海岸圈围对雁鸭类种群及生境的影响研究——以长江口横沙东滩为例

滨海湿地是雁鸭类的重要栖息地,然而高强度的海岸圈围工程对滨海湿地生态系统和鸟类栖息地造成了显著影响,因此分析和研究海岸圈围对雁鸭类种群及栖息地的影响,对水鸟保护和滨海湿地资源可持续利用具有重要的理论和实践意义。位于长江口的横沙东滩,于2003年启动了海岸圈围促淤工程,工程的实施导致湿地生境和水鸟种群都发生着快速变化。本研究分别对2013、2015、2016和2017年,横沙东滩雁鸭类种群和生境因子的时空变化进行了调查与分析,通过拟合回归分析了两者的相关关系,探讨海岸圈围后生境的快速变化对雁鸭类种群产生的影响,从而提出海岸带圈围后水鸟栖息地的保护与管理对策。结果表明:1)海岸圈围工程的实施显著改变了滨海湿地的水鸟生境及种群特征。随着工程的推进,自然潮滩的盐沼湿地呈动态变化趋势;促淤区则随着泥沙的补给,新生了大面积的沼泽湿地;成陆区逐渐向淡水生态系统演替。伴随着生境的变化,雁鸭类种群逐渐从成陆区和自然潮滩向促淤区转移。2)不同生境类型影响雁鸭类种群数量特征的生境因子不同。未实施圈围的自然潮滩影响雁鸭类数量的主要因素是海三棱藨草/藨草群落面积;正在实施圈围的促淤区的主要影响因素是挺水植物面积、植被归一化指数(NDVI)和无植被覆盖水域面积;已圈围的成陆区主要影响因素为沉水植物面积。综上,雁鸭类偏向选择具有开阔水域、充足食物供给和相对较低植被盖度的生境类型。对于海岸圈围区域,若能合理利用圈围土地,保留部分区域为湿地,并根据水鸟的生境需求,适当营造水鸟适宜的栖息地,可在一定程度上减缓圈围工程对水鸟的影响,实现滨海湿地水鸟栖息地保护和湿地资源可持续利用的动态平衡。     

围垦对长江口横沙东滩大型底栖动物群落的影响

于2011年4—12月,采用生态学的方法,选择了长江口横沙东滩成陆区、促淤区和自然潮滩三种生境,研究了围垦对其大型底栖动物的影响。结果显示,在横沙东滩共发现大型底栖动物28种,物种分布为自然潮滩(22种)>促淤区(19种)>成陆区(7种),优势种为自然潮滩(6种)>促淤区(5种)>成陆区(2种)。大型底栖动物的年均丰度为促淤区(118.68ind/m2)>成陆区(100.67ind/m2)>自然潮滩(57.56ind/m2),而年均生物量为促淤区(35.71g/m2)>自然潮滩(27.56g/m2)>成陆区(1.52g/m2),三种生境大型底栖动物的丰度和生物量与其种类组成有关。大型底栖动物的多样性指数(H′、J、d)为自然潮滩>促淤区>成陆区。群落聚类和MDS分析显示横沙东滩三种生境的底栖动物群落之间存在较明显差异,同时ABC曲线也证实了成陆区和促淤区的底栖动物群落有明显变化,而自然潮滩的群落结构相对完整。以上结果表明,围垦导致横沙东滩大型底栖动物群落结构发生了明显改变。     

胶州湾滨海湿地的水禽多样性特征及保护

在利用相对数量法进行水禽种群调查基础上,研究胶州湾滨海湿地水禽区系的构成及多样性特征.研究区共有水禽9目20科140种,区系的地理成分以古北界鸟类占绝对优势,季节型成分以冬候鸟和旅鸟为主,生活型成分以涉禽为主;在不同季节研究区水禽的优势种群不同,夏季鸥科和鹭科为优势种群,春、秋季鴴科、鹬科、鹭科为优势种群,冬季雁鸭类、鸥科为优势种群.与青岛市陆禽、鸣禽、猛禽、攀禽等鸟类相比,胶州湾滨海湿地水禽的多样性指数、均匀度指数最高,说明胶州湾滨海湿地对青岛市鸟类多样性保护非常重要,生境破坏是当前水禽多样性保护面临的主要问题,提出了水禽生境保护的对策.     

