自然-人为双重影响下东北地区典型沼泽湿地水文过程演变机制研究

东北地区是我国湿地的主要分布区，沼泽与沼泽化草甸湿地占东北地区湿地总面积的三分之二。近几十年来由于气候变化和人类活动的影响，沼泽湿地水文过程已发生了深刻变化，导致沼泽湿地水文功能和生态功能退化，对本区湿地的生态安全和社会经济发展构成严重威胁。本研究拟选取东北地区典型沼泽湿地- - 扎龙湿地为研究对象，首先通过野外实验和历史数据分析，揭示过去几十年气候变化和人类活动影响下沼泽湿地地表水-地下水交互作用和湿地地表水文过程变化特征，在此基础上采用"自上而下"（Top-Down）的建模思路，构建沼泽湿地概念性水文模型，进一步揭示沼泽湿地水循环规律，评价自然和人为影响下沼泽湿地水文过程演变趋势和机理，为沼泽湿地水资源和生态系统管理提供科学依据。

东北地区沼泽与沼泽化草甸湿地是我国湿地的主要分布区。近几十年来由于气候变化和人类活动的影响，该区域沼泽湿地水文过程已发生了深刻变化。研究选取东北地区典型沼泽湿地——扎龙湿地为研究对象，首先通过野外实验和历史数据分析，揭示过去几十年气候变化和人类活动影响下沼泽湿地地表水——地下水交互作用和湿地地表水文过程变化特征。发现自上世纪80－90年代，扎龙湿地汇入的径流量处于波动性降低，尤其自21世纪以来汇入湿地的径流总量显著减少，湿地处于持续干旱退化状态。针对我国目前难以进行深入湿地水文规律及功能的研究现状，本研究在此基础上采用"自上而下"（Top-Down）的建模思路，构建沼泽湿地概念性水文模型。模拟结果表明，扎龙湿地水面面积和蓄水量有着明显的相关性，水面面积和蓄水量有明显的季节变化和年际规律。模型模拟的结果与自然条件相符合，较好的反映了湿地水面积以及储水关系等湿地水文因子特征。模拟结果揭示了该区域自上世纪80年代以来，湿地上游农业用水的增加以及人为扰动是导致湿地储水量明显减少，进而改变湿地水文过程的主要因素。湿地水文模块的建立有利于模拟湿地水文要素的变化过程，从而为湿地水文规律认知和基于水循环的湿地生态需水量的计算提供依据。土壤动物对湿地退化有十分明显的指示作用。环口螺科、等翅目和垫刃目以及弹尾目对东北地区沼泽湿地水环境退化有较强的指示作用，其中环口螺科对应常年或者经常性滞水的沼泽环境，弹尾目则主要在地势较高且土壤湿度相对干旱的羊草草甸草原分布。湿地水环境的改变影响该区域湿地生态系统的顶层大型水禽（例如丹顶鹤种群）的种群规模以及生态健康。湿地的管理者应该考虑怎样改善该区域湿地水环境，为在该区域湿地活动的珍稀水禽长期稳定健康发展提供条件。