广东湛江高桥红树林湿地沉积柱粒度特征

红树林是一种特殊的生物海岸类型,具有多种生态系统服务功能。以广东湛江高桥红树林湿地为研究区,在英罗湾的湾内和湾口的两片红树林集中分布区,沿水动力梯度,垂直于海岸布设两条样线进行柱状取样,并采用矩值法计算平均粒径、分选系数、偏度和峰度等粒度参数,分析了沉积物在水平和垂直方向上的粒度特征,旨在了解研究区红树林湿地生境演变过程。结果表明:1)沉积物以粉粒和砂粒组分为主,随着红树林发育成熟度和沉积过程,红树林内带和表层样点均呈细化趋势。2)粒度分布曲线可以看出,红树林外带更多受水动力条件的影响,样点沉积过程相似,内带的沉积因水动力条件和生物过程的影响而复杂,但白骨壤纯林的沉积环境相对稳定。3)粒度参数受水动力条件和生物地貌过程影响,空间异质性显著。水平方向上,湾内样线自内带向外表现为平均粒径变小(质地粗化)趋势,湾外样线平均粒径变化趋势性不明显,但有红海榄群落分布的中间带样点的粒度更细;沉积物分选性属于较差到差,频率曲线呈负偏到很正偏,峰度呈平坦到尖锐的分布。垂直方向上,自表层向下平均粒径减小、分选性变差、偏态值增加、峰态增加,反映出林下环境的沉积过程。4)相关性分析表明,粒度参数与不同粒级体积含量相关,平均粒径和峰度参数与黏粒、粉粒含量正相关而与砂粒含量负相关,分选系数和偏度与细颗粒物含量显著负相关。粒度参数之间的相关性表现为平均粒径与峰度正相关,而与分选系数和偏度负相关,分选系数与峰度负相关,偏度与峰度负相关。研究区沉积物的形成过程有多种作用共同参与,红树林的存在改变了海岸的水动力条件而影响沉积过程,研究结果对于了解百年尺度上红树林湿地的生物地貌形成过程具有一定意义。

湛江高桥红树林湿地有机碳分布及埋藏特征

红树林是世界上单位生产力最高的生态系统之一,其能够持续地固定有机碳,对全球碳平衡和生物地球化学循环有着深远影响。以广东湛江国家级红树林自然保护区高桥核心区为研究区,旨在分析我国典型红树林湿地的固碳潜力,为红树林湿地碳计量提供依据。在垂直于海岸线的两条样线上选取6个不同潮位的样点进行沉积柱取样分析,通过重铬酸钾氧化-外加热法测定有机碳含量,基于放射性同位素^(210)Pb定年推演沉积率,并对湿地有机碳密度和埋藏率进行计算。结果表明:研究区红树林湿地有机碳含量2.14—36.94 g/kg,平均(12.79±9.91)g/kg。红树林湿地有机碳密度为(0.0100±0.0056)g/cm3,空间上差异显著显著,水平方向上两条样线均以中带样点的有机碳密度最大,近陆侧(内带)样点的有机碳密度高于近海侧(外带);垂直方向上,内带和外带样柱的有机碳密度均以表层最高,而且随深度增加而减小。研究区红树林湿地百年尺度上沉积率为6.5—11mm/a,且外带样点沉积速率显著快于内带样点。有机碳埋藏率空间差异大,外带样点为(34.58±7.67)g m-2a-1,而中带样点可达150.56 g m-2a-1。红树林湿地有机碳的分布受潮位的影响大,更高潮位点和表层的有机碳含量和密度更高,而处于低潮位的外带样点的有机碳沉积更快。研究区红树林湿地有机碳含量和密度比更低纬度带低,但均高于地带性陆地植被,且其能够通过持续的沉积过程来捕捉和固定有机碳,固碳潜力大。