杭州湾北岸金汇潮滩冲淤分析

杭州湾北岸在南汇嘴和金山嘴人工控制节点作用下,形成微弯内凹的弧形海岸廓线,金汇岸段位于弧形岸线凹段。由于海岸凹段内水流相对较弱,尤其是涨落潮转流过程中低流速(<20cm/s)历时长,有利于泥沙下沉淤泥。11世纪中叶,杭州湾北岸自修筑了第一条海塘进入人工控制后,金汇潮滩处于淤涨中。近年来,受长江来沙量减少和南汇边滩促淤圈围工程的影响,进入杭州湾北岸水域的泥沙也有所减少,出现冲刷现象,金汇潮滩由淤涨型转换为冲刷型。     

台风过程影响下的滨海湿地物理变量观测及湿地系统响应

如何研究台风等极端天气事件影响下的湿地系统响应过程,进而提出有效的生态完整性维护和管理方案,对关键区域的湿地管理及生态安全维护具有重要意义。本文于2021年9月“灿都”台风期间在南汇东滩南岸设置水动力观测点,采集表层沉积物、测量滩面高程并用无人机获得植被影像,运用ArcGIS空间分析,探讨了台风过程影响下的南汇东滩水动力、滩面沉积变化与植被分布面积响应。结果表明:台风中,观测点近底层平均流速为0.23 m/s,植被边缘平均有效波高和波能是台风前后的1.54倍和2.14倍,近底层1 m的滩面出现“高悬沙浓度层”（>10 g/L）且存在时长为8.13 h。台风后高程低于4 m的稀疏海三棱藨草和互花米草滩面侵蚀0～4.8 cm,高程高于4 m的茂盛互花米草和芦苇滩面淤积0～14.7 cm;研究区植被分布面积共减少1 827.67 m2,减少量占台风前植被总量的1.63%,其中侵蚀滩面植被分布面积减少31.9%,淤积滩面减少68.1%。对台风过程影响后的湿地管理,可以总结为:（1）湿地在台风过程后滩面基本表现为明显的侵蚀、淤积区域共存的特征;（2）对高程低于4 m的侵蚀滩面,建议确定植被适宜生长的高程,结合台风过程冲淤变化通过“微生物膜”和植被斑块移植的方法消浪、固滩和促淤,加速湿地在台风过程影响后的修复。     

护滩软体排对潮滩碱蓬湿地修复的影响研究——以江苏条子泥为例

河口海岸潮滩湿地具有重要的生态服务功能,是近年来国家海岸带保护修复重大工程的重点关注区域。江苏条子泥潮滩湿地是中国黄（渤）海候鸟栖息地（第一期）的重要组成部分,面临着潮滩湿地保护修复和海堤工程维护的统筹协调等问题。护岸工程软体排是河口海岸工程常用的维护措施,但其对潮滩湿地保护和修复的影响尚不清楚。通过野外调查、碱蓬移栽和播种试验,分析了护滩软体排工程临近区域的高程、水动力、沉积物等环境参数对盐地碱蓬（Suaeda salsa）湿地修复的影响。结果表明：1）软体排对潮滩地貌影响明显,软体排内滩面稳定,软体排外亦有掩护效果,两月内促进盐沼植被区高程增量达29 cm,软体排外光滩高程变化剧烈;软体排建造后,海堤附近滩面地形有助于碱蓬植被定植,形成的高滩上移栽碱蓬存活率达55%,而在低处潮滩无法存活。2）碱蓬植被密度和株高受到盐度、高程、中值粒径环境因子的显著影响（P<0.05,P为显著性水平）,高程与碱蓬植被密度、株高正相关;盐度和中值粒径与碱蓬植被密度负相关;流速与碱蓬植被密度负相关;有效波高与碱蓬株高负相关。研究结果可为潮滩软体排护滩工程的实施、碱蓬盐沼植被定植机理和生态修复提供科...     

