2019-2022年天津北大港湿地遥感分类数据集

湿地是地球上最重要的生态系统之一,具有净化水质、维持生物多样性等重要功能。由于湿地具有特殊的水文和植被特征,传统的监测方法难以对其进行测绘和管理。随着大数据和云计算的兴起,GEE(Google Earth Engine)为长时间序列的数据处理提供了可能。本研究基于GEE平台,结合Sentinel-1雷达影像和Sentinel-2光学影像,利用随机森林分类算法对天津北大港湿地进行信息提取,探讨多源遥感数据和时间序列特征对天津北大港湿地分类的重要性,并最终得到2019–2022年天津北大港湿地遥感分类数据集。经实测数据验证,分类结果的总体精度为95.35%,符合精度要求。本数据集可为天津北大港湿地保护和管理提供科学依据。

北大港湿地自然保护区生态环境保护现状及对策

随着北大港湿地自然保护区实施水环境改善、野生动植物保护恢复、栖息地联保联护等湿地生态环境保护项目,湿地生态功能稳定向好,但是湿地保护资金依赖政府投入,湿地生态利用价值和社会效益潜力还未得到释放。为此提出应培养专业人才,引入效益优良社会资本,合理地利用湿地生态资源,以实现北大港湿地自然保护区自然生态和环境保护的良性循环发展。

北大港湿地生物多样性保护现状及对策建议

介绍了天津市北大港湿地自然保护区自然环境及生物多样性现状,同时分析了北大港湿地生物多样性面临的主要威胁,包括:外来物种入侵严重;人为活动较为频繁;湿地生态用水缺乏稳定保障。在此基础上提出了相应的保护对策,主要包括:完善保护区管理保护体系;增强外来入侵物种监测管理;实施水环境治理和水生态修复;构建多元化监测体系等。

互花米草入侵对土壤理化性质及养分含量的影响

互花米草作为外来入侵物种,其大量繁殖严重影响了湿地土壤结构和养分含量,危害湿地生态系统的稳定性。通过野外调查收集了天津北大港湿地自然保护区不同入侵程度的互花米草土壤,并测定了土壤绝对含水率、pH值、电导率和容重4种理化指标和总碳含量、总氮含量和总磷含量3种养分含量指标,结果表明:就理化性质而言,互花米草入侵对土壤绝对含水率无显著影响,但可显著影响土壤pH值、电导率和容重;互花米草入侵后,土壤pH值显著下降,土壤电导率显著升高,土壤容重显著降低;就养分含量而言,互花米草入侵对土壤总碳含量、土壤总氮含量和土壤总磷含量均存在显著影响;完全入侵阶段土壤的总碳含量、总氮含量和总磷含量均最高;从土壤氮、磷、钾化学计量学特征来看,互花米草入侵对土壤C/N和土壤N/P均存在显著影响,完全入侵阶段的土壤C/N最大,未入侵阶段和初步入侵阶段的N/P相对较高。

北大港湿地自然保护区生态环境质量评价

通过2006年秋季对北大港湿地进行的土地利用/土地覆盖现状调查,并结合对湿地核心区-北大港水库进行的鸟类、鱼类、植被状况、空气、水质、土壤状况等调查,采用张峥等人提出的多样性、代表性、稀有性、自然性、稳定性和人类威胁等6项指标组成的湿地生态环境评价指标体系,对北大港湿地生态环境质量进行了评价。结果表明,北大港湿地生态环境评分值R为67.7分,生态环境质量处于一般水平,生态环境面临着一定的威胁。因此,今后要加大对北大港湿地生态环境的保护与管理。

天津北大港湿地鸭科鸟类调查

为了解天津北大港湿地的鸭科鸟类种类，2004年11月～2008年3月采用定位观察和线路调查相结合的方法，用计数法和网格计数法取得鸟类种类和数量，并对所得数值采用频率指数估计法，结果为鸭科鸟类8属24种。旅乌24种，占总种数的100％；冬候鸟4种，占总种数的16．7％；留鸟1种，占总种数的4．2％。古北种13种，占总种数的54．2％；全北型9种，占总种数的37．5％；古北-东洋种2种，占总种数的8．3％。明确豆雁（Anser fabalis）、赤膀鸭（Arias strepera）、绿翅鸭（Anas crecca）、绿头鸭（Anas platyrhynchos）、斑嘴鸭（Arias poecilorhyncha）和斑头秋沙鸭（Mergellus albellus）6种为优势种。Shannon-Weiner多样性指数（H＇）：春季〉秋季〉冬季〉夏季。有国家二级保护鸟类4种。

