1987—2020年三门湾海岸带LUCC与近岸生态环境变化

分析LUCC(土地利用/覆被变化)对提高土地开发利用效率和推动生态环境保护工作具有重要意义。选取三门湾海岸带为研究区,以1987—2020年6期Landsat影像为数据源,采用GIS和RS技术,利用定量分析法、土地转移矩阵模型对三门湾海岸带土地利用时空格局进行分析。结果表明：(1)建设用地、耕地和水产养殖用地是三门湾海岸带主导土地利用类型,人类活动和城镇化导致建设用地和水产养殖面积增加,土地利用转移主要表现为耕地向建设用地、滩涂向水产养殖用地转移的趋势。(2)在土地利用结构性质转变影响下,近30年来三门湾近岸水体营养盐含量呈现先增高后降低的趋势;近20年来近岸综合潜在生态指数由16.47升至21.18;人类活动对三门湾海岸带近岸生态环境造成威胁。     

近30年来江苏海岸带土地利用/覆被变化研究

海岸带土地利用/覆被变化(LUCC)研究可用于量化反应环境变化和人类活动的影响,为海岸带开发与利用提供决策参考依据。以江苏海岸带为研究对象,选取1978~2007年5期Landsat MSS/TM影像作为数据源,建立遥感分类系统,采用分层分类监督分类方法获取研究区5期序列LUCC数据,进而计算分析江苏海岸带近30年的土地利用/覆被变化的结构演变,系统研究了近30年来的LUCC的变化数量以及变化速率。研究结果表明:(1)从土地利用结构上看,近30年来,江苏海岸带土地利用类型以耕地、城镇建设用地、农村建设用地为主,虽然耕地占比近年来有所减少,但是仍然高达70%以上;(2)从土地利用变化来看,江苏海岸带土地利用变化最为显著的是城镇建设用地,无论是变化数量和变化速率都非常显著,同时大量沿海新围垦土地多为建设用地。     

最近50年来莱州湾东部典型砂岸潮上带土地利用变化研究

以不同时期测量和成像的地形图和高分辨率遥感影像为数据源,综合使用野外调查、遥感(RS)、全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)等方法,对最近50多年来莱州湾东部砂岸典型岸段(界河口—刁龙嘴)的土地利用变化进行研究。结果表明,最近50多年来,莱州湾东部海岸土地利用/土地覆被变化显著,土地利用类型转化的总趋势是风沙地、林地、耕地向养殖池及居民地转化。从20世纪90年代初以来,该岸段潮上带风沙地大部分已为养殖池(塘、大棚)等所覆盖,在沿海防护林和海域之间新出现了一条平行于岸线、基本连续展布的水产养殖设施带,其外侧建有高出当地最高潮位的防浪堤。潮上带土地覆被的如此深刻变化,必然深刻地改变风暴潮作用时的水动力边界条件,导致风暴潮作用过程中沿水下岸坡—海滩—潮上带方向的能量分布发生调整,进一步会对海岸地貌及冲淤发生的范围、强度、性质和形式等带来变化。因此,大面积的潮上带土地利用可能是莱州湾东部砂岸,最近30年来海岸地貌冲淤演变的重要影响因素之一,这为今后深入研究并预测该段海岸地貌冲淤变化提供了新的视角。     

封面图片说明

该组图片是由鲁东大学海岸研究所王庆教授等人拍摄的胶东半岛五龙河流域土地利用/土地覆被变化的有关情况,分别为:梯田/果园、河道橡皮坝、河口潮区界附近。半个多世纪以来,胶东半岛梯田、果园大面积增加,许多水库和拦河坝被修建,流域下垫面条件发生了显著变化。同时,因位于敏感的暖温带沿海季风区,气候变化显著,深刻影响河流入海径流、泥沙过程,改变河口、海     

