滩涂围垦对盐沼湿地碳收支的影响研究进展

滨海盐沼湿地是全球重要的碳库,也是典型的脆弱生态系统。近年来,随着人口的增加,滨海盐沼湿地围垦开发已经成为缓解区域人口压力,保障粮食安全,促进经济发展的一项重要措施,特别是在发展中国家。围垦活动过程中必然会改变原有生态系统碳循环的路径和模式,进而影响全球的碳收支平衡。通过对大量文献的检索与总结,对国内外3种滨海盐沼湿地类型(红树林盐沼湿地、河口潮滩盐沼湿地和海岸潮滩盐沼湿地)土壤有机碳含量、固碳速率、碳排放速率以及围垦后的变化进行梳理和概括,给出滨海盐沼湿地围垦后土壤碳循环的一般规律与变化趋势,结果表明:(1)欧美长期滩涂开发形成的认识与滩涂围垦后的生态环境效应演变不适用于东亚发展中国家的短期高强度农业围垦,应注重东亚地区海岸围垦方式下的碳效应研究;(2)从滩涂湿地有机碳含量及其固碳速率来看,红树林盐沼湿地最高,河口潮滩盐沼湿地次之,海岸潮滩盐沼湿地最低。土壤黏粒、团聚体和埋藏速率对其具有较为明显的正向效应;淹水频率、盐分、地下水位反之。滩涂围垦后土壤有机碳含量呈先降后增的趋势,其转折点在围垦后30年左右,水田耕作对滩涂土壤有机碳富集效果最明显;(3)滩涂盐沼湿地的主要碳排放方式是CH_4和CO_2,其中CO_2的排放强度和通量都较大,且以红树林盐沼湿地最高。芦苇和互花米草的土壤碳排放强度相比于光滩要大很多。涨潮的过程中湿地碳排放强度要明显低于涨潮前后。滩涂围垦后的土壤碳排放强度要明显高于自然滩涂土壤,特别是围垦后的旱田耕作下的CO_2排放。从监测的结果来看,围垦前滩涂湿地表现为较强的碳汇,而围垦后表现出较为明显的碳源。最后,提出今后研究的重点方向和内容:抓紧开展滨海盐沼湿地碳收支清单的制定;不同围垦方式对滨海盐沼湿地碳循环影响的定量表达;加强开展未来滨海围垦模式及其土壤碳循环响应的刻画与模拟研究。     

碳汇效应及其影响因素研究进展

碳中和现已成为全球共识。为实现碳中和目标,除了发展新能源降低碳排放外,提升固碳增汇能力是其重要途径。碳汇可分为海洋碳汇和陆地碳汇两大类。海洋碳汇包括沿海生态碳汇、海水生态碳汇和人工海洋碳汇。其中,沿海生态碳汇主要由海岸植被固碳效应和沿海沉积物负载形成,海水生态碳汇主要由海洋碳泵效应形成,这两种碳汇与季风洋流条件、陆源有机物输入、海岸地理条件和人为活动直接相关,人工海洋碳汇的可行性需要综合考虑对海洋生态的影响。陆地碳汇包括陆地植被碳汇、自然地质碳汇和人工地质碳汇。其中,陆地植被碳汇是通过森林植被、草地植被以及湿地植被等植物的光合作用实现,受气温与降水、大气成分、土地利用变化以及自然干扰等因素的影响。自然地质碳汇主要由土壤碳汇和岩石风化碳汇组成,土壤碳汇受区域植被条件、气候条件和土壤利用等因素影响,而碳酸盐岩和硅酸盐岩风化作用吸收大气CO₂的岩石风化碳汇主要受气温、降水、岩石类型、水文条件以及人类活动的影响。人工地质碳汇是将捕集后的CO₂注入地下指定区域进行长期封存形成,其封存能力受地质构造、储盖条件、地热、地层水动力、油气潜力和盆地勘探开发程度...     

遥感技术在江苏沿海滩涂动态变化分析中的运用

利用多时相遥感影像(1979年,1989年,2000年及2007年的TM/ETM影像)和1995年地形图为数据基础,对江苏的海岸线、滩涂进行了遥感解译,对沿海滩涂资源近30年来的演变特点和趋势作了定量分析,对岸线的稳定性进行了划分并分析了沿海滩涂变迁的主要因素,为合理、有序开发利用滩涂资源及后期该区域的经济发展和生态环境的变化提供可靠的证据.     

