一种简单的盐沼地下水水位模拟方法

为能更好地描述潮汐影响下的盐沼土壤通气条件,定义了描述盐沼土壤通气条件的一个新的变量浸水时段(参考土壤层饱和时段与潮汐周期的比值).建立了一个简化的盐沼-潮沟横断面模型,提出了一种简单的盐沼地下水水位模拟方法,对潮汐影响下盐沼地下水水位波动及浸水时段进行了模拟.模拟结果表明,无论淹没潮还是非淹没潮,潮沟附近都具有较好的通气条件,更适宜植物生长.     

滨海盐沼植物种子扩散过程对潮流阻断的响应机制

滨海盐沼湿地中,种子扩散模式主要由潮汐作用决定,在潮汐沿高程梯度的运动中形成了种子流。滨海围垦活动可以直接影响到盐沼湿地的潮汐作用,进而造成盐沼湿地中种子扩散模式的变化。本研究对不同高程盐沼湿地的种子流通量进行调查,阐明了潮流干扰下盐沼湿地中植物种子扩散模式的响应机制。本研究发现在潮流驱动下,低位盐沼和中位盐沼的种子将会向海陆两端迁移,低位盐沼上部是重要的种子源区,中位盐沼下部成为了种子汇区。而高位盐沼的围垦活动将会改变盐地碱蓬种子扩散模式。中位盐沼下部的种子扩散模式受到的影响最为严重。围垦活动占据或破坏高位盐沼之后,中位盐沼下部将由种子的汇区变为源区,大量的种子净流出将给该区域盐地碱蓬定植造成潜在威胁。      

互花米草入侵对黄河口盐沼湿地土壤溶解性有机碳空间分布的影响

互花米草是我国滨海盐沼湿地中广泛分布的入侵植物,可对盐沼土壤的元素循环产生深远影响. 本研究以黄河三角洲典型互花米草分布区为研究对象,沿垂直于潮沟方向选择连续带状互花米草区(CR)、斑块状互花米草区(P)、斑块间裸滩(BL)以及互花米草与盐地碱蓬交错区(MZ)样地,分别分层采集土壤剖面样品,探讨互花米草入侵对土壤溶解性有机碳(DOC)质量分数 w 的空间分布特征的影响. 研究结果表明:研究区表层(0~20cm)及深层(>20~100cm) 土壤 w(DOC)的变化范围分别为5.68~112.17与4.27~94.28mg·kg-1;互花米草入侵显著增加了表层土壤w(DOC) (P<0.05),土壤 w(DOC)沿互花米草扩散方向逐渐降低. 除斑块状互花米草区外,土壤 w(DOC)随着土壤深度增加逐渐降低.Spearman相关性分 析 结 果 表 明, 表 层 土 壤 w(DOC) 与 土 壤 有 机 碳 即 w(SOC) (P<0.05) 以 及 w(黏 粒) (P<0.01)呈显著正相关关系,而与pH 呈负相关关系(P<0.01). 多元分析表明表层土壤与深层土壤的 DOC与土壤理化因子之间呈现不同的作用关系,说明互花米草入侵改变了滨海盐沼土壤 DOC的空间分布特征,本文研究结果为深入开展滨海盐沼湿地碳循环研究提供基础      

长江口盐沼分级潮沟系统中大型底栖动物群落结构特征

为了解长江口盐沼潮沟大型底栖动物的时空格局,2007年沿潮沟级别梯度在九段沙盐沼湿地进行了大型底栖动物的四季调查.记录到大型底栖动物13种,优势类群为多毛类与甲壳类,优势物种为谭氏泥蟹、圆锯齿吻沙蚕与背蚓虫.大型底栖动物的物种组成在不同季节与不同级别潮沟间没有明显差异.优势物种圆锯齿吻沙蚕的数量呈现明显的季节波动,夏季最高,而春、秋季较低.一级潮沟中大型底栖动物总密度显著高于其他级别潮沟,尤其以谭氏泥蟹在一级潮沟中数量最多.研究结果暗示盐沼湿地的保护、修复与恢复应考虑潮沟生境的异质性,尤其需注意维持低级别潮沟的数量.     

