变化条件下长江口沉积地貌系统转型与应对

长江口是径流-潮汐共同影响的大型分汊河口三角洲复合系统,是推动长江经济带发展、长三角一体化发展等国家战略的核心承载区。为深入认识长江口沉积地貌系统演变规律,综合分析了长江口面临的变化条件、沉积环境、地貌演变、问题挑战及应对举措。研究表明,在全球气候变化条件下,长江口面临河流输沙量减少75%~90%、海平面持续上升、人类涉水工程数量增多等多重变化,长江口沉积地貌系统转化开始显现,河口河道窄深化,岸线日益固化,拦门沙地貌淤蚀转变,水下三角洲加速侵蚀,1950—2020年累计减少水域面积约1500 km^(2),由此引起的河道人工渠化趋势,可能导致河流来沙更加难以在河口系统内沉积,加剧减沙环境下的河口侵蚀和洪水灾害风险;河口系统整体呈现“自然淤涨—稳定调整—淤蚀转型—侵蚀萎缩”的演变趋势,长江口面临从泥沙沉积和自然缓慢淤涨过程,向侵蚀冲刷与人类驱动的适应调整转变。未来河口开发治理和保护需加强流域—河口—近海的自然-社会耦合机制研究,发展实时现场监测、中长期地貌数值模拟和数字孪生技术,兼顾生态保护和系统韧性与安全维护,增强河口系统应对洪水、侵蚀等灾害的抵御能力,保障长江口健康可持续发展。

生物膜对潮滩动力地貌演变影响的数值模拟研究

河口海岸潮滩湿地是一个复杂的生态系统,其地貌的形成和演变是水动力、泥沙输移和生物过程等多种因子相互作用的结果,特别是,探究潮滩生物过程并阐明其生物-物理效应是当前海洋科学领域研究的热点和难点。本文聚焦微生物生物膜,构建了耦合生物膜与水动力、沉积物输移、地貌演变的二维生物动力地貌模型,探究了生物膜在潮滩泥沙输移和地貌演变中发挥的作用。利用文献数据验证生物动力地貌模型,模型结果与文献数据吻合较好,表明所构建的模型可以较好地模拟出生物膜的增长规律及年际变化情况。结果表明,当水动力较弱时,在有生物膜作用的潮滩上,潮沟向陆侧延伸更充分,呈现出树杈状分布,潮间带区域的潮沟两侧分布有生物膜。通过对潮沟形态进行定量分析,发现生物膜的存在促进了潮沟数量增加,并向纵深方向发展,同时限制了其宽度的增加。相较于没有生物膜影响的潮滩,潮沟的平均深度增加,总面积减小,总长度增加,平均宽度减小,总体积增加。研究结果有助于加深对生物膜在潮滩地貌塑造中的作用机制认识,为海岸带保护与生态修复工程提供科学依据。

潮滩前缘盐沼植被簇团与潮沟系统演变相互作用研究

潮滩前缘盐沼植被簇团可以通过改变水动力及泥沙运动等过程影响潮沟系统的地形地貌,而潮沟系统的地形特征也会影响盐沼簇团的生长、扩张与侵蚀,但对盐沼簇团与潮沟系统地貌演变的相互作用机制尚缺乏认识。针对这一问题,本文构建了考虑盐沼植被动态演变的潮滩生物动力地貌耦合模型,模拟了盐沼植被簇团生长扩张与潮沟系统地貌演变过程,分析了不同初始数量的盐沼植被簇团与潮沟系统的空间格局及形态参数间的双向反馈。结果表明,潮沟先迅速向海陆两侧延伸,后发育出大量分汊;盐沼簇团向周边扩张后未被潮沟切割区域逐渐连成片。少量盐沼簇团能够增加潮沟密度,促进边缘冲刷式潮沟系统的发育。潮沟的走向受盐沼簇团分布位置及数量的影响,多个盐沼植被簇团间的水流集中比单个簇团的边缘水流冲刷更易形成潮沟。在盐沼植被簇团与潮沟系统共同发育初期,潮沟系统发育受盐沼植被簇团的促进作用较大,后期潮沟内比簇团边缘更易形成水流汇聚,盐沼簇团的影响逐渐由促进作用转为稳定作用。此外,潮沟的存在限制了盐沼植被的横向扩散,切割了盐沼植被簇团,影响盐沼植被的空间分布格局。本研究揭示了盐沼植被簇团与潮沟系统地貌耦合演化机制,可为盐沼潮滩生态系统保护修复提供科学依据。