基于遥感和GIS的上海市滩涂湿地资源近期变化分析

利用多期Landsat-5 TM影像,结合植被分带信息、地物波谱特征和实地调查数据,提取上海地区滩涂湿地分布及其覆盖信息;在ArcGIS软件支持下,综合多期遥感影像解译结果和相应时段的水下地形信息,对上海市滩涂湿地空间分布及其变化进行分析。结果表明,近15年来上海市滩涂围垦量在不断增加;尽管滩涂湿地仍在继续淤涨,但淤涨速度明显减缓,且慢于围垦速度,这导致中高潮滩涂面积不断减少。     

中国地质调查局天津地质调查中心在津冀沿海初步构建“星空陆海”综合地质调查监测技术方法体系

正中国地质调查局天津地质调查中心津冀沿海资源环境承载能力调查二级项目组在天津-河北海岸带地区初步搭建了津冀沿海陆海统筹综合地质调查监测技术方法体系,可对海岸带地区的岸线、湿地、滩涂和地表高程等资源指标,地下水、地面沉降、水平位移、海洋水文、气象、海底地形、侵蚀淤积、底质类型和沉积速     

沿海滩涂区浅层地震不同类型激发震源适用性分析

受复杂地表地质条件影响,沿海滩涂区地质调查程度较低,限制了相关地质调查方法技术的发展水平。浅层地震勘探技术在沿海滩涂地质调查中作用显著,但其勘探设备在沿海滩涂的适用性问题制约了地震探测数据采集工作,尤其体现在激发震源的适用性问题上。文中针对沿海滩涂复杂的地表地质条件,在满足探测要求的前提下,以提高地震记录分辨率和信噪比、提高施工效率为目的,选取了轻便灵活的夯击震源、锤击震源、落锤震源和电火花震源开展高精度地震探测激发震源适用性对比分析试验研究,通过对比分析不同震源激发的地震记录得出结论:电火花震源激发得到的单炮记录反射波频率高、频带宽、同相轴连续性好、探测深度深、信噪比高、受风噪干扰影响小,且可有效提高浅层地震数据采集施工效率。实际应用效果表明,电火花震源在沿海滩涂潮间带区浅层地震探测中的适用性较好。     

真菌在陆地生态系统碳循环中的作用

近年来,全球变暖趋势越来越明显,大气CO2浓度不断升高被认为是引起全球气候变化的主要原因之一.大气CO2来源主要有海洋释放、土壤呼吸、化石燃料燃烧、动植物呼吸和植被破坏等;而大气CO2的归宿被认为主要有海洋吸收和植物光合作用等.全球陆地生态系统中的碳有2126 Pg.其中46%储存在森林中.土壤真菌占地下总微生物量的8...     

环渤海区域滩涂资源开发承载力时空演变特征

有效识别和评估各滩涂区域资源开发承载力时空变化的差异, 有利于滩涂资源的科学规划, 对实现沿海滩涂资源的高效利用与保护具有重要意义。本文针对渤海半封闭海湾滩涂特征的空间差异性, 基于"驱动力-状态-影响"模型, 构建了滩涂资源开发承载力评估体系, 对研究区域7个评价单元在4个代表年份的资源承载力进行了评估, 阐明了海湾滩涂资源开发承载力时空演变特征。结果表明: 围填工程减弱了渤海湾滩涂资源开发承载能力, 工程大规模建设期间(2003—2012年)各评价单元承载力均呈下降趋势, 2012年后随着国家围填海管控措施的实施, 滩涂承载力有回升态势; 在空间上滩涂资源承载力表现为湾顶的降幅高于海湾南部区域, 滩涂开发前后天津港附近区域承载力较弱, 黄骅港以南滩涂养殖区承载力较强。     

