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红树林湿地是热带、亚热带海岸潮间带或河流入海口处重要的生态系统,在防风抗浪、净化水质、保护生物多样性、提供食物和栖息地等方面具有重要的环境功能和生态效益。随着经济快速发展,人类不合理的开发活动使红树林遭到了严重的破坏。中国自20世纪90年代末启动了大规模的红树林湿地生态恢复工程,至2009年,中国红树林面积从1990s的22752hm2缓升至2.4×104 hm2。然而红树林湿地仍面临红树资源退化、环境污染、生物资源过度开发等问题。 本研究以湛江红树林湿地为对象,通过对“植物-水体-土壤-景观”间的互作过程,详细探明了湛江红树林湿地景观格局、水质、沉积物及红树群落特征,揭示了湿地植被和重金属分布的主要影响因子。与此前湿地研究多强调单一尺度、单个因素的重要作用相比,具有更深入的研究意义。在此基础上,依据评价指标筛选原则,参考压力-状态-响应模型构建了红树林湿地生态系统退化评价指标体系。 主要结论如下: 1)基于2010年湛江遥感影像解译分析得知,湛江各区县红树林景观特征差异比较大,廉江和遂溪县红树林景观破碎度较低,红树林湿地周边2000m范围内土地利用类型以养殖塘和农田为主。 2)湛江红树林湿地水体为富营养化状态,但水环境中重金属污染程度比较低。霞山特呈岛、雷州和廉江等区县的重金属含量相对较高,Cu、Ni、Pb、Hg在个别点存在污染现象,需要重点监控管理。水体中TOC和pH是影响重金属浓度的关键因子。 3)红树林湿地沉积物中TS、TK和TOC以及重金属Cu、Cr、Cd、Ni、As、Mn、Fe浓度受红树林群落类型的影响。湛江红树林湿地沉积物中首要污染物是As、Cr、Ni。 4)湿地周边土地利用类型、沉积物性质对湿地重金属浓度有显著性影响。沉积物中TS、TP、TK浓度及湿地周边2000m内的不透水面、稻田、森林及泥滩是影响红树林湿地沉积物重金属含量的显著性因子。 5)湛江红树林湿地由白骨壤(Avicnnia marina)、红海榄(Rhizophora stylosa)、木榄(Bruguiera gymnorrhiza)、秋茄(Kandelia candel)、桐花树(Aegicerascorniculatum)、无瓣海桑(Sonneratia apetala)和海漆(Excoecaria agallocha)等7种真红树组成的优势乔木群落共有12个类型。无瓣海桑群落分布较广,其胸径、高度和冠幅面积显著大于其他物种,但多度相对较低。白骨壤和秋茄群落的多样性指数较高。优势乔木群落林下层物种组成简单、数量较少;桐花树、秋茄和白骨壤是林下层植被的优势物种。 6)栖息地生境因子及沉积物重金属均显著影响红树林群落物种分布。红树林湿地沉积物中的TOC、TP、盐度、样点与海岸线的距离及沉积物As浓度,是影响红树群落林上层物种分布的显著性因子;针对林下层物种,样点与海岸线距离、沉积物电导率以及沉积物As和Pb浓度等是显著性影响因子。 7)在分析大量国内外湿地评价指标体系的基础上,根据红树林湿地生态系统特点,构建了一套生态系统退化评价指标体系。该体系定性指标与定量指标充分结合,可以较完整的描述红树林湿地主要生态特征,对湿地退化程度进行判定,比较适用于我国红树林湿地生态系统退化评价。 8)湛江7个县区红树林湿地生态退化评价结果:廉江、遂溪、霞山、徐闻、麻章、雷州、坡头红树林湿地的退化指数及退化程度分别为0.88(未退化)、0.78(未退化)、0.71(轻度退化)、0.70(轻度退化)、0.68(轻度退化)、0.67(轻度退化)、0.59(轻度退化)。