江苏弶港盐沼风车河潮沟地貌与动力演化

联合国环境署(1990)在题为“海相环境的状况”的报告中指出,世界人口约一半集中在海岸地区,因而这些地区人口压力巨大,同时受到污染、风暴潮、地面沉降的威胁,以及高地灌溉水资源枯竭的影响;在低地海岸、河滩和湿地,海平面的上升将会给沿岸城市的工农业生产及人民生活带来极其严重的后果。而盐沼-潮沟体系则是淤泥质海岸缓冲、削减波浪-潮流能量的重要地貌系统,对海岸的保护起着至关重要的作用。潮沟常常贯穿盐沼与泥坪(或沙坪),成为沟通盐沼-泥坪体系物质能量交换的纽带;在淤涨型淤泥质海岸上,细颗粒泥沙被涨潮流沿潮沟输送到盐沼上,结果使盐沼不断向海淤进。而当海平面上升时,盐沼-潮沟系统功能又发生改变,成为削减潮汐能量的“装置”。Pethick(1980,1992)研究了英国Norfolk盐沼潮沟水流的特征,并提出了流速的预报模型;Healey等(1981)在观测中发现了一些与模型不符的情况。本文从地貌和动力方面研究了江苏淤泥质海岸弶港盐沼风车河潮沟的地貌演变与动力演化的关系,以及水动力与地貌因素之间的相互响应机制。     

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。     

风暴对滨海湿地潮沟水沙输运的影响——以长江口崇明东滩为例

为了探知风暴事件对滨海湿地潮沟水沙输运的影响,分别于平静天气和风暴天气("摩羯"和"温比亚"台风)条件下,在崇明东滩一典型潮沟进行了现场水沙数据观测。结果表明:台风期间近岸平均风速较平静天气增大3～4倍,有效波高增大7～15倍,盐沼前缘光滩和潮沟遭受强烈侵蚀,潮滩表层沉积物粗化1～2.1倍,水体悬沙浓度增大3～11倍,潮沟潮周期单宽泥沙输运通量增大4～33倍,单宽泥沙净输沙量增大8～17倍。风暴天气下,潮沟水沙输运呈现"大进大出"的特点,在盐沼潮滩内受盐沼植被消波、缓流和捕沙作用下,潮周期内单宽泥沙净通量指向盐沼潮滩,促进了盐沼滩内部泥沙的淤积。     

潮滩干湿转换的地貌发育物理模型及动力机制

为研究潮汐作用下潮滩干湿转换过程中的潮沟系统形成和地貌发育,使用黄河三角洲潮滩天然粉砂建立试验室物理模型,并首次将Argus系统引入试验,用于监测现场,模拟在一定坡度下潮滩干湿转换过程的地表变化,分析了天然粉砂孔隙内潴留空气对潮滩地形起伏的动力机制,研究了不均匀流对地貌发育的影响。研究表明,整平均匀、坡度均一的干潮滩,在正向潮流、潮汐作用下,粉砂孔隙内潴留空气排出滞后于潮流淹没,承压后沿水平和垂直方向随机运移,导致平坦的潮滩表面形成细微的地形起伏。这种初始起伏会进一步影响潮流运动和潮滩冲淤,从而形成各种潮滩地貌形态,并决定着潮滩地貌空间分布。高潮滩形成高密度和连通复杂的不规则潮沟-碗口状塌陷系统;中潮滩和低潮滩较为平坦,在微小陡坎和碗口状塌陷上方发育有沿岸线平行方向排列分布的树枝状细密潮沟,且有明显的溯源侵蚀现象。受不均匀水流影响,中心轴附近潮滩率先淹没,孔隙内潴留空气排赶到两侧,导致潮滩中间地表较为平坦,两侧地表变化大,且沙波偏移以中部为对称轴,两侧对称。     

江苏中部海岸潮沟形态对滩涂围垦的响应

根据2001-2013年江苏中部海岸的遥感影像和野外观测数据,对滩涂围垦影响下潮沟的形态演变过程进行分析。结果显示,研究区潮沟在大规模滩涂围垦影响下整体有明显的退化和消亡趋势,潮沟集水面积由2001年的293.94 km2逐渐降低到2013年的103.40 km2,潮沟长度随着其集水面积的缩减呈幂函数减小(R2=0.98),而潮沟宽度随着潮沟长度和集水面积的变小呈指数方式变窄(R2分别为0.87、0.93),总体上研究区每围垦1 km2滩涂,潮沟长度和宽度分别减小约2.60 km和0.67 m,在整个滩涂围垦过程中,落潮后期潮滩的主要排水方式逐渐由潮沟排水向滩面排水方式转变。江苏中部海岸潮沟形态在统计上具有多尺度分形结构,总体上研究区分纬值从大到小依次为潮沟分维值、各潮沟系统分维值、单支潮沟分维值。研究区潮沟的分维值(无标度区间25~210内)在滩涂围垦影响下呈波动性降低,由2001年的1.26逐渐降低到2013年的1.13,各潮沟系统的分维值随着其分汊个数减少呈线性降低(R2=0.89),各单支潮沟的分维值随着其蜿蜒性减小呈线性降低(R2=0.86)。根据潮沟的退化和消亡过程反推潮沟的起源和发育过程,本研究认为研究区最早出现的一类潮沟可能是陆源水流侵蚀型潮沟,而滩面水流冲刷型和潮流辐聚侵蚀型潮沟是随着潮滩淤积变宽过程逐渐发育的,其最初的发育形态可能是潮滩下部的冲刷凹地。     

