浙江朱家尖岛东沙海滩沉积与地貌动态变化

砂质海滩是浙江沿海的稀缺资源,以朱家尖岛东沙海滩为例,开展海滩沉积与地貌演变研究,可进一步了解浙江岬湾型海滩发育的区域特性。通过2010—2012年4次地形重复测量对比和沉积物采样分析,结果表明,东沙岸滩沉积地貌相带分布变化明显,沉积物自岸向海分别为砾石、中砂、细砂、粉砂、黏土质粉砂,海滩地貌呈现季节性调整,冬季为滩脊-沟槽地貌,夏季为平坦缓坡地貌,水下岸坡表现为冬淤夏冲。水动力(波浪、潮汐)、沉积物来源和人类活动是影响东沙海滩发育演变的主要因素。崩破波方式和较大的潮差,使东沙海滩呈现为无沙坝发育的消散性状态。丰富的长江入海悬浮泥沙来源,导致东沙海滩粗颗粒砂质沉积物分布范围变小,砂泥分界线向岸靠近。采砂、海塘修筑等人为活动减少和阻断了沿岸粗颗粒沉积物来源,造成海滩侵蚀明显。

浙江朱家尖岛砾石海滩沉积物分布及形态特征

砾石海滩是波浪作用下形成的海岸地貌类型 .在浙江朱家尖岛的大乌石塘和小乌石塘两处口袋状砾石滩 ,采集了砾石滩不同部位的沉积物样品 .根据样品的粒度分析和颗粒形态分析 ,发现砾石滩沉积物粒度参数及砾石形态参数在横向和纵向上的分布特征为 :横向上 ,砾石平均粒径由陆向海递减 ,分选变好 ,扁长度及杆状程度由砾石堤顶部向海递增 ,球度以潮间带为最低 ;纵向上 ,大乌石塘砾石粒径由湾顶向南北两个方向递减 ,分选变好 ,球度降低 ,杆状程度提高 ,而小乌石塘砾石粒径由海滩南部向北递减 ,分选先变好再变差 ,球度减小 ,扁长度及杆状程度提高 .小乌石塘海滩顶部砾石对应的水深为 5m、周期为 1 0s临界起动轨迹流速和临界波高分别为 3 .2 8m/s和 4 .84m ,大乌石塘的临界起动轨迹流速、临界波高分别为 3 .1 7m/s和 4 .69m .砾石形态参数和平均粒径的变率分析表明 ,小乌石塘在横向上的磨蚀作用的效应略强于搬运作用 ,而在纵向上却略弱于搬运作用 ;大乌石塘的海滩砾石主要发生磨蚀作用 ,在横向上的搬运作用非常微弱 。

朱家尖岛邻近海域潮流时空变化及其影响因素

近岸海域潮流的流速流向对水体物质输送和海岸工程具有重要影响,是海域环境的重要参数之一。本文根据2011年10月在朱家尖岛东部近岸约30km海域的大、小潮实测资料,分析了该区域流速流向的时空变化特征,并对其影响因素进行了初步探讨。结果显示:该海域为不正规半日潮型,实测潮差最小0.75m,最大4.32m,平均2.64m;平均涨落潮历时分别为5小时54分和6小时37分;潮流以旋转流为主,涨落潮主潮流分别呈NNW和SSE向;流速变化显著,最小流速0.01m/s,最大流速(外侧点大潮表层)2.32m/s;大小潮各测点平均的表层余流方向196、流速0.65m/s,底层余流方向328、流速0.07m/s,垂线平均余流方向202、流速0.22m/s,反映了观测期间余流流向受偏北风影响,其变化体现水体内部摩擦和径、潮流异向输运。

舟山群岛朱家尖岛以东近岸海域沉积物粒度特征

海底沉积物粒度对底栖生物、底床抗侵蚀能力以及海底工程等具有重要意义。本文通过对朱家尖岛以东海域58个表层沉积物样及4个柱状样的取样和分析，研究该海域海底沉积物的粒度特征。结果表明：该海域表层沉积物成分中，粉砂最多，平均占65．5％，黏土次之，平均占25．8％，砂极少，平均只占8．7％；平均粒径4．6～7．6φ，分选系数1．5～2．3。粒度分布上，由陆向海粒径变细，自北向南在研究区域范围内粒径变化不明显。海底沉积物在0．8m深度内垂向粒径变化很小，说明该海域沉积环境总体稳定。

