論文題目：黃河下游灘涂濕地生態系統演變特征及服務價值評估
摘要：濕地作為自然界三大生態系統之一,具備氣候調節、固碳釋氧、水資源調蓄等治理環境不可或缺的生態功能。隨著全球環境的驟變,濕地的重要性逐漸凸顯出來,對濕地生態系統服務功能的研究逐漸變多。新鄉黃河灘涂濕地是黃河下游濕地帶的重要組成部分,蘊藏著巨大的社會、生態效益。然而,黃河河道的變遷致使濕地面積縮減,人類過渡的生產活動及生產堤的修建促使黃河形成“二級懸河”,使得汛期的小型洪水都能漫灘破壞濕地生態系統,加快新鄉黃河灘涂濕地生態惡化,甚至出現逆生長。因此,對新鄉黃河灘涂濕地生態系統服務價值進行評估,并量化洪水淹沒所造成的濕地生態系統服務功能的損失,可為濕地生態環境保護和管理及防災減災提供科學依據和理論指導。按照生態系統服務價值的內涵,將新鄉黃河濕地生態服務價值共分為供給、調節、支持和社會四個方面的功能,構建濕地生態系統服務價值指標體系,并分析指標間權衡/協同關系及生態系統價值變化驅動因素解析?？紤]到新鄉黃河灘涂濕地現況易受洪水干擾,利用Mike 21軟件構建不同量級的洪水漫灘模型,收集淹沒水深和淹沒時長信息處理后導入至Arc GIS中與新鄉黃河灘涂濕地土地利用圖像空間疊加,分析各類土地利用類型具體淹沒情況。并基于生態系統服務價值指標體系結合濕地土地利用類型提取相關的直接損失和間接損失指標組成濕地生態系統功能淹沒損失評估體系,耦合洪水漫灘模型評估濕地生態系統損失。結果表明:1)濕地生態系統服務價值分別為1980年51195.30萬元;2000年68435.18萬元;2010年73522.91萬元;2015年81363.29萬元;2019年87063.12萬元。濕地價值變化受到濕地面積、人類生產活動、洪水漫灘破壞等影響,核心的調節功能增速逐年放緩,但同時由于國家級鳥類自然保護區的設立,維持生物多樣性指標價值增速較大。2)在協同/權衡關系變化上,在1980-2000年以權衡為主,在2000-2019年均以協同為主。主要由于供給、調節、支持功能的多個服務指標由權衡轉向協同所致。3)價值動態變化驅動因子解析結果表明,社會、經濟的發展是以一定程度上過渡占用濕地天然資源,致使濕地自身水資源調蓄、固碳釋氧等調節功能衰退,從而損害濕地生態系統服務總價值為代價。4)濕地生態系統損失根據洪水量級分別為6000m~3/s洪峰時共12487.89萬元、8000m~3/s洪峰時共19029.84萬元、10000m~3/s洪峰時共21651.36萬元、12000m~3/s洪峰時共26289.65萬元、14000m~3/s洪峰時共30662.76萬元。淹沒損失主要集中在淹沒第三天至第四天,增速最快。根據新鄉黃河灘涂濕地生態系統服務價值評估及生態系統損失分析,提出切合實際的濕地生態防護和可持續發展建議與對策。
關鍵詞：生態系統服務價值;Mike 21;洪水淹沒模型;生態系統損失;新鄉黃河灘涂濕地
學科專業：水利工程（專業學位）
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究意義
1.3 國內外相關研究進展
1.3.1 生態系統服務價值研究進展
1.3.2 生態系統演變特征及影響因素研究進展
1.3.3 生態系統損失研究進展
1.4 研究內容
1.5 技術路線
2 研究區概況
2.1 自然概況
2.1.1 地理位置
2.1.2 地形地貌
2.1.3 水文氣象
2.1.4 土壤情況
2.2 社會經濟
2.2.1 研究區人文文化
2.2.2 社會經濟發展
2.3 小結
3 濕地生態系統服務價值評估指標體系
3.1 構建的思路與原則
3.1.1 構建思路
3.1.2 基本原則
3.2 指標體系構建
3.2.1 供給功能指標體系
3.2.2 調節功能指標體系
3.2.3 支持功能指標體系
3.2.4 社會功能指標體系
3.3 小結
4 生態系統服務價值評估及演變分析
4.1 新鄉黃河灘涂濕地生態系統服務價值評估
4.1.1 供給功能價值計算
4.1.2 調節功能價值計算
4.1.3 支持功能價值計算
4.1.4 社會功能價值計算
4.2 生態系統服務價值綜合評估
4.2.1 綜合評估與演變分析
4.2.2 供給功能價值評估分析
4.2.3 調節功能價值評估分析
4.2.4 支持功能價值評估分析
4.2.5 社會功能價值評估分析
4.3 生態系統服務協同/權衡及驅動因素分析
4.3.1 研究方法
4.3.2 結果分析
4.4 小結
5 洪水漫灘及濕地生態系統損失耦合模型研究
5.1 耦合模型構建思路
5.2 Mike21模型簡介
5.3 Mike21模型構建
5.3.1 計算區域
5.3.2 網格剖分
5.3.3 網格優化
5.3.4 邊界條件
5.3.5 參數設置及率定
5.3.6 模型驗證
5.4 洪水漫灘模型情景設置
5.5 濕地生態系統損失模型
5.5.1 模型設計
5.5.2 濕地土地類型損失率分析
5.6 小結
6 濕地生態系統損失評估分析
6.1 洪水漫灘模型結果及生態系統損失分析
6.1.1 淹沒面積分析
6.1.2 濕地生態系統損失評估
6.1.3 生態系統損失綜合評估分析
6.2 濕地生態防護和可持續發展建議與對策
6.2.1 新鄉黃河灘涂濕地生態可持續發展建議
6.2.2 新鄉黃河灘涂濕地生態防護建議及對策
7 結論與展望
7.1 結論
7.2 創新點
7.3 不足與展望
致謝
參考文獻