中国北方滨海湿地退化研究综述

中国北方沿海有入海河口湿地、三角洲湿地、粉砂淤泥质海岸湿地、海湾湿地、砂质海岸湿地、沉积岛屿滩涂湿地和滨海泻湖湿地等类型的滨海湿地约182.33×104hm2。由于受到海岸侵蚀、海面上升、风暴潮、入海河流断流和输沙量减少、气候变化等自然因素和围垦、城市和港口建设、污染、海岸带油气资源开发、在入海河流上中游建设水库拦蓄径流和泥沙等人为因素的影响,中国北方的滨海湿地发生了严重的退化。中国北方滨海湿地的退化表现在物理、化学和生物3个方面。其中物理方面表现为自然湿地面积减小、人工湿地面积增大、湿地景观格局破碎化等,化学方面表现为湿地温室气体排放增加、水体富营养化、潮下带近海湿地赤潮灾害增强、湿地底质和渔获物污染、湿地土壤含盐量变化等,生物方面表现为湿地生物多样性水平下降、自然湿地净初级生产力降低、潮间带滩涂湿地和潮下带近海湿地渔获量减小、自然湿地植被退化演替等。     

对加强广西红树林生态系统保护工作的思考

红树林是湿地生态系统的重要组成部分,是生长在热带、亚热带河川、海岸滩涂潮间带的乔灌木群落,是由陆地向海洋过渡的特殊生态系统,红树林素有“海上森林”、“海底森林”、“海岸卫士”、“海水淡化器”等美称.作为海岸湿地生态系统惟一的木本植物,它具有防风搏浪、护岸护堤、调节气候等功能,对抵御海潮、风浪等自然灾害,维护和改善海湾、河口地区的生态环境具有不可替代的作用.     

潮间带高精度重力测量方法和数据资料整理

潮间带重力测量是陆地重力测量向海洋的扩展,并与海洋重力场相衔接,为沿海和浅海的油气等矿产资源勘探和海洋环境调查等提供资料;文章仅就其重力测量方法技术和数据资料的整理作以介绍.     

黄河三角洲沿海滩涂井场填方设计与施工

中国地质调查局“海域天然气水合物陆地试采工程”项目组在山东省东营市的沿海滩涂地区建设了一处钻井试验基地。该钻井井场地基土是黄河三角洲的典型粉沙质粘土,存在微振液化特性。对比填方方案在造价、工期、环保和适用性等方面的优缺点,选择灰土垫层施工方案并严格控制施工质量。灰土垫层可以形成有效的隔水层,隔离地下水上升通道和地表水下渗通道,切断微振液化的根源,同时杜绝场地内工程污水的下渗。填方施工全程采用静压压实填土配比,避免了孔隙水上升、土体产生微振液化效应。填方区域分为重载区和轻载区,采用不同的填方方案,既满足了承载力要求,又节约了成本。该填方方案取得了良好的施工效果,为试验基地的顺利运行提供了保障。     

辽河三角洲地区环境地质问题探究

辽河三角洲处于陆地和海洋的结合部,蕴含丰富的资源,具有十分重要的战略地位。项目通过三年的时间,查明辽河三角洲地区主要的地质环境问题为:海水入侵、地下水超采、地面沉降、湿地退化及土壤盐渍化。针对海水入侵,提出建立、完善地下水动态监测网,实现地下水位和水质的实时监控的对策;针对地下水超采,注重水资源合理配置,适当减少新近系地下水资源的开采,充分利用地表水资源的对策。针对地面沉降问题,提出加强地面沉降监测工作,进行地面沉降机理研究的对策;针对湿地退化与土壤盐渍化问题,提出加强湿地环境监测,完善生态环境监测体系的对策。     

美国的湿地概念和保护立法

依据美国鱼类与野生生物服务局提出的湿地概念,涵盖三个属性:①水文学属性,洪涝或土壤饱和度;②植物生长属性,适于在水、土壤或氧气偶尔充足的介质中生长的植物;③土壤属性,植物生长期土壤上层、特别是植物根围区(水生土壤)产生缺氧条件的长期饱和土壤。根据植物和土壤条件湿地划分三大类:①水生植物与含氧土壤区域,如沼泽地,泥沼地;②没有土壤但有水生植     

扎龙湿地水旱交错区土壤呼吸研究

湿地作为陆地生态系统的重要组成部分,被认为是重要的碳汇。近几十年来,湿地围垦造成土壤有机碳损失严重。全球湿地土壤的CO2温室气体排放已经相当于全球总排放的1／10。研究湿地土地利用类型的改变对土壤呼吸的影响,将有利于了解湿地碳循环,计算碳收支,制定相应对策缓解碳排放。利用LI-8100A动态密闭气室测量法,于2011年...     

