互花米草入侵对盐城淤泥质潮滩湿地潮沟系统影响研究

潮沟既是滨海湿地特有的地貌因子,也是输送水分与盐分的重要通道,对植被的生长与空间分布有重要的影响。为探究互花米草入侵对盐城滨海湿地潮沟系统演变的影响,本文利用遥感与地理信息系统（Geographic Information System,GIS）技术,分析了1989年至2020年江苏盐城典型淤泥质潮滩湿地互花米草沼泽时空变化过程与潮沟系统演变特征。研究结果表明：(1)互花米草扩张经历了入侵初期的斑块阶段、中期连续带状分布阶段及现状阶段过程,入侵影响的景观类型也从光滩转变为碱蓬沼泽;(2)互花米草入侵过程对潮沟系统产生的影响主要表现为潮沟平均宽度与长度减小、互花米草内潮沟的数量与分支增多;(3)潮沟系统的变化与互花米草的平均面积、平均周长等存在较大的相关性,表明互花米草的入侵是潮沟系统变化的重要影响因素。     

互花米草入侵对漳江口红树林保护区的影响研究

文章根据2019年、2020年漳江口红树林保护区内互花米草、沉积物、潮间带底栖生物的调查结果,结合历史遥感影像资料分析互花米草的入侵过程。结果表明：漳江口红树林保护区互花米草高潮区株高略低于同潮区红树植物,亦低于中潮区互花米草株高,更倾向于向光滩扩张;研究区域互花米草区沉积物中总氮、硫化物和有机碳含量高于光滩,全盐含量低于光滩;根据研究区域的遥感影像分析,2011—2019年漳江口互花米草保持较高的速率扩张,2020年互花米草扩张进入稳定期;根据丰度生物量比较法,2020年互花米草区的潮间带底栖生物群落结构较2019年稳定。在研究互花米草入侵对滨海湿地的影响时,除了考虑调查方法、时空因素和样地互花米草入侵时间的长短外,还应考虑互花米草入侵的不同扩张时期。     

广东和广西滨海盐沼遥感调查与分析

滨海盐沼作为重要的湿地生态系统,有极大的社会、经济和生态价值。文章采用多源国产高空间分辨率卫星数据,结合野外现场调查,对广东和广西滨海盐沼开展遥感调查与分析。2019年年底,广东和广西滨海盐沼分布面积分别为1 258.00 hm2和1 450.36 hm2。广东14个沿海市除茂名市外均有滨海盐沼分布,珠海市、江门市、湛江市的分布面积分别为438.89 hm2、331.83 hm2和162.36 hm2,占广东滨海盐沼总面积的34.89%、26.38%和12.91%。广西3个沿海市均有滨海盐沼分布,北海市、防城港市和钦州市的分布面积分别为1 354.87 hm2、49.73 hm2和45.76 hm2,占广西滨海盐沼总面积的93.41%、3.43%和3.16%。广东和广西互花米草分布面积分别为327.96 hm2和1 312.02 hm2。广东海岸带互花米草主要分布在江门市、阳江市、湛江市和潮州市,分布面积分别为179.07 hm2、73.64 hm2、69.72 hm2和5.52 hm2。广东近5年海岸带互花米草面积较为稳定,没有大范围暴发式扩散。广西海岸带互花米草主要分布在北海市和钦州市,分布面积分别为1 309.04 hm2和2.98 hm2。广西海岸带互花米草面积比最早引种时增加了1 311.08 hm2。互花米草在广西北海东海岸、铁山港、廉州湾和大风江口不断扩张,廉州湾的互花米草仍处于种群扩散的暴发期,需加强对互花米草的监测和防控工作。     

乐清湾互花米草高分遥感监测研究

生物入侵是当今世界亟待解决的环境问题之一,互花米草是我国典型的海岸带入侵物种。文章利用2013—2014年的SPOT6高分影像数据,结合无人机低空航拍和野外调查,对乐清湾互花米草的空间分布特征进行系统调查和分析。结果表明:高分遥感影像和面向对象分类技术可有效用于互花米草监测和信息提取;乐清湾滩涂上已形成较大规模的互花米草盐沼群落,分布面积近24km2,且正处于迅速扩张阶段;湾内种质资源保护区和海洋特别保护区的环境现状不容乐观,互花米草对种质资源和红树林保护造成极大威胁。因此,互花米草的蔓延已严重影响乐清湾生态环境和区域经济发展,迫切需要实施科学的监测体系和治理措施。     

