白洋淀湿地生态环境科学考察报告

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白洋淀湿地生态功能评价及分区

白洋淀湿地生态功能评价及分区

第40卷第2期2020年1月生态学报ACTAECOLOGICASINICAVol.40,No.2Jan.,2020基金项目:中国地质调查局项目(DD20189142); 白洋淀湿地演化及生态功能评价 (WT2018161B)收稿日期:2019⁃01⁃28;㊀㊀网络出版日期:2019⁃11⁃04∗通讯作者Correspondingauthor.E⁃mail:zhouyi@radi.ac.cnDOI:10.5846/stxb201901280209朱金峰,周艺,王世新,王丽涛,刘文亮,李海涛,梅军军.白洋淀湿地生态功能评价及分区.生态学报,2020,40(2):459⁃472.ZhuJF,ZhouY,WangSX,WangLT,LiuWL,LiHT,MeiJJ.EcologicalfunctionevaluationandregionalizationinBaiyangdianWetland.ActaEcologicaSinica,2020,40(2):459⁃472.白洋淀湿地生态功能评价及分区朱金峰1,周㊀艺1,∗,王世新1,王丽涛1,刘文亮1,李海涛2,梅军军21中国科学院遥感与数字地球研究所,北京㊀1001012中国地质环境监测院,北京㊀100081摘要:白洋淀湿地在雄安新区建设过程中具有重要生态安全保障作用㊂开展白洋淀湿地生态功能评价及分区研究,为生态环境治理和保护提供科学依据,是当前普遍关切和急需解决的问题之一㊂面向白洋淀湿地生态保护和管理的需求,在明确白洋淀自然环境特征和主要生态环境问题的基础上,结合外业调查㊁遥感㊁综合评价等方法,从水产品供给功能㊁水生植物供给功能㊁气候调节功能㊁生物多样性维护功能㊁水质改善功能5个方面评价了白洋淀湿地生态系统服务功能重要性,从水污染敏感性㊁湿地变化敏感性㊁重要自然与文化价值敏感性3个方面评价了白洋淀湿地生态系统敏感性㊂基于评价结果,将白洋淀湿地初步划分为7个一级生态功能区和19个二级生态功能区㊂在分区方法方面体现了白洋淀湿地人地关系动态特征,分区结果注重现状与历史相结合,有助于服务未来淀区生态保护规划决策实施㊂建议在实施白洋淀生态环境治理和保护过程中,依据白洋淀湿地生态功能分区特征,实行分区管制,制定对应的生态环境治理和保护措施㊂关键词:生态系统服务功能重要性;生态系统敏感性;生态功能分区;白洋淀湿地EcologicalfunctionevaluationandregionalizationinBaiyangdianWetlandZHUJinfeng1,ZHOUYi1,∗,WANGShixin1,WANGLitao1,LIUWenliang1,LIHaitao2,MEIJunjun21InstituteofRemoteSensingandDigitalEarth,ChineseAcademyofSciences,Beijing100101,China2ChinaInstituteforGeo⁃environmentalMonitoring,Beijing100081,ChinaAbstract:BaiyangdianWetlandislocatedinXiongᶄanNewArea,withimportantecologicalfunctionsandspecialstrategicposition.Foralongtime,theBaiyangdianWetlandhasgraduallyshrunkandevendriedupunderthecombinedeffectsofhumanactivitiesandclimatechange.ItisofgreatsignificancetostudythecarryingcapacityofecologicalandenvironmentalintheXiongᶄanNewAreabyunderstandingtheecologicalfunctionandregionalizationoftheBaiyangdianWetlandecosystem.Thisisoneofthecurrentwidespreadconcernsandurgentproblemstobesolved.InordertomeettheneedsofecologicalprotectionandmanagementofBaiyangdianWetland,thisstudyevaluatedandregionalizedtheecologicalfunctionsbycombiningmethodsoffieldsurvey,remotesensing,andcomprehensiveevaluation.ImagesofLandsatMSS/TM/ETM+/OLIin1975 2018andGF⁃2PMSin2017and2018wereacquiredtoanalyzelanduse/landcoverchange.Firstly,onthebasisofclarifyingcharacteristicsofnaturalenvironmentandmainecologicalproblemsofBaiyangdianwetland,theindicatorssystemwasconstructedforevaluatingecosystemservicefunctionandecologicalsensitivity.Secondly,theecosystemservicefunctionswereevaluatedfromfiveaspects:supplyingofaquaticproducts,supplyingofaquaticplants,climateregulation,biodiversitymaintenance,andimprovementofwaterquality.Theecosystemsensitivitieswereevaluatedfromthreeaspects:waterpollution,wetlandchangesaswellasimportanceofnaturalandculturalvalues.Finally,basedonresultsofevaluation,theBaiyangdianWetlandwasinitiallyregionalizedintosevenfirst⁃levelecoregionsandnineteensecond⁃level064㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀40卷㊀ecoregions.Wecombinedecologicalprocessesandimpactsofhumanactivitiesintoecologicalregionalization,reflectingthedynamiccharacteristicsofhuman⁃landrelationshipsinBaiyangdianWetland.Theresultscoveredspatialandtemporalcharacteristicsoftheecologicalenvironment,whichcouldhelpmanagertomakedecisionsfortheecologicalprotectionplanninginthefuture.Wesuggestedthatregionalization⁃orientedmeasuresshouldbeformulatedaccordingtotheecoregionscharacteristicsintheprocessofimplementingprojectofecologicalenvironmentprotectionandmanagementinBaiyangdianWetland.KeyWords:ecosystemservicesfunctionimportance;ecosystemsensitivity;ecologicalregionalization;BaiyangdianWetland2017年4月1日,中共中央㊁国务院印发通知决定设立河北雄安新区,这是继深圳经济特区和上海浦东新区之后又一具有全国意义的新区,是千年大计㊁国家大事[1]㊂白洋淀是雄安新区的重要组成部分,作为华北平原最大的淡水湿地生态系统,白洋淀湿地在雄安新区建设过程中具有 以淀兴城㊁城淀共荣 的重要生态功能㊂历史上,白洋淀湿地具有缓洪滞沥㊁蓄水灌溉㊁调节局部地区气候㊁改善生态环境㊁补充地下水㊁保护生物多样性等多种生态功能[2⁃3]㊂然而,长期以来在人类活动和气候变化综合作用下,白洋淀湿地出现水源不足㊁湿地萎缩㊁水体污染㊁泥沙淤积㊁生物多样性减少等危机[3⁃6]㊂据统计,20世纪50年代白洋淀年均入淀水量为18.27亿m3,80年代降为1.47亿m3,2000 2002年仅为0.65亿m3[2]㊂与此同时,20世纪50年代白洋淀流域地下水年均开采量为1.78亿m3,80年代增加到27.08亿m3,2001 2005年仍高达28.45亿m3[7]㊂淀区大部分水域水质为Ⅴ类或劣Ⅴ类,属重度污染[8]㊂20世纪60年代以来,淀区水体富营养化程度加剧,清水生物种群和数量减少,鸟类也日益减少[3]㊂为了 把白洋淀修复好㊁保护好 ,国家和地方采取一系列措施持续性开展了生态保护工作㊂2002年,河北省政府批准‘白洋淀湿地自然保护区规划“,设立了白洋淀湿地省级自然保护区[9]㊂2012年,‘白洋淀省级自然保护区总体规划(修编版)“对保护区进行了调整,进一步扩大了保护区范围与面积[10]㊂2015年,河北省发改委编制了‘白洋淀环境综合整治与生态修复规划(2015 2020年)“,指出实施引水补水调水㊁污染源综合治理㊁村镇综合整治㊁入淀河流整治㊁淀区管护维护㊁区域产业转型和能力设施建设等八项重点任务[11]㊂2017年,白洋淀与洱海㊁丹江口一起被纳入环境保护部 新三湖 水污染治理体系[12]㊂2019年1月,经党中央㊁国务院同意,河北省委㊁省政府印发了‘白洋淀生态环境治理和保护规划(2018 2035年)“,对未来近20年白洋淀生态环境治理和保护的基本方向㊁路径和具体措施进行了科学规划[13]㊂白洋淀之于雄安新区的重要生态安全保障作用由此充分体现㊂在白洋淀生态环境治理和保护过程中,湿地生态功能评价及分区是一项重要内容㊂生态功能分区是根据区域生态环境要素㊁生态环境敏感性与生态服务功能空间分异规律,确定不同地域单元的主导生态功能,将区域划分成不同生态功能区的过程[14]㊂生态功能分区是实施区域生态分区管理㊁构建区域生态安全格局的基础,可为生态保护与建设规划㊁维护区域生态安全㊁促进社会经济可持续发展与生态文明建设提供科学依据,具有重要理论与现实意义[15⁃16]㊂国外关于生态区划的最早研究可追溯到1962年加拿大森林学家OrieLoucks首次提出生态区的概念[17]㊂1967年Crowley根据气候和植被的宏观特征绘制了加拿大生态区地图[18]㊂1976年Bailey从生态系统角度提出了首个真正意义上的生态区划,并编制了美国生态区划图[19⁃20]㊂此后各国生态学家对生态区划原则㊁指标体系㊁等级和方法等进行了深入探讨[21⁃23],对生态区划的一些普遍问题也十分关切,如生态系统定义㊁生态区的复杂性㊁定性和定量方法㊁流域边界整合等[24],使得上世纪末至本世纪初生态区划理论与方法取得快速发展㊂近几年国际上对于生态系统服务的制图和区划也逐渐开始重视[25⁃26]㊂国内生态区划起步相对较晚,是继气候区划㊁自然区划㊁农业区划之后逐渐发展起来的[27⁃28]㊂1999年傅伯杰等建立了中国生态环境综合区划的原则㊁方法和指标体系[29],并于2001年提出了中国生态区划方案,为全国各区域进一步开展生态功能区划建立了宏观框架[30]㊂在此基础上,环境保护部和中国科学院于2008年发布了‘全国生态功能区划“[15],并根据生态环境保护新的要求于2015年发布了‘全国生态功能区划