围垦对崇明东滩潮沟大中型浮游动物群落结构的影响

为揭示围垦对潮间带潮沟水域浮游动物群落结构的影响,于2008年4月至2009年12月在崇明东滩选取3条围垦潮沟共9个站点进行两年4个季节的浮游动物采样调查,分析了浮游动物的种类组成、优势种、现存量及物种多样性等生态特征参数在围垦前后的变化.结果显示,围垦后潮沟浮游动物种类数明显减少,主要是桡足类物种的减少;围垦前以桡足类为主要优势种,围垦后则以日本新糠虾(Neomysis japonica)为主要优势种;围垦后较围垦前丰度明显降低,生物量则相反;且季节变化趋势也发生了较大变化.围垦工程阻断了潮沟与潮沟外长江口水域物质、能量的交流,导致围垦潮沟内水体的盐度等环境因子发生较大变化,从而对该水域浮游动物群落结构产生重要影响.因此,建议围垦时在坝下修建通水管道等以沟通内外水系,另在被围区域可利用原有潮沟投放水产养殖动物,这对维持湿地生态系统的功能,特别是为崇明东滩水鸟提供不同的栖息地具有现实意义.     

海平面上升对沿海湿地的影响评估

以美国佛罗里达州Hillsborough县为例,假设2010年~2100年海平面上升1m,考虑淹没、侵蚀、冲积、饱和、吸积等物理作用,运用海平面上升的湿地影响模型(SLAMM)进行用地的变化模拟计算,从面积和生态系统服务价值变化两方面评估海平面上升对湿地的影响.结果表明:(1)旱地面积将减少30.37km2;湿地面积增加30.37km2,其中河口开放水域、滩涂、盐沼、定期洪水沼泽面积大量增加,分别增加了394.29%、380.62%、141.93%、121.41%,季节性洪水沼泽、潮汐淡水沼泽、河流潮汐、河口沙滩、内陆海岸受海平面上升影响较大,分别减少了95.52%、91.31%、59.29%、37.59%、21.44%;红树林、内陆开放水域、一般沼泽、内陆淡水沼泽、柏树沼泽受影响较小,分别减少了6.67%、4.05%、2.35%、0.90%、0.10%.(2)尽管湿地总面积增加,但是由于河口沙滩和净水湿地的损失,生态系统服务价值呈现总体减少的趋势,从2010年的61 672万美元减少到2100年的61 548万美元,其中艺术娱乐、水调节、气候调节、文化精神价值将下降,水供应、栖息地保护、干扰调节和废物处理价值将上升.     

广西滨海盐沼生态系统研究现状及展望

滨海盐沼(Coastal salt marsh or tidal marsh)是具备多种重要生态和经济功能的海岸带生态系统。对滨海盐沼生态系统生态格局的深入研究,可为滨海湿地管理和恢复提供有益经验。广西滨海盐沼生态系统物种多样性较高,原生种类丰富。原生滨海盐沼种类中分布面积较大的茳芏和短叶茳芏集中分布于南流江、钦江和茅岭江河口区,常与红树林(Mangrove)形成滨海盐沼-红树林生态交错带或单一种群;外来入侵种互花米草盐沼分布面积占比大,且呈持续向西扩散趋势。广西滨海盐沼丰富的多样性及盐沼-红树林生态交错带的天然存在为全球气候变化、生物入侵及人为干扰下滨海湿地生态学的研究提供良好的对象,具备独特的科研价值,需要引起高度重视并进行有效保护。本文通过阐述广西滨海盐沼生态系统的分布、类型与特点,综述其研究状况,总结其研究特色,以期为广西滨海湿地生态学的深入研究提供新的线索,促进我国滨海盐沼湿地生态学的研究和发展,并为广西甚至我国滨海湿地生态系统的决策者、管理者等提供参考依据。     