迁徙季节水鸟对滨海不同类型湿地的利用——以广西山口红树林自然保护区为例

为了解迁徙季节水鸟在不同滨海湿地中的结构组成和行为特征,于2010年3月、4月、9月、11月和2011年3月,在山口自然保护区及其周边地区对不同滨海湿地类型的水鸟展开调查。结果显示:迁徙季节天然湿地共记录到水鸟6目8科39种,人工湿地有6目9科50种。天然湿地比人工湿地的物种数少,整体数量上,春季人工湿地大于天然湿地,秋季则为天然湿地水鸟数量更多。鹬鸻类在不同滨海湿地类型中觅食行为比例差异显著,在天然湿地中觅食比例达到76.67%,而在人工湿地中则以休息和睡眠等非觅食行为为主。天然湿地是鹬鸻类的重要觅食地,而人工湿地则是鹭类和鹬鸻类的主要休息地。鹭类在两种滨海湿地类型中觅食个体的数量不随潮汐的涨落而相应增减。鹬鸻类随潮汐高度上升,在两种滨海湿地类型中觅食的个体数量减少。山口地区的滨海人工湿地是水鸟在高潮期间天然湿地良好的替代栖息地。     

我国19处滨海湿地繁殖季的水鸟调查和评价

为保护滨海湿地生境以及保持海洋生态平衡和生物多样性,文章选取我国19处具有代表性的滨海湿地,于2018年5-10月的水鸟繁殖季对滨海湿地水鸟进行调查,并基于调查结果评价其种类、数量、分布密度、受重点保护种类、生物多样性和威胁因素。研究结果表明:滨海湿地水鸟共计6目10科70种77 680只,其中鸻鹬类、鸥类和鹭类是主要种类,红腹滨鹬(Calidris canutus)数量明显居多;水鸟种数和分布密度的南北差异可能与大型底栖生物的分布有关;我国滨海湿地对于红腹滨鹬等7种水鸟的生存具有重要意义,且很多水鸟种类被列入国际和国内重点保护名录;滨海湿地水鸟的多样性指数整体处于较好水平,但地区差异较大,均匀度指数和丰富度指数的分布趋势类似;滨海湿地水鸟面临的威胁因素主要包括保护缺位、养殖利益、非法猎捕、围海造地和水体污染,亟须加强保护力度。     

崇明岛现代潮滩地貌和生态环境问题分析

崇明岛西沙湿地、南分场、团结沙和东滩湿地的沉积物粒度分布,具有高潮滩向低潮滩平均粒径逐渐变小、标准偏差变大(分选性变好)的共同变化特征,基本上反映了潮滩水动力条件的变化规律.崇明西沙湿地、南分场和团结沙潮滩坡度大、滩面窄,沉积物粒径比崇明东滩湿地小,中潮滩侵蚀严重,具有"江岸型"剖面的特点;东滩湿地沉积物粒径大,滩面宽、坡度小,具有"潮滩型"剖面的特点.西沙湿地动植物组成单一,生物多样性程度降低,主要是受自然与人类活动的双重影响,该处面临的问题是如何进行生态恢复.东滩湿地需要考虑合理的围垦,过度围垦不但直接破坏了底栖动物的生存,而且威胁到迁徙鸟类的食物来源和栖息地.     

南汇东滩圈围工程对长江口河势影响的数值模拟分析

基于验证的MIKE21软件长江口二维潮流数值模型,计算和重点分析了南汇东滩促淤圈围工程对长江口南槽、北槽和横沙通道的影响。结果表明:南汇东滩促淤圈围工程束窄了南槽下段河道,较大幅度地减小了该段的潮流量;但南槽中段以下河段流速增加幅度较大,河槽将会刷深,河势将得到发展;江亚北槽将会得到发展,北槽中段泥沙淤积现象将会加剧;横沙通道涨落潮流量大幅减少,横沙通道涨落潮流量与南槽涨落潮流量存在非常高的相关性,这对横沙通道作为航道开发和利用会带来较为不利的影响。     

