若爾蓋高原濕地研究進展

申 格，徐 斌，金 云 翔，陳 實，張 文 博，郭 劍，劉 航，張 玉 靜，楊 秀 春*

(1.農業部農業信息技術重點實驗室/中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所，北京 100081；2.農業部智能化農業預警技術重點開放實驗室/中國農業科學院農業信息研究所，北京 100081)

若爾蓋高原濕地研究進展

申 格1，徐 斌1，金 云 翔2，陳 實1，張 文 博1，郭 劍1，劉 航1，張 玉 靜1，楊 秀 春1*

(1.農業部農業信息技術重點實驗室/中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所，北京 100081；2.農業部智能化農業預警技術重點開放實驗室/中國農業科學院農業信息研究所，北京 100081)

若爾蓋高原濕地是我國第一大高原沼澤濕地，也是世界上最大的泥炭沼澤。若爾蓋高原濕地對黃河上游的水源涵養與補給及生態平衡的維持起著極其重要的作用，此外對全球氣候與環境變化有著緊密聯系。隨著沼澤旱化、沙化、土壤退化等生態問題的出現，對若爾蓋高原濕地的研究越來越受到重視。以濕地退化為主線，在對各種文獻資料歸納整理的基礎上，該文從濕地分類及信息提取、濕地生物多樣性、濕地土壤和濕地溫室氣體、濕地與全球變化、濕地退化五方面評述了若爾蓋高原濕地的研究進展。在此基礎上，對若爾蓋高原濕地未來的研究方向進行了展望，提出加強若爾蓋高原濕地退化的過程和驅動機制研究、濕地生物多樣性研究、加強濕地生態恢復與管理保護三方面建議。

高原濕地；生態功能；氣候變化；研究進展；若爾蓋高原

0 引言

若爾蓋高原濕地位于青藏高原東北部，是世界上最大的高原沼澤濕地[1]。若爾蓋高原濕地屬于典型的高寒濕地，具有豐富的水資源和碳資源，再加上其特殊的海拔地理位置，使它在維護高原生態系統和全球氣候環境穩定中有著舉足輕重的作用，把它看做是氣候變化的敏感區和預警區。若爾蓋高原地貌類型主要為低山、丘陵、河谷與階地[2]，氣候為典型的大陸性高原寒溫帶濕潤半濕潤季風氣候，年均降雨量600～800 mm。區內河流多屬于黃河水系，其支流以黑河和白河為主。

若爾蓋高原濕地在水源涵養和維持生態平衡等方面起著重要作用，然而由于其所處生態環境相對脆弱，再加上人類活動開發加劇，引發了濕地“三化”現象日趨加重、河流徑流量減少和濕地生物多樣性下降等一系列生態環境問題，因此，近年來若爾蓋高原濕地受到了廣泛關注，逐漸成為熱點研究區域之一，并且取得了豐富的研究成果。已有學者針對中國高原濕地[3]、青藏高原濕地[4,5]、中國寒區濕地[6]的研究進展進行過評述，但是這些區域都屬于大范圍、大類型濕地綜述研究。若爾蓋高原濕地作為青藏高原濕地的一部分有著獨特的生態價值，而針對若爾蓋高原濕地的研究綜述相對較少。本文以若爾蓋濕地退化為研究主線，從濕地分類及信息提取、濕地生物多樣性、濕地土壤與濕地溫室氣體、濕地與全球氣候變化、濕地退化五方面評述了若爾蓋高原濕地的研究進展，并進行了研究展望，對更好地保護和利用若爾蓋高原濕地資源具有一定的指導意義。

1 濕地分類及信息提取研究

1.1 濕地分類

科學的濕地分類方法是濕地資源保護、利用和管理監測的基礎。目前若爾蓋高原濕地研究中并沒有形成一個統一的濕地分類體系，基本思路是以《濕地公約》中的濕地分類系統為基礎，結合研究區域自然條件的特征進行簡單分級劃分。白軍紅等[4]綜合前人的研究成果，依據《拉姆薩爾公約》對青藏高原進行了四級劃分。但在實際中，多數研究并沒有按照四級劃分，而是根據研究需要進行簡單的二級或三級劃分。通過查閱若爾蓋高原濕地分類相關文獻研究，本文歸納總結出若爾蓋高原濕地現行比較通用的分類系統，具體劃分類型見表1。第一級根據成因進行分類，分為自然濕地和人工濕地；第二級自然濕地根據地貌特征分為河流濕地、湖泊濕地、沼澤濕地，人工濕地則根據功能用途分為水田濕地、水田庫塘濕地；第三級天然濕地主要以濕地水文特征進行分類。該濕地分類體系屬于開放性劃分，一方面可以迎合目前可使用數據的應用要求，另一方面原則上可以在宏觀尺度上對若爾蓋高原濕地的分布情況和景觀格局變化做出動態監測與分析，但也只能表征大致趨勢變化，并不能真正揭示系統內部變化情況。因此，形成一個完善統一的若爾蓋高原濕地分類系統是當務之急。在總結高原濕地遙感特征相似性和其自身屬性的基礎上，結合生態、遙感、地理、水文、環境等多學科因素，建立和完善適應于高原濕地、可操作性強、具有多層次性的濕地遙感分類系統是進行各種基礎性研究工作的基礎。