黄河三角洲典型潮沟系统水文连通特征及其生态效应

滨海盐沼湿地处于海陆交替的过渡区域,初级生产力高,是很多重要物种的栖息地,对于维持滨海湿地的功能及全球生态平衡方面起着重要的作用。在气候变化及人类活动的作用下,滨海盐沼湿地从结构完整性到生态功能的发挥都受到深刻影响。潮沟系统水文连通是滨海湿地的关键生态过程,同时也是维护和修复滨海湿地的重要途径。本文通过对黄河三角洲滨海盐沼湿地中一条典型、完整且具有主、次支流的潮沟系统进行野外调查及原位观测,分析其水文连通特征及不同水文连通梯度下的土壤及生物空间分布规律。结果表明水文连通强度受潮沟形态及地形地貌特征影响,其中淹水频次、累计淹水时长与潮沟形态及地形地貌特征具有显著的相关关系;土壤水盐特征受水文连通强度影响显著,含水率在大潮期大于小潮期,高频淹水区大于低频淹水区,而土壤盐度受淹水频率影响较大,较为频繁的淹水有助于缓解土壤盐度胁迫;盐地碱蓬生物量随水文连通梯度的分布规律与种子流通量、土壤种子库密度基本一致,均为高频淹水区大于低频淹水区,表明盐地碱蓬的分布主要取决于植物生命周期的各个过程对水文连通特征的适应性。      

滨海湿地生态系统工程师对潮间带土壤环境的影响机制

在气候变化背景下,人类活动加剧了黄河三角洲盐沼湿地的退化进程,了解生态系统关键生物组成结构,尤其是生态系统工程师对环境塑造能力,对于开展基于生态系统关键生物过程的生态修复具有重要作用. 本文通过在黄河三角洲盐沼湿地进行野外现场观测和控制实验,研究了由天津厚蟹和日本大眼蟹主导的蟹类生态系统工程师的洞穴挖掘行为对潮滩地形地貌的影响,进而揭示地形地貌变化下的土壤理化指标差异性特征. 研究结果表明:蟹类挖掘洞穴的本能过程,是导致潮滩地形凹凸不平、地貌空间异质性的重要因素;经过蟹类挖掘松动后的穴居区域,土壤硬度和盐度显著降低,水土质量比增加. 蟹类的挖掘能够形成正反馈效应,改变了地形地貌,改善了土壤理化指标,有利于吸引更多的蟹类打洞、定居,进而促进洞穴挖掘面积的扩张. 本研究也表明人为模拟生态系统工程师过程,改变潮滩地形地貌特征, 构建凹凸不平的微地形地貌单元,能够起到改善土壤质地的作用,因此对开展基于生态系统过程的生态修复具有重要指示意义.      

北部湾及广西近海潮流数值模拟

该文采用二维浅水模型模拟分析了北部湾海域潮流系统,并在此基础上建立了广西沿海一、二维耦合水动力模型,模型中考虑了广西沿岸6条主要入海河流对近岸水动力的影响,进一步分析了广西近海海域潮致余流场及其对近海污染物输移扩散的影响。模型潮位计算值和实测值符合良好。结果显示:K1分潮在北部湾口形成一个逆时针旋转潮波系统,M2分潮在湾顶越南海防附近形成逆时针旋转潮波系统,广西近海海域K1分潮占优。广西沿海海域内,离岸较近的海域余流场相对较强,余流速度受浅水效应及湾口等地形缩窄影响而增强;离岸较远海域余流明显减弱,水体交换能力降低。     

