海岸帶生態(tài)系統(tǒng)退化診斷系統(tǒng)研究——以崇明東灘為例.pdf

1、海岸帶是最為活躍的自然區(qū)域,也是資源與環(huán)境條件最為優(yōu)越的區(qū)域,具有海陸過渡特性的獨立環(huán)境體系,與人類的生存和發(fā)展的關系最為密切。我國的海岸帶是我國人口最密集地區(qū),人口密度大,由于經(jīng)濟發(fā)展初期沒有重視海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的保育和生態(tài)化管理,導致目前海岸帶生態(tài)系統(tǒng)存在不同程度的退化,如因富營養(yǎng)化而頻發(fā)的赤潮,逐漸消失的珊瑚礁和紅樹林,生物多樣性急劇下降,生態(tài)功能衰退、緩沖帶消失而使災害性事件頻發(fā)等等,已經(jīng)給人們的生產(chǎn)和生活帶來了巨大負面影響,成為

2、海岸帶地區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸。崇明東灘位于上海市崇明島的東端,屬于亞熱帶季風氣候,雨量豐富,溫和濕潤,四季分明。崇明東灘濕地的植被群落主要由海三棱藨草群落、蘆葦群落和互花米草群落等組成;鳥類資源豐富,有記錄的水鳥達136種;底棲生物大型底棲動物45種,隸屬于5門7綱。
　　本論文以生態(tài)承載力與D—PSR—C(Driving(驅動力)-Pressure(壓力)-State(狀態(tài))-Response(響應力)-Control(調控力)

3、)模型為基礎設計了一套基于指標體系法的崇明東灘生態(tài)系統(tǒng)退化診斷指標評價體系,該指標體系以健康綜合指數(shù)作為目標層,用以評價崇明東灘濕地生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)及其空間結構特征;第2層次為項目層,包含生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)驅動力(D)、壓力(P)、狀態(tài)(S)、響應(R)和調控力(C)5個項目;第3層次是指標層,包含可直接測量的指標。其中,驅動力代表社會經(jīng)濟條件和管理體制等因素,用生命支撐生存空間進行衡量;濕地生態(tài)系統(tǒng)的壓力主要包含人類對自然的壓力和自然界內(nèi)部

4、物種之間的壓力(即外來物種入侵造成的生態(tài)壓力),用重金屬污染(U2)指標與互花米草的蓋度表示;濕地生態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)指標主要從生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)在的生態(tài)條件出發(fā),對其組分、結構和功能做出診斷性描述,主要包含植被覆蓋和景觀多樣性指數(shù);濕地生態(tài)系統(tǒng)的響應是指隨著生態(tài)系統(tǒng)退化,系統(tǒng)本身做出的反應,包括珍稀物種的數(shù)量和濕地的經(jīng)濟產(chǎn)出;調控力指標包括政府用于保護和修復濕地的財政支出、萬元GDP的環(huán)保投入比重。建立指標體系法以后,本論文根據(jù)數(shù)據(jù)處理流程對200

5、3年與2005年原始數(shù)據(jù)進行了處理,在論文中介紹了一些數(shù)據(jù)處理的關鍵步驟,如克里格插值,植被蓋度求取,景觀多樣性計算等。
　　本論文運用模糊聚類的方法對生態(tài)系統(tǒng)評價數(shù)據(jù)進行分類,分為第一類生態(tài)退化類型、第二類生態(tài)退化類型、第三類生態(tài)退化類型、第四類生態(tài)退化類型、第五類生態(tài)退化類型。并對比了2003年與2005年的各類型的斑塊面積,得出2005年比2003年的第一類生態(tài)退化類型的面積減少0.5％;第二類生態(tài)退化類型的面積增加0.7%

6、,由于人類活動的頻繁,許多第一類生態(tài)退化類型轉變?yōu)榈诙惿鷳B(tài)退化類型;第三類生態(tài)退化類型的面積減少0.2%;第四類生態(tài)退化類型的面積增大0.8%;第五類生態(tài)退化類型的面積減少0.8%。為了更好地展現(xiàn)崇明東灘的生態(tài)系統(tǒng)狀況,本論文設計了一個基于ArcEngine的軟件,在論文中對它的總體設計,功能設計,數(shù)據(jù)庫設計給予了闡述,并對程序中的核心代碼與運行步驟給予了一一介紹。最后利用元胞自動機原理,將2003年到2005年崇明東灘的生態(tài)系統(tǒng)變化