长江南京段历史洪水位追溯

沿长江南岸幕府山、燕子矶岸段的石灰岩崖壁上,保留着数道受江水浸淹形成的色深且具有溶蚀孔隙的水平印痕,沿江一线分布.在采石矶岸段的岩壁上也存在着高程大致相当的水位痕迹,反映出是保存在长江南岸岩壁上的区域性洪水位遗迹.经查阅现代水文记录与历史文献,分析对比区域地貌与沉积地层,初步论定:高出长江江面5～6 m,高程分别为8.5m和9.5 m的第一道和第二道水位遗迹是与现代长江洪水位相当的古洪水位遗迹,目前虽然已脱离长江江面,但现代长江洪水仍可达到此高度,其重现期为10～50年;高程为10.5 m的第三道水位遗迹较南京有文字记载的百年一遇特大洪水位仍高出0.3 m,相当于南京地区100～200年一遇的大洪水水位,由此印证长江南京段防洪堤高度合适;而最高的一道古水位遗迹高程为12.8 m,可能相当于全新世高海面时的洪水位.

南京江北地区全新世土壤粒度分布及其古环境意义

根据对南京江北TZC全新世剖面的野外考察和室内粒度分析,揭示了该地区一万多年以来的成壤环境演变特点。研究结果表明,南京江北地区第一层古土壤为全新世最适宜期(8500～3100aBP)时形成,当时,气候温暖湿润,降水量丰沛,沙尘暴很少发生,成壤极其强烈,其成土母质为末次冰期形成的下蜀黄土,主要是在下蜀黄土堆积成壤基础上的再发育。近3100a来为全新世晚期,季风气候格局发生转变,气候干旱化,沙尘暴频繁发生,在该地区形成了50cm厚的黄土层或表土层。

实验室合成石盐包裹体的均一温度以及古气候意义

石盐是表生环境下形成蒸发岩系的主要矿物,在形成过程中捕获大量的原生包裹体。通过低温冷冻测温技术,可以得到石盐中原生包裹体的一系列均一温度,如何正确理解这些数据是应用石盐原生包裹体恢复古气候的关键。石盐沉积可以发生在气水界面以及水体底部,其均一温度记录了卤水结晶的温度。Lowenstein et al.(1998)曾经用水浴法在恒定水温下合成了人工合成石盐,进行原生包裹体的均一温度研究,然而如何用水温来恢复古气温是古环境解释的关键。本次实验通过40℃下(气温,烘箱中蒸发)人工合成石盐,在岩相学观察基础上,对形成于气水界面漏斗晶中的包裹体和在底水沉积人字晶中的包裹体的均一温度进行低温冷冻测温法测定。测温过程中石盐包裹体可以得到一系列均一温度(10.6～39.9℃),而只有最大均一温度才能反映卤水结晶时的温度,两种类型的包裹体也显示了相似的最大均一温度。因此在浅水环境下,两种包裹体都可以用来反映古气温。

长江下游地区下蜀黄土堆积与成壤环境演变——以南京江北地区一典型剖面为例

通过对南京江北地区一个典型剖面（TZC剖面）进行野外调查、室内磁化率、粒度等替代性指标分析和光释光断代研究，探讨了该地区第一层古土壤形成时的粉尘堆积与成壤环境演变特点。结果表明：第一层古土壤（400～50cm）形成于全新世最适宜期（8500～3100aBP），是在末次冰期下蜀黄土堆积成壤基础上的再发育，与下伏黄土之间存在发生学联系。根据沉积年代和沉积厚度对沉积速率估算，该地区末次冰期沉积速率约为11．17cm／ka，而且可以推测古土壤顶部经历过强烈的水土侵蚀作用，侵蚀的厚度为98．67cm，侵蚀下来的黄土在地势低洼的地方形成次生黄土，这表明了次生黄土同为风尘成因，只是经过后期雨水的侵蚀、搬运和再堆积而已。全新世晚期3100年以来，季风转变，沙尘暴加剧，土壤退化，在南京江北地区堆积成厚约50cm左右的现代黄土层或表土层。

南京三台溶洞地貌形成与长江古水面关系初探

据洞穴分布位置与形态分析,南京幕府山临长江一侧水平发育的三大溶洞(头台洞、二台洞和三台洞)及附近不同高程洞穴均为短浅的袋状脚洞,系由长江侧蚀山壁而形成,不具排水功能。同时于山壁发现大量不同于基岩的钙板-角砾混杂堆积,由此推测长江在南京幕府山一段活动历史久远,相应有不同时代的洞穴发育:老一代洞穴是具有排水功能的地下管道,但已经崩塌并为大量钙板充填;而崩塌角砾和钙板组成的混杂岩在一些地貌部位构成了新一代洞穴的围岩。对钙板做铀系定年确认,已消亡洞穴的年代至少老于40～50万年;高位脚洞很可能也老于这个年代,而低位脚洞经长江水流长期侵蚀改造直至最近历史时期。