2003～2008年九龙江口及其邻近区域土地利用变化的遥感分析

以高分辨率卫星遥感影像和部分航空图像为数据源,综合运用3S技术分析河口区土地利用总量及其变化量、土地利用变化速度、土地利用类型相互转换和土地利用程度等动态变化信息.结果表明,九龙江河口区土地利用类型主要以城乡工矿及居民用地、水田、养殖水面、园地、荒草地以及有林地为主;2003～2008年间,河口区主要土地利用方式发生了明显的变化,其中城乡工矿及居民用地、开发用地、园地面积分别增加了19.32、20.61、18.82 km2,水田、养殖水面、荒草地面积分别减少了15.29、4.23、17.03 km2,土地利用综合动态度为2.62%,土地利用变化速度较快;土地利用程度综合指数增加了10.27,土地利用程度增强.九龙江河口区城市化、开发建设和农业结构的调整增加了河口海域受非点源污染的可能性.     

基于强度分析方法的秀山岛土地利用/覆盖变化研究

本文收集了1970、1992、2003和2014年4期卫星遥感影像,利用遥感解译和GIS技术提取秀山岛土地利用/覆盖信息,运用强度分析方法,从时间、类型和转换3个层次统计分析秀山岛土地利用/覆盖变化。结果显示:秀山岛主要的土地利用类型分别为林草地、耕地、建设用地和滩涂;1970—2014年期间,土地转换速率呈先加速后减速的特征;各土地利用类型在不同时间段表现特点各异;耕地转换为建设用地是最主要的土地利用类型转换方式。规划政策、经济和人口从业结构等社会人文因子是秀山岛土地利用/覆盖变化的主要影响因子。     

盐城海岸带湿地景观演变分析

为深入了解海岸带湿地景观演变过程和演变原因,对其进行有效保护和合理开发利用,以3个时期多光谱遥感影像和1个时期江苏省盐城市植被分布图为数据基础,结合现场调查数据,进行了研究区海岸带湿地景观演变分析并探讨了其变化的原因。研究结果表明:盐城海岸带湿地在近30a(1980-2008年)间,自然湿地(河口水域、盐蒿滩、芦苇沼泽、互花米草滩)的面积呈不断减小趋势,人工湿地(养殖水域、盐田)、建设用地和耕地面积则呈不断增长趋势,湿地景观演替方向总体上表现为自然湿地向人工湿地转移占主导,自然湿地之间的相互演替速度较缓慢,大面积自然湿地已消失且单个湿地景观斑块面积变小、形状趋于简单化,景观破碎化逐年加剧。造成这一结果的原因是人类活动与自然因素的综合作用,尤其是人口增长、经济利益驱使等,使人类对湿地的干扰力度不断增强,湿地围垦成为盐城海岸带湿地演变的主要原因。     

莱州三山岛—刁龙嘴近岸海域冲淤特征

以2013年莱州三山岛黄金海岸海滩剖面等实测资料为基础,结合海图和遥感影像等历史资料,利用数值模拟、泥沙起动流速计算和沿岸输沙计算等方法对研究区的冲淤特征进行了研究,并在此基础上初步探讨了影响冲淤演变的主要因素。结果表明,2009—2012年期间王河口至黄金海岸东端之间岸线保持平衡,黄金海岸岸线全线后退,处于侵蚀状态,黄金海岸西段至刁龙嘴之间岸段由于养殖池建设部分岸线向海推进;1984—2004年期间研究区整体处于侵蚀状态,等深线呈不同程度后退;2004—2013年期间研究区整体呈侵蚀状态,近岸海域侵蚀量在0.5~1m之间,7m等深线以深海域呈微淤积状态,淤积量0.5m;人类活动是影响研究区近期冲淤变化的根本因素。     