Reclamation-oriented spatiotemporal evolution of coastal wetland along Bohai Rim,China

Coastal wetlands are located in the ecotone of interaction between the land surface and sea, and anthropogenic activities extensively interfere with these wetlands through the reclamation of large tidal wetlands and destruction of the function of the ecosystems. In this study, we investigated the dynamic evolutionary characteristics of the Bohai Rim coastal area over the past 40 years using the Modified Normalized Difference Water Index, the fractal dimension, object-oriented classification, the land-use transfer trajectory, and regression analysis. Additionally, we quantified and monitored the evolution of reclamation and analyzed the correlation between reclamation and coastal wetlands based on 99 Landsat-2, -5, and -8 images (at 60 m and 30 m spatial resolution) over the period 1980–2019. The results are as follows. (1) The coastline of the Bohai Rim increased by 1 631.2 km from 1980 to 2019 with a zigzag variation. The artificial coastline increased by 2 946.1 km, whereas the natural coastline decreased by 90%. (2) The area of man-made wetlands increased by 3 736.9 km2, the area of construction land increased by 1 008.4 km2, and the natural wetland area decreased by 66%. The decrease of tidal flats is the main contributor to the decrease of natural wetland area (takes account for 91.1%). Coastal areas are affected by intense human disturbance, which was taken place across a large area of tidal flats and caused the landscape to fragment and be more heterogeneous. The coastal zone development activities were primarily concentrated in the southern Laizhou Bay, the Yellow River Delta, the Bohai Bay, the northern Liaodong Bay, and the Pulandian Bay. The solidified shorelines and increase in sea level have resulted in intertidal wetlands decreasing and impaired wetland ecology. (3) There is a good agreement between reclamation and the size of the coastal wetlands. Both land reclamation and the reduction in coastal wetland areas are significantly related to the population size, fishery output value, and urbanization rate. In summary, human activities, such as the construction of aquaculture ponds and salt pans, industrialization, and urbanization, are the primary forces that influence the environmental changes in the coastal region. This study is beneficial for establishing and improving the systems for the rational development and utilization of natural resources, and provides theoretical references for restoring wetland ecology and managing future reclamation activities in other coastal zone-related areas.     

Analyzing the habitat suitability for migratory birds at the Chongming Dongtan Nature Reserve in Shanghai,China

The Dongtan Nature Reserve, one of the largest nature reserves in East Asia, is located in the mouth of the Yangtze Estuary and is an important habitat for migratory birds. The Dongtan wetlands were listed in the Chinese Protected Wetlands in 1992, and were designated as internationally important under the Ramsar Wetlands Convention in 2001 and as a national nature reserve in 2005. By their very nature and location, the estuarine and coastal habitats are dynamic and their biodiversity conservation and management relies on up-to-date spatial information. By establishing qualitative and quantitative relationships between bird populations and key habitat factors such as elevation, land cover type, tidal creek density and macrophytobenthos biomass, we developed an object-oriented image approach, in conjunction with Geographical Information Systems and the data from current field surveys, to analyze and assess the habitat suitability for the main types of birds, namely Anatidae, Charadriidae, Ardeidae and Laridae, at the reserve. The results from this study showed that about 40% of the total area of the Dongtan Reserve contained suitable habitats for these four bird families. The Scirpus mariqueter zone, mudflat zone, and tidal creeks were the most important habitats for these birds. This study indicated the potential of this approach for objective and effective evaluation of the species habitat suitability in a dynamic estuarine and coastal area. The implications of the results as a tool for biodiversity conservation, wetland conservation, and ecosystem management are discussed.     

