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扎龙保护区景观动态变化及蓄水量变化研究

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MM^ms^'"^'"■>"'-.;10225.H,:y^,^'*巧r二’rj.;,兴V-*.私.T-■''^■■■■■''<^Av:;::il,/''‘':'''.巾-.-雜.赏榮謂難.义戶去J^提觀.^.織款裳據2妻佐去文t.f.,獅今-.少:.:議寒禱鴻;餐;讀:輩屛麵;心狂恭保护区景观动态变化及蓄水量变化研究緣苯.龙泽施遣讀禱/義議議龍;謂讀義讓議鍵蠢:^‘..、;.獻辩凝严轉讓:與;/!轉/讀讓’..、护指导教师姓名;^焉於繫::袁力东北林业大学...V,V璋^I;尸t’.皆申请学位级别:硕±学科专业:自然保护区学/':日.6,V:20156.论文提交日期;說1论义答辩日期,.;’节’2〇巧.6%:授予学位旧斯基。授予学位单位::策东化棘业大藥;终讓貧、专,奇卢".‘’在?巧义评阅乂护.?篇^之.百胃疋馨杳K,v,§胃巧^p1;置%:;"^---:^.!.;|3《畐黎譯蘇师雜讀觀謙P讓腸讚;^蛛麟煮义學liiiiil...芒惠鄰轉爭、;.葬自觀V;%糞7驚笔..'满..—3,rP.绣.;遽壤炭歡巧^‘的-;‘叫子;,之rV言?r%:龄W扣賴;;'‘';乃‘叩‘V',-,,..tV碱赠如..,別V^.打心,V雜器 学校代码:10225f学号:S巧5斗学化冷文扎龙保妒区景观动态变化及蓄水量变化研究龙泽旭指导教师姓名:袁力东北林业大学申请学位级别:硕±学科专业:自然保护区学论文提交日期:201日.6论文答辩日期:2015.6授予学位单位:东北林业大学授予学位日期:2015.6答辩委员会主席:论文评阅人:《此#雀乂學 UniversitCode:10225y艮egisterCode:DissertationfortheDereeofMas1:ergStudyonLandscaeDnamicandWa1:erSl;oraeCaacitChaneinpygpygZhalo打gNatureReserveCandidate:ZexuLongSuervisor:AssociateProf.LiYuanpAcademicDegreeAppliedfor:MasterSecialit:Nature民everepyDateofOralExamination:?lulSOlSyUniversity:NortheastForestryUniversity 摘要摘要本文W2000、2007、2013年扎龙保护区LandsatTM遥感数据为主要数据源,结合±地利用分类系统将保护区分为沼泽地、草地、盐碱地、水域、耕地、居民地六种类型, ̄分析了景观变化951年2013年扎龙保护区气象资、±地利用动态度及破碎化程度;W1ann-enda料为基础,运用线性趋势拟合法,婿动平均法、MKll趋势检验法、突变检验分析了扎龙年降水量6 ̄2000、年均气温序列特征;龙安桥水文站1%年径流量为例,运巧Spearman相关性方法探讨了降水量、年均气温对径流量的影响;采用水量平衡模型,在来水与水支出为多年平均水平上分析了扎龙蓄水量的变化。本文研究得到W下结果:。2000①扎龙保护区呈沼泽湿地为基质景观,多种其他景观镶嵌其中的景观格局 ̄20>>>>>年13年1各景观类型面积比例排序为沼泽地草地耕地盐碱地水域居民地,表明各景观类型在13年中没有发生大的变动。王地利用动态度方面,水域、居民地、耕地景? ̄观面积持续增加,草地面积持续减少,总体动态度20002007年、20072013年分别为〇〇0.3/〇、0.6/〇。②斑块数量上水域、沼泽地、居民地、耕地都有小幅增加,表明景疵有缓慢破碎化趋势;分析景观类型斑块平均分维数得到沼泽地与水域景观分维数位于前列受到人为干扰较小2000?203,而耕地居民地景观分维数较小受人为影响较大。1年,除居民地外其他景观分维数经历了増大再减小过程,侧面反映了人为干扰经历了由若到强的过程。°-1?③年均气温呈显著上升趋势,倾向率为0.%C10年;年降水量线性拟合结果显-1-0-示呈降低趋势.5mm10趋势不湿著与径璋量呈正相关关,倾向率为年,;年降水量-系,相关系数为0.580均气温与径流量呈负相关关系0162,相关系数为..年均气;年温上升与年降水量下降的趋势都能导致流域径流量减少,因此扎龙保护区在水来源方面面临减少的处境。,运用扎巧水量平衡模式分析扎龙蓄水量变化④在扎龙保护区水来源减少的背景下,83-〇xm在非人为引水条件下.951〇/a,化龙面临着缺水的威胁,人为,扎龙蓄水量变化为补水非常必要。最后基于研究结果提出了针对保护区的保护建议与对策:调整人与自然的关系;保护上游水源地;合理开展人为补水;改造大型水利工程,恢复自然水文情势。关键词扎龙保护区±地利用变化年降水量年均气湿蓄水量--1 AbstractAbslradInthispaper,LandsatTMremotesensi打gdataof2000,2007,2013ofZhalongN民.areselededasthemai打datasourcescombinedwithlandusecla巧ificationss1:emzhalonas,ygwclassi打edintowetlandsrasslandssalinewatersfarmla打dsresidentiallandsthenanalze,g,,,,,y?chaneoflandscaelandusednamicdereeandframentatio打dereesedon1951gp,ygggba;2013Zhalongme化orologicalda1;a,usetheli打eartrendfitting,movi打gavera呂emethod,-KendatrtttttMannllendtesmuationestoinsecandanalzeannualreciitationaverae,pypp,ga打mialtemperaturesequencefeaturesSetti打Lo打aniaohdroloicalstatic打runoffrom;g呂qyg1956to2000asexamleuseSearmancorrelatio打method化exlorethereciitationthep,pppp,,averageannualtemperaturesinflue打ceo打ru打ofAnalzechaneofZhalonwatervolumeat;yggaveraeearswateaancemode.Tresutstesglevelusi打grbllhelofhisarhow:yppN'?ZhalongatureReservesmatrixlandscapeismarshlandandmosaickedwithothertypesoflandscape.Theorderoflandscapeareafrom2000化2013is化esamewhichis>*marshlandgrassland>farmland>salinesoil>water>resident化eieare打oreatchangeof,g-.Tlandscaeareain13earshednamicdereeoflanduseofwaterresidentandfarmlandpyyg,increasecontinuouslincreasinwhilethednamicdereeofrasslanddecreasetheoverallygygg;-??dynamicdegreeoflandusetypeof20002007and20072013is0.3%、0.6%respectively.W化*③arswetlandsresidentiallandsfarmlandsincieaseslihtlon1:henumberof,,,gypatches,itshowsthereisaslowtrendoflandscapefragmentation.Analyzethemeanfractaldime打sionoflandscapepatchesshowsfrac1;aldimensionofwetlandsandwaterareattheforefrontandmeanstheimpactofhumanissmall;t;hefrac化1dimensionoffarmlandsan过residentsaresmallmeanstheimpactofhumanisbig.Thefractaldimensionoflandscapeexcetforresidentsexperiencearocessofi打creasesandthe打decreasesfrom2000to2013,itppreflects化edisturbanceofhumanexperiencesfromstrongtoweak.@AverageannualairtemperatureofZhalongincreaseswithasignifica打ttrend,itstrend〇.36Cer10earsannualrecttttra化is0pyiiaiondecreasewihnotasini巧cantrendtrouh;ppggttttstrt-0l.5mm1tttinerrendfii打iendraeiser0earshecorrelaionbewee打annualg,py;preciitationandrimoffisositive,thecorrelationcoeficientis0.580化ecorrelationbetweenpp;ttttt-0averaea打打uala.162.iremeraurea打drunofis打eaivehecorrelaioncoeficie打tisgpg,?Analyzethechangeofs1:oragecapacityinZhalongusingwaterbalancemodel,the-〇jstoraecaacityofZhalongdecrease1.07x10mper10earsZhalongN.