LUCC影响下辽东湾北部区生态系统服务价值时空演变

基于辽东湾北部区1985、1993、2002、2014年4期遥感影像数据,并与相应土地利用/覆被变化(LUCC)的遥感解译数据相联系,评估生态系统服务价值(ESV)的动态演变.结果表明:(1)研究区的土地利用方式变化较明显,湿地和水系的面积不断减少,而水产养殖和建设用地面积逐渐增加;(2)研究区的生态系统服务价值总体上呈减少趋势,生态系统服务功能退化,其中,湿地和水系为主要代表的自然滨海湿地退化状况较明显;(3)研究区平均生态系统服务价值的等级差别较大,在空间上总体表现为由海岸滨海湿地及河流沿岸向内陆减少的趋势;(4)研究区域生态系统服务价值及其动态演化均呈现出显著的空间自相关性,并具有较强的高/低值聚集现象,但是自相关性与聚集程度均在弱化,即其空间分布正趋向于破碎化.

近40年辽东湾北部围垦区内外滨海湿地景观演替特征及驱动力分析

以辽东湾北部区为研究对象,利用1977~2014年Landsat卫星的5期遥感影像作为数据源,通过RS和GIS技术,分析研究区海岸线空间格局变化以及围垦区内外滨海湿地景观的演替路径与模式。结果表明:①研究期内海岸线长度呈波动增长且整体表现为向海扩张趋势。1985~1993年和2002~2014年是辽东湾北部区海岸带显著发生向陆侵蚀和向海扩张时期,大凌河河口西岸和大辽河河口西岸的自然岸线大量转为人工岸线。②围垦活动已经使研究区85%的自然滨海湿地转为人工滨海湿地和非湿地,景观破碎度不断增强,但在2002~2014年,芦苇、潮间带盐沼植被在围垦区外围逐渐生长,景观多样性持续增加。③在围垦区内部,传统的景观演替路径是自然滨海湿地-内陆盐植/芦苇-水产养殖/耕地-建设用地。然而,由于先进的围垦和快速脱盐技术,滨海湿地景观演替的路径不仅简化而且时间缩短。④不同的围垦强度和方式显著地影响区域景观格局的演变。加强保护大辽河西岸由水产养殖到内陆盐植的逆向演替以及双台子河河口两岸的湿地区域,对于区域生态环境改善具有重要意义。

辽东湾北部浅海区海洋工程地质特征

通过对浅地层剖面仪、侧扫声纳和海底取样等实测资料的详细分析,揭示了辽东湾北部浅海区的自然地质状况和复杂的海洋工程地质特征。该海区海底地形地貌较为复杂,存在海底冲刷深槽、埋藏古河道、浅层气、潮流沙脊与潮沟、埋藏古陡坡、软弱土层及可能的砂土液化层等潜在灾害地质因素,对海上构筑物存在直接或潜在的危险性,应引起高度重视。

围垦对辽东湾北部滨海湿地土壤重金属含量的影响及生态风险评价

围垦历史与围垦方式被认为是人类对滨海湿地生态系统干扰的主要因素。选取辽东湾北部区作为研究区,采集129个表层土壤样品(0-20 cm),测定土壤理化性质(盐分、pH、土壤颗粒组成、土壤有机碳、硝态氮、速效磷)和重金属元素(Fe、Mn、Cu、Cr、Cd、Ni、Zn、Pb)含量;运用多元统计和反距离权重插值方法揭示研究区土壤重金属元素的来源与空间分布特征,最后利用Hakanson潜在生态风险指数法对重金属的潜在生态风险进行评价。结果表明:(1)6种重金属表现为彼此的显著正相关(P<0.01)。除Pb外,Cd、Cr、Cu、Ni和Zn的浓度与土壤有机碳、黏粒、粉粒含量呈极显著正相关(P<0.01),而与砂含量呈极显著负相关(P<0.01)。(2)化工、造纸、石油开采及加工等工业活动可能引起Cr、Cu、Ni和Zn的富集,持续的农业施肥和农药使用可能会增加土壤中Cd、Pb的含量。(3)围垦初期(1990s),土壤侵蚀和淋洗脱盐对土壤重金属分布具有显著影响。随着开垦年限的延长(1960s),持续的农业施肥、工业活动(如造纸、石油开采)和城市扩建,都大大增加了土壤重金属含量的累积。(4)不同的围垦方式影响下,除Fe标准化的Cd和Pb在水产养殖区有较高的浓度外,Fe标准化的Cr、Ni、Cu和Zn的浓度均在自然区域(滩地和芦苇)高于人类活动区域(水产养殖、耕地、建设用地)。(5)综合潜在生态风险指数平均值为325.69,表现为极强的生态风险程度,其中Cd表现为极高生态风险的采样点比例为46.51%,是造成区域重金属污染的主要贡献元素,特别是在水产养殖和农业地区。