(修编版)“[16]㊂国务院在2010年发布的‘全国主体功能区规划“也将全国生态功能区划纳入其中,将全国重点生态区域划分为水源涵养㊁土壤保持㊁防风固沙㊁生物多样性维护等生态功能区,使生态功能区划上升到国家战略㊁制度层面[31]㊂在流域㊁区域㊁省级行政区尺度上,学者们也开展了大量的研究工作,如在辽河流域[32⁃33]㊁海河流域[34]㊁澜沧江流域[35]㊁黑河中游[36]㊁塔里木河流域[37],以及安徽省[38]㊁辽宁省[39]等开展的研究工作㊂近年来开始侧重于对不同生态要素的归纳和集成,尤其是伴随着遥感技术和数据的推广,在植被生态分区㊁河流生态分区㊁湖泊和湿地生态分区等有较大进展[40]㊂关于湿地生态功能评价与生态分区的研究案例主要集中在三峡库区[41]㊁洞庭湖[42⁃43]㊁鄱阳湖[44]㊁巢湖[45]㊁太湖[46⁃48]㊁丹江口水源区[49]等重要湿地区域㊂上述不同尺度㊁不同生态系统类型的生态功能评价与生态分区研究工作为开展全国或区域生态环境治理和保护提供了重要科技支撑㊂目前,关于白洋淀湿地生态系统的研究工作多集中在湿地水域变化[50]㊁土地利用/覆被变化[51⁃52]㊁景观格局变化[53⁃55]㊁生态系统服务价值评估[56⁃59]等方面㊂在生态区划方面,仅开展了湿地生态特征区划及功能定性分析工作[60],而对于湿地生态功能评价及分区的研究鲜有论述㊂因此,开展白洋淀湿地生态功能评价及生态功能分区研究,明晰生态功能的空间分异规律,为白洋淀生态环境治理和保护提供科学依据,成为当前普遍关切和急需解决的问题之一㊂本研究面向白洋淀湿地生态保护和管理需求,在明确白洋淀自然环境特征和主要生态环境问题的基础上,结合外业调查㊁遥感㊁综合评价等方法,建立基于水资源的湿地生态功能评价指标,开展白洋淀湿地生态功能评价,初步划定生态功能分区,以为雄安新区资源环境承载能力综合监测和透明雄安数字平台建设提供空间信息支撑㊂1 白洋淀湿地概况及其主要生态环境问题白洋淀位于太行山东麓永定河冲积扇与滹沱河冲积扇相夹峙的低洼地区,是河北平原上常年积水的最大湖淀[61],地理范围在北纬38ʎ43ᶄ 39ʎ02ᶄ,东经115ʎ38ᶄ 116ʎ07ᶄ,海拔5.5 6.5m(大沽高程),总面积366km2,由白洋正淀㊁马棚淀㊁藻苲淀㊁烧车淀等诸多大小不一的淀泊和沟壕组成,统名白洋淀[61⁃62]㊂白洋淀属大清河水系,水源主要来自八条入淀河流,南支潴龙河㊁孝义河㊁唐河汇入马棚淀,府河㊁漕河㊁瀑河㊁萍河汇入藻苲淀,北支河流通过白沟引河入烧车淀,在白洋淀出口处建有枣林庄水利枢纽[2,54]㊂白洋淀动植物资源丰富,水生动物主要有鱼类㊁蟹类㊁虾类㊁底栖动物㊁浮游动物等,水生植物主要有水生维管束植物和浮游植物[54]㊂行政区划上,白洋淀位于雄安新区,分属保定市和沧州市所辖的安新㊁容城㊁雄县㊁高阳和任丘五个县(市),其中85%的水域在保定市安新县境内㊂长期以来,在人类活动和气候变化综合作用下,白洋淀生态环境问题逐渐凸显,主要包括以下几点:(1)水源不足㊁湿地萎缩㊂白洋淀水源主要来自流域内上游山区降水形成的地表径流㊂20世纪50年代至21世纪初期,白洋淀流域平均年降水量从661.6mm减少到459mm[7]㊂降水量减少导致径流量变化亦呈减少趋势[63⁃64],由于流域气候干旱而间接导致白洋淀干涸的频次不断增加[7]㊂叠加上游城镇工农业及生活用水量不断增加㊁水库截流以及地下水超采等影响[2],致使入淀水量减少㊁淀区水位下降,湿地萎缩趋势严重㊂为了缓解白洋淀湿地萎缩的变化态势,当地政府实施了跨流域调水㊁引水补给白洋淀,在一定程度上缓解了淀区水位下降㊁湿地萎缩现象[3,65⁃66]㊂(2)水体污染㊂白洋淀15处水质监测断面的水质类别数据显示,除同口㊁北何庄全年淀干外,留通㊁郭里口㊁王家寨为Ⅳ类水质,其他10个断面均为Ⅴ类水质,表明白洋淀水体污染形势严峻[67]㊂淀区水质的主要超标项目为化学需氧量㊁五日生化需氧量㊁高锰酸盐指数㊁氨氮等[68],主要污染源来自入淀河流上游工业和生活污水㊁淀区居民生活污水㊁垦殖活动污染等[69]㊂府河等汇入淀区的河流带来了上游保定市的大量工业和生活污水,大部分直接进入白洋淀[68]㊂淀内现有39个纯水村㊁10万居民,主要从事种植㊁养殖业等经济活动,淀区164㊀2期㊀㊀㊀朱金峰㊀等:白洋淀湿地生态功能评价及分区㊀264㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀40卷㊀生活污水㊁排泄物㊁家禽畜牧业的废弃物㊁粪便直接或间接入淀[69],网箱养鱼的饵料含有大量氮和磷,除少量被鱼食用,大部分的剩余物沉积水体㊂另外,随着白洋淀旅游业的兴起,旅游业机动船舶管理不规范,废水随意排放,游客丢弃的垃圾废物处理不善等,都成为白洋淀主要污染源㊂(3)生物多样性减少㊂20世纪50年代以前,白洋淀水质清澈,水生生物种类较多㊂然而,自20世纪60年代以来,水体富营养化程度加剧,鱼虾大量死亡,鸟类日益减少[3]㊂近年来在实施上游水库补给㊁跨流域调水补给白洋淀等工程作用下,白洋淀生态环境逐渐改善,鱼类和鸟类的种类和数量逐渐增加㊂(4)农业开垦活动加剧㊂白洋淀围淀造田现象比较突出,耕地扩展改变了白洋淀湿地生态系统类型结构与空间格局,从而影响了白洋淀调洪治淤㊁生物多样性维护等生态功能㊂2㊀数据与方法2.1㊀数据2.1.1㊀外业调查数据2018年7月24 27日开展了白洋淀湿地外业考察与调研,获取了204个考察点位资料和信息,包括经纬度㊁所属地类㊁地表自然环境特征㊁周围环境等,考察了白洋淀堤坝分布信息㊂考察路线110km,其中水域路线22km,陆域路线88km,明确了主要生态系统类型的表征信息,确定了白洋淀范围与边界㊂2.1.2㊀土地利用/覆被数据收集了白洋淀湿地LandsatMSS/TM/ETM+/OLI㊁GF⁃2PMS卫星遥感影像,在外业调查的基础上,从不同地类影像特征差异性㊁空间分布异质性㊁不同植被类型物候差异性三个方面开展了白洋淀湿地土地利用/覆被分类人机交互解译㊂运用ArcGIS软件Editor模块,以2018年GF⁃2号PMS影像为主㊁以2018年Landsat⁃8OLI影像为辅,人机交互解译获取2018年分类信息,并将解译结果叠加到2018年Landsat⁃8OLI影像上㊂对比分析不同湿地类型和其他非湿地类型在Landsat⁃8OLI影像上的色调㊁形状等特征,建立Landsat⁃8OLI影像人机交互解译的 