民faces化esituationgpy,ofwa1tt.lacing;erandari巧cialrele打ishmenisvernecessairpyy*Att化tt民化-tlastuforwardiecommendaionsforrocionofNaureeserveandcounrmeasu,ppresbasedonstudyresults:adjust化erelatio打shipbetweenhumanbeingsandnature;--II Abstract*protectwatersourceupstreamreasonableartificialrelenishmentieco打structlareirriatio打;p;gg"*raworksandiecoverynatulhdroloicieime.yggKeywordsZhalongNatureReserve;Landusechange;Annualrainfall;AverageannualtemeratureWaterstoraecaacitp;gpy--in u目录I摘耍AbstractII1绪论11.1研究背景11.2国内外研究进展11.2.1湿地景观研究11.2.2湿地气候研究进展21.义3湿地水量变化研究324研究区概况2.1地理位置4.22气候特征4.352水文特征2.4地质地貌5义5保护区生物资源己义5.1植物资源日2.5.2动物资源62.6社会经济状况62.77水利资源状况3研究内容与义法93.1研究内容93.2数巧来源93.3研巧义法9..1上地利用分类体系933..2上地利用景观类型划分的技术实现3310.3.1133止地利用动态度3.3.4气候要素特征分析113.3.5气候要素变化对河流径流量影响13154结果分析4.1扎龙保护区景观动态变化分析154.2±地利用动态度164.13扎龙保护区气候演变特征分析84.3.1年均气温分布184.3.2、1年平均季平均气温趋势变化84.3.3年均气温突变性检验204.3.4降水量分布21..21435年、季降水量趋势变化4.3.6年降水量的突变性检验224.3.7气候变化对流域径流量的影响234.424扎龙保护区水量需求研究4.4.1扎龙保护区水来源244.4.2扎龙保护区水支出25..5443保护区蓄水量变化2 4.5保护建议与对策264.5%.1注重人与湿地的关系4.5.2人为补水274.t3加强天然水源的保护27454,27..改造大型工程恢复自然水文情势结论2829参考:^献攻读学位期间发表的学术论文32致谢33 m1绪论1.1研究背景湿地是位于陆生生态系统和水生生态系统么间的过度地带,湿地王壤长期浸泡在水环境中具有区别于其他两种生态系统的独特特征。湿地生态系统与森林生态系统和海洋生态系统并列为兰大生态系统,湿地生态系统具有丰富的生物多样""性。湿地被称为地球之肾,具有调蓄洪水、进化水质、调节气候等功能,对维护地区生态平衡和安全发挥着巨大作用。但同时最近100年来全球平均气温的上升、人类发展的干扰,湿地生态系统正遭受巨大挑战,湿地发生退化且退化趋W,势明显。湿地退化主要表现:①湿地功能面积的减少在、湿地景观格局变化一②湿地生态系统物理能量流动失衡,湿地内部人这是湿地退化的主要标志之;为景观的出现例如修建沟渠破坏了湿地系统内外水的动态变化和生物地球化学循环过程;⑤湿地提供资料、调蓄洪水、提供生物栖息地、维持生物多样性等方面功能降低。100最近多年全球气候变化明显,变暖趋势明显,气温上升,气候变化对湿地的影响程度很大。国内外针对气候变化对湿地的影响效应W及湿地对气候变化的响应的研究都有叛及,决定湿地生态过程的是湿地水文状况,降水是湿地水来源的重要组成部分,研究降水变化对湿地水文研究具有重耍意义;气温对湿地蒸发,量有决定性作用,蒸发是湿地耗水的重要方式研究气温变化对湿地研究有重要P1意义。扎龙湿地的水源发源于乌裕尔河和双阳河,河流末端失去河道漫溢而形1成大面积的永久性湿地,为了保护送片广麦的湿地,979年成立了扎龙保护区71并于198年被批准为国家级自然化护区,我国992年加入湿地公约,扎龙即被列入国际重要湿地目录。气候要素变化、湿地水文状况变化、人为活动方式与范围的变化都能对湿地造成影响。研究湿地景观、±地利用的时空变化情况反映湿地发展变化趋势,研究影响湿地的自然因素的特征及其演变趋势,年均气温和年降水量对径流量的影响W放湿地蓄水量的变化对湿地保护都具有重要意义。1.2国内外研究进展1.2.1湿地景观研究湿地是由水陆相互作用而形成的自然综合体,是自然界中最重要的生态系统和一人类生存环境之。湿地功能对地区、区域乃至全球气候变化、经济发展义人类生存环境具有重大作用,20。我国对于湿地景观系统的研究工作开展地比较晚世纪90年代W肖笃宁先生为代表的学者对迂河二角洲湿地景观生态研究作为开端。如今湿地景观研究正在迅猛发展,湿地景观研究内容W景观格局和动态变化为主逐渐向过程和功能方向拓展:现如今,我国湿地景观研究区域基本上囊括了,其中包括东部沿海地区重要湿地、若尔盖高原地区、青藏高原地区、东北H江,研究涉及到的湿地类型包括了沼泽湿地平原地区和长江中下游地区、湖泊湿地、--1 东北林业大学硕上学位论文河流湿地、河口湿地、滨海湿地、高寒湿地及城市湿地等多种湿地类型。从湿地""4P’l,3S景观研究方法上看景观生态学和技术的应用与结合是主要方向。从统计到的湿地景观结构与格局研究方法看,绝大部分研究获取地表湿地景观信息通过遥感影像和现有图件获取,利用GIS技术实现湿地信息定量化和空间化分析,。景观格局及其变化是自然与人为多种因素共同作用的综合反映景观斑块的类型,同时也影响着区域的、大小、数量、姐合方式是各种因素共同作用的结果生态过程和边缘能量物质流。通常结合景观生态学采用景观指数定量化表达湿地景观格局及变化规律。通过景观指数描述景观格局,尺度选择对描述结果有重要的影响,目前描述景观格局分为三个等级:斑块水平、斑块类型水平、景观水平。湿地景观分类研究开始于景观生态学飞速发展的20世纪80年代末、90年代初,湿地景观的分类存在与其他陆地、海洋景观分类不同的不确定性与复杂性。湿地景观分类要W湿地内部物质、能量、信息之间的交换方式和湿地水、热分布状况为基础,此外还要考虑到景观之间的组合形式、生态功能、自然属性W及人为生产活动等影响因素,最后采用合适的原则与指标区分不同因素之间的差异Wsfi建立湿地景观分类体系。学术界中专口研究湿地景观分类的并不多,多数研究ss都是在湿地景观研究中t’j需要在湿地景观分类基础上进斤下一步研究才会因地制宜的对湿地进行景观分类体系研究。国外在湿地景观分类研究中,20世纪90年代BrinsonM.M提出了具有代表性""一tW的分类方法水文地貌(HdroeomorhicMethodHGM)分类方法。HGMygp,景观分类方法的原理是基于湿地生态功能和生态过程对湿地进行分类,结合了定性与定量方法、层次化与模块化多者相结合的分类系统,该方法的优点为:可W较好地反映湿地水文情势和水循环特征,也能较好的鉴别湿地景观动态变化情况:;该方法也有突出的缺点HGM分类方法对湿地景观属性特征的总体描述缺[ul,其次定量化分类水平也不足有待提高乏全面性。拉mK.G等WHGM分类一种混合分类方法,从水文状况方法为基础提出了、水生植物和水成王3个方面因素出发鉴别分类湿地,国外在湿地景观生态分类的理论体系研究和。总而言之方法运用上都达到了十分成熟的阶段。国内对于湿地景观生态分类的研究起步较晩,但是发展速度快,近年来对湿地景观分类的研究较多。在研究成果中有许多对湿地景观研究的案例,这些案例中大多采用遥感影像数据如美国LandsatTM影像结合实地调查数据,使用遥感影像数据反演方法可W对地物实施定量分类;这些案例的研究区域主耍在若尔盖高原湿地、江汉平原湿地、H江平原湿地、黄河H角洲湿地、圧河H角洲湿地和盐城滨海湿地。我国学者对W若尔盖湿地为代表的高寒地区和高原地区湿地的景观格局变化研究逐渐増多,但在研究中使用到的景观分类体系比较简单,主要将湿地景观分ns等对王江为了河流、沼泽、湖泊、水田、水库和坑塘等刘红玉平原湿地的景观分类做了尝试并做了详尽的阐述:研究结果表明引起H江平原湿地景观分异的主要因素有人文因素、水文因素、地貌和植被因素划分了湿地景观。12.2.湿地气候研究进展一气候变化是湿地景观发生变化的主耍原因之,控制着湿地的消长,气候变化对湿地水循环、能量循环、湿地生产力、动植物生存、湿地面积、分布等都会产tw生重大的影响;气象耍素中主要对湿地产生影响的是气温升高和降水变化。近些年来,受到全球气候变化和区域气候变化的影响,特别是持续的高温和干旱的多发,我国的湿地生态系统发生了严重的退化,最直接的体现是湿地面巧的减2 m少,,其次是湿地的质量与功能也持续下降。因此研究湿地气候的变化及湿地对气候变化的响应对湿地保护、合理利用与开发具有重要意义,并能为湿地生态系统的保护提供科学可靠的依据和指导方向。位于湿地的气象观测站记录的数据主要包括日照时数、蒸发量、降水量、温度、湿度、水气症、风速等气象指标,其中对蒸发量、降水量、温湿度、风速的研究1t3相对较多。