表1 若爾蓋高原濕地類型劃分

1.2 濕地信息提取

濕地信息的正確識別與提取是濕地變化分析和動態監測的基礎。目前對若爾蓋高原濕地信息的識別與提取主要通過野外調查正確建立地物解譯標志，對遙感影像進行目視解譯。目視解譯精度一般高于計算機分類[7]，但其主觀性強且耗時耗力，具有一定的局限性。隨著計算機處理圖像技術的發展，包括面向對象分類、基于知識的決策樹分類、人工神經網絡分類、支持向量機分類等很多單分類器算法用于濕地信息的提取。徐剛等[8]利用地物波譜角分類法對研究區域多光譜融合數據進行處理實現地物識別，減少了漏分及混分現象，但是無法排除異物同譜或同物異譜及噪聲點的影響。王翠翠[9]采用支持向量機分類法對若爾蓋區域遙感影像進行分類，省去對數據降維的環節，同時在方向收斂性、訓練速度、分類精度等方面均有較好表現。Pang等[10]基于eCognition分類方法提取了若爾蓋土地利用信息，該方法是面向對象分類的一種，它是基于影像光譜波段分割在空間或光譜特征上創建均向多邊形，從而實現地物分類。Gao等[11]利用Geomorphic-centered分類方法對若爾蓋高原濕地信息進行了提取，將水文過程考慮了進去。目前對若爾蓋高原濕地信息提取過程中使用的遙感數據源以多光譜數據為主，包括Landsat MSS、TM/ETM+、Landsat8 OLI和SPOT等。Landsat系列影像、SPOT影像等性價比高，易獲取，時效性高且數據處理簡單，適合二級濕地的動態監測[12]，目前應用最為普遍。隨著遙感影像數據源的發展，包括HJ-1數據在內的高分辨率數據也用于若爾蓋濕地的研究[13]，其信息豐富、濕地植被群落的區分能力強，提高了解譯精度。

濕地地物類型復雜，包括植被、水體、土壤等，不具有特定的光譜特征，存在同物異譜和混合像元現象，所以不易與植被、水體自動分離出來，簡單自動分類精度不高。目前濕地信息提取方法和遙感數據源較為單一，以多光譜數據為主，難以實現多級濕地分類。建議加強與多時相、多分辨率遙感影像結合，尤其是高分辨率的雷達數據、國產高分數據與光學數據相結合，以提取豐富地物類型信息。雖然目前已有多種自動分類方法已經應用于若爾蓋高原濕地信息的提取過程中，但是總的來說相關研究還相對較少，且目前多是使用單一分類器進行自動分類，利用多種分類器對若爾蓋高原濕地信息提取還未見報道。加強多分類器在濕地分類方面的應用，并優化選擇最佳組合方式，建立基于形狀、面積、紋理、光譜特征等特征的不同類型濕地的提取規則庫，從而提高分類精度。

2 濕地生物多樣性研究

若爾蓋高原濕地是我國青藏高原濕地的重要組成部分，包含有豐富的生物資源，物種多樣性豐富且具有極其重要的生態價值和實用價值。目前尚無若爾蓋高原濕地動物資源和植被資源的全面調查研究成果，多為學者根據研究目的和研究區域的需要對若爾蓋高原濕地的重點區域進行小范圍的有針對性的調查研究，若爾蓋縣境內的沼澤濕地則是被研究的重點區域。據對若爾蓋縣內動物的調查，濕地動物包括鳥類、哺乳類、魚類、爬行類、兩棲類，近250多種[14]，其中包含多種特有物種和瀕危稀有物種。黑頸鸛、白鸛、黑鸛、水獺、藏羚羊等國家保護動物都是若爾蓋區域的特有物種，其中黑頸鸛更是占其世界分布總數的70%以上[15]。相關調查研究表明[16]，若爾蓋自然保護區內，有維管植物共計50科165屬414種，占全國濕地高等植物總數的20.61%。本區有多種漸危植物物種和稀有植物物種，包括異葉眼子菜、禾葉眼子菜、杉葉藻等漸危物種和高山水韭、剛毛荸薺等稀有植物物種。此外，還具有豐富的經濟物種。本區草場具有飼用植物1 208種，其中濕地植物約200種，占草場植物總數的20%；貝母、羌活、獨活、黃芪、黃連、秦艽、大黃等藥用植物非常豐富，約有100多種。若爾蓋高原濕地水體中富含種類眾多、數量豐富的菌類，這也是其生物多樣性豐富的表現[17]。

關于濕地植物的研究主要側重分析植物群落演替與不同環境因子的關系。相關研究[18-20]表明影響濕地物種多樣性和分布的主導因子為水分和土壤養分條件。由于水分條件直接作用于土壤養分循環過程，因此在不同生態系統序列中水分對群落的分布起主導作用。隨著濕地水分由多到少的變化，植物群落類型發生由水生植被到草甸植被生態演替變化[19]。自20世紀60年代以來出現的開溝挖渠排水活動改變了濕地水文周期和濕地水位，導致濕地植被群落發生從沼生到中生的演替變化。但是這種排水又可以通過提高生境異質程度，促進正相關種對的共存，從而增加群落物種多樣性[20]。

