敦煌西湖湿地演化趋势及保护对策

以敦煌盆地西湖国家自然保护区为研究区,利用3期次TM卫星遥感数据(1990,2000,2010年),在野外调查的基础上构建了研究区湿地遥感解译标志,通过遥感影像处理、空间变异分析、土地覆盖类型之间的相互转化信息等研究方法,获得了湿地萎缩的原因、演化趋势及环境效应.提出了盆地内调整产业结构、农业高效节水、提高人口素质、外流域调水及加强水资源管理等几个方面采取保护对策,对于实现敦煌盆地地下水位逐步恢复、西湖湿地发挥绿色屏障和保护人类赖以生存的栖息环境具有重要的现实作用.

甘南尕海湿地泥炭地不同退化状态下氮素的特征

[目的]分析甘南尕海湿地泥炭地不同退化状态下土壤氮素的变化特征,为尕海泥炭地的生态恢复建设以及保护和利用提供科学依据。[方法]采用野外采样与室内分析相结合的方法,研究泥炭地退化过程中表层(0—40cm)土壤氮素的变化特征。[结果]除未退化土壤外,其他3种退化类型的土壤全氮含量均为9月显著高于7月,而土壤C/N比与土壤全氮变化恰好相反;土壤各相应层铵态氮含量7和9月基本呈相同的变化趋势;0—20cm层土壤速效氮9月显著高于7月,20—40cm层(除中度退化)恰好相反。从剖面分部上看,土壤全氮在20—40cm层富集;土壤C/N比和速效氮含量基本在20—40cm层富集;除中度退化外,土壤铵态氮在0—20cm层富集。[结论]4种退化阶段的泥炭地土壤全氮含量具有明显的时间变化,说明植被对尕海泥炭地的恢复具有十分重要的作用。

甘肃敦煌西湖国家级自然保护区作用及现存问题的分析

敦煌西湖国家级自然保护区湿地及植被是敦煌绿洲的生态屏障,通过对其作用及现存问题的分析,提出了相应的保护对策,以期为提高保护区资源的管理水平,充分发挥其生态、社会和经济效益,为我国西部生态环境建设提供支持。

甘肃敦煌西湖湿地芦苇群落种间关联性研究

为了探明甘肃敦煌西湖湿地芦苇群落的物种组成和种间关系,在对其植物群落进行样方调查的基础上,通过2×2列联表,采用方差分析、χ2检验、Ochiai指数、Dice指数和Jaccard指数对甘肃敦煌西湖湿地芦苇群落8个主要物种组成的28个种对间的关联性和相关关系进行了深入分析研究。结果表明:(1)芦苇群落总体间的关联性表现为显著正关联。(2)在28对种对中,有20对显示为正关联,占总关联对数的71.4%;有8对显示负关联,占总关联对数的28.6%。(3)芦苇群落种对间多呈正关联,正负关联的对数比为2.5,正关联占优势,但关联性较弱,负关联数较少,但关联性较强;28种物种对之间关联程度及共同出现概率不高,多数表现为无关联。

1979～2006年洪泽湖西岸临淮镇附近湖泊变化研究

利用1979年、1988年和2006年多时相遥感影像数据,结合地面实况数据和其他辅助数据,研究1979～2006年间洪泽湖西岸临淮镇附近湖泊的变化,在地物遥感分类的基础上,计算湖泊变化频度,分析湖泊变化的原因。结果表明,湖泊水深变浅和围垦养殖是导致洪泽湖西岸临淮镇附近湖泊变化的主要原因。1979～1988年期间,洪泽湖西岸临淮镇大闸口附近的湖泊部分变化最大,昔日生长着挺水植物的湖泊变成了养殖池塘。1979～1988年期间,江苏泗洪洪泽湖湿地国家级自然保护区核心区的湖泊部分变化很小,1988～2006年期间,原来湖中的浮水植物逐渐为挺水植物所取代,生长沉水植物的湖泊部分相对比较稳定。研究发现,临淮镇东南方向湖区在过去有大量的挺水植物生长,但是1988年后,这些生长着挺水植物的湖泊被开垦成围网养殖区。临淮镇南面和王沙岛西部生长着沉水植物的湖泊水域基本没有变化。