对气象数据的研究方法也较多,例如气候学统计方法、方差分析w81tifw£1法、数学统计方法、及通过湖泊沉积记录来研究的。刘春兰等在研究白洋淀湿地面积萎缩,干、水量减少、水位降低淀频繁的基础上分析了气候因素的变化,结果表明研究区间内湿地气温升高、降雨减少、蒸发増多是引起湿地退PW化的主要原因;孙巧石在研究气候变化对扎龙生态环境影响时分析了扎龙湿地近50年的年均气温与年均降水,结果显示扎龙年均气湿上升、年降水量有下降趋势并且波动性大,在此基础上阐述了气候要素变化对湿地生态环境的影响;罗磊对青藏高原湿地退化原因进行分析,其总结原因有在全球气温上升的基础上导致了湿地区域的气媪上升和地温上升致使水分蒸发过快,日照时数增多和降水分布不均都导致了水文情势的变化,归结气候变化是湿地退化的最主要原P2因;Poiani嘘过对加拿大几个不同类型的湿地研究发现,虽然春季降雨和冬季积雪融水径流量指占年降水量的,10%但是其对湿地水系统的收支影响占有重要位置,。扎龙保护区位于我国律度最高的地区是当地农、牧、渔、韦也的重要基地,研究分析扎龙近63年的气候特征W期新发现,为扎龙保护区可持续发展提供气候上的支持。12.3.湿地水量变化研究湿地水变化指湿地内降水、蒸散发、径流、出流量义其地表和地下水位等随时间的变化情况。水鹽变化对湿地的发育演化和湿地生态系统的维持有着重要意义,是湿地特征的关键因子。湿地水文制约着湿地环境的生物,、物理和化学特征从而影响到湿地类型分异、湿地结构与功能。湿地水量平衡是湿地水文情势和过程研究的综合,关系到湿地水文循环过賴的各个方面,是湿地研究的核必内容和?-,湿重要基础。湿地水文条件对保持湿地的结构和功能I分重要地水量平衡分析是湿地水文的基础问题,国内研究者针对扎龙湿地的水环境、生态补水和生态环一境需水量进行了。崔丽娟研究了兰江平原湿地的水量平衡些研究,张艳红使用水量平衡方法研究了向海湿地的水量调掠问题。国外学者针对H角洲湿地、湿地保护区、河流湿地的水量平衡进行了有价值的研究。但不同气候地区和不同湿地类型的水量平衡规律是不同的。扎龙湿地位于中国的东北地区,属于典型的潜育沼泽湿地,芦華沼泽分布广阔。多年来由于湿地上游的过量取水、湿地内水利工程和交通工程的建设W义极端气候条件的影响,己经导致了扎龙湿地水资源短缺和生态系统的严重破坏。全面分析扎龙水量平衡模式,计算扎龙湿地蓄水覺变化对湿地生态环境需水理论及湿地水资源规划和生态补水机制具有重要参考价值。--3 东北林业大学硕上学位论文?2研究区概况—巧^黑巧江省/>J口/义\\、/,]'扎龙自然保护区'I图2-区位置图1扎龙自然保护-LPic.21ocationofZhalongNature民eserve2.1地理位置扎龙保护区在中国及黑龙江省内的位置示意图如图-1坐落1,扎龙自然保护区于黑龙江西部松嫩平原乌裕尔河下游,位于齐齐哈尔市东南部,距离齐齐哈尔市°°°°''''??约26km,地理坐标为东经1234712437,北讳46524732。扎龙自然保护区东临大庆市林甸县,南接大庆市泰康县,西临齐齐哈尔市泰来县和齐齐哈尔市铁峰区巧昂昂溪区,北接齐齐哈尔市富裕县;保护区南北长65km,4242xx东西宽37km,总面积2l1〇hm,其中核也区面积710hm,实验区4242xx7.31〇hm,缓冲区6.71〇hm。2.2气候特征扎龙保护区属于寒温带大陆性季风气候半干旱区,区域内多年气候特点为:春 ̄5早风大,春季为3月该段时间干风大、温度上升快且降水少,很容易出现春旱 ̄影响湿地动植物的繁殖与生长,春季也是湿地火灾高发季(68);夏月季目照??足、温度高、降水充足秋(911月)凉霜早、降温快《(12翌年2月)寒;;冷漫长、降雪少。年均降水量为420mm,降水量最大的是7月份为138mm,降m-水最少的是1月份为1.3rn年均蒸发量为9001000mm,蒸发量最大的月份;是°C5月为279mm,蒸发量最小为1月11mm年平均气温3.5,最热7月;月份°’22-风速35.8C119.2C.m/s,4月平均风速最大达到,最冷月份月;多年平均-4- 研究区概况4.6m/s,多为偏南风,1月与12月平均风速最小仅2.7m/s,盛行西北风;年平均2日照时数2864h,年平均福射总量519kJ/cm,年均无霜期128d,多年平均上冻122天天数。2.3水文特征扎龙保护区水源为位于北部的乌裕尔河及位于西南侧的双阳河。乌裕尔河与双阳河均是盲尾河,河流末端的河道隐没,河水漫溢闭流区珪地而形成广轰的芦羊沼泽湿地,湿地中未被流水沉积物填满的小注地便储水成为了大小不规则的泡沼,如此水文特征是扎龙湿地形成的主要原因,也是湿地及湿地生物赖W生存的重耍条件。湿地中分布大大小小湖泊泡沼200多个,其中较大的明水面有克钦湖、龙湖、仙鹤湖、东升水库等,湿地内部更是河道密布、溪流纵横。扎龙保护区的水质为国家V类水质,湿地水PH值常年在7.0左右,略呈碱性。自然条件下依靠天然降水和乌裕尔河及巧阳河的来水能够维持扎龙湿地生态功能,但20世纪50年代特别是20世纪90年代W来,各项未经过环境影响评价的水利工程如东升水库、双阳河水库、北部引嫩工程、中部引嫩工程等的开发和一利用,定程度上扰乱和破坏了乌裕尔河及双阳河河水的径流量和流速,影响着湿地水物理特性一。近些年,扎龙湿地直出现缺水甚至是严重缺水的现象,相关部口建立了湿地长效补水机制。这些举动在相当大程度上使扎龙湿地的水文特征带有人为主观性。2.4化质地貌二扎龙保护区位于松嫩平原西部,在地质构造上属于新华夏系第巨型段松迂沉降区,。该区域由于受到河流和风向两方面的影响地貌上多W河湖冲击地貌为主、W自然阶地和沙丘漫岗等风成地貌穿插分布的复杂微地貌。整个保护区外形上为一个大型的凹陷盆地,内部则是波状起伏、丘岗错落、河道溪流纵横、湖泊泡沼144.0m密闭的大平小不平的低平原区,最低处连环湖海拔仅为。全区平均海拔一135.0m,最高处为大山种羊场北肉海拔178.0m。全区总体呈东北西南走向,地面平均比降1化000。2.5保护区生物资源2.5.1植物资源扎龙供护区区内植物区系处在几个植物区系的交错带,张广才岭、小兴安岭、大兴安岭分別位于其东,南接松嫩平原,这样的植物区系分布使得扎、北、西部1)2:高等植物是溫带性质的)龙保护区内的植物区系具有W下几个特征;植物4),组成较丰富,;3)地理成分复杂地理分布广泛;世界分布型的植物属较多无特有种分布。256525尸mYe"本区有高等植物69科属种,主要生长有芦蒂(Ara沪saw別ra//句、-5- 东北林业大学硕丄?学位论文乌拉苔草(Camx歷加"〇、香蒲(7如Aa/a邮?化2)、翼果苔草(Cwexnowocar幻、_批)p)水车前(Oftelia加smoicks)、水葱(Sdtjmskjbemaemontaiif)、东化巧巧(Dicmthiis?化诉扣'chinemis)、碱嵩別口ane幻)、特並菜(Thglochinmaritimum)、黑水菱(Trapaflwwemk)等高等植物。在高等植物组成的建群种和地形地势、水分条件,:、±壤类型等因素上可将扎龙保护区植被划分为下类型水生植被、巧泽、草甸、草甸草原、其他。保护区内生活的居民W芦幸为生,大面积收割芦,韦,烧荒、人为补水等原因使得区内植被发生了演替因此扎龙保护区内的植被也具有一定的人文特征。2.5.2动物资源扎龙保护区具有丰富的动物资源,尤其是鸟类。据文献记载、航调、地面观测等,保护区内共有昆虫65科277种;鱼类9科51种,W卿鱼最多;两栖类4、花背赡驗等,科6种,有极北銳、大擔驗;爬行类4科6种包括蝴踢、淡水龟;哺乳类12科37,包括狼148265种、赤狐、犯、灌等;鸟类科种,其中国家重点保护鸟类就有35种,最负盛名的是鹤类,全世界共有15种鹤,中国分布有9:种,在礼龙保护区就有6种分布丹顶鹤、白鹤、白头鹤、白枕鹤、灰鹤W义黃"",不愧为举世闻名的鹤乡,羽鹤;除此之外聲类、雁鸭类数量较多。供护区fW内鸟类W候鸟为主,绝大多数为夏候鸟或旅鸟。2.6社会经济状况化龙保护区行政区域涉及齐齐哈尔市富裕县、泰来县、铁锋区、昂昂溪区和大庆市林甸县、杜尔伯特蒙古族自治县六个县区,包含了14个乡镇、%个自然村屯和10个国有企事业单位。扎龙保护区是建立在行政区划不变、资源隶属关系不变的基础上的,因此保护区管理局对±地没有管理使用权,。由资料得知保护一区人口在建国前直缓慢增长,满、蒙、汉等各民族顧合发展。20世纪50、60,,这是人口增长的高峰期年代大批劳动力来到扎龙开荒畳地。扎龙保护区人口2、11,3528,5500W.9万多人其中核屯区有1个自然村屯户共多人。6年W前保护区内没有贯通性的公路,交通落后也就导致了居民生产生活方式落后、经济萧条,。:收割幸草居民受教育程度低保护区核必区居民的主要经济来源是、打渔一、开荒种植粮食放牧等,不仅收入不高而且无计划地对资源消耗导致了系列:芦苹和草原面积萎缩质量退化问题、±壤盐碱化程度提高沙化面积扩大、鱼类资源锐减产量下降、、湿地鸟类生存繁衍遭受挑战。基于核屯区居民生存状况和面临的困境,同时也为了更好地保护湿地核必区,相关部口制定了核必区居民生态移民计划:有序的将零散分布在核也区内依靠相对原始耕作方式的社区居民迁出核屯区,对湿地供护来讲能尽量降低人为原因对湿地的破坏、打破人鸟争食的现状、还湿地自然原生态状态;对核也区居民来讲能让他们更多与外界接触机会、让年轻人有接受更高教育的机会、让人们有更多就业机会,居民生活水平能够得到相当大程度的提高,。所W生态移民是双赢举措但是目前该政策并未按照预想的进度实施,加快生态移民势在必行。-6- 研究区概况2.7水利资源状况扎龙保护区处在黑龙江水资源缺乏的乌双流域下游,区内泡沼、水库、人工引水工程广泛分布。