湖泊湿地生态退化原因剖析与修复策略

湖泊湿地是湿地的重要类型,在自然生态系统中发挥着涵养水源、滞污造淤、净水防蚀、调洪防涝、观光游赏、生物多样性维持等重要功能,是各种鸟类和底栖动物的栖息地。湖泊湿地依然存在着湿地遭受侵占、水体富营化、植被简单化、生物多样性降低、生态服务功能价值下降等问题,成为制约地方经济可持续发展的症结。该文通过查阅文献资料,剖析了各地湖泊湿地的生态退化的状况,归纳了湖泊湿地生态退化的环境诱因,评述了当前湖泊湿地生态修复工程中存在的问题与不足,并对未来湖泊湿地生态保护与修复研究工作提出了的策略和建议。

辽西地区生态退化主要成因及水土保持生态修复技术

辽西地区生态退化问题一直是困扰当地发展的重要因素,水土流失、植被覆盖率下降,土壤退化等问题如不能及时采取修复技术,那么辽西地区最终将失去生态屏障功能,应给予高度重视。为了遏制生态环境持续退化,当地政府部门采取了相应的修复技术与措施,例如退耕还林、改良坡地、建设水保林防护区等,都在一定程度上改善了生态退化情况,起到了良好的水土保持功能,并取得了一定的成绩。为了进一步实现生态保护目标,还应该重视持续发挥各项生态修复技术手段功能,从而改善生态环境质量。

基于土壤水分和盐分含量变化的滨海湿地盐地碱蓬生态退化诊断

水分和盐分是滨海湿地土壤环境因子的综合表征,是控制盐地碱蓬生长的关键因子。选取江苏盐城滨海湿地的盐地碱蓬(Suaeda salsa)为研究对象,结合野外调查和室内实验的方法,测算分析不同生长环境条件下盐地碱蓬种群和个体形态与土壤水分和盐分含量之间的关系,诊断其生态退化程度。结果表明:土壤水分和盐分与盐地碱蓬的生长状态关系密切,是决定种群密度、盖度及个体高度、根长、一级分枝数、单株盖度的关键因子。正常状态盐地碱蓬区的土壤含水量w稳定在18.61%~32.18%之间,电导率稳定在2.53~20.33 mS·cm^(-1)之间,成熟期种群平均密度为44株·m^(-2),植株株高与根长分别为14~23和12~20 cm,分枝多且单株盖度高,生态指数区间为[0.8,1.0];轻度退化和中-重度退化状态盐地碱蓬区的土壤含水量为8.03%~35.45%,电导率为0.69~34.25 mS·cm^(-1),波动幅度大且稳定性差,成熟期种群平均密度可高达1516株·m^(-2),植株株高与根长分别为17~56和5~19 cm,分枝少且单株盖度低,生态指数区间分别为[0.6,0.8]和[0,0.6]。研究结果可为滨海湿地盐地碱蓬的生态退化诊断与恢复效果评估提供科学依据。

矿山废弃地生态退化程度评价

矿山废弃地是受采矿影响极度退化的生态系统,生态退化程度评价是对矿山废弃地生态质量现状、环境影响和治理难度的评估过程,可用于指导矿山废弃地生态环境影响评价和生态恢复规划编制等。本文分别尾矿库、露采迹地、排岩场和压占区4种矿山废弃地类型,采用兼顾自然因子和人为干扰强度因子的评价方法,通过对主要生态、环境问题的分析,选择导致生态系统退化的主要因子或易于反映生态系统质量的自然因子和人为干扰强度因子作为生态退化评价指标,评价指标来自于工程设计条件、土壤、植被和地质安全性4个方面;首先采用层次分析法确定各评价指标权重,其中占用面积和地表破坏程度是最最要的指标;在生态退化等级划分基础上确定了各评价指标的域值,并将各指标量化和标准化,计算各生态退化等级的综合得分值变化范围,建立了矿山废弃地生态退化程度综合评价方法体系,将生态退化程度划分为可自然恢复、可治理、难于治理和不能治理4个等级。最后,针对遵化市典型民营铁矿进行了案例适用性分析,并对不同退化等级的废弃地进行了生态防护措施分析。

