毕业设计论文七里海湿地植物群落特征及其对全球变化的响应Word格式文档下载.docx

1、2 植物群落特征变化 （2）3 全球变化情况 （4）3.1 全球变化定义 （4）3.2 全球变化背景下七里海湿地主要面临的变化问题 （5）3.2.1 湿地面积萎缩 （5）3.2.3 生物多样性降低 （7）4 七里海湿地植物群落特征变化对全球变化的响应 （7）4.1全球变化对湿地的面积的影响 （7）4.2全球变化影响湿地水状况 （8）4.3全球变化影响湿地生物多样性 （8）5 结论 （9）参考文献 （9）1 七里海湿地概况七里海湿地在1992年成为经国务院批准建立的天津古海岸与湿地自然保护区核心区的一部分。全区覆盖俵口、潘庄、七里海、造甲诚、北淮淀5个乡镇。1.1 自然地理概况1.1.1 地理位

2、置七里海湿地处于天津市东北部的宁河县西南部，距渤海约15km，距芦台镇18km。地理坐标：东经1172711738，北纬39163919。1.1.2 气候水文七里海湿地生态系统的类型为典型的潟湖湿地,在综合区划中被划分为暖温带半旱生落叶阔叶林地带（亚湿润）华北平原区。七里海湿地地属暖温带半湿润大陆性季风气候带，受温带季风气候控制，四季分明，春季短促，多风沙且干旱少雨；夏季高温炎热且雨水集中；秋季寒暖适中，气候宜人；冬季寒冷，干燥少雪。全年平均气温11.2，年平均降水量619.1mm，年平均蒸发量为1139mm，降水集中发生在6、7、8月份，占全年降水量的80%。年均日照小时数为2801.7h,

3、全年太阳辐射总量为127Kcal/2，多年平均风速为3.4m/s，无霜期平均年180-194天，鱼蟹生长期为180天左右。七里海湿位于潮白河流域，地处“五河尾闾”。潮白新河为南北走向，将七里海湿地划分成东西两部分。其中，西半部分的植被类型为芦海,面积达3200hm2；东半部分主要由水库和苇地组成，面积为1600hm2；在一般年份中，养殖用水以及部分农业用水主要来自东七里海水库，9月底至次年4月中旬的水位约3.0 m，实际蓄水量300104m3；4月下旬起，伴随着农业用水的增加水位逐渐下降；至6月底，水位降至1.0 m，蓄水量为100104m3。七里海湿地周围有数百公顷的水稻田皆以七里海为主要水

4、源。1.1.3 生物七里海水面宽阔，空气清新，各种动植物资源丰富，为许多珍稀野生动物提供了良好的栖息、繁殖和迁徙歇脚的基地，是生物多样性的典型地区。七里海湿地植物资源比较丰富，高等植物44科114属165种，其中的绝大部分为草本植物，特点是优势种多，生长成片，覆盖面积大，分布面积广，最具代表性的是芦苇。七里海湿地野生动物资源比较丰富，据历史资料不完全统计，鸟类近200种；很多均为国家重点保护动物；哺乳类动物9种；爬行类动物9种；两栖类动物4种；鱼类13种；甲壳类3种；软体类4种；环节类2种；昆虫类14种。1.1.4 土壤七里海湿地为典型的古潟湖遗迹，为典型退海地。七里海湿地地势低洼，有常年积水

5、和季节性积水，且无排水出路。该地区土壤类型主要为沼泽土，其次是盐化湿潮土。这是由于该地区生长着水稗草、芦苇、三楞草、香蒲等水生植物，为沼泽土发育提供了便利的条件。土壤有机质含量高，表层超过3.46%,呈弱碱性，含盐量比较多，PH为8.00，水化学类型为HCO3-Ca、Mg-Cl型。1.2 社会经济概况七里海湿地分属的周边5个乡镇是宁河县经济比较发达的地区。人口达79000人，主要从事手工作坊工厂、水产养殖和农业等。七里海湿地是天津重要的芦苇生产地，有6万亩苇地，年均产芦苇达5 000万斤。除此之外，七里海湿地还是天津重要的水产品养殖基地，可供渔业用水面面积4.5万亩，一般年份养殖面积可达2万亩