先验知识 ㊂在此基础上,基于2015年Landsat⁃8OLI影像对2018年分类信息进行人机交互更新解译,得到2015年分类结果㊂以此类推,分别基于2011年㊁2005年㊁ ㊁1975年Landsat影像,对2015年㊁2011年㊁ ㊁1980年分类信息进行人机交互更新解译,得到1975 2018年10期白洋淀湿地土地利用/覆被分类图(图1)㊂土地利用/覆被类型包含湿地㊁耕地㊁建设用地㊁林地4个一级地类㊂其中,湿地包含水体㊁水生植被㊁滩地3个二级地类,耕地包含水田㊁旱地2个二级地类㊂水生植被又包含挺水植物㊁浮叶植物2个三级地类㊂2.1.3㊀其他数据源其他数据源包括:植被净初级生产力(NPP)数据为2015年MOD17A3NPP产品㊂基础地理数据为2012年国家测绘地理信息局版‘1ʒ100万中国数据“㊂统计数据包括‘2016年保定市水资源公报“[67]㊁2008 2017年‘河北经济年鉴“[70]㊂2.2㊀方法2.2.1㊀生态系统服务功能重要性评价方法依据研究区自然地理特征㊁生态环境状况,充分借鉴国内其他湿地㊁湖泊生态功能评价已有研究案例[42⁃49],确定了白洋淀湿地生态系统服务功能重要性评价指标,包括水产品供给功能㊁水生植物供给功能㊁气候调节功能㊁生物多样性维护功能㊁水质改善功能5项㊂(1)水产品供给功能:指白洋淀湿地提供鱼类㊁浮游动物㊁底栖动物等水产品的能力㊂基于2015年Landsat⁃8OLI卫星遥感影像,通过人机交互解译获取了白洋淀湿地人工养殖鱼塘空间数据㊂以此将水产品供给功能重要性分为2个级别,即人工养殖鱼塘区水产品供给功能为极重要(Ⅳ级),非人工养殖鱼塘区水产品供给功能为不重要(Ⅰ级)㊂(2)水生植物供给功能:指白洋淀湿地提供挺水植物㊁沉水植物㊁浮水植物㊁漂浮植物等水生植物的能力㊂图1㊀1975 2018年白洋淀湿地土地利用/覆被Fig.1㊀Mapsshowinglanduse/landcoverofBaiyangdianWetlandduring1975 2018基于水生植物覆盖度量化水生植物供给功能,利用2015年Landsat⁃8OLI卫星遥感影像,采用像元二分模型方法估算水生植物覆盖度,以此将水生植物供给功能重要性分为4个级别,即不重要(Ⅰ级)㊁较重要(Ⅱ级)㊁中等重要(Ⅲ级)和极重要(Ⅳ级)㊂(3)气候调节功能:指通过湿地生态系统中的光合作用等生理生态过程实现对CO2的吸收与贮存,同时释放O2,并通过食物链(网)进行有机物质循环和能量流动,起到调节大气组分㊁减缓温室效应的作用[71⁃72]㊂本研究基于植被净初级生产力(NPP)测算固碳量和释氧量,从而评估白洋淀湿地气候调解功能㊂由植物光合作用方程可知,植物每生产1kg干物质,能固定1.63kgCO2,同时释放1.2kgO2[73]㊂以MODISNPP产品为参照,建立Landsat⁃8OLINDVI与MODISNPP产品的统计模型㊂随机在白洋淀湿地选取100个点,统计这些点所在Landsat⁃8OLINDVI与MODISNPP的回归模型,建立基于Landsat⁃8OLINDVI的白洋淀湿地NPP统计模型为:NPP=0.1877ˑNDVI+0.261(P<0.001)㊂基于NPP测算固碳量和释氧量模型如下:固碳量:V_CO2=AˑNPPˑ1.63;释氧量:V_O2=AˑNPPˑ1.2㊂其中,A为湿地生态系统面积,NPP为净初级生产力,V_CO2为固碳量,V_O2为释氧量㊂气候调节功能重要性评价结果分为4个级别㊂(4)生物多样性维护功能:指白洋淀湿地提供动植物栖息地从而维护生物多样性的能力㊂本研究采用生境质量指数方法,基于InVEST模型[74],选择其中的生境质量模块,评价生物多样性维护功能重要性,将评价结果分为4个级别㊂(5)水质改善功能:指湿地生态系统净化水质的能力㊂本研究基于‘2016年保定市水资源公报“中白洋淀15处水质监测断面的水质类别评价水质改善功能,水质类别(受污染)程度越高,认为需要提供的水质改善功能越重要㊂利用普通克里格方法对各断面水质类别进行空间插值,得到白洋淀湿地水质类别栅格数据,将评价结果分为4个级别㊂364㊀2期㊀㊀㊀朱金峰㊀等:白洋淀湿地生态功能评价及分区㊀白洋淀湿地生态系统服务功能重要性指标分级标准如表1所示㊂利用GIS空间分析功能,将上述各指标重要性分布值逐像元求最大值,得到生态系统服务功能重要性等级分布值㊂在此基础上,绘制出白洋淀湿地生态系统服务功能重要性综合评价图㊂表1㊀白洋淀湿地生态系统服务功能重要性指标分级标准Table1㊀GradingrulesofindicatorsforevaluationofecosystemservicesfunctionimportanceofBaiyangdianWetland生态系统服务功能Ecosystemservicesfunction评价指标Evaluationindicator不重要(Ⅰ级)Unimportant(gradeⅠ)较重要(Ⅱ级)Important(gradeⅡ)中等重要(Ⅲ级)Moreimportant(gradeⅢ)极重要(Ⅳ级)Mostimportant(gradeⅣ)水产品供给Supplyingofaquaticproducts人工养殖鱼塘ɿ水生植物供给Supplyingofaquaticplants水生植物覆盖度(%)0 3030 6060 80>80气候调解Climateregulation固碳量(kg/m2)ɤ0.450.45 0.500.50 0.55>0.55释氧量(kg/m2)ɤ0.300.30 0.350.35 0.40>0.40生物多样性维护Biodiversitymaintenance生境质量(无量纲)0 0.30.3 0.60.6 0.90.9 