污染生态退化与生态整治研究

从生态退化与退化生态学、污染生态退化与生态整治等若干方面进行了综述。指出,解决污染生态退化问题必须将生态修复和生态恢复结合起来进行生态整治。

基于主导生态功能与生态退化程度的生态修复分区研究

生态修复分区是科学高效地开展生态修复的前提,以科尔沁沙地源头巴林右旗为例,采用"自下而上"与"自上而下"相结合的分区思路,运用地理信息系统空间分析技术手段,在主导生态功能空间分异规律的基础上,综合考虑区域生态退化程度,并根据区域气候特征、地势地貌和植被类型,划定不同等级的生态修复分区空间分布。一级分区按照立地条件即考虑地形地貌和植被覆被类型划定,是区域环境主导生态类型的组合;二级分区按照主导生态功能即水源涵养功能、防风固沙功能、土壤保持功能和生物多样性维护功能划定,是中尺度下区域环境主导生态功能类型的组合;三级分区按照未退化、轻度退化、中度退化和重度退化划定,以此划分修复难易型小区,即生态修复预防小区、生态修复调控小区和生态修复重点小区。将巴林右旗共划分为3个一级区、7个二级区和29个三级区,既体现了生态功能的空间分异规律,又使得恢复具有针对性,为制定植被配置、产业结构调整等不同调控措施和生态修复方案提供技术支撑。

中国生态退化的主要类型、特征及分布

生态退化是目前全球所面临的主要环境问题,它不仅使自然资源日益枯竭、生物多样性不断减少,而且还严重阻碍社会经济的持续发展,进而威胁人类的生存和发展,因此,生态退化已引起各国政府和学者的重视。本文对中国生态退化的主要类型即:森林生态系统的退化、土地沙漠化和水土流失等重大问题进行分析,详细阐述了各个类型的现状、特征及分布。为我国自然资源的合理利用以及退化生态系统的恢复和重建提供基础资料。

干旱区内陆河流域农户生计对生态退化的脆弱性评价——以石羊河中下游为例

生态退化对干旱区内陆河流域农业人口的负面影响非常显著,当前急需评估农户生计对生态退化的脆弱性,识别脆弱群体及脆弱性成因,并依此寻求降低生计脆弱性的对策措施。以石羊河中下游为研究区,基于366户农户调查数据,分析了不同类型农户对生态退化的暴露度、敏感性及适应能力,评估了农户生计对生态退化的脆弱性,探明了影响农户生计对生态退化脆弱性的关键因素。结果表明:(1)高收入及高文化程度农户的适应能力强,暴露度与敏感性高,生计脆弱性较低;(2)从纯农户到非农户、从单一生计农户到多种生计农户,适应能力依次增强,暴露度与敏感性递减,生计脆弱性降低;(3)改善生态环境质量,提高农户的富裕水平、受教育程度及社会资本,促进生计转型能够显著降低农户生计对生态退化的脆弱性。最后,提出了减轻农户生计脆弱性的对策建议及未来需进一步关注的问题。

气候变化对黄河首曲地区草地生态退化的影响

黄河在甘肃玛曲县境内形成了一个长433km“U”字形的第一弯,这里拥有大面积亚高山草甸类草场和沼泽湿地,被誉为亚洲最好的牧场之一,但是,近50年来黄河首曲草地生态逆向演替,草场退化、沙化,水土流失,生物多样性减少,生态功能弱化。利用黄河首曲玛曲县草地与湿地气候资料和生态观测资料及统计资料,分析研究表明:造成生态环境退化的主要原因是气候变化和环境蠕变。玛曲县降水量年际变化呈下降趋势,气温年际变化趋势呈上升趋势,增温速度均大于全国增温速度。草地年干燥指数呈显著上升趋势,20世纪80年代末至2004年明显趋于干旱化,气候变化是草地生态退化的自然诱发因素,而超载过牧,滥采乱挖,人为破坏,生物链失衡等环境蠕变是造成生态退化的人为因素,二者共同作用导致黄河首曲草地生态环境退化。为此,提出了适应高原草地生态环境演替规律的生态环境保护对策。

桉树人工林生态退化与恢复研究进展

针对近年关于桉树人工林生态环境效应的争论,简要分析了国内外在桉树人工林生态退化与恢复领域的最新研究进展,并形成3点认识:桉树人工林生态退化通常表现为林地土壤退化、生物多样性减弱和生产力下降,而林地水土流失、人类不合理活动及桉树的化感作用是导致生态退化的重要原因;桉树人工林的生态恢复必须采取科学的技术对策,如开展水土保持、保护生物多样性、调控林地生产力;未来对桉树人工林生态退化及其恢复研究的主要方向可能是从多学科交叉的角度和在分子、细胞水平上研究桉树的生态适应性与生态环境效应,其重点是探索桉树与其他外来植物的生态学关系。本文为桉树人工林的持续经营及客观、科学地评价其生态环境问题提供了一定依据。