北大港湿地东部多环芳烃沉积记录与来源分析

利用GC/MS法分析研究了北大港湿地东部沼泽水域沉积物岩芯样中16种多环芳烃(PAHs)含量与组成的垂向分布特征,并对其来源进行了分析。结果表明,沉积物岩芯中PAHs含量在(18.1~821)×10^-9之间,岩芯上段PAHs以5~6环高分子量组分为主,中段和下段则以2~3环组分为主。20世纪50年代以来,北大港湿地PAHs含量显著升高,峰值出现在20世纪50年代中期至60年代中期,比国内多数地区峰值出现时间更早,而20世纪80年代以后PAHs含量再次处于增长态势。根据成分组成和产业发展分析当地不同时期PAHs的来源,20世纪50年代以前,PAHs主要来自于长距离输送和薪柴的低温燃烧,此后则是以湿地周边化石燃料的不完全燃烧为主。北大港湿地的PAHs污染明显受到20世纪50年代以来人类生产活动的影响,化石燃料的不完全燃烧是主要来源,大港油田开采泄漏的影响则不显著。

基于生态价值理论的北大港湿地价值研究

指出了北大港湿地为人类和生态系统提供了重要的产品和服务功能,但由于人类对其价值认识不足,给湿地的可持续发展造成了一定的影响。结合北大港湿地生态系统的结构和功能,将北大港湿地的价值分为了大气调节价值、气候调节价值、蓄水调节价值等10类,核算了北大港湿地的总价值。计算结果表明:北大港湿地的价值为26.6亿元,其中生态价值占比52.2%。北大港湿地的主导功能为生物多样性保育功能、文化教育功能和生物产品供给功能。水资源匮乏和人类扰动均可能造成北大港湿地生态价值损失,因此开展北大港湿地的可持续发展研究意义重大。

遥感技术在北大港湿地生态监测中的应用

以天津北大港湿地遥感数据为基础,在遥感和地理信息系统技术支持下,分析了1986-2006年北大港湿地自然保护区生态环境的动态变化,揭示了北大港湿地20年来景观生态环境的空间演变过程,探讨了湿地保护区变化以及自然和人为因素对湿地生态系统的影响。

天津北大港湿地东方白鹳和白琵鹭迁徙停歇期的种群动态

为了探究珍稀鸟类东方白鹳和白琵鹭在天津北大港湿地自然保护区内的迁徙停歇规律,2013年10月至2016年12月,采用观测计数方法,对2种鸟类在保护区内迁徙停歇期的起止日期、种群数量变化以及与日极值温度的关系进行初步研究.结果发现:东方白鹳春秋2个季迁徙季在北大港湿地的平均停留时间分别为(47.00±21.07)d和(51.00±5.94)d;白琵鹭春秋2个季迁徙季的平均停留时间分别为(156.33±8.14)d和(48.33±15.31)d.春季迁徙季东方白鹳离开时的最高和最低温度均显著低于白琵鹭离开时的数值;秋季迁徙季东方白鹳到达时的最高和最低温度均显著低于白琵鹭到达时的最高和最低温度.春季东方白鹳和白琵鹭大批迁来的日期随同期温度的升高而逐渐提前;秋季则随着同期温度的降低而逐渐提前.

天津市北大港湿地及周边生态地质环境脆弱性评价

北大港湿地是天津市面积最大的滨海湿地,在保护生态环境、生物多样性以及调节气候等方面具有重要作用。本文基于对北大港湿地及周边生态地质环境条件的梳理,选取湿地水涵养状态、水文地质条件、水土环境质量、生物多样性以及人类工程活动等多个评价因子,利用傅勒三角形法确定各评价因子的权重,采用综合指数法对北大港湿地及周边生态地质环境脆弱性进行了综合评价。结果显示,北大港湿地及周边可划分为生态地质环境脆弱性高区、中等区和低区3个区,其中独流减河下游泄洪区西区、太平镇养殖区及沿海滩涂一带等处于生态地质环境脆弱性高区;独流减河河口处、万亩鱼塘、北大港水库大部分区域、钱圈水库、沙井子水库、子牙新河和北排水河等处于生态地质环境脆弱性中区;北大港水库西部和马厂减河一带处于生态地质环境脆弱性低区。