6、左右，年产鱼量达2400万斤，产蟹100万斤。东七里海苇田面积约1.3万亩，芦苇总产量达1300万斤；水面面积约1.2万亩，总产鱼量达1200万斤，总产蟹量达60万斤。2 植物群落特征变化七里海湿地固有植物资源较丰富，基本上具有我国北部地区各种常见植物种类，且植物分布集中。按用途可分为：纤维植物、种质植物、饲料植物、药用植物、固沙植物、香料植物蜜源植物、野生蔬菜、野生花卉、野果植物、油料植物、净化植物、木材植物等；按植物生活环境可分为，水生植物、沼泽和沼泽化草甸植物、盐生草甸植物、草甸平原植物、盐生荒漠植物、落叶灌丛植物、低山草地植物、撂荒地和路旁、田埂、田间杂草等。根据七里海当地考察者多年考

7、察资料统计，七里海地区历史上曾有过植物100余种，其中具有重要生态价值的约为40种。这些湿地植物的特征不同于其它地区的植物，具有鲜明的特点。七里海湿地为芦苇沼泽区，芦苇群落为全海的主要植物群落。在海中低洼地带还生长有香蒲、水葱、水蓼以及荆三棱等多种挺水植物群落。在大于40厘米水深的地区，生长着藻类和荇菜等沉水植物群落。在七里海地区植物群落的演替过程中，许多其他植物都在逐渐被芦苇替代。荆三棱、芦苇、香蒲等挺水植物，都属于密丛型根茎草本植物，它们都具有很强的分蘖能力和特殊的无性繁殖能力。其中的芦苇，为广生种植物，适应环境能力很强。七里海湿地的芦苇在充足的水热条件下，植株高大，长势良好，生长茂密，茎

8、杆粗壮，形成了绿色的芦林苇海。它曾经覆盖了70%80%的沼泽面积。20世纪50年代至今，七里海湿地的自然区域面积逐步下降，自然草甸湿地几乎全部消失，取而代之的人工养殖池塘成为主要景观。1971年以前，七里海每年还能产优质芦苇（大苇占30%以上）大约4000万斤。据宁河县国民经济统计资料统计，最高年产可达5000万斤。1998年，考察七里海湿地植物情况时，东七里海水库内还有着多种沉水草本植物；2002年统计显示，七里海湿地水生湿生微管束植物12个群落，66种，浮游植物80种；2003年实地考察显示，高等植物总共有43科113属165种，其中草本植物占绝大部分，其覆盖面积大、分布范围广、成片生长，

9、优势种较多，其中最具优势的为芦苇。主要植被类型有盐地碱蓬獐茅群落、盐地碱蓬群落、紫花合掌消白茅群落、扁杆藨草群落、盐地碱蓬芦苇群落、千屈菜群落等。到了2004年时考察发现，植物44科114属165种，98年考察时水库内原有的10余种沉水草本植物已荡然无存。考察中还注意到，在西七里海除芦苇、扁秆麓草等优势种外，在沟边、水塘处还分布着大面积的狭叶香蒲群落、碱菀群落。东七里海则是另一副有着大量人为痕迹的凄惨景象。芦苇在七里海湿地地区植物群落中的覆盖度可高达90%，香蒲属等有时可达50%以上，并常可组成以其自身为优势种或者次优势种的植物群落。而在沼泽地和撂荒地附近，河漫滩、堤岸边等地，常有很多其他种类

10、，如碱蓬、盐地碱蓬、猪毛菜、地肤、碱地肤、中亚滨藜、金色狗尾草、狗尾草、曼陀罗、虎尾草、稗属、益母草、圆叶牵牛、裂叶牵牛、葎草等，它们常常以单种群集在一起，从而形成较大面积的分布，覆盖度可达50%80%以上。随着经济的发展,大量的生活污水和工农业废水排放到七里海湿地,这些污水直接且严重的污染了七里海湿地,已威胁到湿地动植物的生长生存。一些隐藏在七里海芦苇地里的小型工厂,直接将“三废”污染物排放到湿地,这些污染物中含有的大量二氧化硫元素，形成的废气弥散在七里海湿地的茂密芦苇丛中，在重力以及地势等因素的共同作用下,这些淡黄色的二氧化硫烟雾弥漫在离地面一米左右的空间中，当早晨有雾气时，便溶解到雾气中