内陆河湿地芦苇叶功能性状特征及其对土壤环境因子的响应

植物功能性状是连接植物与外界环境的重要桥梁,其在不同环境梯度下的变化表现出了对异质环境的适应机制。本文以敦煌西湖国家级自然保护区克隆植物芦苇(Phragmites australis)为研究对象,设置了未退化、轻度退化、中度退化和重度退化4个梯度样地,研究环境异质条件下芦苇叶功能性状特征及其对土壤环境因子的响应。结果表明:①各环境梯度下,芦苇叶功能性状特征变化显著(P <0. 05),叶长、叶宽、叶面积、叶干重随环境梯度退化呈下降趋势,比叶面积随梯度退化呈上升趋势;②芦苇各叶功能性状间呈协同变化的特征,叶长、叶宽、叶面积、叶干重之间呈极显著正相关(P <0. 01),比叶面积与叶长、叶干重呈显著负相关(P <0. 05);③叶长、叶宽、叶面积、叶干重与土壤表层(0~30 cm)、中层(30~60 cm)水分呈显著正相关(P <0. 05),而与土壤表层、中层含盐量呈显著负相关(P <0. 05),说明土壤表层与中层的水分与盐分是芦苇叶功能性状最主要的驱动力。研究结果对干旱区内陆河湿地的保护、生态恢复及管理具有重要的指导意义。

植物生长季敦煌西湖湿地生态需水量研究

敦煌西湖湿地是阻止库姆塔格沙漠东移、保护敦煌和保护莫高窟的最后一道绿色屏障,由于生活和生产用水量的剧增,使得该湿地来水量锐减,导致该湿地逐渐萎缩。确定敦煌西湖湿地的生态需水量是合理分配现有水资源和保护敦煌西湖湿地的关键所在。以蒸散发作为生态耗水量的核算指标,运用PT-JPL(Priestly-Taylor Jet Propulsion Laboratory)模型,对植物生长季敦煌西湖湿地的生态耗水量进行计算,选取湿地面积为衡量指标,通过20世纪80年代后期以来湿地面积时间序列分析,建立不同水平年湿地面积情景,确定不同情景下湿地的生态需水量。研究结果表明,植物生长季敦煌西湖湿地的生态需水量只有分别达到1.47×10^(8)m^(3)、1.67×10^(8)m^(3)和2.16×10^(8)m^(3),才能保证敦煌西湖湿地面积维持在21世纪最初10 a的较低水平、21世纪10年代的中等水平和1990年时期的较高水平。