淡水恢复对黄河口盐沼湿地土壤水盐信息的影响

湿地水盐信息的空间变异规律有助于理解盐渍生境植物群落的适应机制及土壤生态系统的物理、化学和生物过程. 本文以黄河口盐沼湿地和淡水恢复湿地为研究对象,在生长季采集土壤表层样品,并在春夏秋季分别采集典型土壤剖面土样,对比分析了2类湿地表层土壤和典型剖面土壤水盐信息的季节变化特征,并探究了湿地表层土壤和土壤剖面中水盐因子之间的关系. 结果表明:盐沼湿地土壤电导率在整个植物生长季均高于淡水恢复湿地,且2类湿地均呈逐渐减小的趋势,而淡水恢复湿地在7月份调水调沙后呈先减小后增大的趋势;2类湿地土壤水土质量比在整个生长季呈缓慢增加趋势,淡水恢复湿地土壤水土质量比在调水调沙后显著增长. 随着土层深度的增加,盐沼湿地土壤水土质量比呈现波动式降低,电导率呈波动式增加,而淡水恢复湿地土壤水土质量比在调水调沙前后由高到低呈现为上层、底层、中层,电导率则呈相反的变化趋势;盐沼湿地和淡水恢复湿地的表层土壤电导率与 w(SO24- )、w(Cl- ) 质量分数均具有显著正相关关系(P<0.01),而对土壤剖面而言,淡水恢复湿地土壤电导率仅与 w(Cl- )呈正相关关系(P<0.05),盐沼湿地土壤电导率则与 w(SO24- )和 w(Cl- )呈正相关关系.      

Sediment dynamic responses of coastal salt marsh to typhoon “KAEMI” in Quanzhou Bay, Fujian Province, China

−In order to understand the mechanisms of coastal protection by salt marshes during typhoon events, in situ measurements of water level, tidal current speed and direction, and suspended sediment concentration (SSC) were carried out using Electromagnetic Current Meter (EMCM, AEM HR), miniature pressure sensor (MkV/D) and Seapoint Turbidity Meter (STM) sensor on a tidal flat in Quanzhou Bay, during the period when the typhoon “KAEMI” was passing through the region. The analysis of the data obtained shows that the near-bed current speed within the Spartina alterniflora marsh was generally below 5 cm s⁻¹, which was apparently smaller than on the adjacent bare flat (i.e. 5―30 cm s⁻¹). The change in the near-bed current speed in response to the typhoon event was not significant within the S. alterniflora marsh, but the current direction was influenced by the typhoon. The effect of the typhoon on the SSC was highly significant, with the SSC reaching 13 to 19 times the values on the bare flat or within the marsh under fair weather conditions; the near-bed SSC within the marsh was higher than on the bare flat, after the typhoon landed. The near-bed suspended sediment fluxes within the marsh and on the bare flat during the typhoon event were both enhanced, i.e., 4 times larger than under fair weather conditions. During the ebb, the bottom shear stress on the bare flat exceeded the critical shear stress for sediment motion for most of the ebb duration of the tide and, therefore, the bed sediment was eroding, with the erosion flux after the typhoon landed being around 2 to 3 times the value associated with fair weather conditions. In contrast, within the S. alterniflora marsh, the bottom shear stress was mostly lower than the critical shear stress for sediment motion, or lower than the critical shear stress for the maintenance of suspension; hence, the marsh surface was dominated by settling processes, with a settling flux during the typhoon being 3 to 6 times compared with the fair weather situations. The settling flux during the ebb was up to twice the magnitude for the flood. The comparison of sediment dynamic processes between the S. alterniflora marsh and the bare flat demonstrates that during the typhoon event the bare flat was dominated by erosion, whilst the presence of S. alterniflora favored the accretion of suspended sediment.     

滩涂围垦对沿海水闸排水的影响

以江苏东台市的梁垛闸及东台闸为例，计算了参与闸下流槽的各种落潮水量的组成及其围垦前后落潮滩面归槽水量的变化，认为我扌潮上带围垦在一船潮汛下影响不大；而在风暴潮或秋季大潮讯时有一定影响，但可通过增加２－３次冲淤保港水量来解决。     

