What Is the Convenience of Treating a Wetland as an Agricultural Area?

The Gelsari and Lentini marshes, in east-central Sicily, are wetland under heavy anthropogenic pressure. This area is regularly subjected to water withdrawals and agriculture is practiced. Periodic bird census activities had been conducted in this area between 2016 and 2022 with collected data being supplemented with the data from a previous survey conducted between 2010 and 2016. During the censuses, numerous photographs were collected, which were later used for counts. In total, 121 surveys were carried out, with visits occurring approximately 20 times per year, covering all seasons. The data collected, both from bibliography and unpublished observations, were organised in table. 120 species and subspecies have been reported, 41 of which are in Annex I of the Birds Directive. Between 2021 and 2022, a water column measurement was taken in a central area of the Lentini marsh and compared with rainfall data in the area. It was found that water removal, occurring in both marshes in different modes, produced different effects on habitat conservation. Of the two marshes, Lentini is the one in which the existing favorable conditions in its most depressed areas, located below sea level, have allowed for the adequate conservation of the wetland. This environmental improvement having occurred with respect to the previous period has restored to the marsh its historically recognized possibility of not drying up completely during the summer period, allowing permanence of numerous birds. The obtained results suggest total elimination of agriculture and discontinuation of water withdrawals in the Lentini marsh as well as regulation of withdrawals in the Gelsari marsh.

Analyses on Temporal and Spatial Variation Characteristics of Erosion and Deposition in the Front Edge of Salt Marsh Wetland

Taking Yancheng Nature Reserve Salt Marsh as the research object,the remote sensing images from 2005 to 2020 were interpreted by using remote sensing and geographic information system technology.In this paper,the temporal and spatial variation characteristics of erosion and deposition in the front edge of salt marsh wetland were analyzed.The influence of sea level rise on the annual change of salt marsh area was analyzed.The characteristics of flow and sediment movement in salt marsh and the causes of erosion and deposition in front of salt marsh were analyzed.The results showed that:(1)During 2005-2007,the sea level was relatively low,and Spartina alterniflora in salt marsh expanded to the sea.Since 2007,the front edge of salt marsh wetland has coexisted with erosion and deposition.From 2008 to 2010,the front edge of salt marsh wetland once again showed a trend of comprehensive deposition to the sea side.From 2010 to 2012,the erosion of salt marsh wetland was serious.From 2012 to 2020,the front edge of salt marsh wetland in the range of 9 km south of Xinyang estuary was eroded.(2)The correlation analysis was carried out between the area of salt marsh wetland and sea level rise.Spartina alterniflora is easily affected by sea level change,owing to it having a low ecological niche.With the rise of sea level,the area of salt marsh has been decreasing since 2013.(3)In the front sea area of salt marsh wetland,the maximum velocity of the ebb and flood can reach the threshold velocity during the spring tide.The sediment starts to move at water depth of 10 m under wave actions.Owing to wave stirs up sediment and current transports the sediment,resuspended sediment causes the erosion of marsh-edge scarps.

Discovery and features of vertical zonations of tidal salt-marsh foraminifera in Jianchuan, North Jiangsu Province, China

Through densified surface sampling of foraminifera and accurate elevation measurement a-long three transect lines in open-coast tidal salt-marsh of Jianchuan, particular salt-marsh foraminifera assemblages were found. The salt-marsh foraminifera assemblages are distributed in well-defined vertical zonations with respect to elevation and closely parallel marsh floral zonations. At the top of the vertical zonation all foraminifera disappear abruptly which are accurately located at the highest high water datum. This distribution pattern can be used to relocate former sea levels accurately (to an accuracy of within ±5 cm). A modern regional criterion of foraminifera for relocating the former sea levels in high resolution in our country is provided, and deficiencies of studying the vertical zonation only in sheltered coast salt-marsh abroad are filled up.