滨海湿地土地覆盖面向对象分类及变化监测

基于1973—2018年期间的6期遥感影像数据,利用面向对象的分类方法提取江苏盐城湿地珍禽国家级自然保护区核心区的土地覆盖分类信息,进而利用土地转移矩阵分析近45年来盐城保护区核心区土地覆盖变化规律。研究表明:在1973—2018年期间,研究区土地覆盖类型由海到陆依次为海水、光滩、河流、米草、碱蓬、茅草、芦苇和养殖区。土地覆盖变化总体上表现为:光滩大面积减少,变化类型是光滩→碱蓬群落→米草群落,主要集中在研究区中部地区。茅草群落自2008年消失,变化类型是茅草群落→芦苇群落→养殖区,主要集中在研究区的西南和西北部地区。碱蓬群落明显减少,主要转变为芦苇和米草群落,集中在研究区中部地区;西部靠近海堤的变化类型是碱蓬群落→芦苇群落,东部靠近光滩的变化类型是碱蓬群落→米草群落。养殖区大面积增加,集中在研究区西南部地区;芦苇群落明显增加,集中在研究区西部和西北部地区。结果分析认为,盐城滨海湿地保护区核心区土地覆盖类型在近45年来变化显著,尤其是人工湿地养殖区的分布范围明显增加,这可能对滨海湿地生态系统健康与可持续发展造成一定影响,应尽快改变滨海湿地保护区核心区的开发利用方式。     

黄河三角洲—莱州湾海岸带土地利用变化特征及多情景分析

针对自然因素和人文因素耦合影响显著并发生显著变化的黄河三角洲—莱州湾海岸带区域,基于2000年、2005年、2010年和2015年土地利用数据,分析土地利用的变化特征,并对2025年土地利用进行多情景分析与模拟。结果表明:(1)黄河三角洲—莱州湾海岸带土地利用类型以耕地为主,湿地类型多样、分布广泛,由海向陆大体呈现"浅海水域→滨海湿地→人工湿地→陆域多类型混合区域"的格局特征;(2)2000—2015年间建设用地和人工湿地显著增加,而其他类型则显著减少,但区域层面土地利用变化速度和强度逐渐降低的趋势和特征显著;(3)土地利用类型间的转移呈现由自然型和生态型地类向人工型地类转变以及土地利用程度逐渐增高的趋势;(4)至2025年土地利用多情景分析结果显示,趋势延续(BusinessasUsual,BAU)情景中自然型地类向人工型地类的转变仍较剧烈,但显著低于经济社会发展(SocialandEconomicDevelopment,SED)情景,生态保护优先(EcologicalProtectionPriority,EPP)情景通过充分挖掘未利用地的资源优势,较好地促进了发展与保护之间的平衡;(5)建议加强天然湿地保护,重视未利用地资源的高效利用,促进海岸带生态保护和经济社会发展。     

夏季东、黄海沉积物中甲烷的分布和沉积物-水界面通量

沉积物释放是海洋环境中甲烷(CH_4)的重要来源。通过2013年7月和8月两个航次,对东、黄海泥质区沉积物中CH_4浓度的垂直分布和沉积物-水界面通量进行了研究。结果表明,除个别站位外,黄海沉积物(50 cm以浅)中CH_4的浓度变化范围在0.2～1.0μmol/L之间,长江口及浙闽沿岸附近的沉积物中CH_4浓度则要更高(1.0～2.0μmol/L),而东海东部海域沉积物中CH_4浓度波动范围为0.2～3.0μmol/L。总体来说,东、黄海沉积物中CH_4浓度偏低,这可能与观测到的高浓度硫酸盐(20 mmol/L)有关。通过整柱密室培养实验估算出东、黄海沉积物-水界面CH_4释放速率在0.64～2.12μmol/(m2·d)之间,东、黄海沉积物CH_4释放总量为6.7×108 mol/yr;但采用菲克定律估算的CH_4扩散通量则要比现场培养的结果低2～5倍,表明不同的方法在估算沉积物-水界面CH_4通量上还具有一定的不确定性。     

东海黑潮温、盐度与中国东部气温和降水的相互关系

采用东海黑潮主流段长时间序列的实测温盐资料,研究了东海黑潮上层温度、上层盐度的变化及其与中国东部降水和地面气温的关系.结果表明,在过去50 a内,东海黑潮上层海温呈上升趋势,而上层盐度略呈下降趋势.东海黑潮上层海温和我国东部地面气温的关系在冬季十分密切,呈现出大面积显著的正相关,这与冬季南下冷空气的整体降温作用有关.夏季,长江中下游江水的增多致使大量长江冲淡水入海,可能是导致黑潮上层水盐度下降的一个原因,此时东海黑潮上层盐度与我国大陆东部降水呈负相关.     

