盘锦双台河口湿地生态系统服务功能能值价值评价

依据能值分析理论对盘锦双台河口湿地生态系统服务功能价值进行评价.根据双台河口湿地具体情况,将生态系统服务功能划分为供给服务(包括水产品、植物资源)、调解服务(包括大气组分调解、供水蓄水、生物栖息地、降解污染)、文化服务(包括科研文化).计算得双台河口湿地生态系统服务总能值每年382.52×1019sej,能值价值1019.51亿元,其中供给服务43.77×1019sej,能值价值116.65亿元,调解服务334.17×1019sej,能值价值890.65亿元,文化服务4.58×1019sej,能值价值12.21亿元,各项服务功能价值大小顺序为:栖息地>供水、蓄水>植物资源>大气组分调节>科研文化>水产品>降解污染.双台河口湿地生态价值主要表现为生物栖息地和供水蓄水,占总价值的84.73%.

模糊数学在双台河口湿地水质评价中的应用

将模糊数学原理引入到湿地水质评价中,建立适合双台河口湿地的评价体系。利用模糊综合评判方法,对2010年双台河口湿地汛期水质进行综合评价。评价结果表明:核心区的最大隶属度为0.393,水质等级为Ⅲ级;缓冲区的最大隶属度为0.475,水质等级为Ⅳ级;试验区的最大隶属度为0.557,水质等级为Ⅳ级。从试验区、缓冲区到核心区,水体基本有逐渐转好的趋势,说明湿地对污染物具有一定的净化能力。

基于模糊数学的双台河口湿地水质综合评价

将模糊数学原理引入到湿地水质评价中,建立适合双台河口湿地的评价体系。利用模糊综合评判方法,对2010年双台河口湿地水质进行综合评价。评价结果表明,从实验区、缓冲区到核心区,水体基本有逐渐转好的趋势,说明湿地对污染物具有一定的净化能力。实际监测数据与评价结果基本吻合,说明采用方法较为适当,分析结果具有较高的可信度,客观地反应了湿地水质的情况。

人类活动对辽宁双台河口湿地生态系统影响评价

以1988年、2002年和2007年遥感影像作为信息源,选择压力—状态—响应(PSR)模型作为研究方法,建立了一套湿地生态环境评价指标体系。通过选取反映压力、状态及响应等方面的指标,在GIS技术的支持下建立了湿地空间信息数据库,对研究区湿地生态环境的动态变化进行分析。结果表明:该时期研究区人为干扰压力不断加强,造成人工湿地增加,天然湿地减少。在1988—2007年期间,研究区天然湿地减少了18 257.4 hm^2,大部分转变成农田和城市、住宅、工交用地。如果按照每年912.87 hm^2的退化速度计算,目前的12.54万hm^2的天然湿地在100年以后将基本消失。特别是近20年以来,研究区湿地内部结构和状态发生显著变化,湿地景观异质性不断增加,破碎化及退化严重。湿地对于人类活动干扰的响应是湿地面积不断减少,人类对于湿地变化的响应是建立湿地保护区。研究成果可为湿地保护、恢复以及城市规划设计等提供科学依据。

双台河口湿地生态系统物质生产服务价值评价去重复性计算研究

重复性计算在生态系统服务评价研究中是一个突出的问题,严重影响评价结果的准确性,如果不能正确地去除湿地生态系统服务价值评价中重复计算的部分,会使评价结果的可信度降低。文章在传统能值理论的能值转换率基础上,根据能值流程图,提出了能值转换系数的概念,对双台河口湿地生态系统物质生产服务价值进行了评价,以期找到合理的方法将评价过程中产生的重复性计算剔除,使得评价结果更加准确。通过对稳定系统中"分离(split)"、"反馈(feedback)"、"共产物(co-product)"3个基本机制的"预先分析"以看出,未经能值流程图预先分析的能值转换系数结果与经预先分析的结果相比,存在12%~38%的误差,预先分析后的结果更加准确。在此基础上,对双台河口湿地生态系统物质生产服务价值及重复性计算进行了评价。研究结果显示,双台河口湿地生态系统物质生产服务功能年能值价值为34.54×10^(19) sej·a^(-1),在评价过程中产生的重复性计算量为5.95×10^(19) sej·a^(-1),评价过程中重复性计算剔除率为15%,表明在对双台河口湿地物质生产服务进行价值评价时,产生的重复性计算问题不可忽视。通过对湿地生态系统服务流程图的描绘,可以有效剔除评价过程中产生的重复性计算,更加精确地量化湿地生态系统服务的价值。同时,该方法不仅适用于湿地生态系统,对其它生态系统服务价值的评价也有一定借鉴意义。

