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滨海湿地是海陆交汇的生态过渡带,是重要的水鸟栖息地,也是海岸带人类活动最为剧烈的区域。然而,因受大量海岸生态工程的影响,水鸟栖息地内部失去了自然潮汐过程,生境逐渐出现了淡水化、陆地化及格局快速演变等趋势,出现了面积降低、质量减退等问题,亟需科学的管控对策,以减缓海岸生态工程所带来的负面影响。因此,针对海岸生态工程影响下水鸟栖息地所面临的威胁与挑战,探究海岸生态工程对水鸟栖息地和水鸟种群的影响,提出科学、合理的管控技术与对策,对于海岸带水鸟栖息地的保护和修复有着重要的指导意义。本论文以水鸟栖息地为研究对象:(1)针对海岸生态工程对水鸟栖息地的影响,选取横沙东滩为典型研究区域,通过野外调查、遥感影像处理和数据统计分析,分析了近十多年来海岸工程对水鸟栖息地与水鸟种群的影响,阐明生境因子与雁鸭类种群数量的相关关系,为海岸工程区水鸟栖息地的综合管控对策提供科学依据与理论基础;(2)针对崇明东滩水鸟栖息地优化工程(以下简称生态修复区),围绕植被和水文这两个与水鸟栖息地质量密切相关的生态要素,通过室内植物“水-盐”双因素控制实验,分析在工程实施后,水位、盐度的变化对湿地植物的影响,量化植物的水位、水体盐度阈值,提出植物管控技术。在此基础上,综合考虑降雨、水面蒸发、植物蒸散和土壤下渗等水文过程,计算生态需水量,制定水文调控方案。综合植物管控技术和水文调度方案集成科学、合理、可实施的水鸟栖息地综合调控对策。主要研究结果如下:1.海岸生态工程对水鸟栖息地及水鸟种群的影响横沙东滩海岸生态工程显著改变了滨海湿地水鸟生境及种群特征。随着工程的推进,自然潮滩的盐沼湿地呈动态变化趋势,光滩面积有所减少,但植被覆盖度在不断增加;促淤区因泥沙不断的补给,新生了大面积的沼泽湿地,植物快速生长繁殖,水域所占面积比例降低;成陆区逐渐向淡水生态系统演替,优势植物物种芦苇(Phragmites australis)逐渐被水烛(Typha angustifolia)代替,且水域出现大量沉水植物。伴随着生境的变化,雁鸭类种群逐渐从成陆区和自然潮滩向促淤区转移。未实施工程的自然潮滩影响雁鸭类数量的主要因素是海三棱藨草/藨草(Scripus mariqueter/Scripus triqueter)群落面积;正在实施工程的促淤区的主要影响因素是挺水植物面积、植被归一化指数(NDVI)和无植被覆盖水域面积;已实施工程的成陆区主要影响因素为沉水植物面积。综上,工程内湿地生境应具有开阔水域、充足食物供给和相对较低植被盖度的生境类型供水鸟栖息。2.海岸生态工程区水鸟栖息地的植物管控技术崇明东滩生态修复区因海岸生态工程失去了自然潮汐过程,内部生境水位相对稳定,水体盐度逐渐降低。近年来,海三棱藨草面积减少,逐渐被淡水植物水烛替代。实验结果表明,在稳定水位条件下海三棱藨草和芦苇适宜生长繁殖的环境条件分别是低盐度(0~5‰)、低水位(0~10 cm)和中低盐度(0~10‰)、中低水位(0~20 cm)。淡水植物水烛适宜生存在低盐(0~5‰)、高水位(50 cm)的环境中,限制其生长的主要是高盐条件。在较低水位范围内,水位的升高能促进植物株高和生物量的增长,但过高的水位和盐度将起到限制作用。海三棱藨草的存活最高盐度和最高水位阈值(11.9~16.6‰;8.7~23.8 cm)都明显低于自然环境。芦苇的存活最高盐度阈值(14.7~18.3‰)要高于自然环境;当盐度>10‰时,芦苇的存活最高水位阈值(41.5~53.3 cm)明显高于自然潮汐下。基于以上结果,本研究认为可在植物生长初期维持低盐、低水位的生存条件;植物生长旺盛期,在维持低盐的基础上,提高一定的水位来促进保护植物物种的株高增长;植物繁殖期间,利用低盐、中低水位的环境保证植物的繁殖过程。另外可结合人工刈割辅助措施来进行淡水植物水烛的管控。3.海岸生态工程区水鸟栖息地的水文调控技术通过以水量平衡为原理的生态需水量计算可知,崇明东滩生态修复区C区(雁鸭类生境类型)的生态需水量具有明显的季节变化和空间分布特征。在雁鸭类的水位需求目标下的生态需水量:5月、夏季(7~8月)和秋季(9~11月)较小;冬季到春季初期较大。研究区C区北部1号区域(C1N)需水量最大;海三棱藨草修复区(C4)需水量较小。总体而言,在开阔水域需要在冬、初春季节增加水量以保持高水位条件,为雁鸭类水鸟栖息服务;芦苇带区域,可利用秋季的高盐度水体进行调控,控制水体过度淡化。生态修复区还需加强动态监测与管理,以实现合理科学的水文调控。4.海岸生态工程区水鸟栖息地综合调控技术在综合管理目标下,生态修复区低水位区域调水集中在3月和9月,其他区域集中在3月、6月和11月;生境内部还可通过区域调水达到合适水位;因春季水位需求较低,区域排水集中在3月份。在未来水鸟栖息地的管控中,在保证生态需水量的前提下,需综合考虑生境的合理性和适宜性,突出重点加以保护;加强环境的监测与保护,高效利用水资源;以水鸟栖息地典型案例为目标加强宣传教育,实现水鸟栖息地可持续发展。综上所述,海岸生态工程若不进行合理的管控,会使水鸟栖息地逐渐向淡水、陆地生态系统演替,并改变湿地格局,从而影响水鸟生境质量及其稳定性,建议可以通过合理的植物管控和水文调控来维持工程区湿地内适当的植物、光滩和水域面积配比和充足的水鸟食物来源,来实现水鸟适宜栖息地营造以及可持续发展等目标,减缓工程对水鸟造成的负面影响,提供良好的水鸟补充栖息地。