11、,生成强酸性露水,当强酸性露水遇到芦苇的根系时，将其彻底烧毁，从而严重威胁到芦苇的生长。如今的七里海湿地水资源短缺,导致芦苇的长势欠佳。再加之芦苇的直接经济收入逐渐减少，农民便盲目追求利益，将芦苇地改成其他用地。多种外因的共同作用,使得20世纪50年代还有的7168 hm2七里海湿地芦苇面积，仅剩下了如今的3600 hm2。 1994年冬季经过进一步开挖，东七里海大部分都成为水库，南部则为芦苇湿地；西七里海东部以及南部为芦苇湿地，西部与西南部为旱田。芦苇的消失，使七里海湿地众多的生物失去了赖以生存的家园，而且也丧失了湿地的水质功能。据2008年统计，植物种类累计46科121属196种。高等植物

12、（被子植物）41科143种，主要生长于荒地、堤旁、河滩地、池边、苇地等处。超过40cm水深的地带，还有少量的沉水、浮水植物群落。现在，七里海湿地的大部分土地，包括低洼湿地在内，一部分已开垦为农田，直接占据了动植物的生存环境,使得动物物种减少，植物群落演替衰退：例如，原来最主要的优势种芦苇的长势严重衰退，另外，那些原来成片生长的水葱、水蓼、香蒲已经无法成群生长。大面积种植棉花、高粱、玉米、大豆、向日葵等作物，湿地周边堤岸、路旁，均已植树造林，原有的自然湿地生态系统基本消失。如今，七里海湿地农田及其周边路旁的植物种类基本上是农田杂草的常见种。湿地植物类型主要是草本植物。植物景观除了芦苇外，仅有少数

13、几种其他的植物景观。3 全球变化情况3.1 全球变化定义工业革命以来的300多年间，全球规模的气候变化引人关注，并且这种变化与人类的生产、生活密切相关，甚至可以说现代的人类物质文明酿成了今天的气候变化，而这种变化反过来又困扰着人类社会，阻碍了社会的进步和发展，甚至危及到人类的生存。人类对地球表面系统的改造能力大大提高，逐渐成为影响地表系统的主导因素，成为全球变化的主导驱动因子。人们过去对全球变化的理解，往往偏于全球气候变化，如“全球变暖”或“气候变化”、海平面上升等，但实际上目前全球变化的内容已大于超出这一范畴。全球变化是指人类社会本身及其赖以生存发展的地球环境的变化,这里包含着极其复杂的多重

14、相互作用过程。按照最近的国际地圈与生物圈计划的理解，全球变化的内容应包括大气成分变化、全球气候变化、土地利用和土地覆盖的变化、人口增长、荒漠化和生物多样性变化等，而这些内容都与我们今天人类的生产活动和生活方式有着直接和密切的关系。人口增长是全球变化的最主要的驱动因子，由于人类的影响，导致大气成分和土地利用/土地覆盖的变化，最终导致全球气候变化、生物多样性丧失以致土地的荒漠化。所以说，现在的全球变化中最主要的影响因素是人类的活动。3.2 全球变化背景下七里海湿地主要面临的变化问题3.2.1 湿地面积萎缩从下面的表格1中可以看出，1919至1969年为一个阶段，在此阶段的51年间，总体上来说，七里

15、海泻湖面积是在增加的：1919年七里海泻湖面积711.1hm2, 到1969年泻湖面积为1282.3hm2,平均增长速率为14.24hm2/a；1969至2005年为第二个阶段，在这37年间，泻湖面积是在减小的：截止到2005年，泻湖面积为279.1hm2,平均减少速率为27.86 hm2/a。到了2005年沼泽周边的沼泽湿地面积已经几乎消失。 表格 1 1919年至2005年七里海泻湖及周边沼泽面积变化年份湖盆面积（hm2）湖盆周围沼泽面积（hm2）1919711.12263.31956984.22133.319691282.32031.81979817.919877572000384200