人工水库中大型水库有东升水库和双阳河水库,东升水库库容8383l.5x1〇m,主要用作灌概;双阳河水库库容2.98x1〇m,主要做防洪之用。W闹龙河水库、兴利水库和工农水库为代表的中型有8座,此外还有50多座小型水库区内还有多条引水工程,湿地北部的引嫩工程和中部引嫩工程兼具了83x.921〇m/a为大庆市供水和满足沿线灌概的任务,,设计引水量为4在保护区东西部还有中引八支干、排水工程。扎龙保护、九支干、六支干和翁海排干等引2-2区的水库、水利工程及监测站分布图如图。齡/—i^{d厂ITSM^Sisis:图2-2扎鹿保护区水文设施分布F-.22DsrurZN■民igit化tionofhydofacilitiesofhalong乌裕尔河及双阳河干流上设置有6个水文站,其中5个水文站在乌裕尔河干流上-,1个在双阳河干流上。6个水文站的地理位置及积水面积如表21所示;2-表1乌双流域主耍水文站-WTab.21MaorhdroloicalstationsonurandShuananriverbasinjygyuegyg2水文站位置积水面积km北安站北安是红旗乡^依安站依安是太东乡8224零号站北安站与龙安桥站之间9387龙安桥站乌裕尔河南支九道沟上富裕甚12345红旗乡双阳河站双偶河南大桥1816滨州线水文站乌裕尔河下游杜蒙县烟简屯乡2^-7- 东北林业大学硕-上学位论文自然情况下扎龙自然保护区的西部为嫩江干流行洪滩地,北部和东部分别有乌裕尔河南支和双阳河西支汇入,嫩江洪泛水量和乌双来水及当地降水径流是形成和维持扎龙湿地生态系统的主要水源。建国初期,乌双流域人烟稀少,经济落后,水资源开发利用程度较低,而且由于50、60年代为丰水期,乌双流域水量充沛,嫩江洪泛水量也可进入本区,故乌双下游的九道沟地区来水量较大,扎龙保护区呈现出沼泽湿地遍布、湖泡发育、芦韦丛生长势良好的繁荣景观60年代;后期开上修建了大量的水利工程来满足上中始乌双流域进入枯水期,天然来水减少,加游工农业用水需求一,使下余水量进步减少,特别是枯水年和枯水期减小程度较高一,而且随着嫩江干流防洪工程的逐步完善,嫩江中小洪水般不再进入嫩左低平原区,此期间乌巧流域缺水问题较为突出,尤其是下游地区水资源供需矛盾较大,为解决松嫩平原水资源短缺、工农业生产受到制约问题,先后修建了中部引嫩工程和北部引嫩工程引入嫩江优质水量大大缓解和消除了本地区水资源供需矛,盾,并在70、80年代向乌双下游九道沟及扎龙湿地进行了生态调水,使扎龙湿地在枯水年份也得到了充足的水源补充,避免了由于水资源短缺引起的生态坏境严重破坏:进入90年代W来,虽然乌双流域来水较70年代有所増加,但也不能满足流域生产、生活和生态用水,而且由于松嫩平原地区经济发展较快,需水量逐年増力口1^^,湿,及市场经济的影响,中北引工程逐渐不再向湿地供水地干旱缺水问题变得较为突出特别是1998年后乌双流域进入连续枯水期,扎龙湿地来水锐减,生,态环境面临恶化威胁,为此从2001年开始,在水利部、松圧水利委员会和黑龙江省水利厅等各级水斤政主管部口共同协作下,修建了扎龙湿地应急补水工程,黑龙江省政府积极筹措资金,通过中部引嫩工程连续5年为湿地应急补水,取得了良好效果。-8- 研究内容与方法3研究内容与方法3.1研究内容本文主要研究内容包括:国内外关于湿地景观动态变化研究、湿地景观分类研究、湿地气候变化研究区自然状况与社会经济状况特点;扎龙保护;扎龙保护区±地覆盖类型划分和景观格局时空动态分析;扎龙保护区气候特征及变化趋势分析;扎龙保护区水量收支模式研究,揭示扎龙湿地水量需求情况于维持;提出基扎龙湿地生态功能稳定的保护建议。本文拟解决的问题:1)基于遥感影像和地理信息系统平台的扎龙保护区上地利用类型识别与分巧,-运用±地利用动态定量分析指标,13年20002013研究了近(年)扎龙保护区±地利用景观时空变化特征,并从斑块水平和斑块巧型水平上分析了扎龙保护区景观破碎化状况。2)ann-K11-采用滑动平均法、线性趋势拟合、Menda2ll趋势检验方法分析95013年扎龙保护区气候要素-(降水、气温)变化趋势,采用MannKendall突变检验和Yamamoto突变检验方法分析气候耍素序列的突变点。采用相关性分析方法分析降水量与径流量,、年均气温与径流量的相关性与相关系数研究气候耍素变化对湿地水量的影响。3)扎龙湿地水量平衡模式研究,根拋扎龙湿地主要的水量收形式探讨湿地的蓄水量变化,并此为基础探讨了扎龙补水策略与补水时机选择。3.2数据来源本文所涉及的数据主要来源于:.(1)用于制作±地利用景观图的遥感影像为美国陆地卫星LandsatTM图像,包括了2000年、2007年、2013年的扎龙保护区影像,影像分辨率为30m,成像时间均在8月份。(2)实地调查数据主要包括赴扎龙保护区湿地考察调研获得的各类资料;1:50000地形图、植被图W及实地图片。3()气象要素数据来自于中国气象科学数据共享服务网-(www.escence.ov.cn)1201ig时间跨度为951年3年,《扎龙国家级自然保护区195-管理计划》,6年2000年龙安桥径流量数据来自于龙安桥水文站。3.3硏究方法3.3.1±地利用分类体系一一定区域范围内不同的±地利用类型组合在起形成镶嵌体,从而形成了上地-9- 东北林业大学硕±学位论文利用景观。±地利用景观的实质是王地利用类型组合的区域分异或空间异质性区一定的经济,±地域。止地利用的目的是为了获取、环境或社会利益利用的方式一可分为生产性和非生产性两种,,但具体的止地利用目的和方式纷繁复杂同种±地利用目的所使用的±地利用方式未必相同,反之,同样的±地利用方式可能服务于不同的±地利用目的。这就决定了需要按照不同的概括程度来划分止地利一用类型,±地利用类型可W分成不同详尽程度。为完成±地资源调查或统科学的管理止地,需要W止地利用现状为基础,依据具体的地域±地用途、±地利用方式一、分异规律将王地按照定的等级体系划分为不同的止地利用景观类别。本文对扎龙保护区王地分类在参考全国±地资源分类系统的基础上,结合扎龙保护区的±地利用现状的实际情况W及遥感数据LandsatTM影像分辨率的限制,制定了基于现有数据源的符合研究地实际状况的±地分类体系。本文只针对一-遥感影像作级分类处理,得到扎龙保护区±地利用分类体系,见表21.表3-1扎龙±地利用分类系统Ta-ICmoblscanslZh.3asifitioystefanduseofalong分类含义ijiLX。包括熟耕地、f指种植农作物,地面80%:上是斗:产作物的±地新巧荒地、田轮作地、休闲地轮歇地、草°单地指W生长早本植物为主、覆盖度在5/山上的各类早化,包巧放牧为主的灌丛早地和郁闭度在10%W下的疏林巧地湖泊指大然形成的积水区,常水位岸31水库指人工拦截汇积而成的总库容>0万m的水库正常蓄水位岸线所围成的水面沼泽湿地指地势平坦低注,,长期潮湿,排水不畅,季节性积水或常年积水巧层生长芦華巧湿生植物的±地。居民地居民房屋住宅及周边人工设施盐碱地指植被覆盖度小于5%层盐碱聚集只生长夭然耐盐植物的,表,^3.3.2±地利用景观类型划分的技术实现遥感技术在20世纪60年代兴起,近些年得到了飞速的发展,它W其数据获取的快捷性、准确性、低成本等特点在±地利用变化研究赢得了人们的亲睐。本文用于划分扎龙保护区±地利用类型的基本数据源是LandsatTM影像(分辨率为30米)和保护区实地采集的GPS数据,分别采用了2000年、2007年、2013年6月至8月的成像数据,且研究区域内平均云量要控制在低于2%的水平或者完,该段时间内湿地植被长势相近且茂盛除此之外全无云,为了更好解译图像形;象反映保护区景观信息,还将保护区1:50000地形图、±地利用现状图作为景观信息提取的辅助资料。遥感影像的处理和±地利用景观类型的划分在ERDAS9.2软件环境下支持完成。基本数据源LandsatTM影像来自于地理空间数据云服务,其产品质量为LEVEL1是经过投影和简单校正的粗扩数据,在进行分类前需要对影像进行集--10 研究内容与方法、合精校正。遥感影像几何精校正有如下几种方法:物理模型法、多项式法利用DEM纠正、分块多项式法;本研究用多项式法对遥感影像进行校正。多项式校正方法的原理是依据地面控制点地位置信息,建立影像上地物点与实际地物点之,达到修正影像地物点的偏移量的目的间的函数关系。多项式校正过程中最关键的工作是地面控制点(GC巧的采集,地面控制点直接影响函数系数从而影响校正精度,地面控制点的采集要遵循W下原则:地面控制点要均匀分布在整张图幅(中,地面控制点要选取特征明显且不易变动的地物如桥梁、道路交叉点、人工建筑等)。建立二次多项式完成对图像的校正,经过校正的图像再经图像拼接、融合、用矢量边界对研究区域进行剪裁(此过程要保证边界与图像的投影系统保一持致)、3、2、G、B颜色进行假彩色合成结合野,分别赋予图像4波段民,,人机交互选择样本区,建立分类模板和函数外采集数据建立解译标志,使用最大似然法对各影像进行监督分类,评价分类结果对未达到分类精度的影像重新选取样本区再进行分类,对分类结果还要进行分类后处理,处理过程包括聚类统计、过滤分析、分类重编码,得到分类栅格图,最后在Arcgis9.3软件环境下矢量化分类图、编涯处理矢量分类图,±地利用数据存储为Coverage格式,然后存入空间数据库方便之后计算。3.3.3±地利用动态度一一一一1单±地利用动态度可^用来研究某单±地类型在定时间段内的变化P33情况,其表达式为UaT其中Ub表示研究末期某±地类型的面积,Ua表示研究初期该种±地类型的面积,T表示研究时段的长度,将T设为年,那么K就表示某±地类型的年变化率。保护区综合±地利用动态度:整个研究区的±地利用变化情况可W通过综合±Am一玄=xixl00地利用动态度来表征,其表达式为%,其中LU/表)1&LU,=lf,表示研究时间段内第示硏究开始时第i类±地利用类型的面积i类±地转化为非i类±地类型的面积绝对值,T表示研究时间段的长度,若T表示年,那么LC表示研究区年综合±地利用动态度。