豐富的生物多樣性是若爾蓋高原濕地的珍貴資源，然而由于泥炭開采、過度放牧、濫捕獵殺等人類活動的干擾，加之氣候因素的影響，導致包括黑頸鶴在內的多種物種數量減少，植被破壞嚴重，生物豐富性降低。依據全國主體功能區定位，在建立濕地自然保護區的基礎上，加大濕地生物資源的普查力度，開展動植物資源與生態環境關系的基礎性研究，協調好人類活動與生物多樣性的關系。

3 濕地土壤與溫室氣體研究

3.1 濕地土壤

濕地土壤是發揮其重要生態功能的基礎和載體，在濕地退化的大背景下，濕地土壤理化性質也發生相應的變化。若爾蓋高原濕地區內土壤類型主要有泥炭土、沼澤土和風沙土，此外還發育有高原褐土、生草沖積土等類型土壤[21]。對若爾蓋高原濕地土壤研究中，主要集中在對濕地土壤有機碳的研究，包括其分布特征、碳礦化及對各種影響因素的響應。影響濕地土壤有機碳分布的因素主要為沼澤率和濕地土壤類型。研究表明，在若爾蓋濕地區域中，沼澤集中地方表層土壤有機碳含量高，因此黑河流域表層土壤有機碳含量普遍高于白河流域[22,23]。此外，濕地土壤類型不同，有機碳含量及分布特征也不盡相同，若爾蓋典型泥炭土有機碳含量最高，其次是腐殖泥炭土和腐殖土。沼澤土的有機碳含量整體上從表層向下呈現下降趨勢。泥炭土有機碳沒有呈現同樣的下降趨勢，而是從表層向下先表現升高趨勢，再表現為下降。沼澤土活性有機碳沿土壤剖面整體呈現下降趨勢，泥炭土活性有機碳沒有明顯規律性變化[24]。有機碳含量及分布還受包括溫度水分[24-28]、放牧干擾[29]、凋落物[28]等環境因子的影響，其中水分是最為關鍵的因子之一，其含量變化對濕地土壤中有機碳和活性有機碳的積累與分解有著強烈的影響作用。

土壤碳礦化是指在微生物作用下土壤有機碳轉化為無機碳的過程，是生態系統碳循環的重要過程[30,31]。研究表明，溫度和水分是影響土壤碳礦化的兩個重要因素，并且兩者相互作用于土壤碳礦化過程。溫度升高會顯著促進若爾蓋高原濕地土壤碳礦化，水分過高則會抑制碳礦化[32]。

總而言之，對若爾蓋高原濕地土壤的研究主要集中在對有機碳的研究，對其他主要土壤理化成分研究有所涉獵，但是研究不夠深入全面，主要是通過分層取樣探究其分布特征和含量特征，其對環境因子變化的響應機制研究則比較缺乏。尤其是在若爾蓋高原濕地退化和氣候變化的大背景下，探討每一種土壤理化成分的變化特征和變化機制是研究濕地退化本質原因的基礎。依托若爾蓋高寒濕地生態系統定位站，在地面固定路線和取樣點進行周期性的土壤調查和取樣，加大土壤樣品采集的系列性，利用新技術與新方法，包括原狀土就地培養取樣技術等，開展長期定位實驗。在取得豐富的土壤基礎數據的基礎上，對包括氣候變化等環境因子變化的響應機制則將是研究的重點。

3.2 濕地溫室氣體

沼澤生態系統在溫室氣體排放中具有其特殊性，它既是碳源又是碳匯，在平衡大氣溫室氣體濃度中發揮著極其重要的作用，若爾蓋高原泥炭沼澤濕地是我國面積最大的高原泥炭沼澤濕地，是一個巨大的碳庫，將其視為溫室氣體的研究對象具有典型借鑒意義。

關于若爾蓋高原濕地溫室氣體的研究集中在CO2、CH4、N2O排放通量變化特征和相關因子對其影響兩方面內容。研究過程中通常使用不銹鋼箱進行土壤采樣，采用靜止箱/氣相色譜法對樣品進行分析測得CO2、CH4、N2O排放通量，并分析其季節變化特征和日變化特征。不同植被類型和微地條件會導致溫室氣體排放通量時空變化的異質性，因此在對泥炭沼澤濕地溫室氣體研究的同時，通常對其周圍其他植被類型也進行采樣測定，從而進行對比分析。在對若爾蓋高原沼澤濕地CO2通量的研究中發現，沼澤濕地CO2通量日變化為單峰型，季節變化則是在7、8月出現排放峰值，并且兩者變化特征均與溫度有很好的相關性。與沼澤化草甸和放牧草場相比，沼澤濕地CO2平均通量相對較小，僅為前兩者一半左右[33]。沼澤濕地CH4通量由于夏季無明顯的高溫期，在季節變化上，沒有明顯的排放高峰[34]。不同沼澤植被類型之間由于其結構形態不同，CH4排放通量也存在一定的差異，木里苔草沼澤CH4排放通量平均值要低于烏拉苔草沼澤[34]。沼澤濕地N2O排放通量日變化與大氣溫度呈正相關關系，排放高值出現在午后，季節變化與沼澤濕地水深呈負相關關系，高峰排放期為5月，最低排放期為6月[35]。泥炭沼澤平均N2O排放通量要低于沼澤化草甸和放牧草場[36]。