1.0水质改善Improvementofwaterquality水质类别(无量纲)<ⅣⅣⅤ>Ⅴ2.2.2㊀生态系统敏感性评价方法依据研究区生态环境状况及主要问题,参考‘生态功能分区技术规范“(征求意见稿)[14],确定了白洋淀湿地生态系统敏感性评价指标,包括水污染敏感性㊁湿地变化敏感性㊁重要自然与文化价值敏感性3项㊂(1)水污染敏感性:指白洋淀水体受到来自入淀河流上游城镇工业和生活污水㊁淀区居民生活污水㊁垦殖活动污染㊁旅游业污染等影响而引起的原有水体污染的敏感程度,包括城镇工业生活污染㊁村落非点源污染㊁养殖业污染㊁农业开垦污染㊁旅游业污染㊂其中,城镇工业生活污染对淀区水体污染影响最大,村落非点源污染㊁养殖业污染对淀区水体污染影响次之,农业开垦污染㊁旅游业污染等对淀区水体污染也产生一定影响㊂根据入淀河流㊁农村居民点㊁鱼塘㊁耕地㊁景区设施等分布,考虑污染程度随与污染源距离的变化关系,设置不同空间缓冲距离㊂距离污染源越近,其水体受到污染的敏感性等级越高[44]㊂在此基础上,评价白洋淀湿地水污染敏感性,将评价结果分为5个级别,即不敏感(Ⅰ级)㊁轻度敏感(Ⅱ级)㊁中度敏感(Ⅲ级)㊁高度敏感(Ⅳ级)和极度敏感(Ⅴ级)㊂(2)湿地变化敏感性:指白洋淀湿地年际变化引起的不同湿地(水体㊁水生植被㊁滩地)类型和面积变化的敏感程度㊂基于1975 2018年间10期白洋淀湿地土地利用/覆被数据,分析各类湿地变化类型㊁变化时间㊂在此基础上,评价白洋淀湿地变化敏感性,将评价结果分为5个级别㊂(3)重要自然与文化价值敏感性:指有代表性的自然生态系统㊁珍稀濒危野生动植物的天然集中分布地㊁有特殊价值的自然遗迹所在地和文化遗址㊁重要景观与旅游资源分布区等对因人类活动干扰而引起的原有价值损失的敏感程度[14]㊂重要自然与文化价值敏感性主要体现在经过国家或省㊁市㊁县级认可的保护区,如各类自然保护区㊁自然文化遗产㊁风景名胜区㊁森林公园㊁地质遗迹和地质公园等㊂分析白洋淀各类保护区级别,将重要自然与文化价值敏感性的评价结果分为5个级别㊂白洋淀湿地生态系统敏感性指标分级标准如表2所示㊂利用GIS空间分析功能,将上述各指标敏感性分布值逐像元求最大值,得到生态系统敏感性等级分布值㊂在此基础上,绘制出白洋淀湿地生态系统敏感性综合评价图㊂464㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀40卷㊀表2㊀白洋淀湿地生态系统敏感性指标分级标准Table2㊀GradingrulesofindicatorsforevaluationofecosystemsensitivityofBaiyangdianWetland生态系统敏感性Ecosystemsensitivity评价指标Evaluationindicator不敏感(Ⅰ级)Notsensitive(gradeⅠ)轻度敏感(Ⅱ级)Mildlysensitive(gradeⅡ)中度敏感(Ⅲ级)Moderatelysensitive(gradeⅢ)高度敏感(Ⅳ级)Highlysensitive(gradeⅣ)极度敏感(Ⅴ级)Extremelysensitive(gradeⅤ)水污染敏感性Sensitivityofwaterpollution城镇工业生活污染距入淀河流1km之外的湿地 距入淀河流1km之内的湿地村落非点源污染距淀区居民点200m之外的湿地距淀区居民点100 200m之间的湿地距淀区居民点100m之内的湿地 养殖业污染非人工养殖鱼塘区人工养殖鱼塘区 农业开垦污染无农业开垦湿地转为耕地 旅游业污染距船舶航线100m之外的湿地距船舶航线50 100m之间的湿地距船舶航线50m之内的湿地 湿地变化敏感性Sensitivityofwetlandchanges变化类型无变化水体转为水生植被水生植被转为滩地水体转为滩地湿地转为非湿地变化时间(年)00 55 1010 20ȡ20重要自然与文化价值敏感性自然保护区无县级市级省级国家级Sensitivityofimportantlynaturaland自然文化遗产无县级市级省级国家级culturalvalues重点风景名胜区无县级市级省级国家级2.2.3㊀生态功能分区方法(1)分区目的与原则:面向白洋淀湿地生态保护和管理的需求,开展白洋淀湿地生态功能评价,初步划定生态功能分区,其目的是明晰白洋淀湿地生态功能的空间分异规律,为雄安新区资源环境承载能力综合监测和透明雄安数字平台建设提供空间信息支撑㊂白洋淀湿地生态功能分区遵循主导生态功能原则㊁生态系统类型完整性原则㊁区内相似性原则㊁区间差异性原则以及等级性原则㊂(2)分区方法:依据生态系统服务功能重要性和生态系统敏感性评价结果,将两者评价分级图进行叠加分析,得到如下三种综合分区结果及其对应的处理方法[14]:①生态系统服务功能重要性级别达到Ⅲ级(即中等重要)和Ⅳ级(极重要)的地区,以其主导生态系统服务功能重要性覆盖区域作为边界划分依据㊂②生态系统服务功能重要性级别为Ⅲ级以下(即不重要(Ⅰ级)和较重要(Ⅱ级))的地区,若生态系统敏感性级别达到Ⅳ级和Ⅴ级区域(即高度敏感和极度敏感区),以重要生态系统敏感性覆盖区域作为边界划分依据㊂③其余地区(即生态系统服务功能重要性Ⅲ级以下且生态系统敏感性Ⅳ级以下的地区),结合白洋淀实际自然与经济状况,并参考白洋淀地区相关规划文件,选择相对最重要的生态系统服务功能的覆盖区域作为其边界划分㊂最后,在考虑生态系统类型完整性的基础上,结合白洋淀地区自然地理条件㊁生态环境状况㊁生态保护和管理的需要等,作为分区参考,对上述综合分区结果图进行合理的调整和完善,形成科学完整的分区结果图㊂(3)分区命名:白洋淀湿地生态功能区命名采用服务功能命名优先㊁敏感性命名补充的方式[14]㊂生态功能区名称组成为:区位+主导生态服务功能(或生态敏感性)+功能管控名称㊂其中,区位包括东部㊁南部㊁西部㊁北部㊁东南部㊁西南部㊁东北部㊁西北部八个方位名称;主导生态服务功能为主:区位+主导生态服务功能+ 功能区 ;主导生态敏感性为主:区位+生态敏感性+ 保护区 / 恢复区 / 重建区 (按照敏感性影响程度由轻到重依次确定)㊂3㊀结果与分析3.1㊀生态系统服务功能重要性白洋淀湿地生态系统服务功能重要性各指标评价结果如图2所示㊂(1)水产品供给功能重要性:2007564㊀2期㊀㊀㊀朱金峰㊀等:白洋淀湿地生态功能评价及分区㊀。