3.3.4气候要素特征分析工业革命W后全球变暖在现在已经是人们公认的事实,20世纪全球平均气温°攀升了化6C,气候变暖对湿地蒸散耗水的影响显著;降水是扎龙湿地水来源的重耍方面,研究扎龙湿地降水序列的变化对于研究湿地水文状况具有相当强的实wt’W际意义。--11 东北林业大学硕±学位论文1、线性趋势拟合分析方法如果两个变量呈线性关系,那么可W用线性回归方程描述。在分析气象要素随一时间演变趋势时,用y表示样本量为n的某要素变量,t表示变量y所对应的一,经线性模拟可W得到变量与时间t之间的时间y元线性方程:=ya+bt><式中,a表示回归常数,00),;b表示回归系数为线性函数的倾向率,若b(=二()则变量减少趋势,b0则无变化趋势y有增加。a与b的值通过最小乘法估计。线性回归方程能否能真实反映要素变量随时间变化变化的趋势,那么就需一定的显著水平要回归达到。口3]2、滑动平均法滑动平均方法是趋势拟合最基础的方法。气象要素如降水、气温等年间起伏变化较大一,易造成误差,选定定长度的滑动窗口对序列进行过滤能很大程度降低,频繁起伏造成的误差。对样本量为n的要素序列X其滑动序列表示为:k==--文;C,l21+1…nk+/完.j,,,=11=其中k表示滑动长度,本文滑动长度取k5,气象耍素序列中短于滑动长度的周。期变化被大大消弱,显示出变化趋势3Mann-Kenda、ll突变检验法一-Kendall.Bnn.G.endall,Mann检验法山H.Ma和MK提出的种检验方法MK一检验法是种典型的非参数检验方法,该方法不要求样本符合特定的分布,不受P4 ̄37l少数异常值的干扰,适用于水文、气象要素等非正太分布数据的检验。在MK检验中,原假设HO为时间序列数据(X,Xn)为n个独立的同IX2...,,分布的随机样本;备择假设H1是双边检验,对于所有的i呈n,且的,Xi和巧,j分布是不同的:,检验统计量S的计算如下S=-iSgnx是么Ui)x-X1i>0j|-=<=X式中,WXyX,0Xi,S,均,怒()j服从正态分布值为0方差--1XXi<0jV=--Snnl2n5/18的)()()。若样本量n>10,标准正态统计量Z可通过下式计算:\S-l/VarSS>0)^()z二二oS0jSW/防rS<0〇)7口)aZ含Z-a2HO在双边趋势检验中,给定置信水平,如果i/,那么拒绝原假设,||表示在a置信水平上,序列存在明显的上升或下降趋势,Z>0表示存在上升趋势,Z<0表示存在下降趋势。如果Z的绝对值大于等于1.28、1.64、2.32分别表示通过了90%、95%、99%的显著性检验。--12 研究内容与方法一MK=运用方法对序列进行突变检验时,首先构造组秩序列&解=/1片lXi>Xfjai=ll<<ijOxi^Xj=L.=-ik23...其中jEkkl/4(,,如,贝口)();=-=-=VarSkkkl2k+/72/化kl2..n&&.;(()(^构造统计量t,,);(巧))(,)UFk服从标准正态分布,>,给定显著水平a若t/巧t/a"表明序列有明显的变化|I=0U。"=趋势.05,,若给定a么1.96将序列按时间逆序排列形成逆序列,那;再按’’’’照上面方法再构造秩序列Sk依次计算Ek、VarSk、UFk最后构造序列UB,,巧)();’=—==一UBP-1UV且kn+lk...6可使1^2111;化1;,,与^进步,迪过统计分析序列分析序列X的趋势变化情况,并且可W指出突变发生的时间和突变区域。如果UFk>0表示序列呈上升趋势,UFk<0则表示序列呈下降趋势;如果UHc值在临界线之外则表示上升或下降趋势显著。若序列UFk与UB的点值连线存在交点,那么交点所对应的时间就是序列突变发生的时间点。'口WYamamoto检验方法一Yamamo化突变检验方法简单易斤=-,定义个信噪比S/N乂I12於/口+S式)义义21、:,S1、S2表不N>1.0子中表乎子序列的平均值子序列的方差;当S/时表N>2.0示发生突变,而S/时表示发生强突变;该方法是通过人为选择序列分界点再比较信噪比达到检验突变点的效果,但是人为指定子序列的长度存在过强的主,因此要多次变换子序列的长度达到寻求最优突变点的结果观性。对于连续随机=ll21N>1变量可均匀取值,即nn2n、n0,那么S/.0;若取值为时表示达到了,n、n2取值要达到14%%的信度水平,若要达到99.95%的信度水平l.3.3.5气候要素变化对河流径流量影响气候变化对湿地的影响作用非常显著,气候变化主要通过改变湿地水文环境从而作用于湿地的方方面面。本文采用非参数检验方法对降水、年均气温、径流量做趋势检验,并检验水文过程和气候变化之间的关联强度。在检验非独立的时间序列和随机正态分布的变量时,非参数检验方法不需要对序列的分布做出特定假设,而且在反映序列随时间的年度变化趋势上比参数检验更加直观。为此,本文对降水与径流量,earman、气温与径流量的关联性进行分析采用Sp相关系数对t降水与径流量,、气温与径流量的关联程度进行分析并对分析结果进行双侧检巧验。Spearman相关分析方法在计算分类变量数据或变量值分布非正态时通过对变量排秩、检验秩达到分析变量的作用。Spearman计算步骤为:①从小到大对变量进行编秩,沿的秩为pi,Yi的秩为qi--13 东北林业火学硕±学位论文2②计算变量X的离均平方和bx=-巧变量Y的离均平方和芝]片;2=乂-父与Y的离均差=--少y;积和/xy乏(巧0巧〇內^’-=-?<arman秩相关系数7=^=。r1,,③计算变量间Spe联值在1之间r0两^xx*/ylyy变量呈负相关且r值越小负相关性越大;r>0,两变量呈正相关且r值越大相关'=0性越大,不相关。;/--14 结果与分析4结果分析4.1扎龙保巧区景观动态变化分祈依据扎龙保护区±地利用分类体系,W2000年、2007年、2013年LandsatTM-遥感影像为基础制作出扎龙保护区±地利用景观图,如图41。 ̄ ̄2000年2007年203A5^1年^Q48化千义^1^-图412000年、2007年2013年扎龙王地利用景观图、--Fi.41LandusemainZhalonN.民in20002007and2013gpg,根据扎龙保护区±地利用类型的景观图,利用Arcmap对不同王地利用类型面4-积统计,统计结果如表1。4-表1扎龙保护区各年各止地利用情况T-1L-abZhN.民r.4andusesituationinalongofdifeentyear王地利用类型2000年2007年2013年^22LandusePattern面积km百分比%面积km首分比%面积km肯分比%AreaPercentageAreaPercentageAreaPercentage居lAi地/Resident34.471.5335.581.5836.731.63耕地/Farmland2巧.4912.25292.5313.01302.3213.4417.7.111478盐碱地/Salinesoil20.848.92137958..07land4281117:2I草地/Grass.249.04408.598.36.8t13沼泽地/Marshland1189.2552.88116112...0551.6310865384水域/Waterarea121.625.41137.946.13156.226.95 ̄ ̄结果表明在不同时期扎龙保护区均W沼泽湿地为主体景观类型,其面积比例都〇超过了50%,2000年、20007年、2013年分别为52.88%、51.63%、53.84/〇,沼泽湿地对整个研究区域的物质和能量流动发挥着非常重要的作用。2000年、2007年、2013年止地利用类型面积占整个研究区面积比例的顺序均为沼泽地>草地>2>>>2000一200728耕地盐碱地水域居民地。沼泽地景观年年减少了.2km所占2007-比例减少了1.25%,2年2013年沼泽湿地面积增加了49.81km所占比例增--15 东北林业大学硕±学位论文2-加了.21%在2001年810月及2002年3月初扎龙湿地因缺水干燥发生了大;4面积的火宅,芦韦沼泽严重受损。从2002年月起,开始向扎龙湿地补水,初步解决了扎龙湿地缺水问题,沼泽景观区域稳定,说明湿地面貌很大程度取决于2-20002007.35km自然环境情况。草地景观面积逐年减少年年减少了20,所占2—比例减少了.87%200720135.79km2.04%0,,,年面积减少了4所占比例减少了畜牧业的快速发展,滥牧滥屋导致了草地景观面积的减少和草地质量的下降。盐22000一20071354碱地景观年年增加了1.9km,所占比例增加了0.%,盐碱地的一增加很大部分是由草甸草原转化而来,草甸草原多处于湿地高岗上容易缺水而2退化为盐碱地,2013年曲碱地景观较2007年减少了32.30km,产生这种结果的一原因可能是2013年夏季丰富的降水使得盐碱地表面盐度降低000。耕地2年2007年、2007年-2013年均有小幅度的增加,耕地占保护区的比例比较稳定,多2一3%左20002007年增加了16.32km年平均在1右。明水面积年,所占比例只增22加了化72%,2013年明水面积比2007年上升了18.28km达到了K6.22km,比例高达6.95%。居民地景观31年来面积变化很小。2000年、2007年和2013年各景观类型面积所占比例的顺序均为:沼泽地〉草地>〉〉耕地>盐碱地水域居民地。沼泽地景观占据较大的优势,面积百分比均大于50%52.88%51.63%和53.84%究区基质景观区域的物,分别为,,是研,控制着整个流和能量流动一:草地也占据定的优势;居民地景观占据较小的比例。