渤海湾海面变化

【研究目的】海面上升,是渤海湾泥质海岸带地区全新世海陆变化最主要的影响因素。通过重建海面变化历史,有助于预测今后的变化趋势。【研究方法】全球基于实际调查的建模研究,恢复了过去数万年来较高分辨率的海面变化历史、分析了导致这种变化的各类分量的贡献。我们通过地区性相对海面变化研究,着重对地区性和区域性分量或做了定量评估、或进行了半定量推理分析,并做了具体的案例研究。【研究结果】这些研究表明,距今10~7 ka时全球海面平均上升速率是~9 mm/a,同期渤海湾西岸相对海面平均上升速率是~5.6 mm/a。这一较快的上升造成了包括渤海湾在内全球沿海平原海岸线后退(以及渤海海盆-渤海湾可能的数道沿岸堤被淹没)。但是,7 ka至今,全球与冰融水等效海面(ice-equivalent sea level,ESL)的平均上升速率降至~0.64 mm/a;5 ka以来,甚至不再上升。7 ka以来,渤海湾西岸相对上升速率是~0.46 mm/a;5.5 ka之后,进一步减弱到~0.18 mm/a。上述全球和渤海湾西岸海面变化,显示出明显的“二段式”上升特点。以~7 ka为转折点:之前与之后的上升速率相差一个数量级。对于渤海湾西岸而言,叠加在这个长达~7000年的明显减速但仍缓慢上升背景上的,是均衡掀升分量与下沉(新构造下沉+沉积自压实下沉)分量的相互抵消。于是,全球性海面的缓慢上升、区域性均衡调整造成的掀升与局地下沉,这三者的复杂博弈,形成了长达~7000年的、经常受高潮水影响的渤海湾西岸障壁岛型贝壳堤-潟湖盐沼洼地周期性交替的沿海地形地貌格局。1870 CE至今的150余年间,全球海面平均上升速率~1.7 mm/a,近10余年来更加速至3.7 mm/a,渤海湾同时期I堤海岸线向海侧的前凸岸段平均蚀退1~3 km。【结论】我们推断1870CE以来的全球气温上升-海面上升与渤海湾同时期海岸线蚀退可能具因果关系。21世纪全球变暖及因此引起海面~6~8 mm/a上升的预测,是1870 CE至今全球加速升温-海面加速上升的必然延续。从地质学角度,这将导致渤海湾今后的“可容空间”逐步增加,为海岸线-潮间带蚀退、盐沼湿地退化提供条件,从而将可能导致持续了~7000年的贝壳堤障壁岛-潟湖盐沼地貌过程的终止,转入与7 ka之前相似的海面上升加速时的沿岸堤-沿海低地模式。以上基于全球研究及渤海湾实际调查结果做出的推断,将对渤海湾泥质海岸带的中长期发展产生影响。

我国苏北建川潮汐盐沼有孔虫垂直分带的发现和特征

通过三个断面加密有孔虫表层采样和精确高程测量 ,发现建川开敞型盐沼存在特征性盐沼有孔虫组合 ,这些组合与盐沼植被带相应 ,受高程控制 ,有明显的垂直分带 ,垂直带顶面即最高高潮位以上有孔虫突然消失 .这个有孔虫垂直分布模式可高精度地恢复古海面 (精度最高可达± 5cm) .该研究为我国高分辨恢复古海面提供了一个地区性的现代有孔虫标尺 ,同时该工作也填补了国外仅局限于研究隐蔽型海岸盐沼有孔虫垂直分带的不足 .

绿色海堤的沉积地貌与生态系统动力学原理:研究综述

绿色海堤是传统结构工程与海岸生态系统共同组合而成的新型海堤,用以应对未来海面上升、风暴加剧给低地海岸防护带来的挑战。需解决的问题主要有海岸生态系统消浪过程及生态系统在海堤体系中的配置方式。理论分析、现场观测、物模数模所获结果表明,海岸生态系统确有显著的消浪功能:1)陆架泥区消浪,其机制以再悬浮和浮泥运动为主,底部摩擦为次;2)潮滩下部的粉砂细砂滩底部摩擦和推移质运动共同造成波能耗散,而上部的泥滩则以再悬浮和悬沙输运为主;3)在盐沼、红树林、海草床等由植被构成的生态系统,植物通过形态阻力、茎秆运动来阻滞水流、耗散波能,其效能高于沉积物床面对波能的耗散;4)生物礁主要有珊瑚礁和牡蛎礁,其消能作用主要通过床面摩擦和波浪破碎,效能较高,尤其是在风暴期间。生态系统如何成为海堤的有机组成部分,尤其是侵蚀型海岸的生态位修复和绿色海堤整体设计,还需进一步研究相关的科学问题:与硬质工程结合的盐沼-牡蛎礁的适应性生物学;未来环境变化条件下生态系统的稳定性;绿色海堤生态系统空间配置及其与风暴事件的时间尺度匹配;基于均衡剖面理论的海堤形态优化。