濕地溫室氣體通量是由多種因素決定的，因此對影響濕地溫室氣體通量的因素的研究非常必要。包括地下水位[37,38]、土壤溫度[37,39]、圍欄禁牧與放牧[40]等多種因素對若爾蓋高原濕地溫室氣體通量都有一定的影響作用。CO2排放通量隨土壤溫度變化而變化，暖干化的氣候變化將導致濕地中更多的CO2釋放到大氣中去。由于其影響過程復雜，放牧管理受到放牧強度、放牧歷史、植被等多方面研究因素的限制，對其影響結果并沒有達成共識。

目前對若爾蓋高原濕地溫室氣體的排放通量變化特征和排放過程中各種影響因素研究得比較清楚，但排放過程中各種影響因素間的交互作用還需進行深入研究。另外，溫室氣體研究方法比較傳統，利用新技術與模型對溫室氣體排放過程進行模擬，探討溫室氣體排放機制將是未來研究的趨勢和重點。

4 濕地與全球氣候變化研究

若爾蓋高原濕地由于其特殊的地理位置，為全球氣候變化最為敏感的地區之一。在這個大背景下，濕地與區域氣候間的相互影響受到了研究者越來越多的關注。在前期對若爾蓋高原濕地資源的研究中，就開始涉及區域內的氣候變化[41-43]，但大多基于區域內的氣象臺站的氣象統計數據進行簡單的統計分析，總體來說研究比較粗略，且多限于定性范疇。近階段，部分學者對若爾蓋高原濕地的氣候變化情況進行了深入研究，分析長時間序列的氣象數據變化趨勢，并采用相關檢驗方法進行突變分析，使研究趨于定量化。戴洋等[44]利用1961-2008年若爾蓋高原濕地境內氣象數據分析了近48年來若爾蓋濕地的氣候變化趨勢，并應用相關檢驗方法對氣候突變進行了檢測，指出若爾蓋濕地氣候呈現較明顯的暖干化趨勢。廖捷[45]則利用Z指數對若爾蓋濕地干濕變化情況進行研究分析，若爾蓋和瑪曲兩站干濕變化趨勢不明顯，而紅原和松潘兩站則表現出較為顯著的變濕潤的趨勢。王建兵等[46]利用1971-2010年的地面氣象觀測資料，根據模型計算了若爾蓋濕地的潛在蒸散量，發現若爾蓋濕地年潛在蒸散量呈明顯上升趨勢，溫度上升、相對濕度下降和降水量的減少則是導致其變化的主要氣象因子。

關于濕地與全球變化，目前研究主要利用定量的氣候因子數據定性的探討氣候變化對若爾蓋高原濕地系統的影響，缺乏中間響應過程的研究。濕地和氣候間的作用是相互的，但是現在大多研究側重于氣候變化對濕地的影響，而濕地生態變化對氣候反作用效果研究則相對薄弱。若爾蓋濕地在一定時期內是碳源還是碳匯，對全球氣候變化有多大的貢獻率則是其中研究的重點。此外，全球變化是綜合多學科的研究，現在對此研究過于單調，高新技術手段和先進模型的使用、地球系統的綜合模擬將成為對其研究的方向[47]。

5 濕地退化

最新調查數據顯示[48]，從20世紀90年代到現在，全國流域面積在100 km2以上的河流減少了一半以上。過去60多年，我國濱海濕地銳減了50%。1990-2010年，全國濕地減少近840多hm2。因此濕地退化形勢非常嚴峻。近年來，由于多種因素的影響，若爾蓋高原濕地出現了明顯的荒漠化現象。高原濕地的退化使相對脆弱的濕地環境出現沼澤向荒漠化的逆向演替趨勢。因此，若爾蓋高原濕地退化成為研究的熱點話題，包括退化特征與過程、退化評價指標與指標體系、退化監測新技術及生態恢復理論與技術等方面都取得了一定的研究成果。本文選取研究較集中的濕地退化特征與過程、濕地退化評價進行詳述。

5.1 濕地退化特征與過程研究

濕地面積減少是濕地生態系統退化最直觀的表現，也是濕地退化的重要標準之一[49]。在對若爾蓋高原濕地退化研究過程中，濕地面積減少也是被選擇的最重要的標準之一。相關數據統計顯示，若爾蓋高原濕地面積由19世紀70年代中期的36.04萬hm2減少到2009年的21.71萬hm2，減少了近40%[50-53]。濕地的退化表現為濕地生態系統組成成分和結構狀態的衰退，因此基于濕地景觀結構格局變化對濕地退化現狀進行分析也是進行濕地退化研究的常用方法，并廣泛應用于若爾蓋高原濕地退化研究中。白軍紅等[54]基于景觀生態學方法對若爾蓋高原濕地景觀進行了分析，表明若爾蓋高原濕地景觀具有高度的空間異質性，景觀破碎化水平低，但是由于研究時間尺度相對較短，因此不能從景觀尺度上斷定若爾蓋濕地沒有退化[55]。王文麗等[56]則以若爾蓋高原土地退化為研究對象，基于GIS及RS技術提取不同時期的景觀類型面積，得到不同景觀類型面積比例轉移概率，基于景觀動態概率轉移模型從而預測該地區各類型景觀面積在未來的發展與轉化趨勢。土壤退化也是濕地退化的特征之一。土壤退化首先表現為有機質、腐殖酸、容重、孔隙度、營養元素等理化特征的改變。隨著退化程度增強，若爾蓋沼澤濕地表現為土壤含水率、毛管孔隙度、全氮含量等指標特征降低，土壤容重、全磷和全鉀含量等指標特征上升；土壤垂直剖面上，退化沼澤全量養分含量變化變大，并且，全氮和全磷含量具有表聚性[57,58]。其次，濕地土壤退化過程中土壤動物[59,60]、土壤微生物[61]、水源涵養功能[62]的研究也日益受到重視，研究指標趨于多樣化。對若爾蓋高原濕地退化過程研究主要集中在三方面，一是對濕地資源進行野外實地調查，從高原濕地生物多樣性角度分析其退化過程；二是通過取樣，包括土樣、水樣等，分析其理化性質對濕地退化的響應，在微觀層面表征濕地退化過程；三是利用遙感技術對若爾蓋高原濕地資源和景觀多樣性進行長時間序列的動態監測和分析，在宏觀程度上揭示濕地變化過程。