天津北大港湿地摇蚊幼虫多样性分析及水质评价

为了解天津北大港湿地摇蚊幼虫的群落结构以及与环境之间的关系,于2015年7月至2016年4月分四次对北大港湿地摇蚊幼虫群落进行了季度采样调查.共采集到摇蚊幼虫13种,隶属于3亚科11属.摇蚊幼虫的密度和生物量表现为冬季>春季>秋季>夏季.毛尖小摇蚊(Microchironomus deribae)以及巴比雕翅摇蚊(Glyptotendipes barbipes)为该区域的优势种,且具有明显季节性.通过Shannon多样性指数和BI生物指数的计算方法对北大港湿地的水质情况进行了综合评估,结果表明该湿地的水质等级为中度污染.

北大港水库水体时空变化特征及其驱动力因素

针对全球变暖以及人类活动引起的湿地水体退化问题,以北大港水库为对象,在Google Earth Engine平台上对Landsat-8遥感影像进行CART决策树分类,得到2013—2019年各月水体分布结果,并对水体时空变化特征及其驱动力因素进行分析.结果表明:①北大港水库水体主要分布于水库中部及东南部的永久性水域以及东北部及西南部的季节性沼泽.②水体面积时空变化显著,在时间尺度上呈现增减交替的变化趋势,夏季水体面积最大,平均水体面积为106.2 km2,秋季水体面积最小,平均水体面积为82.67 km2.空间分布上呈现东多西少的分布特征,水体面积总体呈现夏季向水库东北部及西南部的季节性沼泽扩大,秋季向水库中部及东南部永久性水域缩小的变化趋势.③滨海湿地水体面积的变化主要受自然因素和人为因素影响,其中自然因素包括气温和降水量,人为因素为环境补水工程的实施.水体面积与气温和降水量的相关性分析结果表明,降水量的变动是导致湿地水体面积改变的主要自然因素.环境补水工程的实施可以短期内迅速提升水体面积的大小,当实施二次蓄水工程时,水体面积的增加速度逐渐减慢,直至增加的水体面积达到饱和.

天津北大港湿地自然保护区植物区系多样性研究

北大港湿地自然保护区位于天津市东南部的大港区,本次调查高等植物共有174种,占天津植物区系的12.80%(天津市高等植物共1359种),其中野生植物153种,人工种植植物21种。该区域湿地植物区系特征明显,主要表现为:植物区系成分复杂多样;地理成分多样,植物区系联系广泛;优势种多、覆盖度大等等。同时,北大港湿地自然保护区地理成分复杂,属的分布以世界分布类型为主,其中世界分布属31属,占湿地总属数的23.67%,在所有属中所占比重为最高。此外,在本次北大港湿地植被调查过程中,发现了3个物种在2004版的《天津植物志》中未被收入,通过科考确认3物种在天津有分布。

北大港湿地自然保护区总体规划实施情况研究

该文介绍了《天津市北大港湿地自然保护区总体规划(2017—2025年)》的实施目的和主要规划内容,总结了规划实施以来的进展与成效,包括全面退出湿地内生产经营活动、改善水生态环境、加强湿地保护修复、加大野生动物保护、深化科学研究、广泛进行野生动物保护宣传教育等,提出保障规划实施资金、调整保护区范围和功能区划、抓好野生动植物保护、探索生态旅游等对策建议,以期推进未来规划的实施。

建设环保宜居城市 提升滨海发展活力

现代城市的发展不再只简单地追求GDP的增长,而是愈发追求城市发展的软实力,诸如文化、环境、居民幸福度等,而环境在城市的发展过程中又有着举足轻重的地位,如何改善城市环境已经成为社会各界共同努力的一个目标。提出规划建设南港工业区、加强对北大港湿地等的保护、发挥中新天津生态城的引领示范作用、利用自然条件促进清洁能源发展等举措,旨在建设环保宜居城市,提升滨海新区发展活力。

