海岸帶生態(tài)系統(tǒng)退化診斷系統(tǒng)研究——以崇明東灘為例.pdf

1、海岸帶是最為活躍的自然區(qū)域,也是資源與環(huán)境條件最為優(yōu)越的區(qū)域,具有海陸過(guò)渡特性的獨(dú)立環(huán)境體系,與人類(lèi)的生存和發(fā)展的關(guān)系最為密切。我國(guó)的海岸帶是我國(guó)人口最密集地區(qū),人口密度大,由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展初期沒(méi)有重視海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的保育和生態(tài)化管理,導(dǎo)致目前海岸帶生態(tài)系統(tǒng)存在不同程度的退化,如因富營(yíng)養(yǎng)化而頻發(fā)的赤潮,逐漸消失的珊瑚礁和紅樹(shù)林,生物多樣性急劇下降,生態(tài)功能衰退、緩沖帶消失而使災(zāi)害性事件頻發(fā)等等,已經(jīng)給人們的生產(chǎn)和生活帶來(lái)了巨大負(fù)面影響,成為

2、海岸帶地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。崇明東灘位于上海市崇明島的東端,屬于亞熱帶季風(fēng)氣候,雨量豐富,溫和濕潤(rùn),四季分明。崇明東灘濕地的植被群落主要由海三棱藨草群落、蘆葦群落和互花米草群落等組成;鳥(niǎo)類(lèi)資源豐富,有記錄的水鳥(niǎo)達(dá)136種;底棲生物大型底棲動(dòng)物45種,隸屬于5門(mén)7綱。
　　本論文以生態(tài)承載力與D—PSR—C(Driving(驅(qū)動(dòng)力)-Pressure(壓力)-State(狀態(tài))-Response(響應(yīng)力)-Control(調(diào)控力)

3、)模型為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了一套基于指標(biāo)體系法的崇明東灘生態(tài)系統(tǒng)退化診斷指標(biāo)評(píng)價(jià)體系,該指標(biāo)體系以健康綜合指數(shù)作為目標(biāo)層,用以評(píng)價(jià)崇明東灘濕地生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)及其空間結(jié)構(gòu)特征;第2層次為項(xiàng)目層,包含生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)力(D)、壓力(P)、狀態(tài)(S)、響應(yīng)(R)和調(diào)控力(C)5個(gè)項(xiàng)目;第3層次是指標(biāo)層,包含可直接測(cè)量的指標(biāo)。其中,驅(qū)動(dòng)力代表社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件和管理體制等因素,用生命支撐生存空間進(jìn)行衡量;濕地生態(tài)系統(tǒng)的壓力主要包含人類(lèi)對(duì)自然的壓力和自然界內(nèi)部

4、物種之間的壓力(即外來(lái)物種入侵造成的生態(tài)壓力),用重金屬污染(U2)指標(biāo)與互花米草的蓋度表示;濕地生態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)指標(biāo)主要從生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)在的生態(tài)條件出發(fā),對(duì)其組分、結(jié)構(gòu)和功能做出診斷性描述,主要包含植被覆蓋和景觀多樣性指數(shù);濕地生態(tài)系統(tǒng)的響應(yīng)是指隨著生態(tài)系統(tǒng)退化,系統(tǒng)本身做出的反應(yīng),包括珍稀物種的數(shù)量和濕地的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出;調(diào)控力指標(biāo)包括政府用于保護(hù)和修復(fù)濕地的財(cái)政支出、萬(wàn)元GDP的環(huán)保投入比重。建立指標(biāo)體系法以后,本論文根據(jù)數(shù)據(jù)處理流程對(duì)200

5、3年與2005年原始數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理,在論文中介紹了一些數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵步驟,如克里格插值,植被蓋度求取,景觀多樣性計(jì)算等。
　　本論文運(yùn)用模糊聚類(lèi)的方法對(duì)生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi),分為第一類(lèi)生態(tài)退化類(lèi)型、第二類(lèi)生態(tài)退化類(lèi)型、第三類(lèi)生態(tài)退化類(lèi)型、第四類(lèi)生態(tài)退化類(lèi)型、第五類(lèi)生態(tài)退化類(lèi)型。并對(duì)比了2003年與2005年的各類(lèi)型的斑塊面積,得出2005年比2003年的第一類(lèi)生態(tài)退化類(lèi)型的面積減少0.5％;第二類(lèi)生態(tài)退化類(lèi)型的面積增加0.7%

6、,由于人類(lèi)活動(dòng)的頻繁,許多第一類(lèi)生態(tài)退化類(lèi)型轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙?lèi)生態(tài)退化類(lèi)型;第三類(lèi)生態(tài)退化類(lèi)型的面積減少0.2%;第四類(lèi)生態(tài)退化類(lèi)型的面積增大0.8%;第五類(lèi)生態(tài)退化類(lèi)型的面積減少0.8%。為了更好地展現(xiàn)崇明東灘的生態(tài)系統(tǒng)狀況,本論文設(shè)計(jì)了一個(gè)基于ArcEngine的軟件,在論文中對(duì)它的總體設(shè)計(jì),功能設(shè)計(jì),數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)給予了闡述,并對(duì)程序中的核心代碼與運(yùn)行步驟給予了一一介紹。最后利用元胞自動(dòng)機(jī)原理,將2003年到2005年崇明東灘的生態(tài)系統(tǒng)變化