长江三角洲及苏北沿海地区7000年以来海岸线演变规律分析

贝壳堤是重要的海岸标志物，长江三角洲上海地区有９条贝壳砂堤，苏北北、中部沿海区各有４条贝壳砂堤或沙坝。根据贝壳砂堤分布特点和测年数据结合新石器时代以来文化遣址分布规律，探讨总结华东沿海古海岸线演变规律。

互花米草入侵对盐城淤泥质潮滩湿地潮沟系统影响研究

潮沟既是滨海湿地特有的地貌因子,也是输送水分与盐分的重要通道,对植被的生长与空间分布有重要的影响。为探究互花米草入侵对盐城滨海湿地潮沟系统演变的影响,本文利用遥感与地理信息系统(Geographic Information System,GIS)技术,分析了1989年至2020年江苏盐城典型淤泥质潮滩湿地互花米草沼泽时空变化过程与潮沟系统演变特征。研究结果表明:①互花米草扩张经历了入侵初期的斑块阶段、中期连续带状分布阶段及现状阶段过程,入侵影响的景观类型也从光滩转变为碱蓬沼泽;②互花米草入侵过程对潮沟系统产生的影响主要表现为潮沟平均宽度与长度减小、互花米草内潮沟的数量与分支增多;③潮沟系统的变化与互花米草的平均面积、平均周长等存在较大的相关性,表明互花米草的入侵是潮沟系统变化的重要影响因素。

南通典型断面盐沼植被对潮间带潮流泥沙输运的影响研究

在人类活动和自然灾害的双重作用下,我国部分海岸带生态系统已表现出明显的脆弱性。盐沼植被具有消浪弱流和保滩促淤等功效,盐沼植被引种也成为了海岸生态修复和恢复中关键举措之一,研究盐沼植被引种具有重要的实际意义。依据研究区域的实测地形及潮流泥沙等数据资料,对盐沼植被引种前后的潮流泥沙进行了数学建模,研究了植被引种对潮流泥沙的影响。研究结果表明,盐沼植被引种后,流速、含沙量、悬移质瞬时输运量、推移质瞬时输运量等量值上均有不同程度的减小,减小幅度大都超过50%;在盐沼前缘向岸一定距离内,盐沼植被具有明显的促淤效果;盐沼植被引种会改变潮滩局部地貌,植被密度、植被分布区域增大均会引起深度较大、宽深比较小的潮沟发育,而植被分布区域增大作用下的潮沟发育更为显著。

珠江黄茅海河口地貌形态变化及其动力响应

黄茅海是位于珠江三角洲西南部的一个喇叭形溺谷河口湾。近几十年来在自然过程和人类活动共同作用下河口的地貌形态发生了巨大变化。文章基于1972—2016年地形图和卫星遥感影像,对河口岸线和水下地形的变化进行了量化分析,并构建了三维水动力模型对河口动力对地貌形态变化的响应进行了讨论。结果显示,土地围垦使得黄茅河口的口门和岸线急剧向海延伸,水域面积大面积减少。受此影响,河口的纳潮量减少了近19.61%,由1972年的11.13亿m^(3)减少为2016年的8.95亿m^(3)。河口的束窄和形态的变化也使得河口出现水位抬升、径流动力增强,潮差增加,涨潮历时缩短,落潮历时延长等变化。未来,随着河口的淤积充填,河口的潮汐动力将受到进一步削弱。

东台市滨海湿地资源特点及保护修复浅析

东台市湿地资源非常丰富,且以滨海湿地为主。滨海湿地在保持该市的生态平衡,维护生物多样性中发挥着重要作用。该文以东台市滨海湿地为研究对象,针对淤泥质海滩功能退化、浅海水域水体质量下降、互花米草的无序繁殖、禽鸟栖息环境影响严重等问题,基于自然的解决方案(Nbs),采取退渔还湿、地形整理、人工干预、禽鸟栖息地修复、互花米草整治等举措,对滨海湿地整治修复,滨海湿地特色风貌进一步彰显,湿地生态功能显著提升,有显著促进作用。