基于高分辨率卫星和无人机的广西滨海盐沼面积变化监测

滨海盐沼作为重要的海岸带生态系统,在海岸保护、生物多样性维持、固碳减污等方面发挥了重要的生态服务功能。及时准确地监测滨海盐沼分布情况和动态变化,对于科学地管理和保护本地滨海盐沼生态系统意义重大。本研究基于2019年和2021年多源国产高空间分辨率卫星数据,结合无人机自主性强、灵活机动、不受云遮挡影响的优势,对广西壮族自治区滨海盐沼开展遥感跟踪监测。研究结果表明,广西2021年滨海盐沼总面积为1 341.40 hm2,其中,北海市、防城港市和钦州市3个海滨城市的滨海盐沼面积分别为1 247.82 hm2、49.73 hm2和43.85 hm2。与2019年相比,广西2021年滨海盐沼总面积减少108.96 hm2,其中,北海市互花米草（Spartina alterniflora）面积减少107.05 hm2,钦州市短叶茳芏（Cyperus malaccensis）和芦苇（Phragmites australis）面积减少1.91 hm2,防城港市滨海盐沼面积不变。广西当地对入侵种互花米草的治理卓有成效,互花米草大范围减少,但局部区域的互花米草分布仍呈不断增长的趋势,仍需重视对互花米草的监测与防控工作。     

红树林与互花米草盐沼交界区空间格局变化规律的遥感分析

红树林和盐沼是世界上重要的滨海湿地类型。在我国东南部沿海,互花米草盐沼和红树林之间的竞争成为一个重要的问题。为了研究红树林和互花米草盐沼之间的空间竞争规律,选取福建漳江口红树林国家级自然保护区为研究区域,收集了1988年至2014年27年间共15期覆盖该区域的Landsat影像和Google Earth影像,采用最大似然分类法提取出红树林与互花米草盐沼的近30 a历史变化信息。历史遥感影像分析表明:1)红树林面积20世纪90年代增长速度最快,2004年以后增长速度变慢;2)互花米草最早出现在2002年,此后以缓慢的速度朝着地势高的区域扩散,2010年后互花米草的扩散速度加快;3)红树林与互花米草的交界区基本保持稳定,部分区域表现为红树林略微向外扩张;4)影响红树林与互花米草盐沼交界区空间格局的因素可能有潮沟的分布和红树林的林冠完整性等。     

盐城海岸带湿地土地覆盖变化及其生态效应研究

依据1992、2002和2008年3期Land sat遥感影像数据的对比分析,结合野外取样调查,对盐城海岸带湿地土地覆盖变化及其生态效应进行分析研究.结果表明:在自然因素和人类活动共同干扰下,海岸带湿地土地覆盖发生了显著的变化,自然湿地大量减少,互花米草的入侵改变了盐沼植物群落的演替特征;互花米草入侵以及盐沼植物群落的...     

福建沿岸海域互花米草的分布

于2007～2008年利用遥感影像结合实地核对,全面调查福建沿岸海域互花米草(Spartina alterniflora)的分布.调查结果表明全省沿岸海域互花米草分布面积为99.24 km2,宁德市沿岸海域互花米草的面积最大,达66.29 km2.互花米草已经入侵大多数港湾,其中三沙湾分布面积最大,达62.45 km2,占全省沿岸海域互花米草总面积的62.93%.在13个主要港湾中,互花米草对三沙湾内潮间带滩涂的占有率最高,达20.86%.福建省主要河口海域大多受到互花米草的入侵,分布面积较大的有赛江口、闽江口、晋江口、九龙江口、漳江口海域,入侵面积分别为6.44、5.77、6.64、3.55和2.75 km2.因此,必须采取一些必要的措施减轻或避免互花米草对本地河口滩涂湿地生态系统的破坏.     