南京市工业废水排放的环境库兹涅茨特征研究

根据南京市1986～2004年环境数据与经济数据,选取了4项环境指标及经济指标,选用三次多项式模拟了南京市水环境质量与经济运行关系。研究表明,南京市工业废水排放的4项指标Environmental Kuznets Curve(EKC)形状均呈现N形曲线并且基本都已过倒U形和U形曲线转折点。根据模拟结果分析了南京市工业废水排放曲线变化的原因,最后根据分析结果,对稳定南京市工业水环境走势的可行性进行分析。

南京市工业“三废”排放的环境库兹涅茨特征研究

基于1986～2004年南京市环境经济数据,运用三次环境库兹涅茨模型对工业＂三废＂排放及经济发展的关系进行模拟,研究发现南京市工业＂三废＂排放随经济的发展符合环境库兹涅茨特征,其中工业废水排放量EKC呈N型,已过转折点,目前已处于低谷时期,工业废气排放量EKC呈＂倒N＂形,工业固废生产量EKC与经济发展关系呈同步关系,后两者成为未来南京市环境污染主要来源.分析了南京市工业＂三废＂模拟曲线变化原因,最后根据模拟结果对＂熨平＂南京市工业＂三废＂走势的可行性进行了分析.

美国东海岸海滩养护工程对中国砂质海滩旅游资源开发与保护的启示

借鉴美国长期以来对东部海岸的海滩养护工程投入大量资金物力所取得的显著成效 ,提出了中国砂质海滩资源开发面临的问题 ,如海岸侵蚀造成砂质海滩资源丧失、砂质海滩旅游资源面临严重的污染、砂质海滩旅游资源的利用程度差异悬殊、砂质海滩旅游资源的人为破坏严重等 ,预见到中国实施海滩养护工程将是大势所趋 ,该工程将会被纳入国家或地方海岸带综合规划管理与相关法律中。

江苏中部海岸潮滩沉积速率特征值的数值实验分析

来自岸外辐射沙脊群和废黄河口的细颗粒沉积物供给使江苏中部海岸潮滩快速淤长,其潮间带沉积速率以1～5cm·a^-1为特征值.针对该特征值的控制机理问题,本文以王港潮滩为原型,用数值实验方法重现了滩面悬沙输运格局,通过沉积连续方程模拟了海岸剖面上沉积速率的分布特征.结果表明细颗粒物质在潮间带上部强烈堆积,在给定的模拟条件下,最大沉积速率值与上述特征值相当;潮滩沉积速率随岸外水体悬沙浓度的降低而降低,＂由淤转冲＂的临界悬沙浓度值约为0.4kg·m^-3,这表明若沉积物供应下降至一定水平,潮滩剖面将不能维持稳定.模拟结果显示,虽然目前江苏中部海岸潮滩呈淤长状态,但未来将面临因物源匮乏而转为侵蚀的风险,这对于海岸防护和生态系统保护是一个新的挑战.

米草属植物Spartina angilica和Spartina alterniflora引种后江苏海岸湿地生态演化的初步探讨

选取江苏王港潮滩的盐蒿滩、大米草滩及互花米草滩,分析这三类滩面的地面以上生物量、初级生产力、动物洞穴参数和沉积物粒度,探讨大米草和互花米草引种区的湿地生态系统相对于盐蒿滩的变化。分析结果表明,互花米草滩的生物量远大于盐蒿滩和大米草滩;单位面积上动物洞穴数量相近,但洞穴大小有一定差异,互花米草滩动物洞穴稍大,数量也相对较多,这可能与初级生产力的提高有关。表层底质的粒径以互花米草滩为最细,盐蒿滩最粗,这种分布状况与互花米草引种前不同,说明互花米草促进了细颗粒物质的堆积。互花米草的引种在江苏海岸具有促淤和提高初级生产力的作用,而它对湿地生态系统的结构和功能的影响需要进一步研究。

MIS 3晚期以来江苏中部海岸的层序地层

通过对苏北岸外西洋潮流通道内钻孔和地震剖面的地层沉积学、年代地层学、地震地层学和层序地层学等多学科再研究,以及区域钻孔再对比,本文确定该海域约从35kaBP(14C惯用年龄)开始经历了滨岸砂坝、淡水湖沼、河流泛滥平原、滨岸沼泽、潮流沙脊和潮流通道一系列的环境演变,主要受控于MIS3晚期以来的海平面旋回以及古河流入海沉积物供给,而构造沉降是相对次要的,由此形成了五级层序地层中的末次冰期晚间冰阶准层序和冰后期准层序,以及前者的高水位体系域和强制海退楔体系域、后者的海侵体系域和高水位体系域。海域中潮流沙脊可能开始发育于冰后期海侵淹没本区(约9calkaBP)之后,但一直只是水下暗沙且处在不断调整之中,直到1128～1855AD间黄河夺淮从苏北入黄海,大量泥沙充填潮道,部分水下暗沙出露海面成为明沙。西洋潮流通道并非是晚全新世期间通过沙脊的蚀低而形成,而在全新世高海面前后就已具雏形并持续至1128AD,1128～1855AD和1855AD至今分别经历了充填淤浅与冲刷成型的过程,且今后具有进一步展宽刷深的趋势。