桥梁连陆对海岛土地利用变化的影响:以朱家尖岛为例

交通条件严重制约和限制海岛的发展,连陆跨海大桥的建设使得海岛与陆地紧密相连,特别是旅游型海岛经济发展提速,大桥建设对海岛土地利用的影响尚不明确。以朱家尖岛为例,依据跨海大桥建成通车时间节点以及遥感影像的可获得性,选取近26 a的5期遥感影像作为数据源进行人机交互式遥感解译。通过土地利用转移矩阵和土地利用动态度模型,揭示土地利用演变过程,探索跨海大桥建成前后土地利用的变化。结果表明:(1)1990—2015年,陆地总面积增加694 hm^2;土地利用类型发生较大变化,建设用地面积增加948 hm^2(增加521%),耕地面积减少736 hm^2(减少37%)。(2)海岛土地利用变化对桥梁连陆的响应具有明显的阶段性:连陆前,土地利用动态度先减小后变大;连陆工程建成后,土地利用动态度变大。(3)连陆桥梁的建设直接改变了海岛与陆地之间物质和能量的流通方式,从而间接影响海岛的土地利用格局。

5600年形成的石化木

化石通常赋存在年代久远的地层中,其形成所需的时间是一个尚不清楚的问题.对浙江省朱家尖岛发现的"石化木"———一种形似珊瑚的铁、锰质岩石,进行了元素地球化学、微生物矿物学等的研究,发现它们是在微生物成矿作用下,经Fe,Mn分异和矿化过程形成的."石化木"炭芯年龄为5 600 cal yr B P,这表明,该石化木正在进行化石化的过程,可能是迄今为止发现的最年轻的石化木.该发现对于解释这种自然现象并说明地球历史时期的化石及其形成过程和外生铁、锰矿床的成因有重要意义.

朱家尖岛滨海小流域湿地的蟹类

研究了朱家尖岛在海堤和水闸建成前,与海洋直接相连的滨海小流域小型湿地蟹类的种类与分布,为今后作进一步探讨湿地与海洋完全分隔后环境和生物多样性的变化提供基础.通过系统的采集,共采集到蟹类11种,分属3科8属,其中8种属于方蟹科,占总数的72.7%,1种属于沙蟹科,痕掌沙蟹遍布高潮区的沙滩.河道中,字纹弓蟹成为该地域内蟹类群落的优势种,而且蟹类分布与周围环境变化有关.水闸建成后,将会对字纹弓蟹等洄游性蟹类产生更大影响.

浙江省朱家尖附近海域渔业资源调查研究

依据2016年3月朱家尖水域渔业资源调查资料,研究朱家尖水域鱼类密度的时空分布,分析优势种、生物多样性等因素对鱼类分布的影响。结果表明,春季渔业资源生物4类33种。调查海域的渔业资源重量和尾数密度最大种类分别是鱼类和虾类。调查海域优势种均是东海沿岸常见种类。调查海域渔业资源生物多样性指数、丰度指数和均匀度分布水平偏低。

舟山朱家尖岛的海滨底栖无脊椎动物

根据1986～1987年逐月调查和1987年以来结合教学实习采集的朱家尖海滨底栖无脊椎动物资料,并参考前人对该岛的调查,叙述了朱家尖岛海滨底栖无脊椎动物10门257种,分析了生活潮区、栖息底质等,提出了该岛潮间带生物资源保护的建议。

长江口外泥沙向南输运速率的变化探讨——以朱家尖岛附近海域为例

采用浅地层剖面测量、沉积物柱样测年和海图水深计算对比相结合的方法，探讨位于长江入海泥沙向南输送通道上的朱家尖岛海域的泥质沉积速率的历史变化，并通过水文泥沙测量和沉积物取样分析寻找长江入海泥沙向南输送的佐证。结果表明：朱家尖岛海域全新世海平面上升以来泥质沉积厚度为5～20m，相当于沉积速率0.06～0.25cm/yr；1840～1960年区域平均沉积速率为1.4cm/yr，近60年沉积速率仅为此前120年沉积速率的一半左右。据此推断：全新世后期以来该海域泥质沉积速率先后经历了一个长期（千年尺度）缓慢的增大阶段和一个短期（年代尺度）迅速的减小阶段，与长江流域人类活动和河口湾充填作用共同造成的入海泥沙通量的总体变化趋势相吻合。

