黄河三角洲典型河口湿地生态网络构建及其资源环境效应

The estuary wetland of the Yellow River delta, which is the important transit station, wintering habitat and breeding ground for migratory birds in the inland of northeastern Asia and western Pacific Rim, is one of the most representative muddy estuarine wetlands in China. The food supply and shelter are the two leading ecological service functions of the wetland. However, under the influence of high intensity anthropogenic activities, the disruption of hydrological connectivity and habitat fragmentation of the estuary wetland in the Yellow River delta are prominent, which lead to the degradation and shrinking of the natural wetland and the decrease of biodiversity. The dominant functions of the wetland have been seriously affected. In view of the above problems, adopting the technical routes of the combination of geomorphology-hydrodynamics-landscape ecology, measurement data analysis-model simulation, field monitoring and investigation-indoor analysis, mainly applying the hydrodynamic module, ecological module and sedimentary power module of Deft3D model, a typical estuarine wetland ecological network is constructed and optimized taking the hydrological connectivity as main line. The objectives of the project are to reduce/eliminate the obstacle factors, enhance the food supply function and improves habitat ecological environment of estuarine wetlands. The anticipation results of this study can not only enrich the research contents of wetland remediation, promote the development of wetland ecology, but also can solve the regional ecological bottleneck and enhance the service function of wetland, which has important theoretical and practical significance for regional ecological environment protection.

黄河三角洲河口湿地是我国最具代表性的淤泥质河口湿地之一，是东北亚内陆和环西太平洋鸟类迁徙重要的中转站、越冬栖息地和繁殖地，其食物供给和提供栖息地庇护是该湿地的两大主导生态服务功能。然而，在高强度人为活动影响下，黄河三角洲河口湿地水文连通受阻，生境破碎化等问题突出，导致天然湿地退化、萎缩，生物多样性减少，严重影响了该湿地主导功能的发挥。针对上述问题，本研究采用地貌学-水动力学-景观生态学结合，实测数据分析-模型模拟相结合、野外监测、调查-室内分析相结合技术路线，重点运用Deft3D模型中的水动力模块、生态模块及沉积动力模块，以水文连通为主线构建并优化典型河口湿地生态网络，降低/消除障碍因子，提升河口湿地食物供给功能，改善栖息地生态环境。本研究预期成果不但可以丰富湿地修复研究内容，推动湿地生态学发展，还可以解决区域生态瓶颈，提升湿地服务功能，对于区域生态环境保护具有重要的理论与实践意义。

黄河三角洲河口湿地是我国最具代表性的淤泥质河口湿地之一，是东北亚内陆和环西太平洋鸟类迁徙重要的中转站、越冬栖息地和繁殖地，其食物供给和提供栖息地庇护是该湿地的两大主导生态服务功能。然而，在高强度人为活动影响下，黄河三角洲河口湿地水文连通受阻，生境破碎化等问题突出，导致天然湿地退化、萎缩，生物多样性减少，严重影响了该湿地主导功能的发挥。针对上述问题，本研究采用地貌学-水动力学-景观生态学结合，实测数据分析-模型模拟相结合、野外监测、调查-室内分析相结合技术路线，重点运用Deft3D模型，以水文连通为主线构建并优化典型河口湿地生态网络，降低/消除障碍因子，提升河口湿地食物供给功能，改善栖息地生态环境。通过项目实施，建立了1995-2019年近20余年河口湿地水系、生境、斑块与廊道数据库。查明了黄河口湿地功能受限及水文连通阻隔的主要驱动因素为道路堤坝和互花米草，其中道路堤坝是淡水区和咸淡水交互区的主要阻隔因素，互花米草是咸水区主要阻隔因素。研究了道路阻隔和互花米草阻隔对土壤养分状况、生物量、生物多样性、植被演替、景观破碎化及景观连通性等的阻隔效应；阐明了潮沟水系-地貌-底栖与植被的耦合关系、构建了咸淡水交互区的动边界模拟模型。基于2020年黄河口景观分类，以水文连通主线，利用最小耗费距离模型构建了生态网络。对构建的湿地生态网络进一步优化，有效提升了河口湿地食物供给功能，并从食物供给、栖息地景观改善及等湿地功能等角度评估生态网络的资源环境效应提升效果。此外，对黄河口湿地咸淡水作用对污染物环境效应、湿地种子库功能影响做了深入探讨研究。项目共发表学术论文39篇，其中SCI论文24篇（I区、II区SCI论文17篇），第一标注16篇。出版专著1部，国家授权发明专利2个，美国授权发明专利1项。本研究成果对于解决区域生态瓶颈，提升湿地服务功能具有重要的理论与实践意义。