米草属植物在中国海岸带的分布现状

结合遥感调查、现场定位,辅以文献检索、函调、电子邮件、电话等调查方式分析了4种米草属植物自引种以来在我国海岸带分布的历史及现状,结果表明,因人类围垦活动、大米草(Spartina anglica)的自身退化以及与互花米草存在生态位竞争关系,大米草在全国海岸带的分布面积不足16hm2,呈退化趋势。大绳草(Spartina cynosuriodes)尚未在实验地种植,狐米草(Spartina patens)仅在苏北、天津市的部分区域有少量种植。这两种米草没有对本土生态系统造成入侵威胁。互花米草(Spartina alterniflora)自1979年引种以来在全国海岸带被广泛种植,后经自然扩散,目前面积已达34451 hm2。结合我国的海岸带特征与互花米草的生态位,可以把其生长区域明显分为三部分:一是福建省福鼎市以南的海岸带滩涂,可能与红树林潜在的生态位竞争有关系;二是河口区域,如在长江口的崇明东滩,互花米草与本土植物表现出明显的竞争关系;三是在其他滩涂区域,该物种可能对本土生态系统造成一定程度的影响,在某些区域可能已经表现出一定的入侵性,但是其带来的促淤造陆、保滩护岸等巨大的生态效益也不应忽视。由于我国海岸带地质地貌类型复杂,互花米草在不同区域表现出不同的定植和扩散能力,与本土植被的竞争关系也明显不同。因此,在评价互花米草所造成的生态后果时,应从不同的角度出发进行全面、系统、客观、公正地评价。     

米草属植物在中国海岸带的分布现状米草属植物在中国海岸带的分布现状

结合遥感调查、现场定位，辅以文献检索、函调、电子邮件、电话等调查方式分析了4种米草属植物自引种以来在我国海岸带分布的历史及现状，结果表明，因人类围垦活动、大米草（Spartina anglica）的自身退化以及与互花米草存在生态位竞争关系，大米草在全国海岸带的分布面积不足16 hm2，呈退化趋势。大绳草（Spartina cynosuriodes）尚未在实验地种植，狐米草（Spartina patens）仅在苏北、天津市的部分区域有少量种植。这两种米草没有对本土生态系统造成入侵威胁。互花米草（Spartina alterniflora）自1979年引种以来在全国海岸带被广泛种植，后经自然扩散，目前面积已达34 451 hm2。结合我国的海岸带特征与互花米草的生态位，可以把其生长区域明显分为三部分：一是福建省福鼎市以南的海岸带滩涂，可能与红树林潜在的生态位竞争有关系；二是河口区域，如在长江口的崇明东滩，互花米草与本土植物表现出明显的竞争关系；三是在其他滩涂区域，该物种可能对本土生态系统造成一定程度的影响，在某些区域可能已经表现出一定的入侵性，但是其带来的促淤造陆、保滩护岸等巨大的生态效益也不应忽视。由于我国海岸带地质地貌类型复杂，互花米草在不同区域表现出不同的定植和扩散能力，与本土植被的竞争关系也明显不同。因此，在评价互花米草所造成的生态后果时，应从不同的角度出发进行全面、系统、客观、公正地评价。     

基于无人机高光谱的外来入侵种互花米草遥感监测方法研究——以黄河三角洲为研究区

互花米草(Spartina alterniflora)入侵性非常强,已被正式纳入我国第一批外来入侵物种名单。互花米草的疯狂蔓延已影响到当地土著物种的生长和空间分布,因此有关管理部门迫切需要互花米草的空间分布和扩散动态数据,但目前还没有一个有效的监测手段。针对这一需求,本文作者提出了基于无人机高光谱的外来入侵种互花米草遥感监测研究方案,拟以黄河三角洲为研究区,利用无人机高光谱遥感新型技术,分析不同情形下(不同生长状况、不同观测条件、不同环境条件等)互花米草的光谱特征,建立鲁棒的互花米草遥感检测模型,研究互花米草无人机高光谱图像高效获取方法,以实现互花米草的高效、准确监测,为亟需的外来入侵种互花米草业务化监测提供有效的技术手段。     