5.2 濕地退化評價

濕地退化評價是應用相關方法對濕地生態系統的退化程度進行科學評價，對造成整個濕地生態系統質量下降的各種因素進行定量描述。在濕地退化原因及驅動力評價研究中，一般是從自然因素和人為因素兩方面進行分析評價，并提出相應的保護政策。自然因素主要是分析氣候變化對若爾蓋高原濕地退化的影響[63,64]。排水疏干對若爾蓋高原濕地生態退化有很大的貢獻作用，僅若爾蓋縣就有約10萬hm2的沼澤地被排干水分，所以對其研究越來越受到重視[65,66]，并建立了排水疏干脅迫下若爾蓋高原沼澤退化評價體系。前期所做的退化評價大多是以定性描述為主，缺乏定量的分析，并不能揭示濕地退化的內在機制；并且不同類型濕地所處大環境不同，退化機制是不同的，所以簡單地對濕地進行定性評價是不合理的。目前，對濕地退化進行定量評價是研究的熱點，并且取得了一定的進展[67-69]。濕地生態系統健康評價也是濕地退化評價的重要組成部分，可以為濕地生態恢復提供決策依據。目前并沒有一套完整通用的適合于若爾蓋高原濕地的健康評價體系。多是利用壓力-狀態-響應模型，綜合RS與GIS、數理統計、實地調研，選取濕地水文、濕地結構、濕地功能和社會經濟數據等多個指標，并對各指標賦予權重因子，從而進行濕地生態系統健康評價[70,71]。王利花[70]選取畜牧量指數、濕地景觀結構指數、濕地蓄水量指數、初級生產力指數等指標，利用壓力-狀態-響應模型，進行了若爾蓋高原濕地生態系統評價。

總而言之，對若爾蓋高原濕地退化研究取得了一定的研究進展，包括3S技術等新技術與新方法的使用，使濕地退化研究手段更為豐富與先進，但是研究還有待深入。目前對濕地退化過程的研究以定性研究為主，利用水文數學、物理模型定量模擬描述濕地退化過程則相對較少。在不同階段，由于濕地生物多樣性及生態環境的變化，濕地退化的主導因素是不同的，探討自然因素和人為因素在不同階段對濕地退化的貢獻率將是研究的趨勢與重點。此外還沒有一個適用性范圍廣、有統一評價標準與方法的濕地退化評價體系。單一指標的方法被廣泛應用于濕地健康狀況的定量分級，綜合運用水文、土壤、動植物等多種系列指標進行定量評價研究相對較少，但綜合指標評價是未來進行濕地退化分級的研究方向。加強人為活動影響下濕地的生態評價研究，包括自然保護區建設的評估等，兼顧多學科、科學性、可操作性等原則，建立完整的適合于若爾蓋高原濕地的整套濕地退化評價體系，包括濕地生態系統健康評價體系、濕地生態風險評價體系、濕地退化指標評價體系等，為若爾蓋高原濕地現狀分析、退化預警、退化濕地恢復與修復提供有力的科學理論和技術支持。

6 研究展望

(1)若爾蓋高原濕地退化的過程和驅動機制研究。從自然因素和人類活動兩條線，將宏觀監測和微觀機理研究相結合，研究高寒濕地退化的過程及其機理。宏觀上，在建立濕地退化綜合評價指標體系的基礎上，利用高時間分辨率、高空間分辨率的遙感數據，監測長時間序列濕地退化過程，從自然因素和人類活動兩方面定量探討濕地退化的驅動機制；研究高寒濕地土地利用方式變化與濕地退化的相互作用機制，重點闡明土地利用方式、強度和產業結構及生活方式等變化對濕地退化的驅動機制，為濕地生態恢復和保護管理提供理論依據。微觀機理上，依托若爾蓋高寒濕地生態系統定位站加強濕地基礎研究，在地面固定路線和取樣點進行周期性的調查和取樣，并加大樣品采集的系列性，開展長期定位實驗。從生理生化過程、生物地球化學過程、土壤生物化學過程以及濕地形成機制等方面入手開展微觀過程與機理研究，深入了解濕地退化的本質原因。能量流動、水文過程、營養元素循環等都對濕地功能產生影響，弄清楚每一個過程，并把握每一過程的相互關系機制將是研究的重點。