16、5279.1几乎消失3.2.2 水资源逐渐枯竭七里海，本无水源，只要是靠本地天然降水，再来是靠外来客水。而当地地天然降水不足，所以主要是靠外来客水补充。但是随着人工修建水利设施，外来补给也受到很大挑战。所以，降水量减少，蒸发量变大，补给水不足，是当地水资源枯竭的原因。如表2显示，,七里海湿地在上世纪50、60年代期间常年水量丰沛,夏季降水多且集中,水深时达两米以上。但随着上世纪70年代潮白新河的开挖,河道两岸筑起大堤,上游客水直接经潮白河入海, 直接中断了七里海的客水补给。此外，七里海湿地的年均蒸发量远大于年均降水量,再加上自从1963年以来,七里海湿地所处的华北地区气候以干旱为主。因此，近2

17、a来七里海已经基本处于干涸状态 。表2 1964-2000年 七里海湿地降水量与蒸发量统计表 单位：mm 降水量蒸发量1964964.11319.51977814.916461990655.31431.11965461.21782.51978544.017031991621.81450.21966725.41687.7463.015571992412.01625.319677241765.71980391.41578.71993407.71713.71968270.31894.91981缺1848.91994555.91684.3967.81648.71982621.91752.2199567

18、1.71623.31970584.41522.41983410.41753.91996539.31561.51971748.91612.61984781.21700.31997357.11748.81972333.91919.31985822.51474.11998622.01491.919736341040.21986641.61672.81999312.01629.81974684.21806.7945.21482.1446.61770.11975535.51823.61988859.01603.32001425.51684.919761711.61989454.9经资料统计表明，七里海湿

19、地总的水资源趋势:年降水量越来越少，1990-2001年已比1964-1975年平均年降水量减少了约20%。年蒸发量大大高于年降水量，通常年份平均年蒸发量相当于降水量的2.5-3.2倍，整个七里海亏水4000余万方。加之降水相对集中在汛期的7、8、9三个月，占全年降水量的65%。而蒸发却相对集中在春季的3、4、5、6月份，占全年蒸发量的60%。所以，倘若失去客水补充，则旱之势越来越难免。七里海湿地属于潮白河流域,地表径流以潮白河为主，潮白新河上游的水文情况对七里海湿地的影响最大。潮白河改造后,七里海湿地的补给水量大幅减少。3.2.3 生物多样性降低生物多样性的降低，直接会关系到生态系统能力的降

20、低，致使生态系统自己更新、调节的能力逐步下降，最终向着低级的、简单的生态系统过渡。受湿地潟湖养殖、围垦等资源利用影响，越来越多的自然湿地开始萎缩，潟湖水面面积缩小、但是各种人工湿地却逐渐增长，大大减少了七里海动植物的生存空间，部分湿地植物群落已经退化甚至直接灭亡，群落的数量、种类、密度大幅减少；动物的栖息地严重萎缩，其中，曾经湖塘的鹳鸭群落被草甸的鹤鹭群落逐渐演化成为滩涂浅海的鸥鹬鸻群落，此外，鸟类的数量和密度也在减少。由于流域整治、海洋捕捞、潟湖养殖、渔港修建等工程过度利用资源，原本丰富的外海生物资源不断减少，而且，阻塞了潟湖中鱼、虾、蟹的回游通道，湖内原有的海洋鱼类，带鱼、梭鱼、小黄鱼青鳞

21、鱼、铜罗鱼、鲅鱼、鲆鱼等已基本绝迹。流域整治工程使入湖河流水量减少，进而使潟湖水体的盐度整体相对升高，低盐物种被迫迁出生境。泻湖生态环境的恶化，导致了生物多样性的减少，生态也则趋于低级和简单。4 七里海湿地植物群落特征变化对全球变化的响应 七里海湿地植物群落已由原始天然的，逐渐演替成为人工的农业的景观，植物种类不断减少，植物覆盖度也大为减低，植物原有优势种已经不再存在。湿地对全球变化具有不可忽视的影响，反过来，全球变化对湿地也有重要的影响，对湿地中的不同群落有着不同的影响，就植物群落而言影响还是很多方面的。4.1全球变化对湿地的面积的影响湿地面积的变化，最能直观地反映出湿地生态特征的变化。面积

