长江口九段沙湿地不同生境中大型底栖动物群落结构特征分析

2004年10月至2005年1月对九段沙湿地大型底栖动物的群落分布特征及环境因子进行了调查。选取6种主要生境的57个样方,分析大型底栖动物的种类、密度、生物量、多样性指数及均匀度指数等群落特征。共记录到28种大型底栖动物,主要由甲壳动物、环节动物、软体动物及昆虫幼体组成,优势种为谭氏泥蟹(Ilyrplaxdeschampsi)、光滑狭口螺(Stenothyraglabra)、堇拟沼螺(Assimineaviolacea)、绯拟沼螺(A.latericea)和霍甫水丝蚓(Limnodriuhoffmeisteri)。6种生境类型中以低潮位光滩大型底栖动物种类最为丰富,但其密度最低;海三棱藨草(Scirpusmariqueter)带底栖动物密度最高,并且其均匀度与其他生境存在显著差异;互花米草(Spartinaalterniflora)带下底栖动物的种类组成与其他生境有一定差异,但种类数、密度和多样性处于平均水平,总体群落结构没有显著差异。

九段沙湿地植被群落演替与格局变化趋势

长江口新生湿地九段沙由上沙、中沙和下沙三部分组成。2004年对湿地植被群落的演替与格局变化进行了研究。结果表明，九段沙湿地植被群落由芦苇（Phragmites australis）、互花米草（Spartina alterniflora）、海三棱蔗草（Scirpusmariqueter）和蔗草（S．triqueter）构成。芦苇和互花米草生长于潮滩高程，海三棱蔗草和蔗草生长于低潮位。1998--2004年，上沙植被覆盖面积年平均约增长17％，中沙22％，下沙38％～39％，植被群落处于快速增长演替状态，这可能与沙洲发育速度有关。由于在中沙、下沙人为种植过外来物种互花米草，其增长速度最快，覆盖面积占九段沙植被总面积的比例从1998年不足1％上升到2004年的22％，地上部分总生物量的年平均增长率为79．79％，互花米草对蔗草．海三棱蔗草的竞争压力较大。鉴于互花米草对九段沙的影响尚无定论，本文提出了初步的植被管理措施。

九段沙湿地植被时空遥感监测与分析

收集了研究区近20年以来的陆地卫星影像,结合以往实地调查资料,探讨了九段沙湿地优势植被群落多光谱遥感的分类方法,并对分类结果进行了现场校核,得出(1)多光谱遥感数据能够区分海三棱藨草与芦苇、互花米草植被群落;(2)季相变化的多光谱遥感数据可进一步区分芦苇与互花米草。分析了自20世纪80年代以来九段沙草滩及优势植被覆盖的时空变化,基本分为两个阶段80年代至1999年的自然演替阶段,2000年至今的人工干预阶段。结果表明(1)自然演替阶段。0m以上潮滩面积自然淤涨平均每年3.6km2;草滩平均每年增长1.2km2;芦苇仅出现于上沙的中部(除中沙1997年人工种植芦苇和互花米草外),其余均为海三棱藨草并占整体植被的80%以上,湿地自然演替速度相对较慢。(2)人工干预阶段。0m以上潮滩面积自然淤涨平均每年8.2km2,比自然淤涨速度快一倍以上;草滩平均每年增长7.86km2,增长速度远超过自然演替阶段;中沙人工引种的芦苇和互花米草群落扩散迅速,其覆盖占中下沙草滩的53.70%,其中互花米草扩散速度远快于芦苇,在中、下沙上占据了优势地位,而先锋植被海三棱藨草所占比例显著下降。

九段沙湿地鸻形目鸟类迁徙季节环境容纳量

根据对九段沙湿地2005年春、秋季食物资源调查来计算迁徙期鸻形目鸟类的环境容纳量。结果表明，九段沙湿地春季食物总量为4541．20kgAFDW（去灰分干重），秋季为2279．64kgAFDW，按鸻形目鸟类有效栖息生境计算，春季鸟类可利用食物资源量为3429．03kgAFDW，秋季为1700．92kgAFDW。通过鸟类体型类群分类（根据去脂净重、基础代谢率和体长）和能量消耗模型可以得出，九段沙湿地迁徙季节总食物量理论上可维持的鸻形目鸟类最大数量约为春季350万只，秋季175万只。按有效生境计算，春季约为260万只，秋季约为130万只。考虑到食物取入率的影响，九段沙湿地实际可容纳约13～26万只鸟类。根据地理信息分析可知，高潮位期有效栖息地的缺乏可能是限制鸟类数量达到估计上限的主要原因，建议在不危害保护区生态安全的前提下，开辟一些隐蔽性强的裸地和浅水塘，以提高鸻形目鸟类对九段沙湿地资源的利用率。

