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 (2)

《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 (2)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、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福田红树林自然保护区湿地生态系统，因其独特的地理位置与湿地特征，对维护和改善海湾，河口地区生态环境，抵御海潮，风浪及保护沿海湿地生物多样性等具有不可替代的作用，然而污染和人类活动使其面临巨大压力，所以需要更加完善的监测系统，健康评估及预警系统。本文构建的一体化模型包含评价模型和预警模型两部分。其中评价模型采用压力-状态-响应（PSR）模型。运用AHP层次分析法确定各层指标的权重系数，建立了湿地生态系统健康评价体系，使用生态系统的健康评价值的

2、计算公式计算出生态系统的健康评价值，根据健康评价值对湿地生态系统进行健康评价。根据数据计算出湿地生态系统评价值为0.509，属于亚健康状态，需要人工干预来提高生态系统稳定性。预警模型使用湿地生态系统状态评价值代表湿地生态系统的健康情况。采用了多元线性回归分析法和灰色预测法对未来三年湿地生态系统的健康情况进行预测。首先利用spss软件的多元线性回归分析功能建立湿地生态系统状态评价值与保护区水质，保护区大气质量，植被覆盖率，大型底栖动物密度的线性回归方程。然后利用灰色预测法预测未来三年保护区水质，保护区大气

3、质量，植被覆盖率，大型底栖动物密度的数据。使用matlab软件进行求解，进而算出未来三年湿地生态系统状态评价值。根据状态评价值的趋势对湿地生态系统发出预警。针对问题一：因一体化模型中的PSR模型有许多指标数据需要采集，本文根据指标的采集方式将指标分类。然后根据不同类型的指标设计出不同的监测方案，若干个监测方案整合在一起便是保护区未来的生态环境监测方案。然后根据建模过程中所做出的假设和分析，发现三处不足之处，分别为指标选取不太妥当、权重确定的主观性太强、四种因素的预测因为数据的限制，不能更好的预测。也提出

4、了相应的改进方案。针对问题二：通过查阅相关资料和收集数据，选取湿地生态系统水质污染严重问题，通过预警模型的预测分析，未来三年，湿地生态系统的水质污染愈发严重，导致湿地生态系统健康状况每况愈下。具体预测值如下：年份201520162017状态评价值的预测值0.51450.50560.497234针对这种状态，文章提出诸如增强与深圳湾海水交互能力等建议。关键字：生态系统健康评价；PSR模型；AHP层次分析法；多元线性回归；灰色预测1.1.问题的重述与分析1.1问题背景福田红树林自然保护区是我国面积最大的红树

5、林自然保护区，也是我国唯一个处于城市腹地的国家级自然保护区。湿地生态系统的生态健康更加脆弱，迫切需要构架湿地生态系统的动态监测、生态系统评估及预警系统来支撑其保护、管理工作。1.2问题提出要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，为生态系统健康评估及预警提供动态模拟分析支撑平台。并且解决以下两个问题。问题1：如果福田红树林自然保护区采用你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，你们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？

6、你们对自己模型框架的后续完善工作有何建议？问题2：请查阅相关资料、收集数据，选取一个你们认为当下福田红树林最迫切需要解决的生态系统问题，基于你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。1.3问题分析为福田红树林湿地构建的一体化生态系统模型框架需要满足三个条件，分别是a.可以对湿地生态系统健康进行评价。其中评价指标不仅需要包含生物因子，还要包含环境因子，甚至要包含人为因子。b.可以对湿地生态系统健康进行预测，并发出预警。c.可以动态监测生态系统。根据需求

7、，可以得出，一体化模型框架需要包含评价模型和预警模型两个模型。评价模型选用PSR模型。因湿地生态系统健康需要从多方面多角度进行评价，既要有生物和环境因素，还要有人为因素。而PSR模型从“压力-状态-响应”三方面出发，指标包含生物、环境。人为的因素。十分适合湿地生态系统的健康评价[1]。预警模型利用多元线性回归方程建立生态系统健康与保护区水质，保护区大气质量，植被覆盖率，大型底栖动物密度四种指标的线性关系。并通过灰色预测算法预测出未来三年内这些指标的变化情况，将其值带入回归方程得出未来三年生态系统的健康预

8、测值，以此来对生态系统的健康做出预警。21问题一：构建出一体化模型后，需要对一体化模型所需数据进行采集，根据数据采集计划安排保护区未来的生态环境监测方案。并对一体化模型框架进行完善。问题二：收集一体化模型所需数据，选择一个环境要素，利用一体化模型的预测模型，可以预测未来三年内的生态系统健康情况，并对结果进行分析。1.模型的假设（1）模型建立期间所用指标的数据俱看作已采集到。（2）预警模型预测期间，福田红树林湿地自然保护区不发生任何大的诸如地