杭州湾南岸滨海盐沼碳库的季节性变化

滨海盐沼的碳库变化可为蓝碳碳汇核算提供依据。为量化短时间尺度(季节到年际尺度)内滨海盐沼碳库的固碳速率,基于高分辨率的地表高程监测系统,于2022年在杭州湾南岸典型滨海盐沼开展了季节性的观测和采样分析。研究结果表明,在观测期间,本地种海三棱藨草和外来种互花米草的生长呈现季节性变化特征,植物生长主要集中在3—9月。就植物碳库的地下部分而言,海三棱藨草固碳量达到11 g C·m^(-2),互花米草盐沼则较高,为56 g C·m^(-2)。地表高程监测数据表明,海三棱藨草盐沼的沉积速率为12.30 cm·a^(-1),略低于互花米草盐沼的沉积速率(13.02 cm·a^(-1))。结合沉积速率与沉积物容重、有机碳含量等数据,可以算得观测期间,海三棱藨草盐沼沉积物碳埋藏速率为460 g C·m^(-2)·a^(-1),互花米草盐沼沉积物碳埋藏速率为588 g C·m^(-2)·a^(-1),这两种滨海湿地的碳埋藏速率也具有季节性,在夏、秋季达到高值。结合植物碳库和沉积物碳库结果可知,杭州湾南岸滨海盐沼生态系统具有较高的固碳速率,外来种生态系统固碳速率(644 g C·m^(-2)·a^(-1))高于本地种生态系统固碳速率(471 g C·m^(-2)·a^(-1))。在将来的滨海湿地蓝碳管理工作中,需要考虑不同物种之间的差异性。

海岸盐沼泥沙过程现场实验研究

在长江口南汇东滩进行了现场水文泥沙观测取样，以探讨海岸盐沼植物的存在对潮间带细颗粒泥沙运动的影响。分别对光滩、海三棱草和互花米草亚环境近底层流速、瞬时水位和悬沙浓度进行了测定。结果表明：盐沼及相邻光滩近底流速通常小于５０ｃｍ／ｓ；盐沼内，植被的摩擦使近底流速减少１６％～７１％；波浪传入盐沼后能量迅速降低；盐沼中悬沙浓度较相邻光滩低。

互花米草对泉州湾盐沼表层沉积物输运的影响

海岸盐沼是海岸湿地系统的重要组成部分,具有很强的环境调节功能.互花米草(Spartina alterniflora)的引种对海岸盐沼的沉积动力产生很大影响.粒度分析结果表明,互花米草盐沼边缘与沉积物平均粒径为6.7φ的等值线分布一致.现场观测表明,互花米草对流速具有明显的阻滞作用,使得光滩流速明显大于互花米草内的流速;在互花米草滩内,随着离盐沼边缘距离、植被高度、植株直径的不同,涨落潮流速也表现出不同的变化趋势.粒径趋势分析结果显示,互花米草盐沼边缘的表层沉积物由光滩向盐沼内输运,潮水沟的存在对沉积物的输运格局具有显著影响.对比分析表明落潮后期的水动力条件控制着研究区内表层沉积物的净输运方向.

海岸盐沼冠层水流平均流速分布的实验研究

利用室内水槽测量海岸盐沼植物冠层水流平均流速分布 ,对a)不同属种、b)同属种不同观测位置和流速、c)同属种不同高度、d)同属种不同密度的海岸盐沼植物冠层湍流结构作了分析 ,并探讨了冠层植物本身及其水流结构对粘性泥沙运动的可能影响。实验结果揭示了冠层上、下水流的复杂性 :1)明显的三层结构 ,即冠层底部、过渡层、冠层上部水体层 ;2 )由于植物的柔弹性 ,冠层顶部与上层水体相互作用可能产生界面波 ,导致一个次级流速最大值 ,在冠层内出现流速反转梯度 ( u/ z) ;3 )冠层顶部以上的水体水流切变流速u (切应力τb)大于冠层内的u (切应力τb) ,冠层内 (底部 )水流切变流速 (切应力τb)的减小有利于粘性泥沙的沉积 ;4 )植物冠层影响湍流强度和扩散。