长江口九段沙湿地土壤有机碳及微生物陆向分布

通过分析九段沙湿地土壤有机碳及微生物因子的陆向分布,研究了土壤有机碳的空间差异性及其与土壤微生物因子的相互关系。结果表明,九段沙土壤有机碳的陆向分布具有显著差异(P<0.05),随着高程上升,其含量整体呈现增大趋势,互花米草区/芦苇混合区最高(9.18g·kg-1);土壤微生物因子的陆向分布与土壤有机碳相似,且与土壤有机碳含量呈显著正相关关系(P<0.01),其中以土壤微生物呼吸和土壤脱氢酶最为明显;互花米草的引种及蔓延,增加了区域土壤有机碳含量,也增强了土壤微生物活性。

持续收割对上海九段沙湿地芦苇生长特征、生物量和土壤全氮含量的影响

为揭示长期芦苇(Phragmites australis)收割对芦苇湿地的影响,对上海九段沙湿地芦苇10 a持续收割区与天然未收割区芦苇生长特征和生物量以及土壤全氮含量进行比较研究。结果表明,芦苇收割能够显著促进芦苇秆密度的增加(P<0.05),但对芦苇秆高和秆径无显著影响。收割区芦苇地上生物量显著高于未收割区(P<0.05),但地下生物量却显著低于未收割区(P<0.05)。芦苇收割不但能够显著降低表层(0～5 cm)土壤全氮含量,而且还能影响土壤全氮含量的垂直分布。收割区不同深度(0～50 cm)土层全氮含量均低于未收割区,其中0～10 cm和>10～20 cm土层收割区和未收割区间差异均达显著水平。此外,未收割区土壤全氮含量随土层深度的增加而降低,而收割区中浅层(0～20 cm)土壤全氮含量低于其他土层。因此,长期芦苇收割能够影响芦苇地上和地下生物量的分配,并降低芦苇湿地土壤全氮含量。应考虑采取更合理的收割策略。

长江口九段沙湿地的鱼类资源及其保护价值

九段沙湿地是长江口新生成的沙洲,有鱼类128种,分隶于18目48科。其中河口性和近海性鱼类各约占1/3,淡水鱼类1/5,沿岸性和江海洄游鱼类各约占1/10。鱼类区系处于长江下游至东海的过度类型。在这些鱼类中,成鱼体长不足20cm的小型鱼类约占总数的1/4;体长超过50cm的大型鱼类只约占1/10,中型鱼类超过3/5。几乎没有以浮游植物为主食的鱼类,凶猛鱼类也仅几种,大多数以底栖生物、有机碎屑或浮游动物为主食。除河口和洄游性鱼类,其他生态类群的出现有明显季节性。九段沙鱼类不仅具有很强的物种多样性、河口代表性和生态类群多样性,还包含着5种国家级保护动物。保护所产生的感染力,不仅局限于长江河口本身,还影响到整个长江以及东海北部和黄海南部沿海的鱼类资源。

基于垂直植被指数的湿地植被类型提取研究——以长江口九段沙湿地为例

针对潮滩湿地植被的特点,利用2005年5月7日的SPOT 5数据,结合自动提取土壤线算法和近红外-红外二维光谱特征空间,获取土壤线参数,并利用垂直植被指数对九段沙湿地典型试验区进行植被信息提取。计算结果表明,土壤线计算方法简单可靠,利用垂直植被指数进行分类其精度达到86.5%,相比最大似然分类方法提高了5.7%。

基于遥感的九段沙湿地DEM构建及动态变化分析

对九段沙湿地1987年、2001年和2004年多个时相的Landsat遥感影像提取了多组水陆边界点,并依据四周4个潮位站的潮位观测值,用距离倒数权重法计算了各组边界点的高程。结合相应年份长江口海图九段沙区域的水深数据,构建了九段沙湿地3个年份的数字高程模型。统计时比分析结果表明,目前九段沙湿地0 m线以下部位的淤积速度显著下降,-6 m线部位已开始蚀退;另一方面,0 m线及以上湿地部位的淤积速度仍有所加快。

