长江口滨岸湿地无机氮界面交换通量量算

基于3年长江口滨岸湿地沉积物-水界面无机氮季节性交换通量连续实测数据,建立无机氮界面交换通量空间插值模型与量算模型,对无机氮界面交换通量季节性空间分布特征、滨岸湿地不同岸段无机氮季节性界面交换总通量量算等研究。结果表明:修正GIDS插值模型在无机氮界面交换通量空间插值预测过程中精度明显优于IDS方法,而略优于普通Kriging方法;长江口滨岸湿地沉积物-水界面无机氮交换通量空间分布在不同季节表现出复杂的空间分异特征;利用修正GIDS插值模型对长江口滨岸湿地无机氮交换通量进行空间插值过程中,为提高通量量算模型精度,应采用1.2'×1.2'的空间尺度为最佳;长江口滨岸湿地无机氮界面交换总通量量算表明,长江口滨岸湿地在春季向水体释放无机氮,是水体无机氮的释放源,释放量为1.33×104t,夏季、秋季和冬季表现为净化水体中无机氮,是水体无机氮的吸收汇,分别净化无机氮量为4.36×104t、6.81×104t和2.24×104t,全年总体表现为净化水体中无机氮,净化量为12.1×104t;长江口多年水体中无机氮通量多项式拟合分析得出,2002～2004年3年长江口水体中无机氮通量平均值为52.6×104t,滨岸湿地对长江口水体中无机氮的年均净化率达23.0%。

基于COM技术的长江口滨岸湿地环境信息系统开发

根据长江口滨岸湿地环境保护工作的实际需求,采用MapObjects组件技术,以VisualBasic为开发平台,构建了长江口滨岸湿地环境信息系统(Yangtzeestuarytidalwetlandenvironmentalinformationsystem,简称YETWEIS),实现了对长江口滨岸湿地环境信息的显示、编辑、查询检索、信息统计、空间分析、专题决策图编制和环境质量评价分析等功能。同时对系统采用的关键技术-COM技术、系统安全维护、数据库链接、数学建模、数据挖掘技术进行了深入分析。

基于地面约束的滨岸湿地微地貌LiDAR检测研究

应用激光雷达数据生产高精度的数字地面模型,可为滨岸环境的研究提供精细的微地貌数据。提出用地面特征约束斜率分割区域,对陆面点采用小角度多重迭代分割,提取沟槽特征的方法;设计了一个综合应用斜率分割、密度和反射强度分割、高度分割来提取水下地形、出露沙洲、有水沟槽地等地面特征的技术方案。以佛罗里达州西海岸C itrus County滨岸地带作为研究区域,根据滨岸湿地地面要素在激光雷达点云中的特征,将其划分为滩涂、沟槽、出露沙洲、浅水水下地形,建立了的微地貌地面模型。通过对地面的拟合度检验以及光学影像目视解译对比,证明所采用的分割方法与常规建模方法相比,能更有效的处理地面破碎和水域环境下的点云分割工作,提高了DEM建模精度。

西太湖河网区恢复与退化河岸带湿地生态及水环境功能比较

对西太湖平原河网区严重退化的河岸带湿地进行恢复的基础上,开展了恢复后湿地和退化湿地内植物群落物种多样性,生物量,植物干物质体内氮、磷含量,湿地水体中悬浮物含量、氮、磷营养物质浓度以及恢复后湿地内反硝化作用等湿地生态和水环境功能方面的比较研究。结果表明:(1)已恢复湿地群落结构趋于完整,物种多样性指数值较高,一般在1.7～3之间,均匀度在0.5～0.9之间波动。退化湿地物种丰富度低,多样性指数值较低,分别在0.3～1.5(H′),0.15～0.65(J)之间波动。在水花生(Alternanthera philoxeroides)入侵的群落内,种类稀少,且分布极不均匀,仅在0.3～1(H′)和0.1～0.3(J)之间波动,群落结构严重退化。(2)在植物生长旺盛期,1m2湿地内的芦苇(Phragmites communis)、香蒲(Typha orientalis)及茭草(Zizania latifolia)分别为42,18株和17株。其在湿地内的生物量分别为:4692,5142kg和2182kg;(3)上述物种单位干物质中的氮、磷平均含量分别达到2.88mg/g和2.09mg/g;沉水植物作为滨岸带湿地群落结构的重要组成部分,不仅具有高的生物量,而且吸收氮磷能力强,单位干物质氮、磷含量分别达到7.27mg/g和4.14mg/g;(4)植物对水体及沉积物中可溶性氮、磷的有效吸收以及颗粒态磷的自然沉降作用,使得上游来水中的总氮浓度流经湿地时,降至0.15～0.89mg/L之间,平均下降了85%;总磷浓度则由进水时的0.248～0.598mg/L,降至出水时的0.002～0.083mg/L;(5)滨岸带湿地对河水中悬浮物的有效拦截、滞留和吸附作用,使得入湖河水中的悬浮物含量降低了90%以上;(6)在高温缺氧的环境中,滨岸带湿地表现出较强的反硝化作用,且由河心向河岸逐渐增强的趋势。近河心处测定的N2O通量为0.034～0.068之间,到河岸处升至0.046～0.089。反硝化作用是削减水体中氮负荷的有效途径。

崇明东滩湿地CO_2、CH_4和N_2O排放的时空差异

通过静态暗箱—气相色谱法研究了长江口崇明东滩四类典型湿地(围垦湿地、高潮滩、中潮滩和低潮滩)CO2、CH4和N2O排放特征及影响因素。结果表明,在生长季尺度下,CO2、CH4和N2O均以排放为主;在昼夜尺度下,CO2和CH4在夜间排放量大于白昼排放量,而N2O的排放高峰出现在下午;在潮水退去、潮滩暴露初期,CH4和N2O有大量排放,CO2正好相反。崇明东滩温室气体排放通量自岸向海有明显的梯度变化,总体趋势是越近岸通量值越大。观测与实验表明,温度、潮汐、土壤理化性质、植物和土地利用变化都对温室气体排放通量有明显的影响,其中滨海潮滩湿地特有环境因子潮汐以"淹没—暴露"光滩沉积物的方式控制温室气体的排放。