高强度人类活动对泉州湾滨海湿地环境的影响及其对策

由于滨海湿地丰富的资源和优越的环境,人们对其进行了大规模的开发利用,导致了滨海湿地的丧失与生态退化。滨海湿地位于陆地-海洋-大气相互作用最活跃的地带,具有非常重要的生态意义。总结泉州湾滨海湿地水动力、地貌、生态、环境质量的特征,分析围填海、养殖、污染物排放及人工生态工程等对滨海湿地的影响。结果表明,随着社会经济的快速发展以及人类活动的显著增强,泉州湾滨海湿地面积减小,输水及输沙的路径和方式发生变化,湿地环境质量显著下降,生物多样性及生物量减少。为了实现泉州湾滨海湿地的可持续发展,提出了如下对策:(1)加强围海造地的科学管理,提倡新的围海造地方式;(2)开展海岸整治与生态修复,建设特色湿地公园;(3)挖掘海洋文化特色,发展生态旅游。本研究揭示高强度人类活动对滨海湿地环境的影响,为开展滨海湿地研究、整治与修复,为制定滨海湿地开发利用与保护对策提供科学依据。     

中国海岸湿地退化压力因素的综合分析

对我国海岸湿地类型、特点和分布进行了论述.通过分析指出围垦、城市与港口开发、污染、海岸侵蚀、油气资源开发、生物资源过度利用和海平面上升等环境压力因素是造成湿地退化的主要原因.综合矩阵因子分析表明,不同的海岸湿地类型所承受的环境压力和所遭受的环境退化程度是不同的,其中三角洲、海岸潟湖、砂质海岸、珊瑚礁、淤泥质海岸、滨岸沼泽和红树林等湿地类型遭受的环境压力最大,环境退化也最严重;指出了人为因素是造成海岸湿地环境退化的主要原因.     

Assessment of macrobenthic community function and ecological quality after reclamation in the Changjiang (Yangtze) River Estuary wetland

An ecological optimization project (semi-closed reclamation project) was implemented to control the invasion of Spartina alterniflora, and optimize the habitat of the Chongming Dongtan wetland, in the Changjiang (Yangtze) River Estuary. After project implementation, a macrobenthic ecological survey was conducted in a natural tidal flat and a semi-closed reclamation restoration area within the Chongming Dongtan wetland from 2019 to 2020. Compared with historical data before reclamation, findings showed that the groups, numbers, and species diversity of the macrobenthos increased significantly, and the ecological optimization project resulted in good ecological benefits. In addition, compared to the natural tidal flat, the number of collected macrobenthic phyla, and the macrobenthic density and biomass were significantly lower in the restoration area. Furthermore, the biodiversity index and functional redundancy of natural tidal flats were generally higher, indicating that the community composition and function of natural tidal flats were relatively more stable. Even though the species composition differed between a number of restoration areas and natural tidal flats, there was no difference in functional diversity, indicating that the effect of restoring ecological functions in restoration areas was optimal. Among them, the biodiversity and functional redundancy of Site S2 were significantly reduced, and the ecosystem function was extremely unstable. Habitat heterogeneity, vegetation community and decreasing salinity were the main factors that affected the ecological functions of macrobenthos. The ecological quality was also evaluated; the Transects N3 and N4 showed good quality. The overall ecological quality of the restoration area was generally high, but that of Site S2 was poor and that of Site S2E was merely good, which was mainly due to modifications of the ecological function of macrobenthos. It is suggested that reeds mowing and freshwater species release should be adopted in restoration areas to improve the community function and the environmental disturbance resistance of the macrobenthos.     

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。     

近30年来山东半岛北部滩涂及海岸线变化

以山东半岛北部为研究区,以烟台、蓬莱、龙口和莱州4个港口的潮情为依据,分别选取1984、1995、2005、2010、2015年的Landsat系列遥感影像,分析了山东半岛北部滩涂(含潮上及潮间带)及海岸线30a来的变化.研究结果表明:(1)研究区近30a来滩涂面积减少300.66 km2,其中潮间带面积减少了84.84 km2,潮上带面积年减少了215.82 km2,减少区域主要集中在莱州湾东南部;(2)海岸线长度呈递增趋势,30a来增加103.68 km,增长速度为3.34 km/a,增加典型区集中在莱州太平湾、龙口人工岛群、蓬莱港和烟台港等区域;(3)通过实地调研发现,盐田、养殖池的大量扩建、海岸侵蚀和入海泥沙量减少是滩涂减少的主要原因;沿海养殖池的增加和填海造陆的扩张是海岸线长度增加的主要原因.     

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。