潮滩盐沼物理过程的研究进展综述

综述了本世纪国外潮滩盐沼堆积、侵蚀机制的研究进展，主要包括潮滩盐沼的粘性泥沙沉积动力机制的分析、对潮滩盐沼的物理过程的详细观测研究、沉积模式研究，以及潮滩盐沼物理过程的知识在海岸防护和其它方面的应用。

国内含植物水流中泥沙问题研究进展

将含植物水流中泥沙问题的研究归纳为沙棘植物"柔性坝"、河湖湿地植物和海岸盐沼植物3类,回顾了国内含植物水流中泥沙问题研究的主要成果。沙棘植物"柔性坝"的泥沙问题研究针对挺水植物对推移质泥沙运动的影响,来源于工程实践,拦沙固土效果较好,但缺少系统的理论研究。河湖湿地植物的泥沙问题研究内容丰富,成果较多,固沙机理主要有:改变水动力结构,降低水流能量,促使泥沙淤积;稳定床面,防止泥沙再悬浮;植物的茎叶对细颗粒泥沙的吸附。海岸盐沼植物泥沙问题的研究主要针对非恒定流条件下,潮流、波浪、风对悬浮泥沙的影响。

黄河口互花米草对日本鳗草Zostera japonica的入侵生态效应

日本鳗草(Zostera japonica)是中国沿海潮间带较为常见的海草种类,随着全球变化和人类活动干扰的影响,面临着生境破碎化、种群退化的巨大威胁。互花米草(Spartina alterniflora)入侵是当前中国滨海生态系统中突出的生态问题之一,对黄河口日本鳗草种群带来巨大影响。通过野外控制实验发现,不同密度互花米草对其共生的日本鳗草植株个体和种群有明显的抑制作用,茎枝密度、茎枝高度和总生物分别下降了92.6%~99.9%、56.6%~78.7%、98%~100%。通过分类遥感影像得出,日本鳗草生境格局经历了2009年至2013年的扩张期至6.42 km^2,以及2013年至2017年的萎缩期,鳗草的生境面积下降为3.98 km^2。黄河口互花米草入侵日本鳗草生境规模由2009-2013年的0.32 km^2扩大到2013-2017年的1.77 km^2,占到日本鳗草生境总面积的27.55%。互花米草入侵对本地物种的生境侵占是导致日本鳗草种群退化的重要原因,因此对互花米草入侵的控制、防御以及日本鳗草的监测、保护与修复将是当前和未来中国滨海湿地海草床保护领域的重大研究议题。

崇明东滩湿地植被类型和沉积特征对土壤碳、氮分布的影响

滨海湿地碳、氮储量的分布可能受盐沼植被和外源沉积物的综合影响.本文以长江口典型滨海湿地为研究对象,分别在崇明东滩湿地北部、中部和南部设置3条样线,根据外源沉积物的区域特征研究了3种主要盐沼植被(芦苇(Phragmites australis)、互花米草(Spartina alterniflora)、海三棱藨草(Scirpus mariqueter))和土壤中的有机碳(TOC)、总氮(TN)的季节变化及空间特征.结果显示,崇明东滩湿地北、中部为淤积型滩涂,南部呈侵蚀态势.盐沼植被中芦苇和互花米草生物量TOC、TN累积量均显著高于海三棱藨草带.北、中样线的相同植被类型中的土壤TOC、TN显著高于南样线.高潮滩的芦苇带土壤TOC储量高于中潮滩的互花米草带,而互花米草带土壤TN储量略高于芦苇带,海三棱藨草带和光滩土壤TOC、TN储量最低.盐沼植被类型显著影响土壤各层次TOC和TN储量的分布,其中,0~10 cm层次储量受植被类型和表层外源沉积物空间特征的交互作用影响.