潮沟系统水沙输运研究——以长江口崇明东滩为例

本研究以崇明东滩2015年4月实测潮间带水沙数据为基础,分析了潮沟、盐沼及光滩的水沙特征,重点研究了潮沟系统及邻近潮滩潮周期内悬沙通量情况。结果表明:（1）潮沟表层沉积物比潮滩细,二者平均中值粒径分别为21.7 μm和33.0 μm,悬沙粒径由海向陆逐渐变小;（2）大、小潮沟潮周期内潮流均以往复流为主,垂向平均流速分别为15.4 cm/s和34.6 cm/s;盐沼界和光滩则以旋转流为主,平均流速分别为11.3 cm/s和28.9 cm/s;（3）潮沟中的高悬沙浓度出现在涨潮初期,最大可达7.5 kg/m3,而潮滩高悬沙浓度则出现在潮落潮中期和高水位时刻;大、小潮沟和盐沼界站涨潮阶段平均悬沙浓度大于落潮阶段,光滩站则相反。潮沟悬沙主要来自邻近水域,而潮滩悬沙则与滩面表层沉积物密切相关;（4）潮沟在潮周期内净输沙方向均指向滩地,大潮沟潮周期单宽净输沙量可达4.0 t/m;盐沼界处垂直岸线和沿岸输沙强度相近,净输沙由海向陆,潮周期离岸输沙强度为1.0 t/m;光滩沿岸输沙强度远大于垂直岸线输沙,光滩净输沙由陆向海。研究揭示了潮间带潮沟系统的强供沙能力以及研究区域光滩冲蚀,盐沼植被带淤积的动力地貌过程。     

崇明岛东滩潮沟体系及其沉积动力学

崇明岛东滩潮沟系在盐沼带内特别发育,其形成与潮滩围垦工程和盐沼带的宽度密切相关。泥滩上潮沟的发育和演化与盐沼带潮盆大小、潮时(大小潮)和降雨量等相关,潮沟体系规模小,涨潮流不受其控制,退潮时潮沟成为主要泄水通道,未沉降的细悬浮颗粒和浮泥层在重力作用下向潮沟汇集,使潮沟内沉积物比滩面细。崇明岛东滩潮沟体系形成、演化及沉积物分布,完全不同于目前研究非常详细的欧美河口湾/港湾型潮道-潮沟体系,后者潮道以涨潮流占优势,沉积物明显比滩面粗。崇明岛东滩潮沟体系是发育在快速淤长的三角洲类型海岸上,通过与其他类型的对比研究,可以更全面地认识潮道-潮沟体系对泥滩和盐沼发育、演化所起的作用。     

江苏海岸带盐沼潮滩在小尺度下的沉积变化过程

在小尺度范围内,潮滩沉积的研究一般都是基于几个站位或断面进行短时日的调查和监测来获取数据,或多或少地存在数据的连续性不足等问题。基于此,本文在潮滩地貌典型的江苏平原海岸选取了约160 000 m²的盐沼潮滩作为研究对象,在多年的野外连续观测下,分析了人类围垦活动对盐沼潮滩沉积过程及变化的影响。结果表明：人类围垦活动（如堤坝建设等）对潮滩沉积和盐沼植被覆盖的变化有重要影响。围垦堤坝修建之前,研究区向陆一侧为盐沼植物（现为养殖池）,向海一侧为光滩,岸线形态比较平直。在2006年围垦堤坝修建后,研究区变为“凹岸”型的人工岸线,沉积环境变得更有利于泥沙的淤积。根据2007-2012年对滩面高程的野外观测,在风暴潮的影响下,潮滩最大淤积率高达23 cm/a。盐沼植被在泥沙快速淤积的基础上不断发育生长,盐沼植物覆盖面积不断扩张。同时外部的沙嘴也在不断增长,潮汐风浪侵蚀携带沙嘴外部泥沙进入盐沼滩地,盐沼植物在泥沙的覆盖下,出现萎缩退化,覆盖面积减少,但是对潮滩上的泥沙而言还是不断堆积增厚。柱状样岩芯的粒度垂向剖面特征也记录了盐沼潮滩沉积环境的变化。小尺度下盐沼潮滩沉积表现出的阶段性变化规律,揭示出合理的围垦活动有利于堤坝前的潮滩淤积和盐沼植被的扩张。     