滇池东北部沿岸带生态修复技术研究及工程示范——环境恶化、生态退化现状及其成因

本文作为"滇池沿岸带生态修复技术研究及工程示范"系列研究论文之一,主要研究了滇池东北部沿岸带环境恶化与生态退化现状、成因及妨碍自然生态恢复的主要限制因素.风浪强烈侵蚀、湖底坚硬贫瘠、水质严重污染、大型水生植物和底栖动物消失,滇池东北部沿岸带已经蜕变成了"水域荒漠".湖滩湿地围垦、人工岸堤修建和水质污染是导致沿岸带环境恶化、生态退化的主要原因,强烈的风浪冲刷和严重的水质污染是阻碍沿岸带自然生态恢复的主要限制因素.生态恢复必须从基础环境改造入手,实施生态修复.

湖滨带生态退化及其与人类活动的相互作用

湖滨带属于水陆生态交错带,是湖泊水生态系统与陆地生态系统间非常重要的过渡带.根据湖滨带生态退化的表现形式,可以将湖滨带生态退化过程归纳为渐变退化、间断不连续退化、跃变退化、突变退化及复合退化5种类型.系统自然退化是一个漫长渐变的过程,而人为干扰往往带有冲击负荷与胁迫压力.人类对湖滨带生态退化的影响与人类文明的发展历程密切相关,随着人类开发自然、利用自然能力的加强,对湖滨带生态退化的影响深度、范围也明显增强.在文明初始阶段,人类对湖滨带处于被动适应及竞争利用的状态;文明成长阶段,人类开始对湖滨带进行主动开发及可控利用;在文明成熟阶段,从对湖滨带单纯开发利用拓展为发挥综合生态服务功能.另一方面,湖滨带生态退化对人类产生的影响主要体现在生物资源萎缩、洪水灾害损失增加、可利用淡水资源减少、对人体健康造成威胁、美学价值丧失、影响水文化的历史传承等.研究湖滨带的退化过程及其与人类活动之间的相互作用、相互影响关系,认清湖滨带自身的发展规律,识别湖滨带退化的驱动因子,有助于我们进一步保护湖滨带、修复退化的湖滨带或提出减缓湖滨带退化过程的有利措施.

重要生态功能区生态退化诊断理论、思路与方法探析

准确诊断区域生态系统退化程度并明确生态退化驱动要素是高效实施生态修复的前提和基础。基于生态退化诊断主要理论,指出生态退化是相对概念,确定生态退化诊断参照系与诊断指标是生态退化诊断的必要步骤。生态退化诊断参照系判别结果显示区域生态系统退化诊断不应关注某一特定历史状态,应更多着力于研究区域生态系统退化的时间动态与空间差异,从而保障诊断研究的客观性。在此基础上,为凸显重要生态功能区生态退化与生态功能的密切关系以及生态系统退化的综合性,从生态功能维护力、生态自我恢复力和生态压力3个方面提出了生态退化诊断思路和诊断流程,并构建了生态退化诊断指标体系。为体现生态退化诊断的综合性和层次性,将单项分析与综合分析相结合,构建生态退化程度综合指数进行综合诊断,为提高生态退化诊断的精确性提供了理论指导和技术支持。

白云鄂博矿区生态退化研究

矿区开发为国民经济和国防建设提供了重要保障,但也对当地生态环境造成了极大破坏。以白云鄂博矿区为研究区,在大量野外调查基础上,采用Landsat TM、OLI、Quickbird等遥感数据和数字高程数据(DEM),利用GIS的邻域空间分析功能和频率比分析方法,从土地毁损、植被破坏和土壤侵蚀3个方面,研究矿区开发对生态环境的影响。结果表明,矿区土地占用和毁损情况严重,被占用的土地利用类型以草地为主;离矿区距离越近受破坏程度越大,植被生长状况越差;1990—2014年土壤侵蚀面积基本没变,但矿区500 m范围内轻度等级侵蚀向重度等级侵蚀转移明显。整体来看,白云鄂博矿区周边生态环境呈恶化趋势,且距矿区越近越严重。

西藏生态脆弱区人为作用对生态退化的影响

西藏是典型的生态脆弱区,西藏生态具有自然基础不稳定性和对外力干预的敏感性特点。本文从阐述西藏生态的敏感性入手,在辨识生态退化的人为作用方式的基础上,探讨了生态敏感性、人为作用与生态退化之间的关系及人为作用机理,进一步利用典型相关分析方法,在西藏自治区县域尺度上就人为活动对生态退化影响的强度进行了量化分析。得出了三点结论:1)人为作用通过生态敏感性而使生态趋于退化。2)人为因子与生态敏感性之间的作用不是简单的加和,而是一种乘数效应。3)总人口是生态退化的最显著的人为因子。