基于点云与影像融合的黄河三角洲互花米草提取方法

针对卫星遥感技术在对滨海湿地互花米草监测时受分辨率、气候条件等多种因素限制存在一定局限性且通过单一的影像数据提取互花米草时精度不稳定的问题,提出了基于无人机点云与影像融合的面向对象互花米草提取方法。以黄河三角洲自然保护区为研究对象,获取了该区域的点云和多光谱影像。先将地面滤波后提取的植被点云与多光谱影像进行特征组合优化,然后对融合影像采用FNEA算法进行多尺度分割后采用基于改进的最近邻算法进行面向对象分类,最终得到的互花米草生产者精度和用户精度分别达到了82.53%和86.43%,较未融合点云的提取精度分别提高了22.34%和7.66%,分类结果的总体精度从89.54%提升至92.61%,且融合点云后影像能够有效区分两种生长状态的互花米草,表明本文提出的方法能够有效提高互花米草的提取精度。     

福建省罗源湾互花米草扩展过程及其特征分析

为探讨外来引种的互花米草（Spartina alterniflora Loisel）在我国海湾的扩展过程,根据1989-2010年遥感影像和野外观测数据,对罗源湾互花米草的分布特征进行分析,结果显示,对该区互花米草近20 a的扩展过程划分为3个阶段:前5 a其沿着高潮带平行于海岸线呈带状扩展;之后5 a在中潮带向湾内快速拓殖;后10 a则扩展缓慢,种群内部的空隙地逐渐被米草覆盖。截至2010年,罗源湾互花米草的总面积约为741.13 hm2。受潮滩环境分带性影响,罗源湾互花米草在高潮带平行于海岸线的扩展速度明显大于垂直于海岸线的扩展速度;在中潮带的快速扩展过程中互花米草倾向于先在潮沟两侧分布,这可能与归槽水和滩面摩阻作用有关,相比较,互花米草在浅洼地的扩展较滞后,该区域随着滩面的淤高过程逐渐被米草覆盖。在其整个扩展过程中,由于互花米草对潮流及悬浮颗粒的阻滞作用,使得其扩展前缘米草斑块和连续种群之间的光滩区成为悬浮颗粒及米草种子容易沉降的区域,互花米草易朝向该区域扩展。     

基于SPOT6遥感影像的滩涂湿地入侵种互花米草植株高度的反演研究

本文以SPOT6 高空间分辨率遥感影像为数据源,通过植被覆盖度和地上生物量两个参数进行滩涂湿地入侵种互花米草植株高度的估算研究。结果表明,三沙湾滩涂湿地互花米草植株高度平均值为2.04 m,以1~2 m和2~3 m植株为主要分布高度,分布面积分别为6.83 km2和10.31 km2,占研究区互花米草总面积的33.83%和51.06%,小于1 m和大于3 m的互花米草仅占9.26%和5.84%。估算值与真实值之间的均方根误差为0.204,绝对误差为0.04~0.37 m。该方法是对高空间分辨率光学影像应用研究的重要尝试,其反演方法具有较好的可行性,可较为准确的获取滩涂湿地植株高度信息。     

中国海草资源分布现状、退化原因与保护对策

海草床是三大典型的近海海洋生态系统之一,具有极高的生态服务功能。然而,截至2015年我国近海海草资源分布现状尚不明晰,严重制约了我国海草床保护与修复工作的开展。2015～2021年,笔者通过实地调查,借助船只走航、声呐探测、遥感等技术手段,重点对我国近海海草资源的分布面积、种类及主要威胁进行了全面普查,并据此提出我国海草床管理与可持续利用对策。结果表明,我国近海海域海草床面积共为26 495.69hm²,可划分为:温带海域海草分布区和热带-亚热带海域海草分布区;我国现有海草4科9属16种。其中,温带海域海草床面积为17 095.01 hm2,主要分布在辽宁、河北、天津和山东沿海,分布有2科3属5种,以鳗草(Zosteramarina)和日本鳗草(Z.japonica)为优势种,其中唐山乐亭-曹妃甸海草床面积达9 025.56 hm2,是我国面积最大的海草床;热带-亚热带海域海草床面积为9 400.68 hm2,主要分布在福建、广东、广西和海南沿海,分布有4科8属12种,以泰来草(Thalassia hemprichii)、海菖蒲(Enhalus acoroides...     

