东北半干旱区湿地景观演变对冷湿效应及露水的影响

The landscape of wetland has significantly effects on the local climate through cold-humid effect by changing the temperature, wetness and the microclimate. And dew as one of the important sources of water in semiarid region, is an important way of wetland landscape to supply dry land for water.And the landscape change of wetland has dramatically influence on the cold-humid effect and dew.So in this sutdy, for the dramatic decrease of wetland and the scarce of water resource in the northeast of China,we will focus on the influences of wetland landscape change on cold-humid effect and dew in semiarid area through long-term field investigation, basing on the theory of landscape ecology and hydrology and technique of stable isotope. We will find that the influence of different area and composition of wetland landscape on cold-humid effect and dew, the environmental factors which affect the distribution of dew and cold-humid effect, the threshold area of wetland landscape for cold-humid effect,the water supply of wetland landscape to other land use through evapotranspiration, the contribution trend of wetland landscape to the amount of dew. So we think that the research can reveal the water replenishment mechanism of wetland landscape to other land use through evapotranspiration, build the cold-humid effect model of wetland landscape and optimize the wetland landscape pattern. The results of the research can explain the ecological functions of water sources and changing microclimate by wetland landscape, and provide the useful scientific basis for better protection of existing wetland and for restoration of degraded wetlands in the northeast of China.

湿地景观对局地气候有明显影响，主要是冷湿效应，即降温、增湿和改变小气候等效应。露水是半干旱区重要的水分来源之一，是湿地景观对陆地水分补给的重要途径。湿地景观格局变化对冷湿效应及露水具有显著影响。因此，针对东北半干旱区湿地面积锐减、水资源匮乏等生态环境问题，以吉林西部湿地景观为研究对象，通过长期监测，研究东北半干旱区湿地景观演变对冷湿效应及露水的影响。着重分析不同湿地景观对冷湿效应及露水的影响，区分影响冷湿效应及露水的环境因子，判别湿地景观具有冷湿效应的阈值面积，研究湿地景观通过蒸散发对陆地其他景观的水分补给，确定湿地景观对露水贡献的空间变化趋势。项目预期揭示湿地景观通过蒸散发及露水对陆地的水分补给机制，构建湿地冷湿效应模型，合理配置湿地景观格局。项目的研究成果对于明确湿地景观对区域水分补给、调节局地气候的生态功能具有重要意义，可以为合理保护东北半干旱区现有湿地、修复退化湿地提供科学依据。

本研究提取了吉林西部地区四期土地利用空间分布数据；分析了吉林西部地区土地覆盖与动态变化,得出吉林西部地区土地覆盖类型以耕地分布最为广泛，区域内草地、沼泽湿地、湖泊、盐碱地和林地等均是区域重要的土地覆盖类型。但受气候变化影响和人类活动干扰，不同时期区域土地覆盖存在一定的变化，不同类型的面积比例存在波动。. 通过露水量的收集，构建露水量与风速、平均温度和湿度之间的线性关系。公式表示为：Y=0.781-0.035X1+0.005X2-0.064X3（其中Y代表露水量；X1代表最低温度；X2代表平均湿度；X3代表风速）。选取吉林省西部五个站点( 长岭、白城、前郭、乾安、通榆) 的2015年7-8月逐日空气平均温度、地面平均温度、平均相对湿度、平均风速资料进行回归分析，结合露水量公式，得出地表温度与露水量的回归方程：Y=-0.007X +0.302（其中Y代表露水量；X代表地表平均温度）。因此，通过平均地表温度的空间反演可以计算湿地景观冷湿效应。. 根据遥感数据分别对水面湿地，沼泽湿地和人工湿地进行目视解译，在目标湿地选择上主要是依据湿地面积进行选择，最小湿地面积大于1公顷，但由于混合湿地由浅水湖泊湿地与沼泽湿地组合形成，因此最小面积为19.42公顷。由于反演的地表温度空间分辨率为30米，考虑到湿地空间分布的不规则特征，以湿地斑块50米连续做40个缓冲区，分析湿地周边2000米地表温度的变化特征。得出：吉林西部湿地面积与水深呈正相关。通过湿地斑块地表温度的缓冲带分析计算，表明四种湿地类型都具备冷湿效应的功能。自然湿地中浅水湖泊湿地冷湿效应规律相对明显，沼泽湿地冷湿效应不明显，湖沼混合湿地具备前两者的特征。由于吉林西部湿地斑块分布比较零散，斑块间的冷湿效应具有重叠效应。因此，斑块形状指数对冷湿效应的影响，湿地景观冷湿效应阈值面积尚需进一步研究。