神农架大九湖微生物群落代谢研究

<正>泥炭湿地是陆地上重要的生态类型,其复杂的生态结构和独特的生态功能使其能保存大量的泥炭沉积以及丰富的环境信息。尽管泥炭湿地面积仅占陆地面积的1/3,但其碳储量却相当于全球土壤碳的30%,大气碳量的一半[1],是陆地生态系统重要的碳库。泥炭湿地微生物群落的代谢直接关系到泥炭沉积物中有机碳的降解和转化[2-3],以及泥炭的沉积速率等,是泥炭湿地碳循环的重要组成部分。笔者对大九湖泥炭地及其湿地湖泊进行现代过程监测,利用Biolog Eco微平板刻画其微生物群落水平     

基于RS和GIS的鸭绿江口滨海湿地分类及变化

遥感技术是湿地资源调查与监测的有效手段之一。以遥感影像资料为基础,结合GIS技术对鸭绿江口滨海湿地进行定量化研究,查明湿地的类型分布、面积,分析其1989-2000年期间土地利用的变化。结果表明：虾田、居民地、滩涂面积增加;芦苇沼泽、水田、浅海水域面积减少;湿地生态环境遭到破坏。这些主要是由城市扩张和经济增长所致。天然湿地的减少,使依赖于湿地生存的动、植物种类大大减少。为保护湿地生态环境,应严禁毁苇开荒,逐步退耕还苇,加强管理,合理开发利用,使本区可持续发展。     

基于指数模型的浙江省湿地生态安全评价研究

在对浙江省湿地资源现状分析基础上,从生态效益、经济效益和社会效益三个方面,建立了湿地生态安全评价指标体系,并采用熵值法指数模型,对浙江省湿地生态安全进行评价。研究表明:浙江省湿地生态安全的总效益指数、生态效益指数、经济效益指数和社会效益指数均呈逐年上升趋势,且经济效益的增长速度高于生态效益和社会效益的增长速度;而生态效益较低,湿地生态环境存在一定风险,在平衡生态、经济和社会多种效益的同时,须重点提升湿地的生态效益。建议从沿海滩涂湿地保护、动态监测机制、公众参与机制、立法保障等方面来保障湿地生态安全。研究成果可为浙江省湿地生态安全与环境保护提供参考。     

高寒湿地生态系统土壤有机物质补给及地-气CO2交换特征

海北高寒湿地植物地上、地下生物现存量较高,2004年海北高寒湿地植物净初级生产力为1799.7 gC·m^-2.由于家畜对湿地植物采食量低,每年将有大量的枯黄植物残留于地表,表现出地上、地下生物量以及苔鲜均成为土壤有机物质的补给源.由于区域温度低,积水严重,对植物残体分解缓慢,导致湿地土壤有机质含量很高,形成了厚达2 m左右的泥炭层.观测结果表明,海北高寒湿地净生态系统CO₂交换量具有明显的季节变化,年内4月和10月存在两个CO₂释放高峰期,夏季的7~8月为一个强吸收期,全年来看为一个巨大的碳源.2004年净生态系统年碳交换量为76.7 gC·m^-2.计算结果表明,植被的呼吸消耗量每年为1199.8 gC·m^-2,其植物总固碳量为2999.5 gC·m^-2,而土壤呼吸为1876.4 gC·m^-2.     

火烧对湿地生态系统影响研究进展

火烧对湿地生态系统的影响是国内外火生态学和湿地生态系统研究中的一个热点。综述了国内外关于火烧对湿地生态系统各组成部分影响的研究进展,总结了湿地火烧的特点,火烧对湿地植物生长发育、群落特征的影响,火烧对土壤理化性质、对土壤中碳氮等元素形态及分布特征的影响。并针对目前湿地火烧在研究内容和方法上存在的问题,结合国外研究特点,提出了今后国内湿地火烧的研究展望。