滨海湿地是位于陆地和海洋交相面的过渡生态系统,完整的滨海湿地生态系统能抵御沿海风险并提供具生态和经济意义的生物栖息地,但独特的地理位置导致其生境高度敏感且脆弱。与日俱增的围垦、城市化等人类侵袭活动致使湿地面积遭受挤压、结构和功能被破坏。随着近年来对于滨海湿地极高生态价值的认知,针对性的生态修复项目在世界范围内兴起。本研究依据不同已退化湿地的驱动背景和跟踪具体的生态修复进程,为有效阻止修复后的再退化提供可行性方案。本文以南汇东滩海三棱藨草湿地生态修复为基线,描述跨越60年景观尺度的长江口湿地的演变,并进一步探讨湿地演变的动态和退化的驱动力。另一方面,监测并描述了海三棱藨草及核心因子高程和土壤孔隙水盐度的动态变化,探讨了植被空间格局与核心因子的相互关系,揭示了盐沼植被在南汇东滩复杂水文沉积环境下的演变格局及主要控制因素。最终结合海三棱藨草斑块自组织的行为策略的研究,为滨海湿地生态修复后的管理和再修复提出了更为有效的方案。一、长江口湿地景观60年以来的动态演变及驱动力研究本研究选取1960年至2015年间6个主要年份的土地利用/覆被矢量资料,计算和描述长江口的景观尺度和动态。在长江口湿地景观格局研究中,首次考虑了水深6m曲线,即湿地定义的下限。并利用社会经济变量进行相关分析,探讨相关的景观演变的驱动力。研究得出三个主要结论:首先,从1960年开始,滨海湿地总面积持续增加,景观格局日趋复杂。结合研究期间的相关经济发展政策,2000年被认为是景观指数发生改变的一个重要节点。其次,6m等深线为湿地格局和动态的描述提供关键了信息。尽管在不考虑6m等深线时,总体景观指数的变化与考虑时类似,但湿地景观面积范围存在明显差异,景观演变的剧烈程度也高于不考虑6m等深线时。第三,农业和城市发展被认为是推动长江口湿地景观演变的主要因素。本研究强调了在制定世界海岸湿地保护政策时,统筹陆地和海洋发展的重要性。二、南汇东滩海三棱藨草的空间分异及其影响因素虽然主导盐沼植被空间格局的因素在不同的滨海湿地有所差异,但土壤孔隙水盐度被认为是大多数盐沼植被物种的主要控制因子。本文以南汇东滩湿地生态修复过程为主线,详细记录了植被密度、土壤孔隙水盐度和湿地表面高程三个核心因子的季节变化;这些因素相互作用,逐渐呈现出协同一致的分布趋势。本研究首先根据海三棱藨草植被群落动态,将修复过程分为四个阶段进行描述。通过建立线性回归模型,揭露了湿地高程而非土壤孔隙水盐度是主导南汇东滩植被生存、扩展和灭绝空间格局的最关键因素。而植被的消亡格局对滨海湿地的修复有着重要意义,尤其在像南汇东滩等水文动力和沉积分异复杂的环境中;当植被的格局并没有成型稳定,植被的恢复能力较弱,面临强大且连续的水文扰动后,可能导致物种的消亡。本研究认为,植被与裸露光滩之间的“敏感区”是决定滨海湿地生态修复成败的关键区域。三、海三棱藨草斑块动态的自组织行为随着盐沼植被的成功定植,多数物种趋于形成斑块的生长模式以寻求进一步扩张。而在具有高复杂性的滨海湿地,斑块的行为策略能够增强植被在面对水动力和沉积分异扰动后的恢复能力。本研究通过筛选出有效拟合海三棱藨草自然稳定的生长曲线的函数模型,对比实验建立的海三棱藨草斑块的生长曲线,探究海三棱藨草斑块自组织行为。并结合单因素方差分析来探讨不同高程和不同斑块尺度对海三棱藨草的有效扩张的影响。结果显示,1)渐近回归模型能够反映海三棱藨草自然生长的生境变化。在适宜的高程区间(2.7m-3.7m),自组织的斑块生长模式与稳定自然态的生长相吻合。2)斑块化自组织行为是海三棱藨草重要的扩张模式。3)在南汇东滩3.2m高程区和1×1㎡的斑块尺度,海三棱藨草将会呈现最有效的扩张格局。同时,探讨了海三棱藨草与沉积环境之间存在着的尺度依赖反馈将会决定其扩张与消亡。当局部的正反馈作用大于负反馈时,植被斑块扩张;而负反馈作用更大时,植被斑块消亡。本研究提出在生态修复进程中,尤其对于植被生境不断恶化的滨海湿地,对能够有效抵抗扰动的斑块补充,能够缓解盐沼植被的挤压。