九段沙湿地水域典型污染物的分布格局与动态

2015-2017年监测了九段沙湿地水域典型污染物COD、无机氮、总氮(TN)、活性磷(AP)、石油烃和重金属。结果表明:九段沙湿地石油烃属于点源排放,重金属含量很低,其它典型污染物含量在长江口上游高于下游,落潮时高于涨潮时,低平潮时高于高平潮时,枯水期高于丰水期,秋冬季节高于春夏季节。九段沙水质好于黄河三角洲湿地,但整体污染比较严重。九段沙湿地污染物主要来自上游,湿地对污染物具有一定的截留作用。

基于PSR模型的九段沙湿地生态系统健康评价

以长江口九段沙湿地为例,运用湿地生态系统健康理论和压力-状态-响应(PSR)模型对湿地生态系统的健康进行了诊断评价。首先从湿地面临的压力、生态系统现状以及相应的管理对策等3个层面选取了30个评价指标,构建了九段沙湿地生态系统健康的评价体系。然后通过定量与定性相结合将指标分为5个等级,最后运用综合指数法对九段沙湿地生态系统健康综合指数进行计算。结果表明,九段沙湿地健康综合评价指数为0.77,处于健康状态。同时,九段沙湿地目前所面临压力的评价值为0.707,尚处于能够承受的范围,其主要压力来自于渔业资源无序过度捕捞、外来物种入侵、环境污染、长江来沙量锐减等方面。

褐家鼠挖掘活动对上海九段沙湿地植物群落与土壤水盐的影响

上海九段沙是长江口的新生岛洲,目前处于草本植物群落演替阶段。为了探讨登岛褐家鼠的挖掘活动对九段沙湿地植物群落与土壤水盐的影响,我们调查了褐家鼠洞穴区的植物盖度、密度、高度、重要值、物种丰富度、物种均匀度、物种多样性、表层土壤含水量和电导率等与对照区的差异;同时,通过调查褐家鼠洞穴与潮沟在空间位置上的关系探讨了褐家鼠的栖息地选择策略。结果表明:在单一芦苇群落中,洞穴区芦苇的高度和盖度显著低于对照;在芦苇和海三棱藨草混合群落中,洞穴区芦苇的密度、相对密度、重要值和群落总盖度显著低于对照,而洞穴区海三棱藨草的密度、盖度、相对密度、相对高度和重要值显著高于对照;在碱菀和互花米草优势群落中,洞穴区碱菀的相对密度、相对盖度、重要值和群落的物种多样性指数显著高于对照,而互花米草的密度和盖度、芦苇的盖度、高度和相对盖度以及群落总盖度显著低于对照。距洞穴区中心区域洞口不同距离梯度的表层土壤含水量和电导率差异均显著。褐家鼠偏向于将洞穴营造在邻近潮沟处,这有利于提高褐家鼠在九段沙湿地的适应能力。褐家鼠的挖掘活动有利于增加碱菀和互花米草优势群落的物种多样性,会降低植物群落总盖度和表层土壤的水盐含量,对九段沙湿地植物群落的组成与演替具有重要影响。

1996—2020年长江口九段沙湿地植被覆盖对潮沟演变规律的影响

长江口九段沙湿地是国家级自然保护区,认识植被覆盖与潮沟网络间的关系对保护九段沙湿地意义重大。基于长时序Landsat和HJ-1A多光谱图像,提取并分析长江口九段沙湿地潮沟和植被覆盖度数据。结果表明:①1996—2020年间,潮沟总长度以每年11.71 km速度增加,植被覆盖面积以每年4.79 km^(2)速度增加,至2020年潮沟等级最高为四级;②历年潮沟分布特征变化与高植被覆盖度区域密切相关;③各级别潮沟中,一级潮沟对潮沟网络的平均归槽水流长度影响最大,而不同植被覆盖参数中,植被覆盖面积影响最大;④平均归槽水流长度与植被覆盖面积符合指数函数关系,随着植被覆盖面积的增大,平均归槽水流长度逐渐减小,即潮沟网络排水效率增大。

九段沙湿地生物多样性和保护管理对策

九段沙湿地是长江中最年轻的冲击型河口型湿地,是东亚陆地、长江口和东海三大生态系统的交汇处,又是东亚——澳大利亚鸟类迁徙的重要通道。分析了九段沙湿地的价值及保护管理中面临的问题,提出了湿地生态保护和资源利用、保护区执法管理、建立湿地保护基金等具体的保护对策。