甘肃敦煌西湖湿地芦苇盐化草甸植物群落生态位特征研究

【目的】甘肃敦煌西湖湿地为中国西北极端干旱区拥有较大芦苇草甸面积的湿地,生态区位优势明显且特殊,在河西走廊乃至中国西部的生态安全占有极为重要的战略地位。通过研究芦苇盐化草甸退化过程中植物群落生态位的特征,探讨各优势种群对资源环境的利用状况和种间关系,可为盐化草甸植被的恢复和治理提供科学参考。【方法】于2017年9月上旬,在甘肃敦煌西湖国家湿地生态系统定位研究站的试验点(93°45′48″E,40°20′34″N)进行野外调查,以盐池湾盆底中心最低点(海拔997 m)为基点,分别自西向东、自南向北成直角分别布设1条样带。在每条样带中设置5个30 m×30 m的固定样地,每个固定样地相隔100 m,样地内沿2条对角线随机选取5个5 m×5 m的小样方,记录每个样方内的植物种类、高度、多度、盖度、密度等指标,共计调查50个小样方。基于野外调查结果,运用Levins生态位宽度指数和Pianka生态位重叠指数,对敦煌西湖芦苇盐化草甸植物群落生态位特征进行研究。【结果】①敦煌西湖盐化草甸群落的物种组成相对单一,主要由超旱生、盐生、沙生、湿生和水生等植物组成,在10个样地中共统计到9种植物,分属6科9属,出现频率最高的是芦苇,其次是疏叶骆驼刺,其种群在空间分布具有明显的荒漠和湿地相兼性和过渡性;②9个优势种中,生态位宽度(B_i)从大到小依次为芦苇(0.350)>疏叶骆驼刺(0.263)>圆囊苔草(0.185)>赖草(0.184)=猪毛菜(0.184)>胀果甘草(0.145)>罗布麻(0.117)>黑枸杞(0.115)>海乳草(0.059),其中芦苇和疏叶骆驼刺的生态位宽度远高于其他种群;③生态位重叠度(O_(kj))主要介于0.505～0.995之间,其中,O_(kj)>0.7的有19对,占总对数的53%;O_(kj)>0.8的有15对,占总对数的42%;O_(kj)>0.9的有9对,占总对数的25%,种群之间的生态位重叠程度总体上较高,表明敦煌西湖芦苇盐化草甸群落绝大多数的植物种群间对资源利用具有较高的相似性。【结论】甘肃敦煌西湖特殊的地理环境条件孕育了极干旱区独一无二的芦苇盐化草甸群落,其群落特征是荒漠植被和湿地植被的综合体现,群落种群在空间分布上具有明显的荒漠和湿地相兼性和过渡性,构成了敦煌西湖特有的荒漠-湿地植被景观。敦煌西湖芦苇盐化草甸各种群之间生态位重叠程度总体上较高,生态位分化不明显,最大的生态位重叠指数伴随着最大的生态位宽度,发生在优势种之间,表明该群落种群间资源的利用具有较高的相似性。特别是优势种芦苇和疏叶骆驼刺存在激烈的竞争,这种状态成为潜在的演替趋势,如果环境条件持续恶化,地下水位下降,将导致以芦苇为优势的盐化草甸将向疏叶骆驼刺占优的荒漠植被方向演替。

2013年和2017年甘肃酒泉花城湖国家湿地公园生态系统的服务价值

采用市场价值法、成本替代法和影子工程法等,从供给服务、调节服务和文化服务价值3方面,估算了2013年和2017年甘肃酒泉花城湖国家湿地公园生态系统服务价值,并对二者进行了比较。研究结果表明,甘肃酒泉花城湖国家湿地公园生态系统服务价值由2013年的1.906×108元增加至2017年的1.121×109元;与2013年相比,2017年湿地的供给服务价值、调节服务价值和文化服务价值分别增加80.38%、504.62%和798.59%;湿地生态系统服务价值由大到小排序由2013年的保土固沙、调节气候、调洪蓄水、维持生物多样性和净化水质转变为2017年的保土固沙、维持生物多样性、调节气候、旅游休憩和调洪蓄水。

甘肃金水湖国家湿地公园景观自然性的时空异质性

景观自然性体现了各景观要素的时空分布格局,对提高生态系统的整体性和稳定性有重要意义.通过解译2003年、2009年和2015年3个时相的遥感影像,利用GIS和层次分析法,研究了甘肃金川金水湖国家湿地公园景观自然性变化规律.结果表明:随着时间的变化,景观结构中景观多样性指数、均匀度指数、斑块丰富度呈增加趋势,景观优势度、景观分离度呈减小趋势;提供栖息地、植物群落维持功能、面积加权平均斑块分维数、植被覆盖度等生态功能指标呈增大趋势;人工干扰指数、人工景观平均面积等生态学干扰指标呈减小趋势,湿地公园的景观自然性指数由2003年的0.4761增加至2015年的0.7485.湿地公园保育和恢复工程的实施改变了土地覆被结构,增强了生态系统的稳定性、生态弹性和服务价值,较大程度上提高了金水湖国家湿地公园的景观自然性.