港湾淤泥质潮滩的周期变化

浙江三门湾为典型半封闭强潮港湾，淤泥质潮滩十分发育，存在沉积地貌相带分异。潮滩发育过程中，冲刷和淤积状态交替，形成涨落潮周期、大小潮周期、年周期、多年周期和风暴的“潮滩循环”，与动力环境因素的周期变化相关；台风引起剧烈滩槽交换，是其重要的非潮汐因素。由于毗邻潮汐汊道，湾内宽广蓄潮区导致强劲落潮优势流，自然状态下潮滩及潮下带淤积缓慢．据２１０Ｐｂ和１３７Ｃｓ分析，近百年来长期平均沉积速率为０．５６～０．８１ｃｍ／ａ。但自６０年代以来，湾内大量围涂堵港，导致潮下带浅滩与深槽淤积加快。

黄、渤海海岸风沙地貌类型及其分布规律和发育模式

于1990-1994年，对黄、渤海海岸风沙地貌、风沙沉积、风沙灾害和土地沙漠化现象进行详细的外业调查、测量和填图。在此基础上，利用GIS技术原理，对海岸风沙地貌进行系统的分类研究，对海岸风沙地貌分布规律和发育模式进行较深入的探讨。结果表明，研究区风沙地貌、风沙灾害和土地沙漠化现象主要分布在冬、春季气候干旱、风力强而持久、砂源丰富的渤海海岸和山东半岛北岸的砂质海岸地区，海岸沙丘和风成砂地总面积达700多km2，海岸风沙地貌的发育模式受地貌背景、海岸带风场和砂源条件的控制。

长江水下三角洲的动力沉积

2002年9—10月在长江水下三角洲获取了163个表层样,综合粒度、有孔虫、介形类、有机碳以及CaCO3含量的资料表明,研究区明显分为两部分,即长江河口现代三角洲和晚更新世末期三角洲。根据表层沉积物的粒度特征,现代水下三角洲可以分为以黏土质砂和细砂为主的前缘斜坡区(A区)、以黏土质粉砂为主的前三角洲区(B区)和以砂-粉砂-黏土为主的三角洲向陆架过渡区(C区),呈现较为明显的粒径细化趋势,有机碳与黏土含量呈现明显的正相关,CaCO3含量的变化不大,从Pejrup图可以看出现代三角洲从A区到C区的动力递减变化。晚更新世末期三角洲(D区)粒径较粗,有孔虫和介形类的氧化壳含量较高,有孔虫和介形类的丰度和含量也较高,CaCO3的含量较高,与现代三角洲形成明显的对照。对比20世纪70年代和80年代的资料,近岸物质趋向粗化,北支水下沙脊发育,现代三角洲不断向外扩展,残留砂面积减少。50多年来河口来沙的减少已经引起整个现代三角洲物质粗化,现代沉积区沉降中心面积大幅度减少。

江苏盐城自然保护区滨海湿地生态系统的特征与健康设计

1 引言 本文所论及的滨海湿地指的是广义沿海滩涂湿地,不仅指全部潮间带,还包括潮上带和潮下带可供开发利用的部分,其作为新生的土地资源(有一定范围、面积),主要发育于潮滩—平原海岸与河流的三角洲地区。

基于分析模型的太湖悬浮物浓度遥感监测

悬浮物浓度是水质评价的一项重要指标,利用遥感技术准确获取区域面状水域悬浮物浓度信息,是遥感监测水质参数的一项重要任务。利用地面实测的14个样点的光谱数据,将2004年7月26日太湖TM数据的DN值,校正为遥感反射率,并利用Gordon模型和太湖水体固有光学特性,建立水体反射率模拟的分析模型,模拟水体R(0-),进而利用TM数据反演水体悬浮物浓度,并绘制太湖悬浮物浓度分布图。将悬浮物浓度反演的结果与14个样点的实测结果相比较,其中,有79%的样点的估计精度高于70%,有64%的样点的估计精度高于80%。

长江口枯季水动力悬沙特征与再悬浮研究

2004年2月13～22日枯季大小潮期间在长江口北港、口门及口外进行了水动力、悬沙浓度和盐度的全潮观测，并列数据进行分析，同时对研究区域的再悬浮／沉降通量进行计算。进向讨论长江口枯季水动力和再悬浮特征．结果表明，长江口外以潮流作用为主，但流速、悬沙浓度和盐度的分布和变化仍与径流作用有关，观测期间再悬浮现象不显著，北港内及口门处，径流作用较强，盐度较低，落潮流速大于涨潮流速，当流速较大时，底部再悬浮作用显著．计算结果表明，再悬浮通量的数量级为10^-3～10^-6kgm^-2s^-1，沉降通量为10^-9～10^10kgm^-2s^-1．