(2)若爾蓋濕地生物多樣性研究。現有研究多是基于濕地資源統計宏觀分析其生物多樣性，屬于物種層次的生物多樣性分析。收集濕地資源遺傳信息，從基因層次分析生物多樣性，建立濕地資源DNA信息庫，對濕地生物資源監測信息化和恢復濕地退化資源有重要意義和價值。分析長時間序列上濕地生物多樣性的變化趨勢和空間分布格局，揭示生物多樣性對環境變化和人類活動干擾的響應機制。豐富濕地生物多樣性監測指標，在多個層次和尺度上分析生物多樣性的狀態。建立和完善適合自身的濕地生物多樣性監測體系和評價體系，構建生物完整性指數，對濕地生物性和生態健康的現狀及未來變化趨勢做出正確評估。

(3)若爾蓋高原濕地生態恢復與管理保護。在深入研究若爾蓋高原濕地各種微觀機理的基礎上，依據濕地退化的本質原因，進行針對性的濕地恢復。濕地恢復是一個長期艱巨的過程，借鑒國內外濕地恢復的成功經驗，堅持“保護優先，生態恢復為主”原則，探索出一套適合于若爾蓋高原退化濕地恢復與修復的關鍵技術與配套技術。不能單純依靠工程措施進行恢復，結合濕地生物恢復技術和基于水文的濕地生境恢復技術，可有效提高濕地生態系統的穩定性和自我維持能力。在進行退化濕地恢復的同時，重點還是若爾蓋高原濕地的管理，制定科學合理的若爾蓋高原濕地管理方案，平衡當地經濟發展與濕地保護的關系，因地制宜地調整濕地管理措施，從而調動當地居民保護濕地的積極性。建立濕地退化預警系統，為濕地保護管理提供有價值的信息。

[1] 柴岫,朗惠卿,金樹仁,等.若爾蓋高原的沼澤[M].北京:科學出版社,1965.

[2] 孫廣友,張文芬,張家駒.橫斷山沼澤和泥炭[M].北京:科學出版社,1998.

[3] 李珂,楊永興,楊楊,等.中國高原濕地退化與恢復研究進展[J].安徽農業科學,2011,39(11):6714-6716.

[4] 白軍紅,歐陽華,徐惠風,等.青藏高原濕地研究進展[J].地理科學進展,2004,23(4):1-9.

[5] 趙志龍,張鐿鋰,劉林山,等.青藏高原濕地研究進展[J].地理科學進展,2014,33(9):1218-1230.

[6] 譚雅懿,王烜,王育禮.中國寒區濕地研究進展[J].冰川凍土,2011,33(1):197-204.

[7] HOUHOULLS P F,MLCHENE W K.Detecting wetland change:A rule-based approach using NWI and SPOT-XS data[J].Photogrammetric Engineering and Remote Sensing,2000,66:205-211.

[8] 徐剛,趙志中.若爾蓋高原地物遙感分類[J].地質力學學報,2004,10(4):351-356.

[9] 王翠翠.若爾蓋高原沼澤濕地退化生態風險評估及其演變分析[D].北京:中國地質大學,2015.

[10] PANG A P,LI C H,WANG X,et al.Land use/cover change in response to driving forces of Zoige County,China[J].Procedia Environmental Sciences,2010,2:1074-1082.

[11] GAO J,LI X L,BRIERLEY G,et al.Geomorphic-centered classification of wetlands on the Qinghai-Tibet Plateau,Western China[J].J.Mt.Sci.,2013，10(4):632-642.

[12] 張樹文,顏鳳芹,于靈雪.濕地遙感研究進展[J].地理科學,2013,33(11):1406-1412.

[13] 李慶,王洪濤,劉文,等.以HJ-1衛星遙感數據估算高寒草地植被凈第一性生產力的潛力評估——以若爾蓋草地為例[J].中國沙漠,2013,33(4):1250-1255.

[14] 楊霞,翟興禮,余國瑩.若爾蓋高原濕地生物多樣性現狀及其保護對策[J].長春大學學報,2002,12(3):16-20.

[15] 吳志康.黑頸鶴越冬生態初步研究[J].生態學報,1985,5(5):71.

[16] 趙魁義.中國濕地生物多樣性的研究與持續利用[M].長春:吉林科學技術出版社,1995.48-53.

[17] YUN J L,ZHUANG G Q,MA A Z.Community structure,abundance,and activity of methanotrophs in the Zoige wetland of the Tibetan Plateau[J].Environmental Microbiology,2012,63:835-843.

[18] 崔麗娟,馬瓊芳,郝云慶,等.若爾蓋高寒沼澤植物群落與環境因子的關系[J].生態環境學報,2013,22(11):1749-1756.

[19] 田應兵,熊明標,宋光煜.若爾蓋高原濕地土壤的恢復演替及其水分與養分變化[J].生態學雜志,2005,24:21-25.

[20] 韓大勇,楊永興,楊楊.若爾蓋高原退化沼澤群落植物多樣性及種間相關性沿排水梯度的變化[J].植物生態學報,2012,36:411-419.

[21] 費世民,崔麗娟,何亞平,等.若爾蓋高寒濕地生態系統定位站的背景研究——若爾蓋高寒濕地研究概述[J].四川林業科技,2006,27(2):21-29.

[22] 高俊琴,歐陽華,白軍紅.若爾蓋高寒濕地土壤活性有機碳垂直分布特征[J].水土保持學報,2006,20(1):76-80.