乐清湾近期海岸演变研究

乐清湾是一个与东海相通的半封闭型强潮海湾。通过对1934,1968和1992年的海图对比研究表明:近期乐清湾各等深线所围水域面积持续减小。后一阶段,围垦使岸线推进速度加快,滩涂面积由前一阶段的不断增加转变为不断减小。1934到1968年,西南部最大潮滩华岐潮滩岸线和零米线平均外推速率分别为4.88m/a和13.24m/a;1968到1992年平均淤进速率分别为6.17m/a和8.08m/a。实地采样分析表明:表层水样平均悬沙浓度为0.1043kg/m3,从湾顶向湾口呈不断增加的趋势。悬沙浓度虽较低,但湾内处于低能动力沉积环境,有利于细颗粒沉积物落淤,这是湾内地貌演变的要因。长江入海南移和陆架区再悬浮的细颗粒物质是乐清湾主要的泥沙来源。泥沙自然淤积和人类活动影响是近期乐清湾大部分岸线处于淤进状态的原因。漩门二期工程前后乐清湾的纳潮量减小了5.73%,落潮流相对携沙能力降低为工程前的79%。而根据实测落潮平均流速计算得围垦后落潮流的相对携沙能力减弱为原来的54%。而从1934年到漩门二期围垦工程后,纳潮量减小了22.57%。开辟盐田和围垦造陆工程等人类活动,对海岸演变的影响显著。

海岸带生态系统健康评价中能质和生物多样性的差异——以江苏海岸带为例

生态系统健康评价是生态系统保护和监测研究的重要内容,该过程迫切需要综合性强、准确性高的指标,能质和生物多样性指标都是生态系统健康评估中的有效指标。以江苏省海岸带游泳和底栖生物群落为对象,沿海岸线从海州湾到长江入海口北岸选取15个站点,调查研究江苏省海岸带生态系统能质和生物多样性及其空间分布格局。结果表明:江苏海岸带除了中部地区能质和结构能质值较一致(都偏小)外,南北差异明显,生物多样性指数空间分布情况为南部Margalef指数略大于北部,中部较小,Shannon Wiener和Simpson指数空间分布都为南部>中部>北部;能质与生物多样性指标在高级生态系统中反映的生态系统健康状态一致,在中低级生态系统中差异明显;能质与生物多样性指标关联程度低,前者的测算侧重于生态系统中物种的等级,后者的测算侧重于物种的数量;总结能质和生物多样性指标在理论支撑、建立理论视角、与生态系统健康对应关系、应用模型以及局限性等方面的差异,研究结果在一定程度上可以丰富和完善生态系统健康评价研究理论与方法体系。

EOF分析在海岸地貌与沉积学研究中的应用进展

海岸地貌形成演化的过程和机制是当今海岸地貌与沉积学研究的核心任务。但是,对于海岸带这样高维数非线性系统行为的认识与研究还很有限,因而预测海岸地区地貌演变与沉积物输运就变得比较困难,尤其是动力数值模型在较大时空尺度上的模拟并不理想。数据驱动模型可以一定程度上解决这一问题,并且在数据驱动模型构建之前,经验正交函数(EOF)分析技术能够有效提取、定量表达数据中的主要型式与它们的时空演变,以及不同型式之间是如何相互联系的。这不但有助于构建数据驱动模型进行模拟,更有益于理解这些主控因素是如何影响海岸地貌演化的,进而不断丰富对于海岸地貌演化的过程与机制的认识。故本文在系统整理大量国内外文献的基础上,首先简要介绍了EOF分析的基本原理,然后从砂质和淤泥质海岸剖面的时空变化特征、河口近岸海底冲淤变化的时空演变特征和预测、海岸海洋地区沉积物粒度分布特征和输运等几个方面综述EOF分析在这些研究中的应用进展,同时比较分析研究实例中的问题,进而分析当前研究中的不足,提出应该主要从提高海岸地貌与沉积数据的野外获取手段与时空分辨率,拓宽可供EOF分析的时间或非时间序列的数据类型;深入挖掘EOF分析结果所显示出的海岸地貌与沉积现象中的物理过程与机制,以期为特定时空尺度的海岸地貌与沉积数值模拟提供有价值的参考信息;多与其他线性或非线性分析技术联合使用以作深入分析解释或模拟这三方面来做进一步改进,为实现EOF分析在海岸地貌与沉积学研究中的深入应用与发展提供借鉴。