雄安新区白洋淀生态环境修复和治理

雄安新区白洋淀生态环境修复和治理
' 二( 原因分析 %$&经济发展导致的污染$ 白洋淀沿岸周边以羽绒#制鞋# 有色金属加工等资源消耗型产业为主"经济增长方式依靠资源 高消耗#污染高排放实现$ 生产用水重复利用率低"水资源浪 费现象严重'工业污水处理效率低"甚至未经处理直接排入白 洋淀内"造成入淀污染物总量大幅增加"污染物浓度升高"水体 富营养化严重"水质不断恶化$ %)& 当地居民造成的污染$ 白洋淀淀边有 (' 个纯水区村" 约 $% 万余人口在此生活"主要从事水上经济活动"由于对淀内 水资源的开发不合理"导致水体污染物种类和数量增多$ 生活 中排放的污水及排泄物"以及雨水冲刷村落#街道#家禽畜牧业 产生的废弃物"缺乏有效的处理措施"直接或间接排入淀内"都 成为了白洋淀的一大污染源$*(+ %(&旅游开发产生的污染$ 白洋淀注重旅游资源的开发利 用"尤其雄安新区成立以来"慕名而来的游客络绎不绝"旅游活 动和旅游设施的大规模发展"也会因管理的不健全造成污染严 重和景观破坏"如水面充斥着各种旅游者遗弃的物品及各种动 力船只的油污斑迹等"这些都对白洋淀的水体造成污染"给生 态环境带来不利的影响$ %3&上游水源带来的污染$ 白洋淀上游有潴龙河#孝义河# 唐河#府河#漕河#瀑河#清水河#萍河和白沟引河 ' 条河流注 入$ 各条河流均有不同程度的污染"其中府河的污染最为严 重"府河是保定市生活污水和工业废水经处理后的排放渠道" 污水处理厂的超负荷"造成一部分污水直接进入府河流进白洋
. Al现l在R白i洋g淀h水ts位已R无es法e测r量v"e基d本. 处于干涸状态$ 白洋淀上游

白洋淀湿地水生植物群落功能性状和功能多样性分析

白洋淀湿地水生植物群落功能性状和功能多样性分析

Funct i onalT rai t s and Funct i onalD i vers i t y of A quat i c Pl antC om m uni t i es i n B ai yangdi an W et l andZH A N G Shubi n 1R EN Q i wen 2,3W A N G X i n 2,3G U O J i aoj i ao 2,3ZH A O G uangz hi 2,3LILi andi 2,3ZH A N G Shuz i2,3**(1.H ebeiFor es t r y I nves t m entCo.,Lt d.,H ebei Shi j i az huang 050000;2.H ebeiA cadem y ofFor es t r yand G r as s l and Sci ence,H ebei Shi j i az huang 050061;3.H ebeiX i aowut aiFor es t r y Ecos ys t emR es ear ch St at i on,H ebei Zhuol u075600)白洋淀湿地水生植物群落功能性状和功能多样性分析*张树彬1任启文2,3王鑫2,3郭娇娇2,3赵广智2,3李联地2,3张树梓2,3**(1.河北林业生态建设投资有限公司,河北石家庄050000;2.河北省林业和草原科学研究院,河北石家庄050061;3.河北小五台山森林生态系统国家定位观测研究站,河北涿鹿075600)摘要:利用物种重要值将在白洋淀湿地调查的30个2m ×2m 水生植物样方划分为4种群落类型。

选取比叶面积、叶绿素含量、叶干物质含量、植物氮含量、植物磷含量、植物钾含量6个植物功能性状,利用Pear son 相关分析植物功能性状之间的相互关系,利用单因素方差分析比较不同水生植物群落类型群落水平功能性状均值和功能多样性指数的差异。

基于AHP法白洋淀湿地生态评价

基于AHP法白洋淀湿地生态评价
e a u to v l a in. Th v l a in e uls s o t tt e weg s fe a u to i e e o h c l ia e vc u to s O.4.t e e a u to r s t h w ha h iht o v l a in nd x s f t e e oogc ls r ie f nci n i 6 he
e o o ia r tc in f n t n i .6 a d t e r s u c sf n t n i . . h ih fh mo e ia in f o u c in i 0 3 . h c l gc l o e t u c i O 2 . n h e o r e u ci s0 1 T e weg t o g n z t o d f n t s . T e p o o s o o o l o 1
化。 且 面临着一 系列严 重生态 问题 :水源 不足 , J 并
干最 ,湖泊萎缩 ,生物多 降日 少 渤 减 。湿地生
E l。 3 ’ 1。 7之 问 。 白洋 淀 湿 地 南 北 宽 l5 8~ 6 ’ E1
E au t n Id x v la i e o n
湿 地 与人 类 的生存 、发展 、繁衍 息 息相关 ,
是 自然 界 最 富生物 多 样性 的生 态 景观 ,也 是 人类
确保 其生 态 系统 的 安全 ,并 为 白洋 淀湿 地 的管理 和保 护提 供 科学 依 据 ,因此 白洋 淀湿 地 的生 态评
价研 究及 其 重要 。
最 重 要 的 生存 环 境 之 一 白洋 淀 湿 地 是华 北 地 。 区最 大 的淡水 湖泊 ,素有 华北 明珠之 称 。 由于地
理 位 置 特 殊 , 白洋 淀 湿 地 在 涵 养 水 源 、缓 洪 滞