辽宁双台河口湿地生态安全评价

受人类活动强烈干扰,河口湿地的生态安全问题日益严峻。对湿地生态安全的评价研究应遵循"人—湿地"复合系统思想,文章坚持湿地可持续发展的时空观念,突出人为因素,兼顾自然因素,评价了双台河口湿地生态安全的空间状况,具体探讨了湿地核心地带生态安全的演化机理。结果表明:辽河三角洲地区生态安全水平空间差异较大,西市区、站前区为极不安全,鲅鱼圈区为不安全区,盘山县、双台子区、兴隆台区为临界安全区,老边区、大洼县为较安全区。双台河口湿地核心区所在的大洼地区,近7年来生态安全演变态势较好,由生态临界安全上升为较安全,但仍未达到理想安全状态,与周边县区生态安全等级不高有密切关系。最后提出了双台河口湿地生态安全的对策与建议。

双台河口湿地生态系统健康评价研究

为了解双台河口湿地生态系统当前所处的健康状况,采用压力(Pressure)-状态(State)-响应(Response)评价模型,运用层次分析法对该湿地的生态系统健康进行综合评价。评价结果表明:湿地生态系统健康综合指数为0.6464,整个地区的生态系统25.92%处于很健康状态,21.42%属于健康状态,19.59%属于亚健康状态,15.31%属于一般病态,17.76%属于疾病状态。评价结果表明,双台河口湿地生态系统正处于亚健康状态。

辽宁双台河口湿地能值评价

以能值理论为基础,对辽宁双台河口湿地生态系统服务进行价值评价。根据研究区的基本情况,将双台河口湿地生态系统服务划分为3大类、6小项,分别为供给服务:水产品供给、植物资源供给;调节服务:大气组分调节、水资源调节、生物栖息地;文化服务:科研文化。结果表明:双台河口湿地总能值价值为700.59亿元。其中,供给服务价值为15.10亿元,调节服务价值为670.32亿元,科研文化价值为15.17亿元。在整个双台河口湿地价值中,生物栖息地价值及水资源调节价值所占比例最大,分别为76.23%和19.44%。

盘锦双台河口湿地生态脆弱性评价研究

以盘锦双台河口湿地为研究对象,分析了该湿地的生态脆弱性,提出了以有效生态恢复措施为目的,依据该湿地生态特性及演化规律,采用"压力-状态-响应"(PSR)模型,评价了盘锦双台河口湿地的脆弱性。研究表明:目前盘锦双台河口湿地的生态脆弱性为潜在脆弱。

辽宁双台河口湿地自然保护区休闲旅游价值评估

利用旅行费用区间法(Travel Cost Interval Analysis,简称TCIA)对辽宁省双台河口湿地自然保护区的休闲旅游价值进行评估。结果表明:以2014年的旅游人数50万人为基准,当年双台河口湿地自然保护区的总休闲旅游价值为8.26亿元。其中,费用支出价值为3.87亿元,时间成本价值为2.03亿元,消费者剩余价值为2.36亿元。其评估结果可作为双台河口湿地自然保护区环境决策的重要依据,以期提高管理决策的有效性和实践性。

