盐城滨海湿地资源利用情景模拟与开发适宜边界研究

Coastal wetlands with relatively frequent human activity are environmentally sensitive areas. The intense interfere of reclamation and utilization of wetlands resources brought on the serious ecosystem degradation in structure and function. The contradiction between development and protection had become increasingly prominent, and conservation and utilization of wetlands had become hot topic in current research. Optimal allocation of wetland resources and determination of appropriate boundary was the key to coordinate the contradiction. This project takes Yancheng coastal wetlands with contradiction between protection and development as the research area, which has the global significance in ecological environment and biodiversity protection. Based on social economic system of wetlands development and resource environment system of wetlands protection, system dynamics model was used to simulate a quantitative structure for the development and utilization of wetlands resources under different scenarios in the future. By using neural network to get the parameters of the space simulation variables, the spatial pattern of wetlands was simulated through a cellular automata model. In the principles of harmonious development between wetland protection and development, evaluation index system was established to synthetically analyze and assess wetlands spatial pattern under different scenarios. Through optimal allocation of wetland resources and determination of appropriate boundary in the future, we tried to provide a reasonable solution for utilization and protection of Yancheng coastal wetlands.

滨海湿地是环境敏感脆弱区，同时也是人类活动频繁区域。受围垦和开发利用活动的强烈干扰，湿地生态系统结构和功能退化严重，开发与保护间的矛盾突出，湿地保护与合理利用成为当前湿地科学研究的热点。如何优化配置湿地资源，确定湿地资源开发利用的适宜边界，是当前协调湿地保护与开发矛盾的关键。本项目选择具有全球意义的生态与生物多样性保护基地、保护与开发矛盾突出的盐城滨海湿地为研究区，从湿地开发的社会经济系统与湿地保护的资源环境系统出发，运用系统动力学模型，仿真模拟未来不同情景下的湿地开发利用数量；在此基础上，通过神经网络获取参与空间模拟变量的权值参数，采用元胞自动机模型进行湿地利用空间格局模拟；以协调湿地保护与开发为原则，构建评价指标体系对湿地利用空间布局情景方案进行综合评判，探寻未来湿地资源利用的优化配置格局和开发适宜边界，尝试为盐城滨海湿地的利用与保护工作提供一种可供选择的合理方案。

滨海湿地是环境敏感脆弱区，同时也是人类活动频繁区域。盐城滨海湿地是具有全球意义的生态与生物多样性保护基地，同时受围垦和开发利用活动的强烈干扰，湿地生态系统结构和功能退化严重，开发与保护间的矛盾突出，湿地保护与合理利用成为当前湿地科学研究的热点。. 项目首先将不同时期的遥感影像解译数据进行叠加统计分析，1988年以来，盐城滨海湿地自然湿地面积不断减少，人工湿地面积显著增加，湿地开发利用强度呈不断加速态势。受自然条件影响和经济利益驱动，湿地开发以港口建设以及养殖塘建设利用为显著特征，主要集中在大丰东台段。湿地动态变化是自然与人为因子相互作用的综合反映，自然因子主要在较大尺度上影响，人为驱动因子才是湿地变化的主要驱动力，经济利益的驱动和过度盲目围垦是盐城滨海湿地变化的主要原因。. 其次，构建生态效益情景、经济效益情景、经济生态效益并重情景，对盐城滨海湿地利用结构进行优化研究，经济生态效益并重下滨海湿地利用的经济效益增长达6.42亿元，生态效益明显改善，综合效益显著提高。耕地面积增加显著，芦苇滩等自然植被有所恢复，互花米草滩的扩张得到一定的限制，结构优化后盐城滨海湿地利用实现了经济和生态的协调统一，为盐城滨海湿地的可持续利用创造了条件。. 最后，构建元胞自动机模型，通过Matlab编程实现盐城滨海湿地利用的空间模拟。元胞自动机模拟湿地利用类型分布与遥感解译得到的湿地类型分布基本吻合，拟合度达到近80%，虽然不能在边界上完全吻合，但基本的发展趋势和分布都能够较好的模拟。采用元胞自动机模型对经济生态效益并重情景下2020年盐城滨海湿地利用数量结构落到空间分布上，实现了盐城滨海湿地利用的空间优化。