【摘要】：氣候變化已對我國水安全、生態(tài)安全等構(gòu)成嚴重威脅,也導(dǎo)致沼澤濕地面臨水資源短缺、面積萎縮、功能退化等一系列風險,而表征氣候變化對濕地影響最明顯直接的指標就是濕地分布及面積的變化。論文以我國淡水沼澤濕地分布集中區(qū)域——三江平原為研究對象,對其近60年來氣候變化特征與沼澤濕地分布的時空變化特征進行研究,利用最大熵模型、結(jié)合濕地分布數(shù)據(jù)及環(huán)境變量模擬不同時段的沼澤濕地潛在分布區(qū),定量分析影響濕地潛在分布的氣候因素,預(yù)測未來氣候情景下濕地分布及面積情況,并建立氣候變化背景下濕地風險評估的方法,探討未來濕地面臨的風險、劃分濕地風險等級,旨在為針對未來濕地可能面臨的風險及其相應(yīng)的適應(yīng)性管理對策的提出提供理論依據(jù)。取得主要成果如下:(1)三江平原氣候特征變化及其未來變化趨勢全球變暖的氣候變化背景下,近60年來三江平原年平均氣溫與生長季平均氣溫呈升溫趨勢,速率分別為0.30℃/10a和0.20℃/10a,明顯高于全國的升溫趨勢;年降水量與生長季降水量均呈現(xiàn)微弱的下降趨勢,減少速率分別為10.22mm/10a和11.41 mm/10a;WI與CI均呈線性增加趨勢,增加速率分別為1.29℃/10a和2.34℃/10a;HI呈現(xiàn)極其微弱的下降趨勢,下降速率為0.35 mm/℃10a,DI呈現(xiàn)微弱的上升趨勢,上升速率為0.02 mm/℃10a。RCP 2.6、RCP 4.5、RCP 6.0和RCP 8.5四種情景下,三江平原地區(qū)年平均氣溫與生長季平均氣溫仍呈現(xiàn)線性上升的趨勢且高于過去的增溫速率,升溫幅度較大;年降水量與生長季降水量有微弱的上升趨勢,但趨勢不明顯,降水集中程度有所下降;WI與CI均呈線性增加趨勢且高于過去的增加速率;HI呈微弱下降趨勢,整體平均值與過去差異不明顯,DI變化趨勢不明顯,平均值低于過去。(2)近60年來三江平原沼澤濕地空間變化近60年(1954-2010年)來,三江平原各土地利用方式的面積比例發(fā)生了變化,三江平原沼澤濕地面積下降劇烈,分布趨于破碎化,沼澤濕地喪失率累計達80.35%,所占土地利用類型比例下降25.85%。1954-1986年和1986-2010年間沼澤濕地向其他土地利用類型轉(zhuǎn)變的比例分別為74.82%和18.55%。(3)氣候變化對三江平原沼澤濕地分布變化的影響1954-2010年間,三江平原沼澤濕地分布的不適宜區(qū)、低適宜區(qū)、中適宜區(qū)和高適宜區(qū)的面積比例分別增長了2.67%、2.53%、-3.80%和-1.42%。氣候變化導(dǎo)致沼澤濕地分布的不適宜區(qū)和低適宜區(qū)面積擴大、中適宜區(qū)和高適宜區(qū)面積縮小,抑制了沼澤濕地的分布,整體呈負增益,但氣候變化對沼澤濕地的影響逐步呈現(xiàn)促進作用。近60年來,影響三江平原沼澤濕地分布的主要氣象因子與其貢獻排序為:寒冷指數(shù)(ci)生長季平均氣溫(gsat)溫暖指數(shù)(wi)濕度指數(shù)(hi)年平均氣溫(aat)干旱指數(shù)(di)年降水量(ap)生長季降水量(gsp)。三江平原沼澤濕地適宜生境的環(huán)境條件為30~350m的海拔,坡度在0~0.3°之間,年平均溫度和生長季平均氣溫在0.5~4.0℃和16.0~18.2℃范圍內(nèi)為宜,年降水量和生長季降水量在525~780mm和425~575mm范圍內(nèi)最佳,溫暖指數(shù)大于52℃、寒冷指數(shù)在-112~-80℃范圍內(nèi)、干旱指數(shù)和濕度指數(shù)在0.85~1.16mm/℃和4.8~6.9mm/℃范圍內(nèi)為宜。(4)未來氣候變化情景下沼澤濕地分布預(yù)測及風險評估與2010年相比,2050年rcp2.6和rcp8.5兩種情景模式下,三江平原沼澤濕地潛在分布均呈現(xiàn)不適宜區(qū)、低適宜區(qū)和高適宜面積減少、中適宜區(qū)面積增大的現(xiàn)象。rcp4.5和rcp6.0兩種情景模式下三江平原沼澤濕地潛在分布則呈現(xiàn)不適宜區(qū)減少,低適宜區(qū)、中適宜區(qū)和高適宜區(qū)面積均增大的現(xiàn)象,氣候變化促進了沼澤濕地的分布,起正增益作用。rcp2.6、rcp4.5、rcp6.0和rcp8.5情景模式下,2050年三江平原沼澤濕地氣候拓展區(qū)面積均大于遭受氣候變化不利影響的減少區(qū)面積,且相對于基準期而言遭受氣候變化不利影響的面積低于原地理分布的50%,處于零風險等級,對氣候變化表現(xiàn)出中度適應(yīng)的自適應(yīng)性特征,表明氣候變化影響下濕地分布范圍基本沒有發(fā)生變化,但其存在的概率減小、且大于適宜存在概率的臨界值,并不是非常適于氣候變化。(5)氣候變化背景下濕地適應(yīng)性管理對策氣候變化背景下我國應(yīng)采取加強濕地保護、降低干擾和加強濕地恢復(fù)與優(yōu)先適應(yīng)的濕地適應(yīng)性管理對策。
【圖文】：

式中：ICli為氣候變化對濕地生態(tài)系統(tǒng)分布的影響，PAb、PAc分別為不同時期濕地生態(tài)系統(tǒng)潛在分布區(qū)面積，當 PAc大于 PAb時，ICli為正值，即正增益，反之為負值，即負增益。5.氣候變化對濕地分布影響的風險評估基于“全球變化研究國家重大科學研究計劃”——《全球變化影響下我國主要陸地生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性與適應(yīng)性研究》的項目進展總結(jié)報告中提出的“植被對氣候變化的適應(yīng)性與脆弱性評估方法”并對其改進，通過選取對氣候變化具有較高敏感性的濕地面積作為表征氣候變化對濕地生態(tài)系統(tǒng)影響的合適指標，，采用最大熵模型研究氣候變化對濕地潛在分布的影響，依據(jù)濕地分布對氣候變化的適應(yīng)性與脆弱性評估方法，根據(jù)不適宜區(qū)面積、存在區(qū)域的面積與拓展區(qū)域面積的關(guān)系情況建立濕地風險評估方法，評價流程如圖 1-1。100%c bclibPA PAIPA = ×

第二章 研究區(qū)概況第二章 研究區(qū)概況第一節(jié) 自然地理概況究區(qū)地理位置江平原位于中國的東北隅，黑龍江省東部，該區(qū)北起黑龍江，南抵興安嶺，東至烏蘇里江（圖 2-1）。地理位置為：43°49′55″～48°2′20″～135°05′10″E，全區(qū)總面積為 10.89×104km2，包括 23 個市、的 52 個國有農(nóng)場和 8 個森林工業(yè)局。
【學位授予單位】：中國科學院研究生院(東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所)
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P467;X826

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本文編號：2545922