海岛景观生态风险演变研究——以舟山朱家尖岛为例

受自然过程和人类活动的影响,海岛景观生态风险处于不断演变之中。以浙江舟山朱家尖岛为例,基于1988-2014年间3期Landsat TM/ETM+遥感数据,进行土地利用/景观分类,计算景观格局指数,并引入生态风险指数,分析景观生态风险及其演变。结果表明:(1)26年间朱家尖岛景观格局发生了显著变化,林地和农田景观类型面积呈下降趋势,而建设用地、养殖区及未利用地等景观类型面积呈上升趋势;(2)1988年朱家尖岛以低和较低生态风险等级为主,至2014年中等和较高生态风险区面积持续上升,沿海出现高生态风险区;(3)从景观生态风险的空间演化趋势和速率看,低和较低生态风险区不断向岛内退缩,而中等和较高生态风险区不断向岛内扩张,朱家尖海峡大桥建成通车后的13年间景观生态风险等级的演化速率较前13年快。并初步探讨了降低以人类活动为主要风险源的海岛景观生态风险的方法。

东海北部滨海湿地铁氧化细菌的分布及其对不同氧气穿透深度的响应

【目的】滨海湿地生态系统位于淡水与海水交互地带,含有高浓度Fe^(2+)的地下水渗透到沉积物表层形成的湿地径流和周期性潮汐淹水形成的含氧-缺氧界面有利于铁氧化细菌介导的Fe^(2+)的生物氧化过程发生。然而,目前缺乏对滨海湿地生态系统中铁氧化细菌类群的全面评估。【方法】以上海崇明西沙湿地公园及浙江舟山市朱家尖岛东沙沙滩两地共5处滨海湿地沉积物为研究对象,分析沉积物的氧气穿透深度等环境参数,并基于16S rRNA基因扩增子测序技术,全面解析不同滨海湿地生态系统中细菌与铁氧化细菌的群落组成与分布特征。【结果】与崇明西沙湿地相比,朱家尖岛东沙沙滩有更深的氧气穿透深度,达到10 mm以上。非度量多尺度分析(non-metric multidimensional scaling,NMDS)统计结果表明,细菌群落结构主要受到区域位置不同导致的环境条件差异的影响,而铁氧化细菌的群落结构则受到采样的区域位置和沉积物氧气穿透深度的共同影响。崇明西沙湿地和朱家尖岛东沙沙滩的优势细菌为蓝细菌门(Cyanobacteria)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria);优势铁氧化细菌为嘉利翁氏菌属(Gallionella)、红细菌属(Rhodobacter)、Lepthothrix和Sideroxydans。【结论】通过对崇明西沙湿地和朱家尖岛东沙沙滩沉积物中栖息的铁氧化菌的调查发现,铁氧化细菌的群落组成与湿地沉积物类型导致的氧气穿透深度差异具有密切联系。

基于海岛生态脆弱性模拟的朱家尖岛空间管控对策

近10年来,桥隧连陆型海岛数量快速增长,这类工程的建设改善了海岛的交通可达性,使得海岛旅游人口快速增长,实现了海岛经济的快速发展.而旅游人口的快速增加和海岛土地利用结构的变化,使得海岛生态脆弱性增加.为实现海岛生态系统的科学管理,科学评价和预测海岛生态系统脆弱性变化趋势及敏感区域,制定不同区域的生态系统管理方式显得尤为迫切.本研究构建了海岛生态脆弱性评价模型,评估了朱家尖岛生态脆弱性现状,以2015年作为基期模拟未来20年旅游人口和土地利用变化,以及未来20年的海岛生态脆弱性变化,在此基础上分析脆弱性变化的敏感区域,并提出相应的管理措施.结果表明:朱家尖岛目前的生态系统处于良好状态,中度和重度脆弱性面积相对较小.随着朱家尖岛旅游人口增加和岛陆开发强度的增强,海岛生态系统趋于脆弱,其中,高脆弱性面积增加,低脆弱性面积减少.针对脆弱性评估的结果结合敏感性分析,将朱家尖岛划分为禁止开发区、限制开发区和有条件开发区,以实现精细化管理.