[23] 高俊琴,歐陽華,張鋒,等.若爾蓋高寒濕地表層土壤有機碳空間分布特征[J].生態環境,2007,16(6):1723-1727.

[24] 高俊琴,雷光春,李麗,等.若爾蓋高原三種濕地土壤有機碳分布特征[J].濕地科學,2010,8(4):327-330.

[25] 高俊琴,徐興良,張鋒,等.水分梯度對若爾蓋高寒濕地土壤活性有機碳分布的影響[J].水土保持學報,2008,22(3):126-131.

[26] 王丹,呂瑜良,徐麗,等.水分和溫度對若爾蓋濕地和草甸土壤碳礦化的影響[J].生態學報,2013,33(20):6436-6443.

[27] 李麗,高俊琴,雷光春,等.若爾蓋不同地下水位泥炭濕地土壤有機碳和全氮分布規律[J].生態學雜志,2011,30(11):2449-2455.

[28] 張雪雯,莫熠,博雅,等.干濕交替及凋落物對若爾蓋泥炭土可溶性有機碳的影響[J].濕地科學,2014,12(2):134-140.

[29] 李霞.放牧干擾對若爾蓋高原濕地土壤性質的影響[J].農業與技術,2015,35(5):44-47.

[30] TAGGART M,HEITMAN J L.SHI W,et al.Temperature and water content effects on carbon mineralization for sapric soil material[J].Wetlands,2012,32(5):939-944.

[31] COX P M,BETTS R A,JONES C D,et al.Acceleration of global warming due to carbon-cycle feedbacks in a coupled climate model[J].Nature,2000,408(6809):184-187.

[32] 王丹,呂瑜良,徐麗,等.水分和溫度對若爾蓋濕地和草甸土壤碳礦化的影響[J].生態學報,2013,33(20):6436-6443.

[33] 王德宣,宋長春,王躍思,等.若爾蓋高原泥炭沼澤濕地CO2呼吸通量特征[J].生態環境,2005,14(6):880-883.

[34] 王德宣,呂憲國,丁維新,等.若爾蓋高原沼澤濕地CH4排放研究[J].地球科學進展,2002,17(6):877-880.

[35] 王德宣,宋長春,王躍思,等.若爾蓋高原沼澤濕地N2O排放通量研究[J].生態科學,2005,24(3):193-196.

[36] 王德宣.若爾蓋高原泥炭沼澤二氧化碳、甲烷和氧化亞氮排放通量研究[J].濕地科學,2010,8(3):220-224.

[37] 翟生強,史長光,杜樂山,等.若爾蓋泥炭地地下水位和土壤溫度對二氧化碳排放的影響[J].濕地科學,2015,13(3):332-337.

[38] 李麗,雷光春,高俊琴,等.地下水位和土壤含水量對若爾蓋木里苔草沼澤甲烷排放通量的影響[J].濕地科學,2011,9(2):173-178.

[39] TIAN J Q,CHEN H ,WANG Y F ,et al.Methane production in relation with temperature,substrate and soil depth in Zoige wetlands on Tibetan Plateau[J].Acta Ecologica Sinica,2011,31:121-125.

[40] 周文昌,索郎奪爾基,崔麗娟,等.圍欄禁牧與放牧對若爾蓋高原泥炭地CO2和CH4排放的影響[J].生態環境學報,2015,24(2):183-189.

[41] 楊永興.若爾蓋高原生態環境惡化與沼澤退化及其形成機制[J].山地學報,1999,17(4):318 -323.

[42] 雍國瑋,石承蒼,邱鵬飛.川西北高原若爾蓋草地沙化及濕地萎縮動態遙感監測[J].山地學報,2003,21(6):758 -762.

[43] 王長科,王躍思,張安定,等.若爾蓋高原濕地資源及其保護對策[J].水土保持通報,2001,21(5):20-22.

[44] 戴洋,羅勇,王長科,等.1961-2008年若爾蓋高原濕地的氣候變化和突變分析[J].冰川凍土,2010,32(1):35-42.

[45] 廖捷.基于Z指數的若爾蓋濕地干濕變化研究[J].長春師范學院學報(自然科學版),2013,32(1):83-86.

[46] 王建兵,王素萍,汪治桂.1971～2010年若爾蓋濕地潛在蒸散量及地表濕潤度的變化趨勢[J].地理科學,2015,35(2):243-250.

[47] 葛全勝,王芳,陳泮勤,等.全球變化研究進展和趨勢[J].地球科學進展,2007,22(4):417-425.

[48] 黃俊毅.每年減少500萬畝——中國濕地退化程度調查[J].環境教育,2015(Z1):45-46.

[49] 張曉龍,李培英.濕地退化標準的探討[J].濕地科學,2004,2(1):36-41.

[50] 陳玲,王根緒,王惠林.基于LandsatTM數據的若爾蓋縣LUCC時空特征研究[J].遙感技術與應用,2006,21(4):277-283.

[51] 王利花,姜琦剛,李遠華.基于RS與GIS技術的若爾蓋地區沼澤動態變化研究[J].國土資源遙感,2006(4):60-62.

[52] 白軍紅,歐陽華,崔保山,等.近40年來若爾蓋高原高寒濕地景觀格局變化[J].生態學報,2008,28(5):60-62.