利用盐沼泥炭重建长江三角洲北部全新世中期海平面

根据对长江三角洲北部海安地区4个钻孔标志性沉积物（潮上带盐沼泥炭、高潮滩沉积）的年龄测定和高程测量，以及沉积物压实沉降量的分析研究，重建了本研究区全新世中期8.1～7.3 cal kyr BP和5.6～5.4 cal kyr BP的相对海平面位置。结果显示，8.1～7.3 cal kyr BP海平面缓慢上升1.46m，上升速率仅为0.2cm/yr，与三角洲南部全新世早期海平面的快速上升（2cm/yr）形成鲜明对比，验证了冰盖控制下的全球海平面阶段性波动上升模式。对比长江三角洲地区海平面曲线发现，三角洲北部海平面曲线较南部低5～6m，长江三角洲海平面曲线与世界各地海平面曲线也存在明显差异，分析认为主要是由长江口地区的差异性沉降和中国东部边缘海的水均衡作用两个因素引起的。

重建沿海韧性——旧金山湾盐沼修复及其启示

潮洪灾害、海平面上升已促使沿海城市由"抵御"向"适应"转变。通过修复盐沼提高海岸防护的韧性,已被认可是一种有效的适应对策。选取旧金山湾为案例,基于文献和实地调研,探究城市盐沼修复的实践路径和设计方法。研究表明,适应性管理是旧金山湾三代修复实践得以不断优化、发展的关键,帮助制定、调整目标和方法,弹性应对不确定性;旧金山湾通过发展修复设计导则,加速盐沼修复,促进形成更自然的盐沼;并修复过渡区,提供盐沼向内陆迁移的空间,缓解海岸挤迫。最后,提出中国河口海岸城市实施盐沼修复的可借鉴之处,推进海岸防护措施向基于自然的途径转变。

利用泥炭重建长江三角洲南部地区15kaBP以来的海平面波动

通过分析分布于长江三角洲南部的58个海平面标志性沉积物(包括基底盐沼泥炭、基底盐沼泥炭质泥、植物碎屑层和高潮滩沉积)的年龄校正和高程数据,重建了长江三角洲南部地区15Cal kaBP以来的相对海平面波动曲线。结果显示14k^12kaBP、10k^8kaBP为海平面快速上升期,海平面上升速率平均达1m/百年;距今8k^6kaBP海平面呈现缓慢上升态势,海平面逐步接近甚至达到现今海平面位置,5kaBP海平面在小幅度的波动中趋于稳定。长江三角洲全新世海平面波动呈现阶梯式上升模式,冰川、冰盖活动是其主要控制因素。

淤积刺激下滨海湿地植物根系吸水及土壤水分变化

基于HYDRUS-1D模型,研究滨海盐沼湿地中泥沙淤积和地下水位对滨海互花米草根系吸水及土壤水分变化的影响。结果表明:地下水位为0 cm时,泥沙淤积对土壤含水率沿土壤深度的分布无影响;地下水位为-14 cm时,互花米草根系生长的土壤含水率相对略低,受到泥沙淤积的轻微影响;地下水位为-28 cm和-42 cm时,泥沙淤积促进互花米草根系吸收土壤表层的水分,加快淤积层土壤水分的消耗,进而改善土壤淤积层的通气条件。在泥沙淤积刺激下,互花米草根系主要吸水区域往淤积层方向垂直上移。