浅析白洋淀生态意义及环境保护与治理

浅析白洋淀生态意义及环境保护与治理
根 据 河 北省 地 理 科 学研 究 所 对 白洋 淀 的研 究 ,
白洋 淀位置 不是 固定 的 , 面积 范 围也 有变 化 , 是 一个
1 白洋 淀 概 况 与 成 因
白洋淀 位 于河 北省 中部 、 雄 安新 区中心地 带 、 大 清 河水 系 中下 游 , 直接 汇入 白洋 淀 的河 流 有 大 清 河
淀 区 面积 3 6 6 k m 。
‘ 华北之肾’ 之称 , 不仅 是 我 国重 要 的淡 水 水 产 品 生
产 基地 之一 , 也 是 海河 流 域 大 清 河 水 系 中重 要 的 蓄 水 枢纽 , 承 担着 缓 洪 、 滞 涝 和 蓄 水 灌 溉 的 重要 任 务 , 同时对 调节 气候 、 补 充 地下水 、 维 护河 北平 原 的生 态 平 衡有 着不 可 忽 视 的作 用 。但 近 年来 , 受 全 球 气候
关 于 白洋淀 的成 因有 多 种 , 有 人认 为是 断 裂构 造 湖盆 ( 郭敬 辉 , 1 9 3 5 ; 邵 时雄 , 1 9 8 5 ) , 有 的认 为是 凹 陷湖盆 ( 易 明初 , 1 9 9 1 ) , 赵 英 时等 ( 1 9 9 8 ) 认 为 是古滨 海 洼地 , 朱 宣清 等 ( 1 9 9 4 ) 认 为是 人 为湖泊 , 王 洪道等 ( 1 9 8 4 ) 、 王会 昌( 1 9 8 3 ) 、 邹 逸麟 ( 1 9 9 3 ) 、 王 苏 民等 ( 1 9 9 8 ) 、 吴忱 等 ( 1 9 9 8 a ) 均认 为是 河流差 别 堆积 形成 的湖盆 , 此 种成 因是 多数 学者认 可 的成 因 。 白洋淀 是 在 中全 新世 华北 平原 中、 东 部湖 泊 、 沼 泽、 洼 地 的基 础 上 , 由晚全 新 世 永 定 河 、 滹 沱 河河 流 冲洪积 扇 的挟持 和古 河道 高地 的分 割而形 成 的扇 间