辽宁双台河口湿地生态系统适应性管理成效评价

对管理成效的定量评价是湿地生态系统适应性管理过程中的重要一环,评价结果可以有效指导调整的尺度和方向,推动湿地的保护与合理利用。考虑到评价过程中存在的不确定性和模糊性等特征,选择辽宁双台河口湿地为研究区,基于压力—状态—响应模型,构建了湿地生态系统适应性管理成效评价指标体系,利用层次分析法确定权重,再基于集对分析与三角模糊数耦合的综合评价模型进行评价。结果表明,双台河口湿地综合适应度为0.421 7,处于较强水平,适应性管理成效较好。其中,压力子系统适应度为0.313 8,状态子系统适应度为0.467,响应子系统适应度为0.422,三者的适应度等级都为较强。影响因素主要为降水量年际间不均衡、工业废水、生活污水排放量的增长和低效的处理率、经济产业结构的不均衡发展、湿地水资源质量、数量不过关以及社区共管建设较差,因此,仍需针对这些问题进行较大调整。

辽宁双台河口湿地沉积物中微塑料污染分布特征

河口湿地作为陆地与海洋之间的重要缓冲地带,是陆海微塑料的潜在储库。本文研究了辽宁双台河口湿地沉积物中微塑料污染情况,涵盖海水养殖区、旅游景区、芦苇沼泽区和碱蓬滩涂区。研究结果表明:4个研究区域的微塑料平均丰度分别为(296.89±139.07)个/kg(dw)、(171.56±62.82)个/kg(dw)、(152.89±21.29)个/kg(dw)和(69.33±6.80)个/kg(dw);微塑料的主要形状为片状、球状、线状和泡沫状;粒径<1 mm的微塑料占比最高,约为56.3%;沉积物中微塑料的成分以聚苯乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯为主,其次为聚丙烯、聚乙烯和聚氯乙烯;部分微塑料的表面存在马来酸酐接枝和铬等有毒物质,会引起潜在生态风险;双台河口湿地沉积物中微塑料的主要来源可能是水产养殖、旅游观光、石油开采等活动。为了更全面地探究湿地微塑料的分布特征及来源,未来需要增加湿地采样点的布设并进行长期监测。

基于不同受益者的双台河口湿地生态系统主导服务功能

由于湿地生态系统服务功能具有多样性、空间分布的不均衡性以及人类使用的选择性等特性,在人为活动和自然因素的作用下,服务功能之间会出现权衡或者相互增益的变化特征。明确不同受益者对湿地生态系统服务功能的关注程度,对制定区域发展与湿地生态保护"双赢"的政策措施具有重要意义。本文以典型滨海湿地辽宁省双台河口湿地自然保护区为研究对象,运用层次分析法(AHP)从当地受益者、省域受益者、全国受益者和全球受益者四个层次对双台河口湿地的物质生产、调蓄洪水、固碳、气候调节、大气调节、促於造陆、消浪护岸和休闲旅游等8项服务进行两两比较,并运用专家打分法进行打分。结果表明:当地受益者关注的主导服务功能为物质生产和消浪护岸两项,其权重值分别为0.2234和0.2154;省域受益者主要关注休闲旅游和气候调节,其权重值分别为0.2740和0.2230;全国受益者主要关注气候调节和大气调节,其权重值分别为0.2155和0.2150;全球受益者主要关注固碳和大气调节,其权重值分别为0.2939和0.2161。针对不同受访者社会属性特征包括年龄、收入、教育背景和职业4个方面进行分析,表明不同社会特征的受益者关注的湿地生态系统的主导服务功能并不相同。本研究为今后不同湿地生态系统服务的价值取舍及不同受益者之间的权衡提供理论支撑。

1985年以来7个时期双台河口湿地土地利用格局及其变化

选用1985年、1989年、1995年、2000年、2005年、2009年和2015年Landsat TM/ETM+/OLI影像数据,采用人机交互解译方法,对双台河口湿地进行了土地利用分类;运用遥感和地理信息系统技术,研究了7个时期双台河口湿地的土地利用格局及其变化。研究结果表明,天然湿地面积由1985年的1168.73 km^2减少为2015年的886.97 km^2,减少了24.11%。与1985年相比,2015年,芦苇(Phragmites australis)盐沼、芦苇+碱蓬(Suaeda glauca)盐沼和滩涂面积分别减少了8.86%、37.44%和72.29%,碱蓬盐沼和河流/浅海水域面积分别增加了25.80%和2.08%;人工湿地面积由1985年的62.06 km^2增加为2015年的263.86 km^2,增加了325.18%。与1985年相比,2015年,运河/沟渠面积减少了3.33%,水田、水产养殖场和水库/池塘面积分别增加了557.30%、1940.32%和40.56%。1985~2015年期间,随着时间的推移,7个时期研究区的斑块密度在不断增大,景观的香农多样性指数在波动增大,优势度指数在波动减小。

