[01141282]东北地区土地利用变化对沼泽湿地影响及其生态功能维护技术研究

① 课题来源与背景 近十几年来,由于人类土地利用方式不当,导致东北地区天然沼泽湿地资源遭到严重破坏,生态环境问题日益突出。土地利用方式的改变会对沼泽湿地生态过程和生态服务功能产生深远影响,可减少湿地生物多样性、改变湿地水文迁移规律,成为区域生态环境恶化的重要驱动因素。2009年,国务院批复了吉林省和黑龙江省增产商品粮的规划,这将会影响到东北地区沼泽湿地的数量以及湿地生态系统服务功能。因此,研究该地区的土地利用格局变化及其对湿地的影响,确定湿地生态服务功能维持技术体系,恢复退化沼泽湿地成为该地区湿地保护与管理迫在眉睫的重要任务。课题受国家环保部“环保公益性行业科研专项经费”资助,开展了东北地区土地利用变化对沼泽湿地影响及其生态功能维护技术研究。 ② 研究目的与意义 （1）掌握沼泽湿地土地利用格局动态变化的基础数据,为政府部门制定科学的环保目标提供依据。 （2）明晰不同土地利用条件下沼泽湿地群落的演替过程与规律,为制定不同土地利用条件下的沼泽湿地目标功能的维持和恢复方案提供依据。 （3）建立湿地服务功能维持技术体系,为政府部门制定沼泽湿地服务功能的考核方案提供依据。 （4）形成一套有针对性的退化沼泽湿地恢复与重建技术体系,为东北地区退化沼泽湿地服务功能的恢复提供技术支持。 ③ 主要论点与论据 通过对东北典型沼泽湿地的研究,分析了土地利用变化对湿地结构、生态要素、碳汇、水源涵养功能等方面的影响,确定了土地利用变化与生态功能的耦合关系,初步建立了生态服务功能评价指标体系和模型,形成了退化湿地恢复、功能维持和关键物种保护的技术方法,并开展了修复示范。依托项目研究成果,编制了与沼泽湿地保护和生态功能维护有关的技术方案、技术规程、指标体系和监测方法。研究成果可为我国东北地区湿地保护和区域生态安全保障提供科技支持。 （1）进行流域土地利用优化能有效提高流域与湿地保护区的连通性,减小水生态流的阻碍,提高沼泽湿地的保护与恢复效果; （2）洮儿河流域1996-2000年径流量的减少主要是由降雨量减少造成的,而2000年以后,土地利用变化因素是导致洮儿河流域径流量减少的主要因素,而降雨量减少退居其次; （3）后河流域由于管理逐步科学化、规范化,流域的整体破碎化和空间异质性程度明显降低,且总体上变化不大; （4）后河流域当土地利用由湿地向农田（水稻田）转变后,土壤的各种水力属性及涵养水源的功能均发生了恶化的趋势,导致湿地的水资源安全受到威胁; （5）当土地利用方式改变沼泽植被的生境后,虽然在某阶段局域物种多样性不降反增,但从大区域尺度上看,会导致区域多样性因沼泽特有物种的消失而降低;⑹维持薹草群落原有特征或引导其向高位沼泽演替,将会使系统保持较强的碳固存能力;⑺洮儿河流域湿地生态系统的单位水源涵养量较少,在该流域水源涵养服务功能仍然脆弱。后河流域森林面积相对稳定,产水量没有受到大的影响;⑻模拟计算每年停歇区适宜白鹤停歇水位所需总水量,能够为白鹤提供适宜湿地停歇环境的水资源保证;⑼提出的生态补水技术方案为生境恢复提供了重要技术支持;⑽以莫莫格湿地保护区为例,提出了管理政策生态效应评估的指标体系及其关键生态学指标,并从区域生态安全的角度提出了湿地保护管理建议方案。 ④ 创见与创新 （1）通过对东北地区典型沼泽生态系统的研究,阐明土地利用格局变化及其对沼泽湿地的影响机理,探究沼泽湿地植物群落演替的驱动力,并预测其植物群落演替方向,以此为基础将优化土地利用格局与湿地资源保护相结合。 （2）将功能生态学理念和方法引入土壤碳汇研究领域,以植物功能性状与土壤碳输入输出关系,揭示土地利用变化后沼泽湿地群落组成响应对土壤碳汇的驱动作用,预测沼泽湿地在全球气候变化减缓过程中的作用。 （3）以“生态论”为指导,以土地利用格局为主线,系统地总结出在土地利用变化的背景下,湿地演替、功能变化、保护与评价、维护及恢复为一体的综合性成果,在同类研究中具有创新性。 ⑤ 社会经济效益 研究适用于我国东北地区高海拔山地区泥炭沼泽湿地和低海拔平原区草丛沼泽湿地的保护与管理,应用前景广阔,应用范围广泛。有关湿地水资源格局与生态需水的研究成果对于缓解北方地区水资源危机,提高农业用水和生态用水,保证饮用水安全,保证社会和谐稳定具有重要的意义。提出的生态服务功能维护技术体系和退化沼泽湿地恢复技术体系对改善东北地域生态环境,防止沼泽湿地过度开发利用,减少濒危物种灭绝等将具有重要的意义,生态效益十分显著。本课题的主要成果还可直接为当地政府等管理部门提供湿地生态功能保育与维持等方面的技术支持,有力推动当地在生态环境与湿地资源保护领域的科技进步。 ⑥ 存在的问题 依托本项目制订的各技术方案、技术体系和技术规程等材料,与当地湿地保护区的保护管理结合程度不够,尤其是还需要与地方环保部门紧密沟通,进一步深入调研,不断将项目成果运用于保护和评价工作中。