生态补水对黄河三角洲盐沼地土壤微生物群落分布特征的影响

为探究生态补水对盐沼湿地土壤微生物群落的影响，以黄河三角洲国家级自然保护区内人工围坝、实施“引淡压咸”淡水补给工程的湿地土壤为研究对象，以潮汐区天然盐沼湿地土壤为参照，使用磷脂脂肪酸（PLFA）法对比研究0~30 cm土层中4种土壤微生物群落（细菌、真菌、放线菌和丛枝菌根真菌等）在2类湿地中的分布特征，同时区别不同植被条件下（芦苇群落、盐地碱蓬群落和裸滩）的差异。结果表明:供试土壤的PLFA总量在4.25~32.71nmol.g-1之间，微生物群落组成均以细菌为主，表征4种微生物类群的PLFA含量由高到低依次为细菌(（8.47±4.66) nmol.g-1）、真菌（（1.28±2.21 ）nmol.g-1）、放线菌（（0.98±0.68） nmol.g-1）、丛枝菌根真菌（（0.29±0.27） nmol.g-1）。表征4种微生物类群的PLFA的含量均表现为生态补水区高于天然盐沼区，其中细菌平均高出39.63% ，真菌平均高出63.56% ，放线菌平均高出65.14% ，丛枝菌根真菌平均高出69.22% ，这可能是由补水引起的土壤pH减小、有机碳含量增加而导致的；从3种植被条件的对比来看，土壤PLFA含量由高到低依次为芦苇群落（7.43~32.71 nmol.g-1）、盐地碱蓬群落（4.87~16.58 nmol.g-1）、裸滩（4.25~7.54 nmol.g-1）。6种样地土壤PLFA总量排序为:补水区芦苇群落（17.70~32.71 nmol.g-1）、补水区盐地碱蓬群落（10.71~15.44 nmol.g-1）、潮汐区芦苇群落（7.43~12.23 nmol.g-1）、补水区裸滩（5.93~7.54 nmol.g-1）、潮汐区盐地碱蓬群落（4.87~6.50 nmol.g-1）、潮汐区裸滩（4.25~5.02 nmol.g-1）。补水区芦苇湿地土壤PLFA总量和真菌PLFA相对含量的增幅较大，这与补水区土壤适宜芦苇生长，而芦苇生物量的大量增加又导致土壤有机质的大幅增多和pH的下降密切相关；真菌与其他3类微生物相比，对补水和植被的响应幅度最大，尤其在恢复区芦苇群落土壤中，这进一步证实了土壤真菌在植物枯落物分解、植物碳转化为土壤碳方面的重要作用。从当前PLFA含量增加的角度来看，补水显著提升了芦苇群落土壤中微生物的生物量，然而盐沼湿地土壤微生物生物多样性及盐沼湿地生态过程、生态系统结构和功能在补水后的变化有待进一步系统综合地研究和评估。      

人工岛与多工程影响下的潮流动力响应特征

人工岛常与连岛桥、海岸防护等工程构成复杂的人工岛工程系统,科学评估人工岛与多工程对周围海域潮流动力的影响,对海洋空间资源的开发与利用具有重要的指导意义。以海南三亚新机场工程为对象,建立了工程海域潮流数学模型,采用实测的潮位、流速、流向数据对模型进行了验证,模拟研究了人工岛、离岸潜堤和连岛桥等多工程作用下的潮流场响应特性。结果表明：工程海域的主体潮流特征为往复流,人工岛建设后其周围产生绕流,人工岛东北偏北和西南偏南两侧流速增大,西北偏西和东南偏东两侧形成缓流区,流速显著减小;弧形离岸潜堤修建后,其南北两侧由于绕流作用流速增大,弧内与东西两侧因阻水影响流速减小;连岛桥建设对潮流场的影响相对较小,主要表现为连岛桥背流侧的流速总体减小,而在人工岛与离岸潜堤的部分掩护区域,连岛桥则会导致流速有所增加。总体而言,在人工岛、离岸潜堤和连岛桥的共同作用下,工程海域潮流动力的时空变化将更为复杂,工程对不同位置处水流运动的影响规律存在明显的差异。     

