摘要
湿地在调节全球气候和维持区域生态平衡以及提供野生动植物的栖息地方面具有重要作用。随着当今世界的城市化浪潮迫使湿地生态环境压力日益增大，城市化的湿地生态环境响应研究开始成为当前热点之一。 作为我国城市化程度最高和经济最发达的地区之一，浙江杭嘉湖地区当前正处于高速城市化时期，大面积湿地在城市扩张、人口膨胀的压力下转化为建设用地，湿地面积萎缩、景观破碎、生物多样性锐减、水量不足、水环境不断恶化等问题是杭嘉湖城市化过程中所面临的一个严峻的并尚未给予足够重视问题。鉴于此，本研究以杭嘉湖地区为研究对象，利用1991、2001年的LandsatTM影像和2008年的中巴卫星影像及经济社会统计资料，建立杭嘉湖地区三期土地利用覆被变化数据库，从景观格局、生态环境需水及综合生态安全等方面综合分析了杭嘉湖地区快速城市化的湿地生态环境响应。研究结果表明: (1)在1991-2008年间，杭嘉湖地区土地利用变化幅度比较大。建设用地的大幅增加和湿地、水田面积的大量减少引人注目。旱地面积在后期大量减少，而林地则在整个研究时段内都保持稳定并稍有增加。同时，在平原地区和中心城区的外围地区，湿地大量转化为建设用地。 (2)湿地景观格局分析:1991-2008年湿地斑块景观指标的变化趋势显示，湿地面积减少，聚集程度下降，分散程度逐渐增加，斑块破碎度也随之增加，说明湿地景观持续受到人类活动的干扰。从各个指标在不同时期的变化幅度可见，2001-2008年期间湿地受到人为干扰强烈，这主要是城市进程导致水田和湿地面积大量转化为城市建设用地的缘故，平原地区表现尤为显著。 (3)生态环境需水分析表明:随着杭嘉湖地区城市化的快速推进，湿地的各级生态环境需水量及湿地涵养水源量和蓄洪滞洪量都呈下降趋势，1991、2001和2008年三期来水基本满足湿地适宜需水等级的需水量。其中，植被需水量和土壤需水量不断降低，污染物净化需水量不断增加，这表明湿地生态系统不断遭受破坏且污染物浓度一直增加，湿地水环境安全面临危机。基于恢复预案的生态环境需水表明湿地恢复的水资源任务越来越严峻。 (4)湿地综合生态环境安全动态评价表明，杭嘉湖地区湿地生态安全状况与城市化水平呈负相关，恶化趋势比较严重，综合得分在1991年、2001年和2008年分别为7.143、5.372和2.138。安全级别由1991年的比较安全下降到2001年的轻度预警，再到2008年的中度预警级别，濒临重度预警的边缘。其中，状态模块恶化最为严重，其次是压力模块，响应模块稍有好转。 (5)“城市-湿地”系统的耦合分析表明，城市系统与湿地生态系统耦合度和耦合协调度都较低且呈下降趋势，二者交互作用的强度不大，相互带动性不强，“城市-湿地”系统发展无序性程度越来越大。同时，城市发展与湿地生态环境建设的目标不尽一致，相互协调程度较差。相对湿地生态环境，城市化发展超前且超出了湿地环境承载力范围，系统不断退化。 水是湿地的主导因素，足够的水分、优良的水质及景观格局的完整和健康是湿地综合生态环境安全的基础。本研究充分考虑了水质水量及景观格局在湿地生态环境安全中的作用机理和重要性，首次从景观格局、生态环境需水与综合生态安全相结合的角度分析了快速城市化地区湿地的生态环境响应，明确了快速城市化背景下杭嘉湖地区湿地生态环境现状及变化规律，指明了“城市-湿地”系统协调发展的阶段、存在的主要问题及未来改进方向。研究方法具有一定的创新性和启发性，研究结果可以为快速城市化流域提供参考。
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