22、的丧失有许多原因，湿地的退化既受自然因素的控制，更主要受人为活动的影响。人类活动的不断扩张，对湿地的侵占已经到了非常严重的程度。进而对植物的生长造成了直接的影响。七里海地区湿地面积不断缩小，使得生物丧失了栖息之地，当然包括植物。在人为的湿地围垦和泻湖养殖等人工工程的影响下，生物赖以生存的泻湖水面和自然湿地环境逐渐减少，而人工湿地的面积却逐渐增加，大大压缩了生物的生存空间，破坏了动物栖息繁殖地，造成了湿地植物群落的退化甚至消亡，群落的种类、数量、密度大幅减少。湿地动植物失去了繁衍栖息的场所。4.2全球变化影响湿地水状况湿地水状况是湿地驱动力之一，又可分为湿地流域水状况的变化和湿地水状况的变化。湿

23、地流域上游的水利开发对湿地下游及边远地区的生态特征有严重的影响；同时，湿地生态系统是脆弱的，这是由水的因素决定的，水被形容为湿地的“血液”,湿地的形成、发展、演替、消亡与再生的关键就取决于水,水同时也是湿地生态系统中潜育化土壤形成的关键,更是湿生生物物种生存的关键。水是湿地的关键,湿地自然环境的变化都离不开水情况的影响。七里海湿地附近区域工农业和居民生活用水均取自七里海湿地，长期过度不合理的用水已经大大降低了湿地的供水能力；同时另一方面，对湿地和湿地地下水的过度开采，已经严重威胁了湿地的水文情况；自70年代初，潮白新河在七里海内筑堤挖成以来，上游客水，由潮白新河一泄入海，已与七里海湿地无缘；同

24、时，一些中小企业将污水直接排入湿地，即将低了水的利用率，又污染了湿地。植物处在缺水状态下无法正常生理活动，以致枯萎死亡；直接造成植物根系坏死；人为修建的水利工程隔断了自然河流与湖沼等湿地水体之间的天然联系，一些人为工程如围垦湿地和筑堤修闸直接破坏了七里海泻湖湿地植被赖以物质基础,造成了植被的消亡；气候干旱加剧了水资源短缺，直接威胁植物生长，植被作为重要的生态因素，只能默默地承受着气候变化带来的负面影响，与此同时，它又逐渐地响应和影响着全球变化；湿地被不断挖沟排水不断疏干，湿地水文情况发生变化、功能逐步下降，最后甚至消失。水产资源的大大下降对植物的生存造成了无法估量的潜在威胁。4.3全球变化影响

25、湿地生物多样性生物多样性，在一般情况下会随着生物生活环境面积的变化而改变，即生活环境的面积与生物的多样性呈正相关的关系；此外，人为干扰严重时，会造成环境质量恶化，最终间接导致生物多样性也会随之降低。全球变化对植被具有较大的影响，进而不同程度地影响生物多样性。全球变化对植被的影响有的是直接的，有的是直接作用于它们的生境。生境，是生物生存发展的依靠，生境的变化，会使生物产生相应的变化去适应。生境受到严重的破坏，会直接影响生物的生存。随着人类活动的加剧和经济的发展,高强度农业开发和城市化冲击, 再加上长时间以来人们对湿地保护的观念的匮乏,不能够足够重视对天然湿地和人工湿地的保护,只是强调发展农业、提高粮食产量,才使得七里海大面积湿地被开垦为农田,七里海湿地沦为工农业废水和生活污水的承泄区,水质受到严重污染,耕地面积不断扩大，使得湿地面积已经变得所剩无几，这些直接导致了植物生活环境的恶化，整个湿地的生态系统变得异常脆弱。生态系统的脆弱，会导