南流江河口桐花树生物动力地貌过程研究

桐花树作为红树林种群的先锋植物,其发育扩展和立地潮滩地貌变化的耦合过程是红树林生物动力地貌及生态修复研究关注的核心内容之一。本文基于2005?2019年高分辨率遥感影像、2019年10月至2020年10月的桐花树潮滩逐月沉沙量及其种群样方统计等资料,分析桐花树在南流江河口潮滩的变化特征及其与桐花树种群扩张的耦合机制。结果表明:(1)南流江河口堤外潮滩是桐花树种群的主要立地区,成年、幼年及胚胎桐花树呈带状依次出现在高潮滩、中潮滩及平均海平面附近。以平均海平面为基面,南流江河口高程为0.07 m的潮滩为桐花树一年生幼苗生长极限位置;(2)南流江河口桐花树自西北向东南快速向海扩张的格局与潮滩向海淤积前展维持一致,潮滩滩位升高成为宜林滩地是桐花树向海扩张的基础;(3)桐花树种群的消浪作用减缓水动力强度,促进泥沙在潮滩沉积,由此加速潮滩发育;低潮滩淤涨为中潮滩、高潮滩,为桐花树种群扩张提供立地条件,促进种群发育扩张。     

潮滩泥沙输移及沉积动力环境--以杭州湾北岸、长江口南岸部分潮滩为例

本文分析了潮滩波浪特征,弱浪与暴风浪时期潮滩流场变化,泥沙输移及地貌响应,发现Postma(1954)和Straaten等(1958)提出的沉降迟后和冲刷迟后效应虽然对弱浪时期潮滩泥沙淤积有一定作用,但在暴风浪时期流这种作用受到极大的限制,波浪及其引起的余环流取代潮流成为潮滩泥沙运动和地貌演变的主要动力。在潮滩发育过程中,潮锋及潮滩波浪的快速衰减有着不可忽略的作用。     

福建海坛海峡峡道动力地貌研究

从海坛海峡的形成演变规律、水动力条件、海底地形地貌及沉积特征等方面分析了海坛海峡的动力地貌特征．研究结果表明，海坛海峡峡道效应明显，因受海峡周边地形影响，区域内水动力环境及地形地貌变化复杂，分别在海峡两侧不同区域发育着岩滩、沙滩和泥滩3种地貌，在海底中发育着水下浅滩、潮流脊系和潮流三角洲3种地貌．海峡南北出口位置及海峡海底深槽海域水动力强，两侧岸滩、海滩发育，水下冲刷槽发育明显，处于弱冲刷状态，海底分布粗粒沉积物．海峡港湾内水动力弱，潮滩较发育，处于稳定至弱淤积状态，海底分布细粒沉积物．     

海冰对温带淤泥质潮滩发育的影响--以江苏弶港潮滩为例

江苏Jing港潮滩地处北温带，是典型的淤涨型淤泥质潮滩。通过对2001年冬季Jing港潮滩的野外观测和样品的室内处理，在分析江苏淤泥质潮滩海冰形成机理的基础上，探讨了温带潮滩上海冰的分带性；阐析海冰作用下潮滩微地貌类型——擦痕、冲刷坑和泥斑的形成机制：最后对浮冰带的稳定性、潮沟和盐沼植被对浮冰形成的影响，海冰对潮间上带淤积过程的作用和浮冰作用形成的侵蚀型微地貌在地层中保存的可能性进行了探讨。     

基于小波变换和数学形态学的潮沟提取方法研究

潮沟是潮滩的主要地貌类型之一,潮沟信息的检测对湿地生态环境的监测和保护有着重要意义。本文以长江口九段沙下沙北部发育比较复杂的潮沟为研究对象,使用2016年1月26日Landsat8全色波段数据,采用了一种融合小波变换、最大类间方差法和数学形态学的方法对潮沟边缘信息进行了检测。小波变换中通过减小高层小波系数,达到弱化潮滩灰度变化的目的;通过增大低层小波系数,达到增强潮沟信息的目的;利用数学形态学和图像之间的几何(加减乘)运算,完成潮沟的提取;最后,分别在原始数据和检测结果相应的位置取样进行精度验证,样方潮沟面积一致性精度平均为92.1%。     

苏北弶港现代潮沟沉积研究

通过实地调查和室内分析表明:(1)弶港潮滩是在两股强潮流以弶港为中心辐聚辐散的控制作用下形成的,由于潮流对海底物质的冲刷、搬运和堆积,使潮沟水系发育;(2)湖沟在滩面上纵横交错,规模较大,横向迁移摆动迅速,对潮滩沉积物起着重大的改造作用;(3)本文总结了潮沟沉积物特征,提出判别这类沉积物的标志,并概括了潮沟发育的阶段性,为探讨古代类似环境,提供依据.     