苏北辐射沙洲海岸带农业景观生态分析与优化设计

在世界上具有独特环境资源意义的苏北辐射沙洲位于南黄海西南隅 ,其不断并岸成陆产生大片开发潜力巨大的农用土地资源 .但目前存在诸如岸线冲淤、生态脆弱、过度与无序开发等环境资源问题 .在实地综合调研的基础上 ,运用景观生态学的基本理论 ,对区域农业景观空间格局进行调整与优化设计 ,提出促进区域农业生态 经济 美学多重价值同步提高 ,实现持续农业的有效途径 ,并以具典型特征的如东县作为个案分析 ,提出了调整与优化设计的建议 .

应用探地雷达方法对海南岛博鳌海岸沙坝的研究

了解海岸沙坝的内部结构对于动态地恢复海岸沙坝与海平面变化的相互关系具有重要的意义 ,探地雷达 (GPR)为海岸沙坝的研究提供了一种快速、经济和高分辨率的地球物理方法 ;探地雷达利用高频电磁波在介电特性不均匀的沉积体中产生反射获得图像 ,通过解译可确定地下沉积体的性质和结构 ;在海南岛东部博鳌玉带滩海岸沙坝的近口门处、决口堤处和南岗村东侧玉带滩海岸沙坝顶部进行了探地雷达反射剖面的测量 ;研究结果表明自然堆积的沙体反射波连续 ,受风暴浪改造的沙体同相轴错断 ,反射波杂乱不连续 ,无法进行对比 ;运用探地雷达相分析方法并结合钻孔资料 ,认为 5～ 6 m以上的平行反射波形可能代表中细砂沉积 ,以下的丘状或杂乱反射波形可能代表中粗砂沉积 。

潮汐与陆架环流作用下的悬沙输运:江苏新洋港海岸冬季观测结果

细颗粒沉积物在海洋动力的作用下往往会以悬移质形式进行长距离的运动,并在海岸和内陆架产生侵蚀和堆积.废黄河三角洲至江苏中部潮滩系统是研究源—汇过程和产物问题的理想区域.遭受强烈侵蚀的废黄河三角洲作为物源,在沿岸陆架环流和潮流的作用下再悬浮起来的泥质沉积物沿岸输运并最终归宿于江苏中部潮滩.本研究于2013年冬季大潮期间在侵蚀—淤积的过渡带的新洋港岸外开展的全潮水文泥沙观测结果表明,近岸6km内区域的具有高悬沙浓度和强南向沿岸输沙的特征,而距海岸12km站位的悬沙浓度大致为内侧站位的1/3,而悬沙输运单宽净通量比内侧站位小一个数量级.计算估计出冬季大潮沿江苏海岸南下的悬沙通量大致为每天46万吨,这一数值可以和江苏海岸侵蚀岸段的侵蚀量相比较.

深圳东部海岸地貌环境与可持续发展

地貌环境是人类一切生活最基本的场所和物质基础。地貌环境特征研究是人类对地球表层最基本、最直接特征——地貌形态的探索和解释,其研究成果可在资源评价、土地利用、环境保护、减灾防灾等方面服务于区域可持续发展。选取深圳东部海岸地区,运用现代地貌学理论和方法,借助3S技术手段,深入研究东部地区地貌环境特征,提取主要地貌特征因子,划分地貌类型,依据可持续发展理论,从地貌环境的适应性、脆弱性及恢复性三方面对区域资源环境和滨海生态系统可持续利用进行了评价。通过本次研究和实例分析可知,以“3S”技术支撑的现代地貌学理论和方法可在解决人类当前面临的资源环境问题与可持续发展方面发挥重要的基础作用。

全球变化与海岸海洋科学发展

研究海陆过渡带的表层系统作用过程、环境资源特性及发展变化规律,与人类生存发展关系密切。全球气候与海平面自然变化、全球性频繁的地震、火山构造活动研究及国际海洋权益之重新组合,促进海岸海洋科学的新发展。

江苏王港海岸湿地的围垦现状及湿地资源可持续利用

海岸湿地是全球生物生产量最高的生态系统之一,具有极高的资源开发价值和环境调节功能。王港地区是江苏沿海盐沼湿地发育的典型地区之一,随着盐沼湿地围垦的进行,湿地面积减少,环境退化。为了实现盐沼湿地资源的可持续利用,必须改变盐沼湿地开发利用的方式,发展科学的、有利于生态环境健康发展的产业,如开辟科研基地保护区、发展花卉、草坪业、滩涂生态旅游业、建立盐沼林牧复合生态系统、实行盐沼湿地的综合管理等,同时,还要严格执行相关的法律法规。