中国滨海湿地互花米草群落甲烷通量研究的综述

互花米草(Spartina alterniflora)具有较强的固碳作用,了解互花米草群落的甲烷通量可为评估互花米草的净碳汇功能提供重要参数。本文分析了我国滨海湿地互花米草群落CH₄通量的总体特点和机制,结果表明：①不同地区互花米草群落CH₄通量无明显规律且差异较大。不同生长环境下的环境因子对CH₄排放有综合调控作用,其中很大部分是通过影响土壤中与CH₄产生有关的微生物影响CH₄通量。②互花米草群落CH₄通量夏季最高、冬春较低;日通量则处于不规则的波动中,但总体白天通量高于夜晚。CH₄通量季节差异与温度、生物量和光照呈正相关,温度影响参与CH₄生成的微生物的活性,生物量为CH₄产生提供有机质原料,光照则通过光合作用影响有机质的合成;日通量差异除与温度和光照有关外,最主要还受到潮汐变化的影响。③无潮水覆盖时CH₄通量远大于有潮水覆盖时。有潮水覆盖时互花米草下部作为CH₄排向大气的重要通道受阻,同时CH₄被储存于土壤或排放到潮水中,落潮后才进入大气,因此CH₄通量更低。④刈割会降低CH₄通量。互花米草植株为CH₄的产生提供了重要原料,同时利用通气组织将CH₄排放到大气,刈割切断了CH₄传输途径并减少了地上生物量,因此降低了CH₄通量。     

中国近海鲐鱼资源时空分布与海洋净初级生产力的关系研究

海洋净初级生产力影响了浮游动植物的空间分布和丰度，因此决定了海洋渔业的潜在产量。本文根据2006-2015年7-9月中国远洋渔业数据中心提供的中国近海鲐鱼捕捞数据和海洋净初级生产力遥感数据，以单位捕捞努力量渔获量（CPUE）表征资源丰度，以经度和纬度重心表征空间分布，分析研究了鲐鱼资源丰度和空间分布与海洋净初级生产力的关系。研究结果表明，2006-2015年鲐鱼产量、CPUE、经度和纬度重心呈现明显的月份和年际变化，7-9月渔场内净初级生产力空间分布模式不同。频率分布结果表明7-9月鲐鱼对应的适宜净初级生产力浓度范围分别为300~500 mg/（m2·d）（以碳计，下同），300~400 mg/（m2·d），300~400 mg/（m2·d）。相关分析结果表明，鲐鱼资源丰度与适宜净初级生产力海域范围比例呈显著正相关，且鲐鱼纬度重心与适宜净初级生产力海域平均纬度呈显著正相关关系，这表明渔场内的净初级生产力大小和分布模式显著影响鲐鱼的资源丰度和渔场重心位置。在鲐鱼主要分布海域25°~30°N，120°~130°E范围内，鲐鱼资源丰度与净初级生产力大小呈显著负相关关系。此外，不同气候条件下鲐鱼渔场净初级生产力大小变化不同，2007年和2010年强拉尼娜年份以及2009年中强厄尔尼诺年份鲐鱼渔场范围海洋净初级生产力降低，但适宜的海洋净初级生产力范围增大，导致鲐鱼资源丰度上升；而2015年超强厄尔尼诺年份鲐鱼渔场范围内海洋净初级生产力上升，但适宜的海洋净初级生产力范围显著减小，因此鲐鱼资源丰度相对降低。研究表明，中国近海鲐鱼资源时空分布与海洋净初级生产力具有显著关联。     