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．     

长江口南汇嘴潮滩短期冲淤演变及其动力机制研究

潮滩地形的冲淤演变规律可以在一定程度上反映动力作用与地貌特征之间的相互耦合机制.根据近几年在长江口南汇嘴潮间带多断面连续观测资料,探讨区域内潮间带滩地的近期冲淤演变特征及其主要影响因子.研究结果表明:(1)南汇嘴潮滩近期主要呈现淤涨态势,而且年内过程季节性差异明显;受区位差异影响,不同观测断面的潮滩冲淤演变呈现特征不尽相同,断面1冲淤变化最为显著,年最大冲淤厚度均在10cm以上;(2)在波浪、潮流的作用下,区域内沉积物很容易被掀动悬扬,而且输沙环流系统的存在有利于悬沙向浅水区输运且在该区域内沉降淤积,从而为潮滩发育提供泥沙来源;(3)受"碧利斯"台风引起的风暴潮天气影响,研究区域内潮滩出现"大冲大淤"现象,即台风强侵蚀期过后滩面高程短期内恢复明显.由此可见,潮滩短期冲淤演变特征是各种动力因素作用下的综合体现.     

红树林潮滩沉积动力研究进展与展望

红树林是全球极为重要的生态与环境资源, 在储存有机碳、增加滩面高程及防御海洋灾害等方面富有成效。然而, 因高强度人类活动与海面上升作用, 世界沿海红树林潮滩出现大规模损失。基于此, 本文从红树林消能及泥沙捕集、红树林潮滩生物地貌行为, 以及红树林潮滩对风暴潮与海面上升的响应三个方面, 对红树林潮滩沉积动力研究进行分析与回顾, 提出红树林潮滩沉积动力研究的关键问题应着重于红树林潮滩波流联合动力的衰减与潮滩动力、沉积、地貌及植被的耦合过程。此外, 针对全球沿海红树林生境的差异, 还应从区域尺度加强红树林潮滩沉积过程与驱动机制的研究。     

长江口崇明东滩现代地貌过程实地观测与分析

根据2002年4月至2003年4月对崇明东滩进行的实地观测,结合遥感影像等资料,可以看出崇明东滩夏季淤积大于冲刷,冬季冲刷大于淤积,季节性冲淤变化北部比中、南部更为显著。由于潮流等作用,潮沟系统由南向北呈现减少趋势,东滩中部发育最快,也是整个崇明岛向海延伸的方向。人类高强度的活动改变了潮滩的自然属性,使潮滩自然分布发生变化。     

河口潮滩地貌和沉积物对人类工程的响应特征

河口潮滩受径潮流的共同作用，在自然环境与人类活动的影响下处于不断的动态调整中，其中大型人类工程往往对其短期地貌变化和沉积物特征产生巨大影响。2013年底至2014年5月，长江口崇明东滩北部开展大规模互花米草治理工程，本文基于地面三维激光扫描技术、植被点云数据滤除算法、沉积物取样以及室内粒度分析等手段，对比了工程前后潮滩地貌与沉积物特征。研究发现:（1）完工后研究区域靠海及南侧区域出现明显冲刷，北侧虽出现淤积，但整个区域平均冲刷幅度仍达4 cm；（2）工程前研究区域沉积物平均中值粒径为29 μm，工程完工后沉积物平均中值粒径则增大到38 μm；（3）工程完工后沉积物靠海及南侧区域明显粗化，北侧沉积物则变细。结果表明，围垦工程会造成邻近潮滩大幅冲刷以及表层沉积物粗化，但潮滩不同区域地貌和沉积物特征对工程的响应仍存在空间差异性。研究揭示尽管河口潮滩长期演变过程受流域来沙条件影响，但围垦工程等局部影响因素会短期内显著改变潮滩动力地貌过程。     

华南海岸动力地貌体系

华南海岸动力地貌可分为河口三角洲体系、溺谷体系、岬角-海湾体系、沙坝-澙湖体系、潮滩体系、珊瑚礁碟形沙岛-洼地体系、海峡冲刷槽-潮流三角洲体系等七类.本文将扼要阐述各类体系的外动力过程、侵蚀与堆积地貌及其演变的特征.