可见,自然景观一(沼泽地、草地)占据主导地位,半自然景观(盐碱地和部分水域)占据定比例,人为景观(居民地)占据较小比例,处于支配地位,形成W沼泽景观为主体,草地、耕地等其它景观类型镶嵌分布的景观格局,送与保护区的性质、当地居住的人口数量及经济发展程度有关。4.2±地利巧动态度对2000年和2007年的±地利用数据和2000年一2007年±地巧用类型动态度一数据进行统计和处理2000一,在±地利用类型面积变化的基础上进步分析年一2007-2年±地利用资源数量变化趋势可W看出,。从图3扎龙保护区2000年2007年±地利用变化趋势为:①居民地、耕地、盐碱地、水域面积均有增加,其中W水域面积増加幅度最大,,耕地和盐碱地増加幅度相当草地与沼泽地面积面积都有减少且草地面积减少幅度大,沼泽地动态度变化最小②±地利用动态度反映了研究区域在研究时间段内±地利用的变化幅度与变化速度,在扎龙保护区所有的±地利用类型中,水域面积的动态度最高达到了1,.9%其次为耕地和盐,动态度分别为0.9%、0.5,碱地.8%,居民地动态度为0%说明居民活动范围没-有明显的扩张,基本维持稳定草地面积动态度为0.7%,沼泽地面积动态度为;-0.3%,虽然沼泽地面积动态度较小但沼泽地面积基数大,因此沼泽地有较大面2000一2007积的减少,0.3%。。年年扎龙保护区综合±地利用动态度为--16 结果与分析2.日2.0L51蜡構,A■10’宿.^圍圓-。.5震?-圍■jjHH_HI_—I—HB__IIH—1__BH__i— ̄'0.0^-1.0圏4-2?2000年2007年±地利用动态度--F.42D化uen2000007igynamicd巧6oflandschagefrom化22007一20对2007年和2013年的止地利用数据和年13年±地利用类型动态度数据进行统计和处理一7一,在±地利用类型面积变化的基础上进歩分析200年一20033-320071年±地利用资源数量变化趋势。从图可W看出,扎龙保护区年2013年±地利用变化趋势为:①水域面积大幅度增加,其次巧泽地、居民地、耕地面积均有小幅度增加;盐碱地与草地面积都有大幅度减少,盐碱地面积减少得更明显②±地利用动态度反映了研究区域在研究时间段内±地利用的变化幅度与变化速度,在扎龙保护区所有的±地利用类型中水域面积的动态度增加幅度最大为2.2%,其次为沼泽地为0.7,再者为耕地和居民地分别为0.6%、0.5%,-2.5%变化显著,主要受益于生态补水政策和降水增多盐碱地面积动态度为,草一-1.9%2007,地面积动态度为;年2013年扎龙保护区综合±地利用动态度为0.6%。3.0r2.0HH寶L.O■Immm三■'圓’ ̄ ̄i‘01运.0'—1-.0馬專I[-==2.0一3,0-432007?20閣年13年±地利用动态度4--Fl3Dnamil20072013dereefuhanefrotg.ycgoandsecgmo-?%%2000年2007年,综合,水域的动态度最大为1.9,沼泽地的动态度为0.3 ̄±地利用动态度为0.3%2007年2013年,水域的动态度最大为2.2%,草地的;-?动态度最小为1.9%,综合±地利用动态度为化6%。2007年2013年止地综合利000年?2007年大用程度变化比2。--17 东北林化乂学硕+学位论文4.3扎龙保护区气候演变特征分祈95-本文选取齐齐哈尔气象观测站112013年遂月气象数据作为湿地范围内气候一??要素值,划:3568,同时将年划分为四季分标准为月为春季,月为夏季, ̄ ̄911月为夏季,122月为冬季。本文采用①线性趋势拟合分析气象要素变化趋5Mann-KendaYt势②获取研究区年、季气象要素年滑动平均⑤运用ll和amamoo检测法进行研究区气象要素突变特征分析。4.3.1年均气温分布’分析扎龙保护区60余年的年均气温,扎龙年均气温为3.73C,最热月份为73-月平均温度为2.〇rC,最冷月份为1月平均温度为18.99C。年均气温最高出现°°在2007年达到5.8C较多年平均气温高2.0C,年均气温最低出现在1952年仅为’‘1.58C较多年平均气温低2.15C。统计分析扎龙保护区63年各月平均气温,结-果如图44库内气温变化显著,起伏较大。30—- ̄ ̄-10■H^-—20—30月份图4-4扎龙月平均气溫分布*-Fii44.Dsnbuionofmon化laveraetemerauiei打Zhalongttygptg4.3.2年平均、季平均气湿趋势变化60年来气温呈上升趋势-,结41。由图可知扎龙保护区近果如图,扎龙保护区°-1?年均温度倾向率为0.化C10年,60年来扎龙保护区每年平均气温上升0.036’C。从年均溫度的分布趋势来看,50年代至60年代初处于研究时间段内急速升’-°I?远大于整个时间段内化%?,该段时间内的气候倾向率为2ClC温期.2O年10-1年的倾向率;从60年代初到80年代末是气溫波动上升时期,该段时间内年均°'I*C-气温的倾向率为化4610年1990年2007年,该段时间内年平均气温为;4.46C且年年变化小,该段时间气温处在整个研究时间段内的相对暖期。春季温-1°??O.SrC10年010.28C度倾向率为,夏季温度倾向率为年人秋季温度倾向°—°1-*上描述可知率为化33C10年C,扎,冬季气温倾向率为0.3510年由W--18 结果与分析,上升趋势最快的是春季,最慢的是夏季龙年、各季温度均呈上升趋势,春季温度的倾向率几乎是夏季温度倾向率的2倍,四季中仅有春季的气温上升速率大于年气温的上升速率,表明扎龙保护区在研究时间段内年均气温的上升过程中春季a-Kenda温度的变化贡献最大。运用Mrmll趋势检验法对年均温度变化趋势检验,==Z检验统计量S906,样本量n63>10满足条件,构造的统计量服从标准正态Z=520Z>0表Z=5>分布且.,示年均气温序列呈上升趋势,.202.32通过了信度为99%的显著性检验表明温度上升趋势极显著。-11扎龙保护区年均气温的阶段性变化特征为:195年984年为60余年来的低温期,距平值为负;从80年代中期开始,年均气温的距平值为正表示开始进入增温期,90年代中期和21世纪头10年中期为60多年来温度最高的时期。y年巧體=-y0:<+2.03e42.6D7S"=.K:^a丫1化;i圓III1tIi>t1IIIttI誦ItII1IIIIII0S发泛沒普哲窝feS持萬8fe ̄ ̄^v-H ̄l ̄H—1一C'stii1tHOCl图4-5扎龙保护区年气温变化趋势F-5TrendoremeraurenZhanig.4fannualaverageaitptilogNR.■20.5220-L19.5L0mm.I冬季沮巧7Orf-.5.。—257.六1。-巧潑揣,=。最"'318;-15-八2■?1-L20L0固4-6扎龙保护区各季气温变化趋势"F—TrseraearemerarenZhanN民ig.46e打dofseaonalavgitptuilog.--19 东北林业大学硕壬学位论文4.3.3年均气温突变性检验-K检验运用Exce年均气温的Ml软件实现。具体实现方法如下:按列依次-一-(15k值63)一1i输入年份912013年)一年平均气温(1r(平均气温^ji中一小于i的个数)一sk(1到k行r的累积值)一sk的期望值E(sksk的方差Var)’’’’’sk一UFk一一r一sk一Esk一Varsk一UFk一UB。经()年平均气温的逆序列()()UFk与UB的折线图4-3。从图中可W看出处理按自然时间序列绘出,结果如图红色曲线表示U化值变化情况,除1954年前的年份外,其余年份的UFk>0表示年均气温呈上升趋势,1982年W后UFk>1.96表示在这之后的变化趋势在信一度巧%的下趋势显著。在临界值±1.96之间曲线UFk与UB存在个交点,交点对应的年份是1980年,表示年均气温在1980年发生了突变,这之后增温进入了一个显著时期。运用Yamamoto检测方法对年均气温序列进行检测,检验过程中取子序列5S/N4-4可长度为年,滑动计算信噪比,从检测图W看出,研究时间区间内S/N值在1988年大于1,表示扎龙年均气温在1988年发生了突变(达到信度为90%的统计检验水平)。整个研究区没有出现S/N>2的时候,意味着没有强突变的发生。7r目…gIISItIIl!II;Ift^V0P、j/-i\—1—?.—I_iiII|Csd/Sp?1也也公记也记也公lO拉吃也也边LOOC蝴:句o—丄一-O-一钟OCOOO巧记记也^-ococr'X>H4irocn(X-2h—3…图4-7扎龙年均气温M-K检验F--i47MK化fnnualaveraeairemeraureinZhalonNR.g.Stoagtptg-20- 结果与分析15.1犯目1960196519了01975巧80198519901995200020052010-—?公/M4-8Yamamo图扎龙年均气温to突变检验F-.8YamamotliremrreinZhalNRig4totesofannuaatpeatuong.4.3.4降水量分布扎龙保护区地处大陆性季风气候半干旱区,降水分布不均衡,本文统计了一-1951年2013年的各月降水分布结果如图45,63年来的年均降水量为434.4mm,最大年降水量为754.4mm,最小年降水量为250.3mm。年均降水量中有70%来自于6、7、8H个月(即夏季),,7月的平均降水量最多达到了139mm1月平均降水量最少仅为2.2mm。1501〇〇-1圓■-咖圍圓盛-50II.