北大港湿地自然保护区植物群落β多样性及其与α多样性关系研究

β多样性是生物多样性的重要组成,描述不同群落间物种组成差异,由物种替换和丰富度差异两部分组成,其形成机制也是恢复生态学的研究热点.以北大港湿地自然保护区植物群落为研究对象,揭示其β多样性特征.结果表明:(1)β多样性样方贡献度低的样地集中于万亩鱼塘和沙井子水库,植物群落特异度较低,物种较为均质单一.而北大港湿地核心区的群落组成特异度高,植被恢复效果好,应重点加强该区域的植被监测.(2)碱蓬(Suaeda glauca)、芦苇(Phragmites australis)、狗尾草(Setaria viridis)和盐地碱蓬(Suaeda salsa)变化会显著影响到β多样性现有格局,是北大港湿地的重要生态指示种.(3)在物种替换和丰富度差异中,北大港湿地植被β多样性以物种替换为主,占比64.09%,而丰富度差异占比35.91%,因此在制定植被多样性保护管理措施时,需要重点保护多样性替换度高的区域(.4)物种替换与物种丰富度、Shannon熵指数、Pielou均匀度指数、Shannon均匀度指数和Simpson均匀度指数呈显著负相关.

北大港湿地动态变化特征研究

北大港湿地位于天津市东南部,具有典型的湿地特征和多种生态环境和社会服务功能。在各种因素的影响下,北大港湿地生态系统严重退化,湿地功能也随之减弱。研究北大港湿地动态变化特征对于改善湿地生态环境质量,提高天津市生态系统的健康水平具有重要意义。本文在3S技术的支持下提取了北大港湿地2000年-2008年的水体、植被和土地利用信息,分析并总结其动态变化特征,在此基础上提出湿地保护和持续发展的对策和措施。研究表明:①2000年-2008年研究区的水资源、植被资源和土地利用都发生了很大变化;②随着水资源的匮乏,湿地植物群落退化,有向盐渍化过渡的趋势。9年来,湿地植被长势呈现从好转到恶化的趋势,这种变化与湿地水资源量变化密切相关;③2000年-2008年研究区湿地变化呈现自然湿地人工化,人工湿地城市化两大特点。据此提出:尽快建立湿地生态用水保障机制,实现湿地-保护-利用-开发-致富-提高-保护……湿地的良性循环是北大港湿地生态改善的有效途径。

天津北大港湿地秋季浮游植物群落结构特征

2014年秋季对北大港湿地水体的浮游植物群落结构进行了初步研究。结果表明在北大港湿地共发现浮游植物57种,其中绿藻门(21种)>硅藻门(17种)>蓝藻门(12种)>裸藻门(4种)>隐藻门(2种)>甲藻门(1种),优势种有微囊藻、念珠藻、席藻和螺旋藻等,螺旋藻优势度最大,为0.499;北大港湿地秋季浮游植物细胞密度介于9.35×10~5 cells/L^14694.35×10~5 cells/L,平均密度为3085.05×10~5 cells/L;北大港湿地秋季浮游植物Shannon多样性指数(H')在0.78~2.57,平均值为0.44,水质属于轻-重污染水平;北大港湿地秋季浮游植物群落可分为河口型群落、流水型群落和静水型群落3大类;各采样点生态环境及水体流速的不同是影响浮游植物群落分布的主要因素。

天津市北大港湿地自然保护区的鸟类多样性

天津市北大港湿地自然保护区是东亚—澳大利西亚候鸟迁徙的必经之地。因为拥有丰富的水鸟资源,天津市北大港湿地被列为国际重要湿地。2017年3月至2019年11月,对北大港湿地的鸟类进行了野外调查,结合文献资料和观鸟记录,在北大港湿地共记录到鸟类22目57科279种,其中有水鸟9目18科142种;在279种鸟类中,有国家一级重点保护鸟类11种,有国家二级重点保护鸟类36种,有3种、8种和14种鸟类分别为世界自然保护联盟(The International Union for Conservation of Nature,IUCN)受威胁物种红色名录中的极危物种、濒危物种和易危物种,有10种和29种鸟类分别为濒危野生动植物物种国际贸易公约(Convention on International Trade in Endangered Species,CITES)附录I和附录II的物种;从居留型上看,有留鸟19种、旅鸟174种、夏候鸟52种和冬候鸟28种,旅鸟和候鸟物种数量之和占记录到的鸟类总物种数量的91.04%,体现了北大港湿地作为迁徙候鸟重要栖息地的特点。北大港湿地水鸟群落的Shannon-Wiener多样性指数的最大值为3.064,表明该湿地的水鸟群落具有较高的物种多样性。加强对北大港湿地的保护和水鸟监测力度,可以为该国际重要湿地的可持续发展和该区域世界自然遗产地的申报提供科学依据。