[53] 藍嵐.基于3S技術的若爾蓋高原濕地動態監測及驅動力分析[D].成都:成都理工大學,2011.

[54] 白軍紅,歐陽華,王慶改,等.基于Apack的若爾蓋高原濕地景觀空間格局分析[J].中國生態農業學報,2008,16(5):1253-1256.

[55] 寧龍梅,王華靜.若爾蓋高原濕地研究10年回顧與展望[J].安徽農業科學,2010,38(26):14552-14554,14557.

[56] 王文麗,董治寶,顏長珍.基于景觀結構方法的若爾蓋高原土地退化趨勢研究[J].干旱區資源與環境,2014,28(10):117-122.

[57] 閔安民,劉敏,王莉,等.若爾蓋濕地和草地退化過程中土壤理化性質的變異[J].四川林業科技,2012,33(2):46-48.

[58] 青燁,孫飛達,李勇,等.若爾蓋高寒退化濕地土壤碳氮磷比及相關性分析[J].草業學報,2015,24(3):38-47.

[59] 吳鵬飛,楊大星.若爾蓋高寒草甸退化對中小型土壤動物群落的影響[J].生態學報,2011,31(13):3745-3757.

[60] WU P F,ZHANG H Z,WANG Y.The response of soil macroinvertebrates to alpine meadow degradation in the Qinghai-Tibetan Plateau,China[J].Applied Soil Ecology,2015,90:60-67.

[61] WU L S,FENG S,NIE Y Y,et al.Soil cellulase activity and fungal community responses to wetland degradation in the Zoige Plateau,China[J].J.Mt.Sci.,2015,12(2):471-482.

[62] 熊遠清,吳鵬飛,張洪芝,等.若爾蓋濕地退化過程中土壤水源涵養功能[J].生態學報,2011,31(19):5780-5788.

[63] 郭潔,李國平.若爾蓋氣候變化及其對濕地退化的影響[J].高原氣象,2007,26(2):421-428.

[64] 汪靖華.氣候變化對若爾蓋濕地沙化的影響研究[D].成都:四川師范大學,2012.

[65] 白軍紅,歐陽華,王慶改,等.大規模排水前后若爾蓋高原濕地景觀格局特征變化[J].農業工程學報,2009,25(1):64-68.

[66] ZHANG W J,LU Q F,SONG K C,et al.Remotely sensing the ecological influences of ditches in Zoige Peatland,eastern Tibetan Plateau[J].International Journal of Remote Sensing,2015,35(13):5186-5197.

[67] 楊永興,李珂,楊楊.排水疏干脅迫下若爾蓋高原沼澤退化評價指標體系[J].應用生態學報,2013,24(7):1826-1836.

[68] GAO J,LI X L,CHEUNG A L,et al.Degradation of wetlands on the Qinghai-Tibet Plateau:A comparison of the effectiveness of three indicators[J].J.Mt.Sci,2013,10(4):658-667.

[69] BAI J H,LU Q Q,WANG J J,et al.Landscape pattern evolution processes of Alpine wetlands and their driving factors in the Zoige Plateau of China[J].J.Mt.Sci,2013,10:54-67.

[70] 王利花.基于遙感技術的若爾蓋高原地區濕地生態系統健康評價[D].吉林:吉林大學,2007.

[71] 鄒長新,陳金林,李海東.基于模糊綜合評價的若爾蓋濕地生態安全評價[J].南京林業大學學報(自然科學版),2012,36 (3):53-58.

Advances in Studies of Wetlands in Zoige Plateau

SHEN Ge1,XU Bin1,JIN Yun-xiang2,CHEN Shi1,ZHANG Wen-bo1,GUO Jian1,LIU Hang1,ZHANG Yu-jing1,YANG Xiu-chun1

(1.KeyLaboratoryofAgri-informaticsofMinistryofAgriculture,InstituteofAgriculturalResourcesandRegionalPlanning,CAAS,Beijing100081;2.KeyLaboratoryofDigitalAgriculturalEarly-WarningTechnologyofMinistryofAgriculture,InstituteofAgriculturalInformation,CAAS,Beijing100081,China)

Zoige plateau wetland is the biggest plateau marsh wetland in China,and also the world′s biggest peat bogs.It plays an extremely important role in supplying and maintaining the ecological balance of water conservation of Yellow River upstream.In addition,it has very close ties with the global climate change and the environment change.Coming up with the emergence of ecological problems,like swamp drought,desertification,soil degradation,the researches of Zoige plateau wetland are paid more and more attention.The advances in the studies of wetland classification and information extraction,wetland biodiversity,wetland soil and wetland greenhouse gases,global change and wetland degradation were reviewed.In the basis the above-mentioned，the authors suggested that strengthening the researches on the process and driving mechanism of wetland degradation,biodiversity of wetland,theory and technology system of degradation and restoration for wetlands will be the focus of future research.

plateau wetland;ecological function;climate change;research advance;Zoige Plateau

2015-12-24；

2016-05-15

國家自然科學基金項目(41571105、31372354)

申格(1990-)，男，碩士研究生，主要研究方向為農業資源遙感。*通訊作者E-mail：yangxiuchun@caas.cn

10.3969/j.issn.1672-0504.2016.04.013

P96

A

1672-0504(2016)04-0076-07