r e c o r d e d s i 鲥f i c a n t l yh i g l l e rt l l 觚5 5 8i n d i v i d u a l sb e 岛r ep r o j e c t ，a l m en 咖曲e ro fe a c hk 砌o f 抽p h i b i 懿a r e rm cp r o j c c tw 骶h i g l l e rt h 锄t l l a to f b e f o r ep r o j c c t ；t o t a l l y3 i l i e s 7 s p e c i 鹤o f 托p t i l e sw e r er e c o r d e 也锄d 也ei n d i v i d u a l sa f i e rt h ep r o j e c tw 弱l l i 酉埘t l l a n t l l a to f b e f o r ep r o j e c t 4 ) b 船e do nn l e 龃a l y s i so fw a 衙q u a l 时p 觚吼e t 哪，a f i e rp r o j 毗圮c t e n to f c h l a ，t n ，n h 针，n 0 3 一，t ec o d ，d os i 印i f i c 觚t l yl o w e rt h 孤证l a to f b e f o r ep 叫e c t ( p 0 0 5 ) t h a tm e 觚sa r c rt l l ep 叫e c t ，t h ep o l l u t i o ns o u r c 髂h 嬲b e e nac e r t a i nc o n t m la n d t h ed 钮s 时o f o 塔a i l i c sd e c 觞e ds i 鲥f i c 锄n y 5 ) a c c o r d i n g t ot l l ec h a r a c t e r so fd a l i 觚l a k ew e t l a n de c o s y s t e m ，as e to fe c o s y s t e m h e a 鹊s e s s m e i l t h 硒b e 吼d e v e l o p e d h l2 0 0 8 ，m e 咖吨玳h e a l n li n d e x ，f i l l l c t i o nh e a l m i i l d e xa n dc o m p r c h s i v eh e a l 廿li n d 懿w e 托r e s p e c t i v e l y9 7 5 ，1 7 锄d1 1 4 5 ，锄di l l2 0lo t l l e s et h r c ei n d e x 嘲l 4 2 6 ，9 2 5a n d2 3 5lc 0 鹏s p o n d i n 羽y i l l2 0 0 8t l l eh e a l ml e v e lo f t l l i sa r e a 啪si nav e d ，b a dc o n d “i o l l 锄dd u et ot h e 证l p l 锄e n t a t i o no ft h er 印a i r m e a s u r e si i l2 0 1 0 ，t l l eh e a l t ho fm ee c o s y s t e mi m p r o v e dal o t ，b u ts t i l ln o ti nab e s t c o n d i t i o n ；舔t l l es 骶s so fh u m 锄a c t i v i t y ( p r e s s u r ei n d e xi n2 0 1 0w 嬲2 1 3 4 ) d e c r e a s i l l g 伊a d u a l l y 觚dt l l e i i l l p r 0 v e m e n t o f m a i l a g e m e n t 锄d r e g u l a t i o n s 丘o m m e 9 0 v e n l 】m e n t ( r e s p o n s ei n d e xi n2 0l0w 鹤l8 4 ) ，t l l ef i l n c t i o 璐o fd a l i 锄l a k e s i d ew e t l a n d w i nb e c o m em o r ee 妇e c t i v e v i 华东师范大学2 0 1 1 届硕士学位论文 6 ) b y 锄a l y z i i l gt l l ek e yf i a c t o 塔t 1 1 a ta f f tt h ew a t e rq u a l i t 弘s o m ed e t a i l sa r c 弱 f 0 i l o w s ：t h ec o n t e n to fc u a 粗dc o ds h o w e das i 嘶f i c 枷p o s “i v ec o r r e l a t i o n 谢mt p i 1 1 s t e a do f t n ，s 0t pw 嬲也c 啪s ti m p o n 觚tl i l i l i t i n gf a c t o ri nt l l i sa r e a f r o mt h j sp o i n t ， w a s t ew a t e rf b mr c s i d 觚a la r e 如i n d u s t 叮a r c aa n da 鲥c u l t u 聆r e g i o ns h o u l db e c o n t r o l l c dt 0p r e v e n to 唱a n i c sw i mpe l 锄e n te n t e r i n gi n t 0t 1 1 ew a t e rd i r c c n ma l s 0m e b o t t o ms c d i i n e mp l a y c dav e 拶i n l p o r t 锄tr o l ei nt h ep 嘶f i c a t i o no fw a t c rq 吼l i 劬吐l e d e p t l lo fs e d i m e n ts h o u l db ec o n t r o l l o da p p r o p r i a t e l yt 0r e d u c et l l er e l e a s eo fo r g a i l i c s ； a q u a t i cp l 柚t sw e r ea l s oa f a c t o rt l l a ta n c c t e dn l eb a l 锄c eb e t w e e nn ，p 7 )b y 觚a 1 ) ，z i n gt l 圮h a b i t a t l 鳅i o np a n c n l so f 觚l p h i b i 粕p o p u l a t i o ni i ld a l i 觚 l a k cw e t l 锄d ，s o m ed e t a i l e d 豫m l t sa r e 硒f o l l o w s ：t h cn u i n b e 瑙o fs p e c i 鼯a n d i l l d i v i d u a l sw e r el o w e ri nt h ec o 枷c t e dw c t l a n ( 1 st h 锄m a ti nt l l en a n l r a lw e t l a n d ；f a c t o r o f h u m 锄d i s t u r b a n c es h o w e dan e g a t i v ec o n e l a t i o nw i mt h ed i s t r i b u t i o no fr 绷口 砌z 刀d 幽口，缸，足刀辔r d 朋口c 材肠纽锄d 肘玉册力妇d ，- m 口幻；a n dt l l e n m n b e 塔o fb 咖 韶御幻船p o s i t i v e l yc o 玎e l 绯通w i d lp r o p o n i o no fb a 玳：n ( p 8 06 0 一8 04 0 - 6 02 0 - 4 0 2 0 压人口密度 8 0 0 l 【l n 2 力 人口素质( 文盲 3 0 率) 状 态 工业污染 农业及生活污 染 生 湿地受 境威胁程 指度 标 环 境 指 标 斑块丰 富度 植被丰 富度 c o d c h l a t n t p 距离污染距离污染距离污染源距离污染源距离污染源非常近 源非常远源较远有一定距离较近 。 8 未受扰动 的原始植 被，盖 度 8 0 i 6 8 轻微扰 动，有个 别外来物 种，盖度 6 0 一8 0 i i 农药化肥使 用率5 0 9 6 ， 生活污水适 当处理 有轻度的围 垦、人为干 扰和外来物 种 4 6 中等覆盖混 合有原始的 引入的物 种，盖度为 4 0 一6 0 农药化肥使农药化肥使用率 用率较大，1 0 0 9 6 ，生活污水基本 生活污染较小处理 少处理 深度围星，使地面临被破坏的威 人为干扰严胁 重 2 4 2 扰动较强光秃地或零星植被， 烈，且多为盖度 1 0 9 6 为优势种，卜1 0 为常见种， 转型鱼 塘 稻田 人工鱼塘 旱地 林地；林地、人工鱼塘、旱地中的优势种均为中华蟾蜍 ( 肋而韶聊r 锄i 7 曲和泽蛙( 砌擒- 切口c 妇r f 曲，稻田的优势种为中华蟾蜍、泽蛙 和黑斑蛙( 尼刀f g m 黝c “如锄，转型鱼塘优势种为中华蟾蜍、泽蛙和金线蛙( 尼 脚r