不同生态退化类型的水土保持生态修复对策

根据我国水土流失的特点以及水土保持生态修复工程的实施现状,结合对生态修复的理解,从理念、方法、原理、重点、关键、目标、适宜区域和实质等方面阐述生态修复的内涵。在综合分析生态退化和水土流失成因与驱动因子的基础上,归纳出造成水土流失的5种生态退化类型,揭示不同生态退化类型水土流失的原因,并提出不同生态退化类型的水土保持生态修复对策。

基于植被降水利用效率和NDVI的黄河上游地区生态退化研究

提出了一种植被降水利用效率和NDVI变化趋势分析相结合识别生态退化、生态恢复区域的方法。利用黄河上游地区1982—2006年的AVHRR NDVI数据及同期16个气象站的降水量数据为基础数据源,计算每个像元的降水利用效率及其变化趋势,结合NDVI变化辨识生态退化和生态恢复的区域范围。结果表明,研究区域80%处于生态恢复阶段,恢复现象较为明显的区域主要位于东南部;生态退化显著的区域主要集中在玛多县县城,扎陵湖、鄂陵湖附近和龙羊峡库区周边。该结果与黄河上游地区草地退化的现状基本吻合,表明该方法可靠性较强,可以作为评估区域生态退化或生态恢复的方法。植被降水利用效率与NDVI变化趋势相结合的方法可以避免仅使用降水利用效率可能产生的误判。研究可为黄河上游地区开展生态恢复工程,合理规划和调整生态建设布局提供科学依据。

长江上游生态退化及其恢复与重建

长江上游生态建设取得了显著成绩,20世纪90年代森林覆盖率和地表植被覆盖度较60～70年代有了显著的提高,如四川盆地浅丘区森林覆盖率,60年代只有5％左右,到90年代后期达22.7％。虽然地表植被覆盖有了显著改善,但是生态退化问题仍比较严重,突出地表现在如下几方面:①森林生态系统的空间结构不合理,群落层片结构简单,人工林生态系统的林种、树种组成单一,低山丘陵区针叶化倾向日趋明显,其林下枯枝落叶层缺失,森林土壤层很薄,一般只有30～40cm,土壤最大持水能力一般为300～500m^3/hm^2,而该地区原始森林土壤可达2000～2500m^3/hm^2。②草地生态系统退化面积在扩大,如长江上游源头地区草地破坏引起的土地荒漠化面积达195万hm^2。③农田生态系统退化主要分布于生产与生态功能均不高的坡耕地,多数坡耕地水土流失比较严重,土壤侵蚀模数一般达2500～5000t/km^2·a,坡耕地耕作层浅薄,蓄水保水功能很弱。根据本区主要生态系统类型的退化现状与特点,在生态学理论的指导下,提出退化生态系统的恢复、重建与改建的对策和途径,为长江上游生态屏障的构建提供新的思路。

湖滨带生态退化现状、原因分析及对策

湖滨带是湖泊的一道天然保护屏障,是健全的湖泊生态系统不可缺少的有机组成部分。总结了中国湖滨带存在的主要问题,包括高等水生植物衰减、水质富营养化、浮游藻类浓度增高、底栖动物耐污种类优势度增加、鱼类种群数量减少、陆地生物栖息地破坏等,并分析了退化原因,主要是人为因素的干扰,包括湖滨大规模的围湖造田、围网养殖的迅猛发展、水利工程的不合理修建、点面源的严重污染等,针对上述存在的现状和原因,提出了湖滨带生态修复的对策及建议。

生态退化研究的基本内容与框架

生态退化研究是当今生态学研究的热点问题之一。长期以来，生态退化的研究主要以土壤退化、植被退化、土地退化（实际上仍以土壤退化为核心）的单要素研究为主，而很少从生态系统的层次上加以研究，而且在研究方法上多以定性和半定量研究为主，因而不能很好地揭示生态退化的本质规律。目前，退化生态系统和脆弱生态环境的研究在国内外还刚刚起步，对于生态退化的概念与内涵尚无统一的认识，其研究内容也不明确，生态退化的研究方法和体系还不完善。基于此，该文对土壤退化、土地退化等生态退化的前期研究内容作了简要回顾，对生态退化有关的几个基本概念作了剖析，并对生态退化的层次和范围加以探讨。