西辽河流域湿地演变特征及其对气候变化的响应研究

The research of interaction mechanism between climate change and wetland ecosystem is a hotspot on global change research, West Liaohe river basin is in the sensitive climate area as temperate, semi-arid, and continental monsoon climate, the research of interaction mechanism between climate change and wetland ecosystem is of important scientific significance. With multi-source information fusion techniques, such as meteorological, hydrological, and remote sensing data, based on global climate patterns, the grass mechanism model, dynamic and statistical downscaling method, and statistical methods such as the wavelet analysis and correlation analysis, the interaction mechanism between climate change and wetland ecosystem will be studied systematically. The evolution characteristics of decadal climate and wetland area for different time scales will be revealed, the decadal change trend forecast of the regional climate in the future will be given. Based on the climate scenarios for "typical concentration path", the changes will be studied such as wetland area, and the ground vegetation biomass, its response to climate change will be studied. Based on the targets of improving service function, the wetland construction, the wetland protection, restoration and sustainable utilization for the wetland, the scientific basis will be provided for the problems, such as wetland ecological environment impact assessment, ecological function regionalization, major function regionalization, economic development strategy making, the important reference will be also provided for further study of wetland ecological evolution mechanism.

气候变化与湿地生态系统相互作用机制研究是全球变化研究的热点问题，西辽河流域作为中温带、半干旱、大陆性季风气候敏感区，开展气候变化与湿地生态系统相互作用机制研究具有重要的科学意义。本研究拟充分利用气象、水文、遥感等多源资料融合，采用全球气候模式、草地机理模型及动力和统计降尺度方法，以及小波分析、相关分析等统计方法，系统研究气候变化与湿地生态系统相互作用机理；揭示气候、湿地面积年代际不同时间尺度的演变特征及对未来区域气候年代际变化趋势预估；基于“典型浓度路径”情景，研究湿地面积、地上植被生物量等变化及其对气候变化的响应。以提高该湿地服务功能、湿地的建设、保护、恢复和持续利用为目标，为湿地生态环境影响评价、生态功能区划和主体功能区划及经济发展战略制定提供科学依据，还可为深入研究湿地生态演化机制提供重要参考。

湿地生态系统与气候变化之间的相互作用研究是全球变化研究的热点，干旱、半干旱区的湿地生态系统在调节气候、涵养水源、水体净化、保护生物多样性方面发挥的作用远高于湿润区，西辽河流域地处中温带、半干旱、大陆性季风气候敏感区，生态环境脆弱，由于气候变暖、干旱，流域内湿地退化严重，生态屏障作用明显减弱。因此，本研究不仅是湿地生态系统应对气候变化和退化湿地生态恢复等领域迫切需要解决的问题，也是维护湿地区域生态安全，保护湿地生态资源可持续利用政策制定的重要参考。内容主要为：西辽河流域湿地时空格局、生物量的反演；西辽河流域湿地生态系统与气候变化相互作用机理研究；西辽河流域湿地演变对未来气候变化响应。.本项目利用气象、水文、植物观测、调查、遥感反演、未来气候情景等资料，基于3S技术，采用数理统计、SWAT模型模拟、地理探测器计算等分析方法，研究了西辽河流域湿地演变与气候变化相互作用机理。主要成果：①构建了西辽河流域湿地地上生物量遥感反演估算模型，重建了地上生物量资料序列。②明确了西辽河流域气温、降水、干湿指数等时空特征。③揭示了西辽河流域植被气候生产潜力的时空演变及其对气候变化的响应，表明气候生产潜力对降水量更敏感。④以湿地关键区为切入点，研究了西辽河流域湿地景观类型的时空演变规律及湿地演变的驱动力，从宏观层面揭示出湿地生态系统持续萎缩的原因。⑤模拟了西辽河流域的面积变化和景观动态变化，明确不同湿地类型间的转化过程，深入研究自然和人为因素对湿地变化的驱动效应。⑥分析了西辽河流域未来50年不同情景下的气候变化趋势及其对湿地的影响，指出未来气候朝着更加暖、更干的方向发展。⑦完成论文12篇（3篇SCI、1篇EI、8篇中文核心期刊），成果揭示了西辽河流域湿地演变特征及其对气候变化的响应规律。本研究结论，对进一步深入研究干旱、半干旱地区气候变化与湿地生态系统间的相互作用机理及保护利用等具有重要参考价值和科学意义。