双台河口国际重要湿地芦苇地上生物量遥感估算

基于多时相的Landsat8 OLI卫星遥感数据,采用面向对象的分类方法,提取双台河口国际重要湿地芦苇分布信息。通过对归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)等6个植被指数与野外实测芦苇地上生物量数据间的统计分析,比较不同植被指数对芦苇地上生物量的敏感性,构建双台河口国际重要湿地芦苇地上生物量遥感反演模型;应用该模型对芦苇地上生物量进行遥感反演以及空间格局分析。结果表明:双台河口国际重要湿地芦苇分布面积为4.39×104hm2,约占该研究区总面积32.96%;选取的6个植被指数均与芦苇地上生物量显著相关(p<0.05),其中,以NDVI为变量的幂指数形式的估算模型为芦苇地上生物量遥感估算最优模型,模拟精度为79%,决策系数为0.76;双台河口国际重要湿地芦苇地上生物量呈东高西低和北高南低的分布格局,其平均地上生物量为4 785.5 g/m2,总地上生物量为2.06×106t;本研究结果可为双台河口国际重要湿地生态系统管理和生物多样性保护提供数据支持与科学指导。

湿地高质量保护的盘锦思路

盘锦拥有世界上最大的红海滩湿地和亚洲最大、世界第二大的芦苇荡,荣获“国际湿地城市”称号,享有中国“湿地之都”的美誉。其中,双台河口湿地入选“中国十大魅力湿地”,被列入国际重要湿地名录;辽河三角洲湿地入选“中国最美六大沼泽湿地”。经过几十年的保护和发展,除水稻田外,盘锦的各类湿地面积达24.96万公顷,占全市面积的60.84%。其中,自然湿地面积21.65万公顷,占湿地面积的86.75%;人工湿地3.31万公顷,占湿地面积的13.25%。积极探索湿地高质量保护的新路径,做到湿地高水平保护和经济高质量发展,做大湿地文章,共享环境红利,对提升盘锦核心影响力和竞争力具有重要意义。

基于最优极化特征组合的SAR影像湿地分类

快速、准确的湿地地物分类是实现湿地精准监测的基础。为进一步研究湿地地物显著极化特征对分类结果的影响,提出了基于最优极化特征组合的SAR影像湿地分类方法。该方法利用箱型图等方式,在特征选择因子等准则下从多种极化分解方法选择最优极化特征进行组合,并在此基础上实现分类。首先,为了简化极化合成孔径雷达(Polarimetric Synthetic Aperture Radar, PolSAR)影像并降低其斑点噪声,对互易处理后的极化SAR影像进行多视化和精致Lee滤波。然后,进行6种极化分解,得到多种极化特征。再之,利用箱型图、Cloude-Pottier平面散点图和均值散点图详尽分析上述极化特征和双台河口湿地典型地物散射机制间的相关性,并据此在特征选择因子、特征判断因子、H/α平面等和均值标准差的准则下选择最优极化特征组合。最后,以上述最优极化特征组合为输入,设计支持向量机(Support Vector Machine, SVM)分类器,实现湿地的最优分类。本文以辽宁省盘锦市辽河入海口双台河口湿地为例,采用2016年7月的C波段Radarsat-2全极化数据验证最优极化特征组合的有效性。结果表明:①Cloude-Pottier分解的H、A和α、MCSM(Multiple-Component Scattering Model)分解的表面散射、Pauli分解的T33与Yamaguchi3分解的表面散射和二面角散射为最优极化特征;②使用最优极化特征组合不仅可以减少极化特征冗余,还可以提高各湿地地物的生产者精度、分类总精度及Kappa系数,其中各湿地地物的生产者精度提高1%~5%,分类的总精度可达到94.25%,Kappa系数达到93.63%。