绿洲梯度开发下的湿地系统生态累积效应研究

Starting from the developing modes and process of the water and soil resources in oasis of Ningxia, we can be divided developing oasis into five stages, which are spatial zones. By means of landscape analysis measures based on map method and 3S technology, we makes clear the change process and trend of wetland system landscape pattern brought about by developing oasis. According to the information observed continuously from fixed or half fixed position of typical wetlands and field investigation relied on geonomy and ecology, we can get the ecology accumulative characters and change process of wetland system on many sides such as composition, texture and function. By coupling analysis of space-time measure, we can analyze the representation of ecology accumulative inpacts(ECI) and influencing factors made by wetlands expanding. Though scaling deductive reasoning of ecology accumulative effects on different time and space, we can find out the driven force and mechanism to the wetlands ecology accumulative effect that the oasis gradient expanding and its developing manners and intensity are involved. The critical point and threshold value of wetlands accumulative effect can be defined and more indices risk assessment outline of oasis ECI and indices system can be built by using disaster threshold value method. By all of these the scientific bases can be established on guiding the development of oasis area and the environmental influence of project items.

从宁夏绿洲水土资源的开发方式和过程出发，划分5个绿洲开发阶段暨空间片区。通过地图法和3S技术支持下的景观分析方法，廓清绿洲开发造成的湿地生态系统景观格局变化过程和趋势；通过典型湿地的定位半定位连续观测，并借助地学和生态学的野外调查法，获取湿地生态系统组成、结构、功能等多方面的生态累积特征及其变化过程；通过时空尺度的耦合分析，解析绿洲梯度扩张中湿地生态累积效应的表现及影响因素；通过不同时间和空间尺度生态累积效应的尺度推绎，揭示绿洲梯度扩展及其开发方式与强度等对湿地生态累积效应的驱动力和驱动机制。用灾害临界值法确定湿地生态累积效应的临界点和阈值，建立多指标的绿洲湿地生态累积效应风险评价框架和指标体系，为指导今后的绿洲区域开发和工程项目的环境影响后评价工作奠定科学基础。

生态累积效应（ECI）是人类活动对生态系统的影响在一定时间和空间上积累，达到一定阈值后所造成的生态环境变化。绿洲和湿地是生态环境变化的高敏地区和高敏类型，ECI的正负效应显著且转换频繁。选择时空呈强烈扩张趋势的宁夏绿洲进行梯度开发下湿地系统ECI研究，不仅能够回答决策层关注的老绿洲的发展前途，新绿洲的发展方向，区域生态文明的约束条件与丝绸之路经济带的生态安全等问题；而且能发现绿洲系统对外界干扰的响应方式和阈值，为环境影响后评价和区域生产力布局等提供科学依据。.本课题采用历史地理学及3Ｓ技术支持下的景观分析方法，廓清了银川平原不同尺度的绿洲梯度开发下湿地系统的动态变化过程和趋势；采用野外调查法确定了湿地群落的组成、种群动态及生境特征；采用样线、样点法和定位半定位观测，摸清了湿地生态累积效应的表现及其空间分布规律；采用时空尺度耦合分析，解析了绿洲梯度扩张中湿地生态累积效应产生的机理机制；以广泛分布的芦苇湿地为靶向，采用原位与模拟实验方法，研究了其生长和生态特征等对绿洲梯度开发的响应，筛定了芦苇湿地的盐分和水分阈值临界点，建立了基于ECI的生态水利评价标准。.研究表明，近30年来，宁夏绿洲梯度开发下自然湿地的出现和灭失并存，人类活动是其变化的主要驱动力。禾草类沼泽与草甸湿地是最为敏感的湿地类型，它们往往以单优群落存在并在空间分布上对水盐梯度变化有很好的响应规律。在银川平原，水、盐、养分的空间分布都表现出由高位灌区向低位灌区的累积特征，其中盐分水平方向上由高盐新绿洲向低盐老绿洲、垂直方向上由地下向地表迁移的趋势非常突出，地表水运移关系、地下水埋深和水盐循环过程是盐分累积的决定性因素，地形特征、人类的水土开发方式则是控制性因素。0.6%和5-50cm是芦苇湿地的盐分和水深生态阈值临界点，其密度和生物量可以作为湿地ECI的指示指标；湿地植物群落的生物多样性等指标可作为水利生态化的评价指标。