黄河海港地区潮滩地貌及其蚀淤变化

本文依据我们所获得的实地调查和定期监测资料,归纳和综述了黄河海港地区湖滩地貌的分类体系,全面而系统地分析和讨论了地貌动态的基本特征、发育规律、蚀淤变化趋势及其对港区的影响。

闽东滨海湿地景观分类体系与格局特征

以闽东沿海地区1993、2001、2010年遥感图像为分析对象,用3S技术和景观生态学方法将其湿地景观分为7类,并用景观格局指数分析该湿地3个不同时期的空间格局特征和变化规律。结果表明:水域景观在斑块面积和比例上占优势地位,形状稳定且连通性最好,为研究区域的基质景观;养殖场、建筑用地和农田在斑块面积、数量、密度上均有增长,水域、人工库塘、其他非湿地景观和潮间裸滩则呈下降趋势;建筑用地景观形状最为复杂,人工库塘的分离度和破碎化程度最大,潮间裸滩次之,且在相应指数上均高于同时期其他自然湿地景观,受到人为干扰最为强烈。

华南海岸动力地貌体系

华南海岸动力地貌可分为河口三角洲体系、溺谷体系、岬角-海湾体系、沙坝-澙湖体系、潮滩体系、珊瑚礁碟形沙岛-洼地体系、海峡冲刷槽-潮流三角洲体系等七类.本文将扼要阐述各类体系的外动力过程、侵蚀与堆积地貌及其演变的特征.

河口湾水动力环境对滩涂利用的累积响应——以珠江口伶仃洋为例

为揭示河口湾水动力环境对滩涂利用的累积响应过程,以珠江口伶仃洋河口湾为例,基于潮波数学模型和潮流数学模型,研究了1981年以来湾内进出潮量、分潮振幅和潮流流速的累积变化。结果表明:相对于1981年,2018年岸线条件下伶仃洋湾口断面涨落潮量累积减少4.9%~6.0%、内伶仃断面涨落潮量累积减少9.0%~12.8%、深圳湾断面涨落潮量累积减少17.8%、南沙断面涨落潮量累积减少5.0%~6.3%;伶仃洋M 2分潮振幅呈增加趋势,振幅增幅由南向北增加,潮波由南向北变形进一步加剧;伶仃洋最大可能潮差变化与M 2分潮振幅变化趋势一致,潮汐性质没有发生变化;伶仃洋潮流流速总体减小,西岸流速减幅高于东岸,湾顶附近流速略有增加。

华南海岸沙坝瀉湖型潮汐汊道口门地貌演变

华南海岸沙坝湖型潮汐汊道主要分布在小潮差岬湾海岸段。汊道口门基本地貌单元有口门深槽、落潮三角洲、涨潮三角洲、内弯沙嘴等，其形态特征与海岸动力及泥沙条件有关。汊道口门迁移、落潮主水道迁移、冲流坝和水道边缘坝向岸迁移和并岸，是汊道口门地貌演变的主要模式并具周期性特点。 湖港湾大规模围垦堵海或注入港湾的河流改道直接入海，这些人类活动可能导致汊道口门急剧变化和航行条件恶化而必须进行整治。

长江口崇明东滩冲淤演变分析

通过对崇明东滩水文、泥沙、地形等资料的分析，阐述1983--2003年崇明东滩冲淤演变过程。1．1983--2001年，崇明东滩淤涨延伸较快，Om以上各等高线大幅度向外扩展，沿正东向年均外移228～279m不等。潮滩面积稳定增长，3．5m以上面积增加最多，达65．2km^2，Om以上面积共增加8．4km^2。滩面淤高迅速，尤其是高潮滩，且有随高程的降低，淤高速率下降的趋势。2．2003年与2001年相比，崇明东滩Om以上面积增加4．2km^2，2．Om以上面积减少0．8km^2，3．Om以上面积年均增长率下降。3．人类活动（如围垦）对崇明东滩的演变产生重要影响。流域来沙量大幅减少对潮滩演变的影响有待于进一步研究。