湛江高桥红树林沉积物理化性质与金属元素的空间分布

以广东湛江国家级红树林自然保护区高桥核心区为研究区，在2条垂直于海岸的样线A和样线B上，根据潮汐淹没时间各选择3个样点进行沉积柱取样，用于解析沉积物理化性质与金属元素空间分布特征。结果表明：沉积物为粉-砂型质地，其中黏粒、粉粒和砂粒含量分别为（13±4）％、（39±12）％和（48±16）％；有机质含量范围为0．2％-3．7％，pH值为2．5～7．3，交换性盐基总量为1．4～16．4cmol／kg，总氮含量0．01％～0．2％，总磷含量130～435mg／kg；A、B样线的沉积物粒度、pH值、盐基总量、有机质含量、总氮含量、总磷含量等理化性质差异不显著。沉积物中11种金属的含量从高到低分别为Al（4．5％～19．2％）、Fe（1．0％-4．7％）、Mn（50．4～163．4mg／kg）、Cr（24．4—43．0mg／kg）、Zn（14．4～52．1mg／kg）、Pb（11．3—34．913mg／kg）、Ni（3．5～19．4mg／kg）、C0（3．0—7．7mg／kg）、cu（1．4～9．6mg／kg）、As（1．4～5．8mg／kg）、Mg（0．2～0．9mg／kg），除Co、Cu、As、Fe平均含量差异不显著外，其他金属元素间差异显著；A样线上cr、Cu、Mn含量显著高于B样线，其他金属的含量差异不显著。沉积物基本理化性质呈现明显的空间分布差异，低潮位沉积物的含砂量、pH值更高；垂向梯度上，细颗粒（黏粒、粉粒）含量、pH值、盐基总量、有机质含量、总磷含量、总氮含量均以表层值最高，自表层向下逐渐降低，而含砂量则相反。金属含量表现为更低潮位点的金属含量低，但也因金属元素而异，潮位因素对不同金属分布的影响存在差异；各样点金属含量垂向上均以表层最高，随着深度增加而降低。相关性分析表明：有机质与pH值、含砂量负相关，而与细颗粒含量正相关；金属元素含量除了与含砂量显著负相关、与pH值之间相关性不显著外，其与盐基总量，有机质、黏粒、粉粒含量均呈显著正相关关系；金属元素含量之间的相关性均达到极显著水平，反映了其相互伴生和同源的特征。

近20年来英罗湾红树林景观过程及周边土地利用/覆盖变化

全球红树林正以惊人的速度消失,红树林遥感监测对于资源保育至关重要。在GIS和遥感技术支持下,基于1991—2010年的5期Landsat TM遥感影像及相关专题图,结合立地调查,研究了英罗湾红树林空间变化的过程并对其周边的土地利用/覆盖动态和驱动力进行分析。结果表明:研究时段内人为和自然因素均对研究区红树林动态变化产生影响,表现为红树林近陆的内边界缩减而近海的外边界向海扩展;红树林总面积表现为先减少后增加的趋势,净损失量约7%。变化轨迹分析表明:1991—2000年间围垦养殖引起靠近陆地的红树林面积快速减少;红树林在滩涂上不断向海扩展以及2000年以来的生态恢复工程使研究区红树林边界向海推移,且主要发生于靠近河流和海洋的外缘。近20年来,红树林周边的土地利用/覆盖变化显著,城镇化和工业化使研究区林地、耕地减少且主要转化为建设用地,建设用地规模迅速增加且在湛江一侧沿交通干线呈多点分散格局,广西一侧则在原有城镇建设用地基础上向外扩张;靠近河流和红树林周边的水产养殖塘的面积持续增加,前期主要是对红树林的直接围垦,后期则主要来自于政策鼓励下在水田上的筑塘养殖。

广东湛江次生与原生红树林群落碳储量与掉落物动态研究

通过群落调查、异速生长法计算以及样品测定,分别对2010~2011年期间广东湛江高桥红树林生态系统中次生桐花树和原生木榄群落的植物和土壤储量进行了计算,并利用掉落物收集筐对掉落物动态进行了比较研究。研究结果表明,高桥桐花树与木榄群落的植物碳库（以C计,下同）分别为（51.16±12.06）×10^6g/hm^2和（38.52±6.94）×10^6g/hm^2,地上部分明显高于地下部分;土壤碳库分别为（111.86±7.96）×10^6g/hm^2和（10^6.13±11.12）×10^6g/hm^2,明显高于植物碳库;次生与原生红树林群落的总碳库没有差异（P〉0.05）。桐花树和木榄群落的年均掉落物产量分别为556.00 g/m^2和971.13 g/m^2,均以凋落叶居多,但原生木榄群落的掉落物产量明显高于次生桐花树群落（P〈0.001）。由此可见,次生红树林桐花树群落与原生红树林木榄群落的碳储量相当,但均显著低于热带地区的原生红树植物群落。