■0一""IHBIIIb9HImmbbi_123456789101112月化图4-9扎龙保护区各月降水量分布-巧.49D.istHbutionofreciitationofevermonriiinZhalonN民装ppyg4..35年、季降水量趋势变化经过对研究区硏究时段内年降水量5年滑动平均处理-6團可,结果如图4;由知,扎龙保护区年降水量波动变化显著,整体来看研究区年平均降水量呈现弱趋-势减少,,其倾向率为0.5mm/10年但降水量存在明显的阶段性波动趋势:20世纪50年代、80年代为两个相对丰水期,而60年代中期至70年代中期、整个90-2-1 东北林业乂学硕十巧位论文arm-Kenda年代均为枯水期。运用Mll趁势检验法对年降水量变化趋势检验,检==>验统计量S108,样本量n6310满足条件,构造的统计量Z服从掠准正态分Z=067<128布且..巧未通过信度为90%的显著性检验,表,说明降水量变化趋势不明显一。将年划分为四季,采用5年滑动平均方法分别统计了各个季节降水分布,-制作随时间变化的各季节降水变化情况图,结果如图47,由图可知,春、秋季降水年变化较大,趋势线相关系数低;夏季降水丰富,其在80年代前波动变化明显,80年代后夏季降水年际变化相对较小冬季降水稀少且年际变化不大。;同时春-、夏、秋、冬四季的气候倾向率分别为Oa、1Oa、4.9mm/lOa、化5mm/10a;春季、夏季、冬季的降水都呈弱上升趋势,年及冬季呈下降趋势且冬季倾向率绝对值最大,说明了秋季降水的减少是导致年降水减少的主要原因。--0y.化61巧431.巧P■jUOb年渭如平巧^接-200-100IIIIIIIIIIII0图4-10扎龙保护区年降水豊变化趋势-F.rei410TndofannualreciitaiinhaonNRgtonZl.ppg客拳摔水瑟季挥水lOGraoor■20?0L.0秋妾巧水冬季降水120巧r「5-州.L■00图4-11扎龙各季降水景变化趋势F-i411Tdofg.renseasonalchangesofreciitationinZhalonNR.ppg436年降水..量的突变性检验---19512013年扎龙年降水量序列的MannKendall突变8性检验图如图4,检-测图显示曲线U化与UB在临界值+1..96、196之间有5个交点,交点对应的时间点分别是1952年、1953年、1958年、1961年、2013年。-22- 结果与分析运用Yamamoto突变检测方法对降水序列进行突变性检验,检验过程中取子序列长度为5年,滑动计算信噪比S/N的值,S/N值随时间变动规律如图,由,5图可W看出,整个研究时间段内S/N的值均小于1说明了在1^年为子序列长度的Yamamo化突变检验过程中,降水序列未发生突变。n\A—.\^yr.,t■■I,I义拙0?^吉^ ̄你居7苗SE£這莫差芸蓋nCTi巧3;CT^叫叫2000边C芯也〇户Ns^;<扛fy爹舍朱:-I34-M-圏12扎龙年降水量K检验*F--.412MKtiecanZN民ige巧ofannualpipittioofhalong.1rJ.1如51%01%51970197日IWO19S519901995200020052010中S/N4-罵Yamamoto检验图13扎龙年降水*F-i.413Yamamoto化SliiiionmZhalonNR.gtofannuapecptatg4.3.7气候变化对流域径流量的影响本文W乌裕尔河流域龙安桥水文站?1956年2000年径流量为例研究了扎龙径流量年际变化情况,分析了年均气温、降水量对径流量的影响。10008004―疆_____―—__^I麵IIi軍iIIIIIiiIQI一守t^ioco记<7CM於00N->-*-lO。。记也ltCCOCOCOCO巧巧oCTi*- ̄ ̄* ̄ ̄ ̄ ̄* ̄tHtH1HilrHtHfHtHiHilrHiH-23- 东北林业大学硕±学位论文图4-14龙安桥水文站年径流量变化’-F.414民unoLhraanigffofonganqiaoydologiclsttio龙安桥水文站 ̄4-1%6年2000年的径流量变化情况如图10.龙安桥水文站径流=--<>2annKendall趋势检验方法,经检验Z2.990且2,量的趋势检验运用MIZI.3表示该水文站年径流量呈显著减少趋势,显著性达到了99%。研究区降水量与年均气温的变化趋势为,:年降水量有减少的趋势但趋势不显著(90%)年均气温有显著上升趋势(99%)。在了解了研究区降水量、年均气温与径流量的变化趋势后,降水量与气温的变化是否对径流量造成影响是作者关也的问题。为此,本S文对降水与径流量、气溫与径流量的关联性进行分析,采用pearman相关系数t对降水与径流量、气温与径流量的关联程度进行分析,并对分析结果进行双侧 ̄Wi43:l检验。Spearman相关分析方法在计算分类变量数据或变量值分布非正态时通过对变量排秩、检验秩达到分析变量的作用。Spearman计算步骤为:①从小到大对变量进行编秩,巧的秩为pi,Yi的秩为qi2②计算变量X的离均平方和=变量Y的离均平方和巧;j=X-X与Y的离均差积和二--如X巧;切巧巧(^0.'Searman=-J^L=-^1<0⑤计算变量间p秩相关系数/。r取值在之间,/,两j-?lxxlyjyy变量呈负相关甘r值越小负相关性越大;化两变量呈正相关且r值越大相关'=化不相关性越大;/。=.5降水量与径流量的相关性:降水量与径流量的Spearman秩相关系数r080,i表明降水量与径流量具有正相关关系,s0.00。经双侧t检验g值为表明相关关系极显著。年均气温与径流量的相关性:年均气温与径流量的Spearman秩相关系数=-r0.162,表明年均气温与径流量呈负相关关系,si0.288。经双侧t检验g值为表明相关关系不显者。由相关性检验结果可知,降水量降低则径流量减少,气温升高径流量也会减少;由年均气温变化特征可知年均气温存在显著上升的趋势,由降水变化特征可知降水量有较弱的减少趋势,1,但出现连年丰枯规律998年W后进入了枯水期;湿地水来源面临减少的窘境。因此,保护区人为补水十分必耍。4.4扎龙保护区水量需求研究4.4.1扎巧保护区水来源扎龙保护区来水有自然降水、上游河川径流量来水W及区间径流来水。其中自4546t’i、然降水上流河川径流量米水为主要水来源,据有关学者统计,自然降水量是扎龙保护区来水量的主要部分,其比例占到61.5%;其次是上流河川径流量来水其比例占到%.5%区间径流水量所占比例很小只占总来水量的2%。对1951;,?年2013年扎龙保护区降水量的统计分析显示.,扎龙多年平均降水量为4344mm,-24- 结果与分析且年波动变化剧烈。扎龙上游来水主要来自于乌裕尔河流域和巧阳河流域,乌裕,尔河上游地形为低山丘陵地带,多年平均径流深度在100mmW上水流流至中下游由于地势平坦水流放缓径流深度骤降到不足25mm;双阳河多年平均径流深度在双阳河水库W上在35mmW上,到下游只有16mm左右。乌双流域径流量?相对贫乏且年内年际分布不均,径流量受降水分布的影响79月占全年的69%且呈连丰连枯的变化规律。4.4.2扎龙保护区水支出扎龙水文支出包括蒸散发水量、下游出流水量、渗透水量,其中蒸散发水量是4748t’i水文支出的主要形式。蒸散发耗水又包括水面蒸散耗水和植物蒸腾耗水。扎龙明水面有相当可观的面积,其蒸发耗水量数量也相当可观。扎龙保护区内对扎龙水面蒸发耗水量的研究通过观察龙安桥水面蒸发站20cm蒸发皿的蒸发量,然stu后换算为E601蒸发器的蒸发量,再折算成大水体的蒸发量。在折算过程中为了简化过程忽略了水深,、水面面积对蒸发过程的影响认为所有水面都是均质的。7?结果显示扎龙多年平均水面蒸发总量为14.18mm,46月的蒸发量为306.98mm??占全年的42為8%,79月蒸发量为272.5mm占全年的38,0翌年.16%其余1月3月蒸发量占全年的18.86%。出现送种情况的原因为:10月至翌年3月,扎龙一4?气温低风速低并且有很长段时间处于冰封期,因此蒸发量低6,;月水面开化空气干燥且M大水分蒸发快导致蒸发量大7?9;月降水丰富湿度大蒸发量相比4?6月较小?。结合前章节扎龙多年月平均降水分布可知:46月降水量为117J5mm,而蒸发量为306.98mm,该时间段是湿地植物生长阶段需水量较大,但是降水量与蒸发量之间有巨大缺口,是湿地容易出现缺水的时问段。扎龙植被W芦苹沼泽为优势物种,植被数量与分布面积占主导地位。芦華沼泽的蒸散量是指芦苹蒸腾量与株间水面蒸发量之和。选用齐齐哈尔气象站气象资料,采用FAO(56单作物系数法考虑到空气湿度和风速对系数进行修正,确定芦)5?韦生长阶段(10月份)的实际蒸散量。多年平均芦華在生长阶段的总蒸散量…89689mm,57。为.蒸散量最大月份为月渗透水量只在扎龙水量支出中占很小一部分。由于扎龙表层±^下±层长期处,地下水与地表水交换量较小。为了便于计算于饱和状态,透水性很弱,假设地表水在封冻期不发生渗透,在非封冻期内地表水渗透的速度为化5mm/d,那么在243天.5mm。扎龙多年平均非封冻期条件下,扎龙年渗透量为121下游出流水量:下游滨州线水文站作为扎龙湿地出水量的监测站,若湿地总来83水量在年来水总量超过4.55x1〇m时下游才有出水量,其出水量与来水量具有良好的线性关系:湿。滨州线水文站出水量年内分布具有下特点地水每年四月份化冻开始外流,在6月份出水量迅速増大10月份达到最大,之后出流量快速降低12月份结冰不再出流。湿地降水量在7、8月份达到最大,出流量在10月,造成这种结果的原因是湿地强大的蓄水作用致使水量出流的滞留份达到最大。83lx滨州沿线多年平均径流量为.3310m。4.4.3俱护区蓄水量变化WWW扎龙水循环过程包括来水量、出水量与蓄水量的变化。兰者之间的关系为-25- 东北林业乂学硕古学位论文需水量变化=来水量-出水量。