长江口典型盐沼植物对持续淹水胁迫的响应

以长江口滨海湿地典型盐沼植物海三棱藨草(Scirpus mariqueter)、芦苇(Phragmites australis)和互花米草(Spartina alterniflora)为研究对象,通过人工模拟潮汐控制实验,比较了不同持续淹水时间处理(3 h·d^(-1),4 h·d^(-1),5 h·d^(-1)和6 h·d^(-1))对三种盐沼植物存活、营养生长及繁殖的影响,从而比较未来海平面上升情景下,本地物种海三棱藨草、芦苇及外来物种互花米草对持续淹水胁迫的适应性.研究结果表明:(1)三种长江口典型盐沼植物的存活率随着日均持续淹水时间的延长呈下降趋势,持续淹水大于3 h·d^(-1)时,三种植物的存活率由高到低依次为:互花米草>海三棱藨草>芦苇;(2)三种植物的株高及生物量累积量均随着日均持续淹水时间的延长呈先增加后下降的趋势,持续淹水为4 h·d^(-1)时,株高均达到最大值;持续淹水分别为4. 84 h·d^(-1),4. 55 h·d^(-1)和3. 67 h·d^(-1)时,三种植物的地上生物量累积量达到最大值;(3)三种植物的繁殖状况受日均持续淹水时间的延长影响(P <0. 05),三种盐沼植物的分蘖数随淹水时间处理延长呈先增加后下降的趋势,在持续淹水4 h·d^(-1)时分蘖数达到最大值;而结穗率则表现为随着淹水时间的持续增加呈逐渐下降的趋势;(4)外来入侵物种较本地物种对于持续淹水胁迫具有更强的耐受性,未来海平面上升将加剧对本地物种海三棱藨草和芦苇的影响.研究结果为探讨全球变化对滨海湿地生态系统的影响提供了理论依据,并为长江口滨海湿地保护、修复和管理提供了数据支撑,具有重要的意义.

基于海平面影响湿地模型的海平面上升影响海岸湿地景观研究

科学客观评估海平面上升对海岸生态环境带来的风险是实现合理利用和开发海岸资源的关键。运用海平面影响湿地模型(SLAMM)定量模拟预测近期(2017—2030年)、中期(2017—2050年)和远期(2017—2100年)海平面上升3个不同阶段对广州海岸湿地景观空间分布和面积变化的影响,并对其生态系统服务价值变化进行定量评估。结果显示:1)近期海平面上升导致海岸湿地空间分布呈显著破碎化趋势,中期和远期的影响相对趋于稳定;2)盐沼、芦苇沼泽和红树林面积减少量变化显著,河口水域面积持续扩大,滩涂面积出现波动性变化;3)生态系统服务价值总量呈现“减少(近期)—增加(中期)—减少(远期)”的波动性变化特征,但最终总量减少,减少约435492.59万元,其中渔业生产和教育科研价值减少量变化显著,污染净化价值增加量变化显著,干扰调节价值波动性变化显著。

基于Landsat像元级时间序列的海岸带盐沼植被分类

盐沼是最具生态价值且最为脆弱的生态系统之一,及时、精确地监测盐沼植被分布对于海岸带生态管理和保护尤为重要。随着多源遥感数据不断积累,时间序列方法日益成为海岸带资源监测的重要手段。然而,由于云雨天气频发,海岸带影像可用性较差,如何有效构建时间序列仍存在较大挑战。本研究耦合多源Landsat影像,以长三角典型滨海湿地为研究区,构建像元级时间序列的XGBoost分类模型,探讨盐沼植被精细识别的可行性与稳定性。研究结果表明:(1)通过相互定标耦合多源影像成效显著,不但提高了影像可用性,还减小了不同传感器之间的光谱反射率差异。(2)基于像元级时间序列方法的盐沼植被分类效果较好,研究区内盐沼植被平均总体分类精度可达81.50%,平均Kappa系数为0.758,对于长三角区域分布广泛的海三棱藨草和互花米草尤为优良。(3)相较于单一时相分类方法,像元级时间序列分类方法的年际绝对均值误差保持小于3.88%,稳定性较好,有望应用在盐沼植被动态变化监测中,为中国海岸带资源高效管理提供遥感技术支持。