作为地球之肾,湿地在调蓄洪水、净化水质、涵养水源、减少侵蚀、调节气候、维护生物多样性、提供生物生产力等方面发挥着重要作用,是生物多样性最丰富、生产力最高、最具价值的生态系统之一,为人类的生存与发展提供了重要保障。然而在高强度人类活动和气候变化下,湿地生态系统面临严峻考验,湿地面积萎缩、植被退化、生物多样性下降等问题日益严重。崔保山团队经过十余年的研究,在水文连通和湿地生态修复方面取得了重要进展。
1、构建了水文连通定量评估模型,揭示了生物过程的响应机理
水文连通在湿地生态系统功能发挥和维持中扮演重要角色。崔保山团队构建了基于水量、水质、水盐、水沙、水热的水文连通功能定量评估模型,解析了高强度人类活动下典型生态系统水文连通的时空变化规律;揭示了植被不同生命阶段与水文连通强度的非线性关系。发展了基于“水文-地貌-生物(动植物)”相互作用的湿地自修复理论,研发了湿地植被的微地形修复模式。针对滨海滩涂退化区研发了水文连通重建和增强技术,实现了大面积的植被再生,使得黄河三角洲再现往日‘红地毯’景观。
2、模拟了盐沼裂缝的物理自组织过程,解析了植被种植的湿地修复效果及其驱动因素
湿地自组织模式源于其生物和物理过程的相互作用。崔保山团队以滨海盐沼中的裂缝为对象,阐明了盐沼裂缝形成的物理自组织过程,揭示了该空间自组织机制在生态系统发育和生态功能塑造中所发挥的关键作用,并能显著提高盐沼应对突发干旱胁迫的韧性。另一方面,团队汇集了一个包含210项研究中22,074次观测的全球数据库,解析了种植的恢复效果及其驱动因素。发现种植增强了湿地生态功能,并且大多数与气候变化缓解和生物多样性相关的生态功能随着种植年龄的增加而提高,并在5-25年后达到与自然湿地相当的水平,证实了植被种植是基于自然解决方案的重要途经。
3、揭示了互花米草入侵扩散过程及其生物地貌反馈机制,提出了全链条治理策略
互花米草入侵是我国滨海湿地面临的严峻生态问题。崔保山团队以生态过程响应为突破口,阐明了河口湿地水文连通变化引起的关键非生物和生物过程对互花米草入侵扩散过程的影响机制。发现了潮沟系统的高水文连通和低水动力扰动区域为互花米草入侵提供了关键“机会窗口”;揭示了互花米草作为生态系统工程师对湿地生境产生的生物地貌反馈效应,更新了入侵物种通过生物地貌反馈对本地物种产生间接影响的认识。量化了全球不同类型生物入侵控制工程的生态修复效果,提出了基于“扩散源头控制-传播过程阻断-本地抵抗力提升”的互花米草全链条治理策略。
4、产出多项湿地修复理论方法与技术,广泛应用于实践管理
崔保山团队已向国家及省部委递交咨询报告多份,并得到采纳,有力支撑了我国湿地生态系统修复与保护相关政策。构建的多目标水系网络优化技术,为全国多城市重要湿地生态修复提供了关键指导。应用于国家长江生态环境保护修复驻点跟踪工作。在北京汉石桥湿地补水路径优化、天津生态城水系运维、重庆梁平区双桂湖湿地修复、济南生态水利建设等方面得到了重点应用与推广。研发的水文连通与生物连通耦合修复新技术,在黄河三角洲推广应用于2400公顷盐地碱蓬湿地修复工程,总投资1.92亿;计划推广修复3000公顷,覆盖保护区内主要盐地碱蓬退化区域。指导了辽河三角洲7000公顷的退养还湿、红海滩重要湿地修复工程。(文/白小果)
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