海上溢油事故对九段沙湿地保护区影响研究

临港海上风电场位于长江口与杭州湾交汇的海域,水文条件复杂,且周围航道纵横交错。为研究该海域船舶碰撞发生溢油事故对国家级九段沙湿地自然保护区的影响和对策措施,在二维水动力模型的基础上,采用MIKE21(SA)模块建立了二维溢油运动分析模型。针对不同水文、气象、海洋条件下的3种典型工况,利用所建模型对溢油运动进行了模拟分析。分析结果表明,不同风向和风速对油膜漂移轨迹以及覆盖面积有影响;在3种工况下,18.5 h内油膜均还未到达九段沙湿地自然保护区附近。在这一时间内,如及时采取油膜阻拦、吸附和消解措施,可避免对九段沙湿地自然保护区造成影响。

上海九段沙湿地国家级自然保护区生态系统服务价值评估

上海九段沙湿地国家级自然保护区是长江口受到人类干扰最少、生态系统相对处于原生状态的湿地,在分析九段沙湿地生态系统特征和服务基础上,构建了生态系统服务价值评估指标体系,利用上海市第二次湿地资源调查(2011—2013年)成果及其他数据资料,应用市场价值法、影子工程法、成果参数法等方法,评估了九段沙湿地生态系统服务价值,结果表明,九段沙湿地自然保护区生态系统服务总价值约409638.92万元,单位面积价值为10.04万元/(hm2·a),供水蓄水、大气净化、防风消浪等调节服务价值最高,分别占总服务价值的28.9%、25.9%、21.8%,对长江口海域资源环境及生物多样性保护等具有重要调节功能。

南槽航道治理一期工程对长江口九段沙湿地生态变化的影响

为探究南槽航道治理一期工程对长江口九段沙湿地生态变化的影响,于2017、2019、2020年对九段沙湿地附近水域的非生物因子和生物因子进行调查。通过对比施工前后九段沙湿地区域水动力条件、水质、沉积物的监测数据,研究工程对非生物环境的影响,并采用生物多样性分析、遥感解译等手段分析工程对生物因子的影响。结果表明,区域水动力条件、水质和沉积物因子在施工前后存在一定波动,但无显著变化;浮游、底栖生物多样性有所增加,植被面积呈逐年扩增趋势,说明南槽航道一期工程的实施不会对九段沙湿地生态现状产生显著的不利影响,且对湿地多样性的增加起到一定的积极作用。

上海九段沙湿地渔业资源与管护对策

九段沙湿地是典型的河口滩涂型湿地,对长江和东海渔业资源有重要的影响。2014-2016年对九段沙湿地的江亚南沙、上沙、中沙、下沙进行了12次调查,共捕获鱼类14 208尾,98种,分别隶属于19目40科;江亚南沙、上沙、中沙、下沙鱼类组成存在差异,鱼类物种多样性和物种丰富度均表现为:秋季>春秋>夏季>冬季,优势种有鮻Liza haematocheila、斑尾刺虾虎鱼Acanthogobius ommaturus、棱鮻Liza carinatus、四指马鲅Eleutheronema tetradactylum、中国花鲈Lateolabrax maculates,河口性鱼类占绝对优势。研究表明:九段沙湿地渔业资较丰富,具有长江口鱼类区系特征,但渔业资源呈下降趋势。根据九段沙湿地渔业资源现状,提出了管护措施及对策建议。

上海九段沙湿地大型底栖动物群落调查及管护策略

2014年2月至2015年11月,对九段沙湿地的潮间带进行了大型底栖动物取样调查。设置了江亚南沙、上沙和下沙3个采样断面,分离、鉴定出底栖动物28种,隶属于4门7纲。优势物种有短腿水叶甲、河蚬、谭氏泥蟹、中国绿螂和缢蛏等。大型底栖动物平均密度和生物量分别为94.96 ind/m2和26.74g/m2。分析了九段沙湿地的大型底栖动物资源现状,并提出了改善措施及建议。

上海九段沙湿地国家级自然保护区

上海九段沙湿地地处长江与东海的交汇处,于上世纪50年代初显露出水面,位于东经120°46′至122°15′,北纬31°03′至31°17′之间,东西长46.3公里,