福田红树林自然保护区湿地生态系统模型框架的构建

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1、答卷编号：论文题目：C题：福田红树林自然保护区湿地生态系统模型框架的构建及应用实例研究组别：本科生参赛学院:（若参赛队员来自不同学院，参赛学院依次填写）福田红树林自然保护区湿地生态系统模型框架的构建及应用实例研究摘要本文研究福田自然保护区湿地生态系统的模型构建，动态监测及健康评估问题。与国内外其他大规模湿地生态系统相比，福田红树林自然保护区因其面积小，湿地生态系统的生态健康更加脆弱，迫切需要构建湿地动态监测、生态健康评估及预警系统来支撑其保护、管理工作。但目前的生态健康评价主要采用基于抽样监测数据和专家经验的静态方法，仅仅围绕主要生

2、物因子开展调查而没有覆盖到噪声、大气等环境因子，而且监测点信息的时间、空间离散度较大（时间间隔较长、测点密度过于稀疏），致使难以完全满足福田红树林自然保护区科学管理的实际需要。因此，我们需要构建新型的生态系统动态监测和健康评估及预警科学管理支撑体系来满足我们的需要。针对问题一，根据题目要求我们需要建立一个一体化生态系统模型框架。模型框架可由若干生态场景模型组成，生态场景模型以量化方式描述红树林湿地中各种生物、生境的空间结构和生态功能；模型框架应能通过刻画生态场景模型之间的关系实现对湿地生态系统能量流动、物质循环等物种依存竞争关系的动

3、态描述；依托具体的生态场景模型可建设具体的保护、管理业务场景信息系统；全体保护、管理业务场景信息系统基于一体化生态系统模型框架，可以形成完整的生态系统动态监测和健康评估及预警科学管理支撑体系。通过查阅相关文献资料我们决定采用EWE模型来构建这个一体化生态系统模型框架。针对问题二，在完成问题一的前提下，我们设计关于保护区未来的生态环境监测方案，监测的内容包括湿地的位置与面积、湿地的气象与大气环境、湿地生物、湿地土壤、湿地水体、湿地自然灾害及湿地分布区域的社会经济要素等。湿地的位置与面积可以通过处理卫星遥感影像获得，也可以通过实地调查和

4、测量获得，属于空间数据。大气环境监测的主要监测指标包括气温、降水量、空气湿度、蒸发量、风、辐射量、CO2和CH4排放速率与通量、氮氧化物的干湿沉降等。针对问题三，在完成前两个问题的前提下，我们经过具体分析将会选取当前福田红树林保护区最需要解决的问题之一进行深入的讨论分析，对其生态发展态势进行预测并从科学的角度给去具体的保护和管理的意见。关键字：生态系统模型框架生态场景模型环境监测预测17一、问题重述1.1引言深圳福田红树林自然保护区位于深圳湾北岸，区域范围在北纬22°30’-22°32’，东经113°56’-114°3’之间，总面积

5、3.68平方公里，是我国面积最小的红树林保护区，也是我国唯一处于城市腹地的国家级自然保护区。福田红树林保护区是重要的鸟类栖息地，调查共记录鸟类108种，隶属13目35科。水鸟（包括翠鸟科）有57种，其余的51种陆生鸟类主要为各种生境广泛分布的广布种以及多数在湿地活动的湿地依赖种类。按照居留型划分，留鸟有51种，迁徙鸟有57种，其中以福田保护区作为越冬地的有42种。受保护和受胁鸟种共有13种。其中列入IUCN红皮书的有5种，包括有黑脸琵鹭-濒危（EN）、黑尾塍鹬-近危（NT）、大滨鹬-易危（VU）、小葵花鹦鹉-极危（CR）和白颈鸦-近

6、危（NT）；属于国家二级保护动物的有9种，包括有黑脸琵鹭、隼形目7种猛禽和褐翅鸦鹃。红树林湿地生态系统由红树植物、其它陆地植被、鸟类、两栖爬行动物、昆虫、底栖动物、浮游生物等生物以及其赖以生存的土壤、大气、海水等环境要素共同组成，通过物质循环和能量转换发挥生态功能。深圳经济高速发展的30多年时间里，福田红树林湿地生态系统受城市扩张和环境污染影响较为严重，红树林湿地面积不断缩减，滩涂淤积导致海床升高、高楼林立阻断鸟类迁飞通道、水环境污染导致鱼虾死亡、外来物种海桑疯狂扩散已然构成生物入侵、虫害频繁爆发导致红树植物白骨壤不能自然繁殖等生态

7、问题日益突出，整个生态系统在空间结构与生态过程、自我调节与更新能力以及对外部胁迫的恢复能力等方面，均呈现出不稳定性和不可持续性征兆。1.2问题的提出根据题目要求，这里一共提出了三个问题：（1）根据福田红树林保护区的现状，请查询相关资料，为福田红树林湿地构建一体化生态系统模型框架，为生态系统动态监测提供大数据管理支撑平台。（2）如果福田红树林自然保护区采用我们设计的模型框架来构建湿地动态监测和健康评估预警系统，我们将如何根据模型框架的数据构成要求设计保护区未来的生态环境监测方案？对自己模型框架的后续完善工作有何建议？17（3）请查阅相

8、关资料、收集数据，选取一个我们认为当下福田红树林最迫切需要解决的生态系统问题，基于我们构建的模型框架从健康预警的角度出发对其生态发展趋势进行预测分析，并给出具体的保护、管理建议。二、问题分析福田红树林自然保护区因其面积小，湿地生态系统