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黄河三角洲在三角洲湿地研究中具有特殊的地位,已成为近年来三角洲湿地研究的热点地区。为了使黄河三角洲退化的湿地得以恢复,自2002年起开展湿地恢复工程。尽管目前恢复已经取得了初步成效,但湿地恢复规模的确定始终缺乏合理的方法,如何确定最大最合理的湿地潜在恢复规模,成为湿地恢复工程是否能够持续进行以及生物多样性恢复和发挥湿地生态系统自身功能的关键。 本研究以遥感学、景观生态学、统计学等多学科理论为指导,以野外监测、实验室分析、遥感解译为手段,利用1989年、2000年和2010年三个时期的遥感影像,及近十年来野外监测的数据,初步核算黄河三角洲淡水湿地潜在恢复规模。主要研究内容与结论为: (1)综合利用遥感影像提取、鸟类生境适宜性评价、湿地网络水系连通性原理三种方法,立足于提高湿地恢复工程的合理性,确定淡水湿地潜在恢复规模;生态学上普遍认为初始的状态就是最好的状态,从这个观点出发,本文分别将2000年和1989年作为研究湿地恢复规模的初始状态:即基于2000年淡水湿地面积的近期目标和基于1989年淡水湿地面积的中长期目标。 (2)运用GIS提取黄河三角洲1989年、2000年和2010年三个时期的湿地类型分布,并通过转移矩阵对三个时期的黄河三角洲湿地类型动态变化过程进行分析,得到不同湿地类型的动态转移过程,重点分析淡水湿地类型的转移过程;利用Fragstats对黄河三角洲湿地的景观指数计算,以此为根据初步计算分别基于2000年和1989年的淡水湿地恢复规模为54766.33公顷和50626.42公顷。 (3)基于黄河三角洲湿地类型分布的基础上,建立鸟类生境适宜度量指标体系,主要包括自然因子、生物因子和人为干扰因子三个方面。自然因子方面由于黄河三角洲湿地海拔较低,地势低平,所以不考虑DEM和坡度对鸟类生境的影响,通过水文因子来表达;生物因子主要通过景观类型和植被信息来反映;人为干扰因子则是由研究区内建筑用地的信息来反映。通过构建栖息地适宜性指数(HSI)模型,分别评价1989年、2000年和2010年的黄河三角洲湿地鸟类的生境适宜性,并通过鸟类生境适宜性来分别确定基于2000年和1989年的淡水湿地恢复规模为37229.74公顷和36112.43公顷。 (4)提取黄河三角洲湿地现有的河道、沟渠、潮沟等作为水系的内容,通过最短路径法进行优化,计算现有水系与1989年、2000年和2010年提取的淡水湿地斑块构成的湿地水系网络的连通性,得到1989年的水系连通性γ=0.76,2000年的水系连通度γ=0.5,2010年的水系连通度γ=0.31;在此基础上分别计算基于2000年和1989年的淡水湿地恢复规模为49213.81公顷和45432.92公顷。 (5)综合考虑湿地类型动态变化,鸟类生境适宜性以及水系连通性确定黄河三角洲的淡水湿地潜在恢复规模。经过叠加后得到最终的黄河三角洲淡水湿地的潜在恢复规模分别是基于2000年近期恢复目标的33963.81公顷和基于1989年中长期恢复目标的31165.83公顷。