潮汐分汊河口盐水入侵类型探讨—以长江口为例

长江河口具有分汊、心滩、串沟和江心沙岛等地貌形态，系典型的潮汐分汊河口。咸潮入侵形式有外海直接入侵、倒灌、漫滩归槽和浅滩通道水体交换等四种类型，形成其特有的盐度时空变化规律，导致南支主槽存在一个氯离子含量比其上下游均要高的高氯度带，以及大潮期盐度低，小潮或寻常潮期间盐度反而高等特殊现象。     

苏北沿海互花米草入侵盐沼自然移除外源苯乙烯的特征研究

恶臭气体苯乙烯在环境中的长期暴露可致人体产生黏膜与眼睛刺激以及肠胃功能紊乱,甚至产生疼痛、疲劳、乏力、抑郁和神经病变,严重地危害着人体的健康.分别于生长季(2004年7月)和非生长季(2005年1月)在苏北海岸带盐沼沿环境梯度采用静态箱技术原位测定苯乙烯通量.结果表明:研究区大气中苯乙烯的浓度接近于国家规定的厂界污染源排放的最大允许值,在由海向陆的梯度上,大气中苯乙烯的浓度变化表现为近陆海点高而远陆海点低,由此推断,本区大气中苯乙烯主要源自沿海化学和石化工业排放以及外海苯乙烯的大气、潮水和潮流的横向输送;海岸带盐沼生态系统中,盐沼植物和土壤对外源苯乙烯的自然移除是苯乙烯的重要汇,盐沼对苯乙烯的自然移除能力具有显著的季节和空间变化性,并具有显著的物种依赖性.高等植物对苯乙烯的自然移除能力可能与高等植物生物量、叶面蜡质含量以及气孔丰度有关.而土壤对苯乙烯的自然移除能力可能取决于土壤温度、孔隙度、有机质含量、全氮含量以及可溶性盐总量.互花米草的入侵并没有增加海岸带盐沼对苯乙烯气体的自然移除能力,没有显著的增汇效应.     

浦东新区客源市场分析评价

在细分了浦东新区国际，国内客源市场的基础上，确定了浦东新区国际，国内目标市场的需求和特征，并以东方明珠为实例作了具体分析，同时运用线性回归和指数预算等方法对２０００年和２０１０年客流量作了预测。     

FVCOM模型在渤海湾潮流潮汐模拟中的应用

浅海是潮运动占优的海域,潮汐、潮流对物质输运和水交换有重要影响．采用非结构有限体积近岸海洋模型（FVCOM）模拟渤海湾的三维潮汐潮流分布和变化规律,非结构网格能真实地拟合岸线,刻画出渤海湾的复杂岸线,能够较好地计算出渤海湾的潮汐潮流的时空分布特点,与实测值吻合较好．模拟的M,分潮振幅的平均方差为7．33cm,迟角的平均方差为11．53°．在渤海湾,M2分潮的最大振幅为120cm,湾内的迟角差为70°;渤海湾湾中潮余流较弱,流速在0—0．6cm／s．渤海湾是潮流较强的区域,海区的最大可能潮流流速超过100cm／s．     

Coastal wetland in South China:Degradation trends,causes and protection countermeasures

There are abundant coastal wetlands in South China and their main characters are the tidal flats, mangroves and coral reefs. In this paper, the status quo of coastal wetlands in South China is introduced and their degradation trends in the last decades are analyzed based on the existing literatures and information. Their degradation trends are characterized by reduction of coastal wetlands’ area, pollution of seawater environment, degeneration of ecological environment, sharp decrease of biodiversity in the wetlands and so on. At the same time, the causes resulting in the above-mentioned degradations are discussed, mainly concluding imperfect systems of management and legislation, deficient property and assessment systems of the wetlands, weak consciousness of protecting coastal wetlands, shortage of basic study and backward management level and so on. Some countermeasures are put forward for the sake of a sustainable use of the coastal wetlands of South China, mainly including establishing and perfecting administrative and legal systems for the coastal wetlands, developing the study on assessment of coastal wetland, heightening the consciousness of public participation, and strengthening scientific research and establishment of wetland nature reserves.