长江口南港底沙输移及其对南、北槽分汊口的影响

以1958年以来浏河口至横沙水文站之间南港系列水下地形图数字化分析资料为基础，以成形活动沙洲和隐形活动沙包作为底沙推移的判别标志，研究底沙输移规律，底沙输移对南港河槽分化和南、北槽分汊演变趋势的影响。研究结果表明长江口底沙活动范围向口门地区推移，底沙绝大部分进入南槽。     

2008年夏季白令海和北冰洋异养浮游细菌丰度与分布特征

利用2008年夏季我国第3次北极科学考察资料,基于流式细胞技术,对白令海北部陆架区的微微型浮游植物丰度、细胞大小(碳含量)、色素浓度的分布特征进行了分析,并对该类群的环境适应性进行了研究。结果表明,微微型浮游植物中仅含聚球藻和真核藻,其丰度范围分别为0.14×106 2.69×106和0.23×106-12.49×106个/dm3。聚球藻的叶绿素a和藻红蛋白含量、微微型真核藻的叶绿素a含量与类群丰度以及微微型真核藻的类胡萝卜素含量与细胞大小间均存在同向变化趋势。两类藻偏向于喜温嗜淡型,更适合在寡营养环境中保持较高的丰度,但能在高营养盐浓度下形成相对较高的碳含量。越接近陆地,细胞越小,丰度越大,碳含量及FL2/FL3越低;所处层位越深、纬度越高,则细胞越大,碳含量及FL2/FL3越高。北极气温升高和径流量的增加有利于陆架区微微型浮游植物类群丰度的增加。     

长江口外赤潮多发区近几十年来的古生产力记录及环境意义

选取长江口外赤潮多发区沉积物柱状样,在高分辨率测年基础上,通过有机碳、有机碳同位素(δ13C)、生物硅、绿素等多项指标的分析获得了调查海区古生产力的变化信息。并结合近几十年来营养盐浓度及组成结构的变化探讨了海洋浮游藻类组成结构的变化在海洋古环境中的记录。柱状样年代可追溯到20世纪40年代初。δ13C值在柱中的分布为-26.15×10-3~-19.5×10-3,表明有机碳为陆源与海生的混合。生物标志物在柱状样中的分布可大致分为三个阶段,50年代以前含量均较低;50年代至80年代含量均增加,表明海洋浮游藻类活动强烈且以硅藻为主,与此阶段长江口营养盐浓度迅速增加相对应;80年代以后,生物硅的含量下降至整个柱中最低水平,绿素有所降低,但高于50年代前的水平,而有机碳含量增加,表明在该时段硅藻生物量降低,其他藻类生物量有所增加,这与长江口营养盐氮盐持续增加而硅酸盐逐年降低、氮与磷的含量比值、磷与硅的含量比值迅速增大有关。沉积记录还表明此阶段陆源有机碳的贡献增强。     

波浪和太阳短波辐射对渤、黄海夏季温度垂直结构的影响

基于普林斯顿(POM)模式,采用不同的垂直混合方案并考虑太阳短波辐射的作用,对渤海、黄海夏季垂直热结构进行了数值试验。试验结果表明,夏季波浪混合控制着渤海、黄海上混合层的形成,加入波浪混合能明显改善陆架浅海的夏季温度垂直结构。太阳短波辐射对渤海、黄海夏季上层垂直热结构有一定的作用,研究夏季海洋上层垂直热结构应该包括太阳短波辐射的影响,特别是对于水深相对较深的黄海。     

崎岖列岛海区百年冲淤特征及其原因

由南、北两列岛屿群组成的崎岖列岛海区,近百年来总体表现为淤积,年均淤积速率约２．３ｃｍ／ａ。然而,不同时期表现不同的冲淤演变过程。通过图件对比分析并结合海区水文泥沙和长江口河槽演变的研究得出,近百年来该海区总体冲淤演变主要受制于长江口河槽演变：而局部的冲淤变化与该海区独特的动力泥沙及其峡道效应有关,海区的冲淤分布特点反映出峡道效庆的显著影响。