《半乾旱荒漠區典型濕地流域水分生態格局及效應研究》是依託西安交通大學,由劉萍萍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名:半乾旱荒漠區典型濕地流域水分生態格局及效應研究
- 項目類別:青年科學基金項目
- 項目負責人:劉萍萍
- 依託單位:西安交通大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
綜合運用生態學、景觀生態學、水文學、衛星遙感和地理信息系統等手段,利用不同時段遙感影像、基礎地理信息數據和相關環境資料,研究近30年來半乾旱荒漠區紅鹼淖濕地流域的景觀動態變化,運用景觀格局指數和動態變化模型,定量分析濕地流域景觀時空變化的空間分異特徵及其演變趨勢;從水分-生態格局相互作用機理入手,通過對紅鹼淖濕地流域植被、水文、土壤等生態因子進行為期三年的定位監測和連續採樣分析,系統研究紅鹼淖濕地流域不同景觀類型生態要素的空間分異特徵及其變化趨勢;結合流域景觀空間異質性分析,闡明濕地水文、土壤、生物多樣性和生物地球化學循環生態過程對流域水分環境變化的回響特點, 揭示流域水分生態效應及其流域生態環境變化的機理,以期為生態脆弱帶濕地的合理開發利用和區域可持續發展提供決策支持。
結題摘要
項目以半乾旱荒漠區典型濕地水分-生態格局及其水分-生態效應為研究目標,定量分析了近30年紅鹼淖濕地流域景觀類型的時空變化,系統研究紅鹼淖濕地流域不同景觀類型生態要素的空間分異特徵及其變化趨勢,重點研究濕地不同景觀類型土壤理化性質對水文環境變化引起流域景觀變化的回響特徵。紅鹼淖流域土地覆被主要為沙丘稀灌和密灌,其次是林草地和耕地,面積最小的土地覆被類型是湖泊和其他水域。1989-2011年,紅鹼淖流域景觀動態變化表現為湖泊、其他水域和耕地面積減少,林草地和密灌面積增加。其中,湖泊和其他水域面積分別減少32.06%和36.04%,主要轉化為林草地和沙丘稀灌,減少的耕地面積主要轉化為林草地。受到國家退耕還林還草政策的影響,1998年以後流域景觀破碎化程度得到改善,優勢景觀類型增加。紅鹼淖濕地流域以湖泊為中心依次呈現出鹽鹼沼澤、沼澤化草甸、草地、草原化沙地、沙地5種景觀類型的變化規律。湖域面積自上世紀九十年代的67平方公里縮減至31.50平方公里。紅鹼淖水體pH在上世紀60年代大約是7.0,80年代也是7.2左右,90年代達到8.2左右,2015年pH高達9.6,湖水pH嚴重升高,已超出了淡水魚類生存極限(正常範圍6.5~8.5),目前紅鹼淖水體魚類已經絕跡。植物群落呈現出霧冰藜、鹼蓬群落→霧冰藜、乳苣群落→蘆葦、苔草群落→沙蒿、蘆葦群落→沙蒿、沙柳群落的環狀空間分布特徵。土壤含水量減少,土壤粉粒和粘粒含量減少,砂粒含量增加,土壤質地粗化。土壤有機質、氮、磷養分含量降低,土壤質量退化加劇。土壤有機碳含量及其儲量、土壤可溶性有機碳含量、土壤易氧化態碳含量隨著離湖泊距離的增加而減小。流域景觀類型的差異是影響紅鹼淖流域土壤有機碳及其活性組分含量差異較大的主要原因。紅鹼淖流域不同景觀類型土壤全磷(TP)、交換態磷(L-P)、鈣磷(HCl-P)、有機磷(O-P)、鐵磷(NaOH-P)含量差異顯著,其中活性強的L-P和O-P受景觀變化影響更大。總體而言,流域水分條件的改變是導致流域生態水文格局及其生態效應變化的根本原因。