廉州湾滨海湿地潮间带大型底栖动物群落次级生产力

于2011年1月、4月、7月和10月开展广西廉州湾的裸滩、红树林和茳芏(Cyperus malaccensis)盐沼3种湿地生境类型的潮间带大型底栖动物群落季节动态调查,采用Brey经验公式估算各生境次级生产力。结果表明:共采集到潮间带大型底栖动物8门156种,其中裸滩生境有136种,红树林生境85种,盐沼生境29种;站位平均种数为裸滩9.5±4.8种,红树林9.5±3.9种,盐沼5.9±1.9种,同时,各类群占总种数比例大小规律一致,为软体动物门>节肢动物门>环节动物门>脊索动物门>其他;盐沼生境大型底栖动物群落结构变化较小,宁波泥蟹(Ilyoplax ningpoensis)优势很明显,随着水体盐度上升,红树林和裸滩优势种由适应低盐环境向适应高盐环境的种类变化;廉州湾潮间带大型底栖动物群落的次级生产力平均为15.88g·m-2·a-1,裸滩、红树林和盐沼生境分别为16.16、9.97、3.88g·m-2·a-1;P/B值平均为0.70,3种生境分别为盐沼1.02,裸滩0.70,红树林0.65;廉州湾潮间带大型底栖动物年湿质量生产量为14623t。水体盐度和植被类型是影响廉州湾潮间带大型底栖动物群落结构的优势种群以致次级生产力的空间分布变化的主要因素。

中国海岸带蓝碳生态系统碳汇潜力的初步分析

海岸带蓝碳生态系统具有高效的固碳能力,可以潜在地缓解大气CO_2浓度的升高.本文在总结国内外相关研究的基础上,对中国海岸带蓝碳生态系统的碳汇潜力进行了初步分析.结果表明,中国海岸带蓝碳生态系统生境总面积为1623~3850 km^2,年平均碳封存量为0.349~0.835 Tg C.然而,随着滩涂围垦、资源过度利用、环境污染以及气候变化等因素影响的加剧,中国蓝碳生态系统正处于急剧退化之中.通过对海岸带蓝碳碳汇形成过程的阐述,有助于对其重要性的认识;基于沿海地区人类活动特点与全球气候变化趋势,探讨了滩涂围垦、资源过度利用、水体污染和海平面上升对我国海岸带蓝碳生态系统造成的威胁;同时提出了为维持海岸带蓝碳潜力,我国在生态系统保护管理、生态恢复与机制建设等方面所应采取的措施.结合目前的研究现状,指出了中国海岸带蓝碳研究亟待解决的问题,以期为今后我国海岸带蓝碳的研究以及蓝碳潜力的维持与提升提供科学依据.

基于Google Earth Engine的南方滨海盐沼植被时空演变特征分析

掌握滨海盐沼植被时空演变规律是科学开展滨海湿地生态系统管理的基础。滨海盐沼植物互花米草在中国海岸潮间带快速入侵与扩散,显著改变了原有滨海湿地的结构与功能,给滨海湿地保护与管理带来巨大的挑战。目前针对滨海盐沼植被时空动态的大尺度遥感分析还十分有限,人们对滨海盐沼植被空间分布的历史演变规律及其控制机制还缺乏足够的了解。实验基于Google Earth Engine平台和Landsat长时序历史影像,利用连续变化检测和分类算法反演近30 a中国南方(浙江以南)滨海盐沼植被的时空分布,分析潮汐淹水对滨海盐沼植被时空分布的影响。结果表明:①滨海盐沼植被总面积在2000~2004年出现短暂下降,之后呈现持续增长趋势;②滨海盐沼植被面积存在3种增长模式——波动、线性和指数增长;③滨海盐沼植被面积与淹水概率之间近似呈正态分布规律,植被时空分布表现为从低淹水区逐渐向高淹水区扩散的演变趋势。研究结果有助于理解滨海盐沼植被时空演变规律,为滨海湿地的科学管理提供决策支持。