白洋淀纪事湿地生态系统服务功能评估

白洋淀纪事湿地生态系统服务功能评估

白洋淀纪事湿地生态系统服务功能评估白洋淀,位于河北省涿州市、易县和安新县交界处,是华北地区最大的天然淡水湖泊之一,也是国家级重点保护湿地。

其独特的地理位置和丰富的生物资源,赋予了白洋淀丰富的生态系统服务功能。

本文将从水环境净化、生物多样性保护、碳汇功能和景观美化四个方面对白洋淀湿地生态系统服务功能进行评估。

一、水环境净化白洋淀作为天然湖泊,承载着周边地区的水资源供应和水环境净化功能。

湖泊水体在流经土地、植被和湿地等生态系统过程中,能够自然净化水体,去除其中的有机物、重金属等有害物质,保持水质清洁。

白洋淀湿地在水环境净化方面发挥着重要作用,为周边地区提供清洁的水资源,维护着生态平衡。

二、生物多样性保护白洋淀湿地是许多珍稀濒危物种的栖息地,拥有丰富的生物多样性。

湖泊、湿地、植被等不同生态系统相互交错,为各类动植物提供了适宜的生存环境。

通过对白洋淀湿地内不同区域的调查和监测,可以评估湿地生态系统在维护生物多样性方面的效果,为保护濒危物种和改善生态环境提供数据支持。

三、碳汇功能湿地是重要的碳汇,通过植被的光合作用和有机质的堆积,可以吸收大量二氧化碳,减缓气候变暖的速度。

白洋淀湿地内丰富的植被和湖泊水体,为碳汇提供了良好的环境。

评估白洋淀湿地的碳汇功能,有助于了解湿地对气候变化的缓冲作用,为采取有效的生态保护和恢复措施提供科学依据。

四、景观美化白洋淀湿地以其独特的湖光山色和丰富的自然景观吸引着大量游客和摄影爱好者。

湿地生态系统服务功能中的景观美化作用,不仅丰富了人们的文化生活,也促进了当地旅游业的发展。

对白洋淀湿地景观美化效果的评估,可以为景区规划和管理提供参考,保护好白洋淀这一珍贵的自然资源。

综上所述,白洋淀湿地生态系统服务功能的评估对于保护湿地生态环境、促进区域可持续发展具有重要意义。

通过科学评估,发现并解决湿地生态环境中存在的问题,进一步提高白洋淀湿地的生态系统服务功能,实现生态、经济和社会的和谐发展。

湿地公园综合科学考察报告

湿地公园综合科学考察报告

湿地公园综合科学考察报告一、引言湿地公园是一种特殊的自然保护区,不仅具有美丽的自然景观,还承担着重要的生态功能。

为了深入了解湿地公园的形成、发展以及其对生态环境的影响,我们进行了综合科学考察。

本报告将从地理特征、动植物资源、水质状况和生态服务功能等方面进行详细分析和阐述。

二、地理特征湿地公园位于城市的东部,占地面积约1000亩。

整个公园由湖泊、河流和湿地组成,形成了独特的湿地景观。

湖泊水域面积约占总面积的30%,水深平均为2米。

河流水系覆盖面积约占总面积的20%,平均宽度为10米。

湿地区域主要由芦苇和红柳等湿地植被组成,覆盖面积约占总面积的50%。

三、动植物资源湿地公园拥有丰富的动植物资源。

经考察,植物资源主要包括芦苇、红柳、水葱等湿地植被,以及少量的河豚草和水生花卉。

动物资源包括多种水禽、鱼类和两栖动物等。

我们在考察中发现了鸿雁、白鹭、野鸭等珍稀鸟类,以及鲫鱼、泥鳅等淡水鱼类。

这些动植物资源的存在丰富了湿地公园的生物多样性,也为游客提供了观赏和研究的机会。

四、水质状况湿地公园的水质状况是评估其生态环境质量的重要指标。

通过采集水样并进行分析,我们发现湖泊和河流的水质优良。

水质主要受到湖泊和河流周边土地利用、污染物输入和水流等因素的影响。

湖泊水体中的氨氮、总磷和溶解氧等指标均符合国家水质标准,河流水体中的悬浮物和重金属含量也未超过限值。

这些数据表明湿地公园的水质状况良好,为湿地生态系统的健康发展提供了保障。

五、生态服务功能湿地公园作为城市的绿肺和生态屏障,具有重要的生态服务功能。

首先,湿地公园可以净化水质,提供清洁的生活用水。

其次,湿地植被可以吸收大量的二氧化碳,减少空气污染。

此外,湿地公园还能调节气温、降低噪音,提供休闲娱乐和科学教育的场所。

这些生态服务功能的发挥为城市居民提供了良好的生活环境,也为可持续发展提供了支持。

六、结论通过对湿地公园的综合科学考察,我们对其地理特征、动植物资源、水质状况和生态服务功能等方面有了深入了解。

白洋淀湿地生态环境现状与保护对策

白洋淀湿地生态环境现状与保护对策
之誉… 。现有潴 龙、 孝义 、 唐、 府、 漕、 瀑、 萍、 白沟引河八条河 流直接人淀 , 通过东部赵北 口汇人 海河流入渤海 。淀 区地 势 自西北 向东南倾斜 , 主要 由白洋淀 、 马棚淀、 烧 车淀 等大 小不 等的 1 4 3个 淀泊 和 3 7 0 0多条 壕 沟 组 成 。 白洋 淀 东 西 长
-—

3 5 0. . — —
江苏农业科学
2 0 1 3年第 4 1 卷第 1 O期
李云 虎, 刘秉 良.白洋淀湿地生态环境现状与保护对策[ J ] .江 苏农业科学, 2 0 1 3, 4 1 ( 1 0 ) : 3 5 0— 3 5 3
白洋淀湿地生态环境现状与保护对策
李 云虎 ,刘秉 良
1 . 1 . 1 生态环境脆弱 白洋淀地处九河下梢 , 地势低洼 , 生
态 环 境 十 分 脆弱 。 由于 白洋 淀 上游 的 山区 丘 陵地 带 森 林 植 被
破坏严重 , 水土流失面积居高不下 , 且有逐年增长 的趋势 , 影 响了白洋淀生态环境质量的改善。历代人为破坏及大强度的 开发 , 加剧了生态环境 的退化 , 湿地生态系统被大大破坏 , 自
( 河北师范大学资源与环境科学学院 , 河北石家庄 0 5 0 0 2 4 )
摘要 : 分析 了白洋淀湿地生态环境存在 的主要 问题 , 在确定 了生态环境保护原则 的基 础上 , 根据现状对 白洋淀湿 地划分 了三级生态环境保护分区 , 提 出了相应 的保护设 想 , 对重点 开发 利用 的资源分别 提出了生态环境保护 要求 , 最 后提 出了保护措施和建议 。
业生态环境 问题突出 , 农药 、 化肥的不合理施用及随意性 的农 灌, 使 白洋淀的水 质进一步恶化 ; 淀区群众传统的生活习惯根 深蒂固 , 生活垃圾 随意丢弃现象严重 , 3 9个纯水村 1 0万人 口
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白洋淀湿地生态环境科学考察报告
一、时间:2020年5月~10月二、地点:河北省保定市白洋淀湿地三、背景与动机随着社会的进步与发展,越来越多的工厂企业建立了起来,我们的环境却越来越差了。

空气和水的污染严重影响了我们的健康,北京市雾霾天气这些年已经变成了常客,我们每个人都应该关心我们周围的环境变化。

湿地被称为我们地球之肺,于是我们决定走出北京到距离我们最近的大型湿地——白洋淀湿地实地考察,去看看那里的生态环境状况如何?也看看能否为现在的城市环境污染治理找到答案。

四、考察内容白洋淀湿地动、植物现状及水质情况考察考察区域:烧车淀和白洋淀水域周边分布了很多村庄,岸边水中生活垃圾很多,湿地中心的水质比稍好一些,淀中生长了大面积的芦苇,还有成片的荷花,到了7~8月份,荷花盛开非常漂亮。

考察中我们发现了水鳖、荇菜、菹草、芦苇、茨菰等湿地植物,田鳖、潜蝽等昆虫,金线蛙、沼水蛙、中华大蟾蜍等两栖动物,白条锦蛇、虎斑颈槽蛇等爬行动物,黄颡鱼、麦穗鱼、虾虎鱼等鱼类,须浮鸥、凤头??、夜鹭、苍鹭、杜鹃、红骨顶鸡等鸟类。

五、生态环境分析 1.芦苇是湿地周边村民的主要经济来源,每年秋天都會把淀中的芦苇全部收割,而芦苇丛是鸟类和很多两栖动物的家园,这种对芦苇的大面积砍伐行为破坏了湿地鸟类和两栖动物的正常繁衍和过冬,使得湿地的很多鸟
类种群数量不断降低甚至消失,考察过程中发现的凤头??、红骨顶鸡数量已经非常少了! 2.周边居民房屋距离湿地太近,大量的生活垃圾不断污染着湿地的水域。

3.周边的村民和一些不法分子经常在湿地捕捉野生鸟类、两栖动物和鱼类,原本就很脆弱的生态链被不断破坏。

4.周边工厂、企业,它们的废水很多被排放到湿地中,水质变差,水中的动、植物生存面临着很大的威胁。

5.湿地周边旅游和商业项目过度开发,甚至有企业大面积抽干湖水造地盖房,湿地面积不断减少;太多的游人带来了更多的垃圾和对环境的破坏。

六、结论 1.白洋淀湿地生态环境破坏比较严重,经过查阅对比湿地以前的资料,现在的水质和湿地动植物种群数量等方面在不断下降。

如果我们不去保护她,不久的将来很多湿地动植物可能会慢慢消失。

2.湿地、森林为我们过滤空气和水,我们应该爱护她们就像爱护我们自己一样,让更多的人加入到保护大自然生态环境中来,减少污染,我们的天空才会蓝,我们的水才会清澈,我们的家园才会更加美丽!【作者单位:北京市海淀区上地实验小学北京】。

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