黄河口湿地生态网络构建与优化模拟研究

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近年来由于人类活动与自然环境变化的影响,黄河口湿地内部演化剧烈,生境质量持续下降,生境破碎化加剧,影响到生态系统的安全与稳定。本研究以黄河口为研究对象,基于景观生态学理论、GIS空间分析等方法,分析了黄河口1991-2020年的景观面积演变情况及演变原因。利用最小耗费距离模型综合考虑多因子阻力构建了黄河口湿地生态网络,对生态网络从网络景观组成、网络结构、关键节点和生态断裂点、生态网络中大型底栖动物平均生物量等方面进行了评价。以提高黄河口湿地的食物供给能力为目标,对生境源地和阻力面两方面进行生态网络的优化,构建黄河口湿地优化生态网络,黄河口湿地的整体功能得到提升。主要结论有:(1)在风暴潮、海岸侵蚀、调水调沙、农业种植、人工设施和互花米草入侵等自然和人为因素的影响下,研究区自然湿地景观面积自1991年到2020年逐年减少,其中草本沼泽和灌丛湿地面积减少最为明显,非自然湿地面积逐年增长,主要为水田、养殖池和盐田的增长。黄河口湿地潮沟总长度和密度逐年降低,水文连通性逐年下降。黄河口自然湿地景观连通性逐年下降,生境斑块之间的连接难度增大,自然湿地景观破碎化状况加剧。(2)通过黄河口生境源地的选取、综合阻力面的确定,生成了黄河口湿地生态网络,研究发现:盐沼湿地、草本沼泽和灌丛湿地是构成生态网络的优势景观,非自然湿地在生态网络中占比较少;网络结构指数处于中等水平;黄河口生态网络中有关键节点大部分位于对于物种的迁移具有重要作用的潮间带湿地,存在较多道路断裂点和水文连通断裂点,潜在生态廊道的大型底栖动物平均生物量较低。黄河口湿地生态网络需要进一步优化。(3)对黄河口湿地的生境源地和阻力面两方面进行生态网络的优化,合并破碎化的景观斑块、优化关节节点和消除生态断裂点,并对黄河口湿地进行优化生态网络的构建。将斑块重要性和大型底栖动物生物量作为选取生境源地的指标,以景观分类和黄河口大型底栖生物量分布为阻力因子构建阻力面,生成优化生态网络。对比发现:通过黄河口湿地生态网络的优化构建,黄河口生态网络中的盐沼湿地面积增加,生态网络的结构比之前更优,廊道数和节点数均增加;生态网络中的大型底栖动物的平均生物量得到提升,有利于黄河口湿地食物供给能力的发挥;优化后黄河口自然湿地和生态网络的景观连通性得到改善与提升。生态网络的优化构建减小了生境破碎化带来的影响。
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