基于卫星遥感的潮滩植被、高程、潮沟空间关系探讨-以崇明东滩为例

The analysis of vegetation-environment relationships has always been a study hotspot in ecology. A number of biotic, hydrologic and edaphic factors have great influence on the distribution of macrophytes within salt marsh.Since the exotic species Spartina alterniflora(S. alterniflora) was introduced in 1995, a rapid expansion has occurred at Chongming Dongtan Nature Reserve(CDNR) in the Changjiang(Yangtze) River Estuary, China.Several important vegetation-environment factors including soil elevation, tidal channels density(TCD),vegetation classification and fractional vegetation cover(FVC) were extracted by remote sensing method combined with field measurement. To ignore the details in interaction between biological and physical process,the relationship between them was discussed at a large scale of the whole saltmarsh. The results showed that Scirpus mariqueter(S. mariqueter) can endure the greatest elevation variance with 0.33 m throughout the marsh in CDNR. But it is dominant in the area less than 2.5 m with the occurrence frequency reaching 98%. S. alterniflora has usually been found on the most elevated soils higher than 3.5 m but has a narrow spatial distribution. The rapid decrease of S. mariqueter can be explained by stronger competitive capacity of S. alterniflora on the high tidal flat. FVC increases with elevation which shows significant correlation with elevation(r=0.30, p0.001). But the frequency distribution of FVC indicates that vegetation is not well developed on both elevated banks near tidal channels from the whole scale mainly due to tidal channel lateral swing and human activities. The significant negative correlation(r=–0.20, p0.001) was found between FVC and TCD, which shows vegetation is restricted to grow in higher TCD area corresponding to lower elevation mainly occupied by S. mariqueter communities. The maximum occurrence frequency of this species reaches to 97% at the salt marsh with TCD more than 8 m/m2.     

三沙湾互花米草(Spartina alterniflora)入侵对大型底栖动物群落结构的影响

为探讨互花米草(Spartinaalterniflora)入侵对三沙湾光滩、红树林湿地的生态影响,分别于2013年10月和2014年9月在三沙湾选择了2条互花米草断面、2条红树林断面和1条光滩进行底栖生物生态调查,分析了大型底栖动物群落分布的时空差异、底栖动物与环境因子之间的关系。经鉴定,该调查海域大型底栖动物共68种,隶属于7门40科,其中短拟沼螺(Assiminea brevicula)为互花米草区优势物种;宁波泥蟹(Ilyoplaxningpoensis)为光滩的优势物种;巴林虫(Barantollasp.)为红树林区优势物种。对各生境大型底栖动物物种数、生物量和栖息密度组成进行双因素无重复方差分析(two-way ANOVA),结果显示不同生境大型底栖动物物种数差异极显著(P0.01),互花米草入侵红树林后,大型底栖动物物种数稍有下降,但是互花米草入侵光滩后,大型底栖动物物种数有所增加;不同生境大型底栖动物生物量差异极显著(P0.01),栖息密度差异不显著(P0.05)。利用大型底栖动物的ABC曲线分析群落结构的稳定性,显示光滩群落结构稳定,互花米草入侵后,优势物种变化显著,双齿围沙蚕数量迅速增加,降低了原有大型底栖动物群落结构的稳定性。除生境影响外,互花米草入侵的潮位区域、生长密度差异、入侵阶段等也均会对大型底栖动物造成影响。     

黄河三角洲互花米草整治对潮滩湿地防灾功效和沉积动力的影响

互花米草作为黄河三角洲外来入侵物种, 2010年开始爆发式蔓延, 2020年面积最大时可超6 000 hm²,对潮间带生物多样性造成了严重影响。自2020年起,黄河三角洲自然保护区开始大规模的互花米草整治与盐地碱蓬生态修复工作。互花米草具有较强的消浪、缓流、促淤、固滩能力,短期内、大范围的植被去除,可能导致波流和沉积动力环境的突变。基于现场观测数据和考虑植被作用的浪、流、沙耦合数值模型,研究分析了互花米草整治和盐地碱蓬修复对黄河三角洲湿地动力过程的影响,重点关注风暴作用下黄河三角洲潮滩湿地的防灾减灾能力和沉积效应变化。研究结果表明,互花米草可有效抵御极端风暴潮,最大风暴潮位衰减率可达15 cm/km。互花米草整治将导致湿地防灾减灾能力显著下降,堤前风暴潮峰值可抬升10～30 cm,同时潮间带的泥沙捕集能力大幅下降。受限于植被密度、高度,盐地碱蓬完全修复后湿地衰减风暴潮、捕集泥沙的能力显著低于原互花米草湿地。研究建议,互花米草整治工程应考虑短期内植被去除导致的近岸风暴潮抬升、侵蚀加剧等潜在风险。