保护区蓄水量的变化可W表示为:=-=+牛+AW蓄来水量出水重P+Q人流Q区问Q引水Q回流(E+Q後漏+Q出流)式中,P代表大气降水上游流域来水,,,Q入流代表Q团日代表区间径流量Q引水代表人工引水量,代表0归水量,,E代表蒸发耗?]<量包括了水面蒸发量、植被蒸发量及陆地蒸发量,代表地表水渗透到地下的损失水量,QAS代表下游出流水量,。本文研究非人工引水条件下扎龙湿地的蓄水量变化情况因此假设Q引水、Q回流均取值0。W各来水与出水形式年均值来估算湿地的蓄水量变化,因下游出流水量控制站(滨洲线水文站)的积水面积为滨州铁路沿线W北的区域,所W计算只W滨州铁42xI7.,路沿线W北的保护区面积为统计面积,总计410hm则各形式来水量与出水量为:表4-3扎龙水量收支情况-Tab.43SituationofwaterbalanceofamentinZhalonpyg;3深度mm面积hm来/山水豈m^?P434.417.4x107.56x10?xQa流4.321048017.4x〇0.17x1〇即11Q,^?巨水面蒸发714.181.04x100.74x104?896.899.83x8.82x1植被蒸腾1〇04?xQ凌沼121.517.4x1〇2.1110?xQ出流1.33108AW-0s.%x1〇由表可知,在假定降雨量、乌双流域径流量、区间径流量、水面、植被蒸发量r下游出流水量为多年平均水平的基础上,扎龙湿地的蓄水量变化为83-0xm.9510/a,虽然该数据只是在较理想的平均水平上估计的数值,但是该数据能反映出湿地水文的整体变化趋势:扎龙蓄水量在逐渐减少,可能发生退化。83x.m扎龙湿地整体的蓄水量是多少,若按照年蓄水量减少0951〇的趋势,多少时间退化至湿地能够承受的最低水量而保持其必备的生态功能,这也是值得研究的问题。4.5保护建议与对策4.5.1注重人与湿地的关系从前人研究可知近50年来的开发,急剧地改变着原始的湿地景观,湿地严重退化,并面临着灭绝性威胁,。进入21世纪W来随着人们对湿地重要性认识?201加深,放缓了对湿地开发的脚步,所W2000年3年扎龙保护区景观动态变,,化程度巧。为了保护这块湿地必须重新调整人与自然的关系尊重自然规律,有计划的减轻或消除人为干扰与破坏,还湿地自然与宁静,只有这样才能实现湿地资源可持续利用。①控制人口增长,加快落实生态移民政策,有计划的将核也区内居民迁出;同时也要控制缓冲区内城镇规模,避免出现人口密集的城镇。、②规范人为生产范围,减轻环境压力区内打渔、收華、烧荒等生。现目前核也-26- 结果与分析一产活动还存在,核也区内应该完全退耕还草、还沼,禁止切开畳活动。4.5.2人为补水既然扎龙保护区需水量存在缺口,那么就需要人为补水W达到保持湿地生态功能面积发挥其生态功能的目的。人为补水不仅需要考虑到湿地需水的缺口,补水一时机与补水策略也是个耍认真规划的方面:。自然状态下区间用水的时间模式一般出现在春季农业生产用水高峰期,同时该季节是水鸟繁殖季节,多种湿地植被发芽、生长重要时段,对湿地水文条件需求较为强烈,夏季主要通过中引工程将大量嫩江水输送到大庆满足工农业及生产生活用水需求;秋季是农业退水高峰期,水库的蓄水量也比较充足,但是收到该地区气候因素限制,封冻时间比较早,如果不能充分利用该段时间,湿地将开始结冰,再补水就会冰封形成奎水现象而影响芦韦的收割,水体无法到达保护区下游位置,影响补水效果。因此补水的时一间选择上应该在秋季,经,:秋季补水后过个冬季封冻在第二年春季缓慢誠化可W有效缓解春季缺水局面秋季补水有足够的水资源供调控秋季补水能避开;;,且能够利用农田退水节约水资源春季农业用水高峰期和夏季大庆水量需求。若遇春季干旱严重需要紧急补水,需要注意几个方面:补水耍满足水鸟繁殖对水的需求,,补水过程耍注意水量和流速控制预防淹没鸟巢。4.5.3加强天然水源的保护加强乌裕尔河源头森林资源保护,严禁继续砍伐,并采化措施恢复已破坏的森林生态,。有计划的退耕还漏地。此项措施是保护漏地的长远性根本措施峽复起来周期长,难度大,短时间不会见效。4.5.4改造大型工程,恢复自然水文情势湿地中大量的人为水利工程严重阻碍了湿地水之间的交换。由于中引八支干的阻隔,其东西两侧湿地的水流已不能自然交汇,应再建两座像立体交叉工程,恢,复东西部水体自然交换,应在科。齐杜公路等公路也都严重阻水影响水文情势学论证基础上,增加过水桥涵。湿地内所W大型湖巧修建的堤项围樞都要打通,一恢复江、河、湖、沼体化的水文格局。-27- 东北林业大学硕±学位论文结论扎龙国家级自然保护区地处黑龙江省西部松嫩平原,是世界上最大的芦華湿地,是国际重要湿地成员。扎龙湿地对当地气候稳定,水±保持、蓄洪防旱、降解污染、保持生物多样性方面发挥着不可替代的作用。20世纪50年代W来,扎龙保护区的气候条件发生着剧烈变化,此外人为对湿地的开发利用也如火如茶,共同导致了扎龙湿地演变退化。本文基于遥感影像数据在遥感解译技术和地理信息系统的支持下获取了2000年、2007年、2013年的保护区±地利用景观状态,分析了景观的时空变化;基于扎龙保护区气候数据分析了降水量、年均气温的变化特征与突变特性及两者与流域径流量之间的相关性;最后采用湿地水量平衡模式分析了扎龙保护区湿地蓄水量变化情况W及在湿地蓄水量减少的情景下探讨。了湿地补水策略与补水时机的选择本文初步研究结果如下:①在不同时期化龙保护区均W沼泽湿地为主体景观类型,其面积比例都超过了〇50/〇2007、2013.1534%,2000年、年年分别为巧88%、5.63%、.8,沼泽湿地对整个研究区域的物质和能量流动发挥着非常重要的作用扎龙保护区2000年; ̄20>>>>>13年各景观类型面积比例排序为沼泽地草地耕地曲碱地水域居民地,各景观类型在13年中没有发生大的变动。2000?20071②年年±地利用动态度为:水域.9%、耕地化9%、盐碱地化8%、--0 ̄0.7.3,22013年止地利居民地.5%、草地%、沼泽0%007年用动态度为:水--.72.2%、06%、居民地0.5%、沼泽0.%、草地1.9%、.5%域2耕地盘碱地;由,但幅度不大,此可W看出水域、耕地、居民地面积逐年增加;草地面积逐年减少有退化趋势;盐碱地与沼泽地景观则时增时减;总体来说这13年中±地利用景观变化速度较上世纪90年代放缓了许多,主要是人们认识到了湿地保护的重耍性,主动保护意识加强了。?⑤对1951年2013年扎龙保护区的年均气温与降水量进行分析结果表明;年°-1*均气溫呈明显上升趋势,气候倾向率为化%c10年,各季气侯倾向率也呈上-,。endal升趋势其中W春季倾向率为最大对年气温上升贡献最大运用MannKl检验方法对年平均气温序列进行突变检测结果湿示序列在年均气溫在1980年发一,个显著时期。年降水量呈弱减少趋势生了突变这之后增温进入了,年降水量--呈连丰连枯规律倾向率为01,年内降水量集中分布在.5mm0年人年降水量-6?9月MannKendall检验方法对,运用年降水量序列进行突变检测结果显示序列在年降水量在953年、19581961201319巧年、1年、年、年发生了突变。W龙安桥水文站为例,采用Searman相关性分析方法分析了年降水量p、年均气温与径流量的关系,结果表明;降水量减少、年均气温上升均不利于河流径流量的,因此湿地水来源面临减少的境况保持。④根据扎龙保护区水量平衡模型计算了保护区蓄水量变化情况:,结果显示在83-0非人为引水条件下.95x10m,扎龙蓄水量变化为,即每年扎龙蓄水量减少830x.9510m,山此得出扎龙保护区水量需求缺曰结合研究结果提出了扎龙保;护区在当前自然与人为巧同作用下的保护措施,结合自然状态下扎龙蓄水量减少的事实,提出了向湿地补水的策略。-28- 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w致谢衷也感谢我的导师袁力副教授和黑龙江大学粪文峰老师对我的精也指导。我的老师不仅在学习上给予我指导,在工作和生活上也W他们丰富的阅历给予我宝贵意见,他们的言传身教将使我终生受益。在外业期间,承蒙扎龙保护区马建华老师的热也指导与帮助,不胜感激。感谢我的师弟李浩与室友,他们在我论文写作过程中都有过无私的帮助;最后也最特别要感谢我的家人!,他们给予了我信也与无条件的支持总之,感谢所有帮助过的人!,愿他们身体健康,生活愉悦--33 独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工。作及取得的研究成果据我所知,除了文中特别加yx标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东北林业大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的一材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。:签字日期学位论文作者签名:年^月/T日学位论i版权使用授权书本学位论文作者完全了解东北林业大学有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国豕有关部I]或机构送父论文的复印件和磁盘,允许论文被畜阅和借阅。本人授权东北林业大学可心:!将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可W采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书):签名学位论文作者签名店导师:签字日期年^月/r日签字日期;年/月//日学位论文作者毕业后去向:工作单位:电话:通讯地址:邮编:-34-