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。     

近30 a来盐城沿海盐沼时空分布演变规律及影响因素分析

盐沼是全球温带及亚热带地区的主要滨海湿地类型之一,具有重要的生态服务功能。本文以盐城沿海区域为例,利用近30 a来的6期遥感卫星图像,通过简单的植被覆盖指数(NDVI)粗提取和目视解译的方法分析了该区域盐沼的时空演变,并对引起这些变化的影响因子进行了探讨。结果表明,近30 a来研究区盐沼面积呈大幅度先升后降又小幅度上升的趋势,至2015年盐沼面积减少了约18 km²;盐沼的空间位置不断向外扩张,最大扩张距离达到了5.5 km,盐沼的宽度也随着时间不断变化;盐沼植被类型发生了不同程度的演变,景观指数表明景观破碎化程度不断加剧,獐毛、碱蓬、芦苇大量减少,单一的互花米草覆盖湿地。对盐沼时空变化起到影响的自然因素和人为因素中,围垦活动的影响最为显著。     

盐盘的形态统计及其对滨海盐沼演化的指示作用

利用GIS 技术和遥感图像分析技术对英国诺福克（Norfolk） 盐沼保护区的Google Earth 历史图像进行了盐盘形态特 征的提取和分析,并利用不同时间段的图像做了对比分析,获取了该试验区的盐盘变化特征。主要结论有：（1）通过 Google Earth 图像与现场GPS 数据以及航片的比对,发现在英国诺福克郡盐沼区Google Earth 图像能够反映盐沼地貌信息; （2） 利用Google Earth 图像对英国诺福克盐沼区的盐盘形态信息进行了提取,发现该地区盐盘面积平均值为18.14 m2,周长 平均为25.11 m,另外60 m2是盐盘面积的上限,80 m是盐盘周长的上限,同时盐盘基本呈现椭圆形; （3）通过1999年与 2006 年Google Earth历史图像的比较,发现在此期间诺福克地区的盐盘的主要变化是以新生盐盘为主,盐盘总面积也出现了 增加,盐沼净面积减少,说明由于盐盘的扩张导致盐沼内部的破碎化,使得盐沼出现了退化。     

潮间带盐沼植物黏附悬浮颗粒物的差异性研究

为了研究潮间带盐沼植物黏附悬浮颗粒物的差异性,在长江口选择了三种盐沼植物群落对它们黏附的颗粒物质量进行测定,结果表明:(1)植物群落距潮沟或光滩越近,生长位置的滩面高程越低,则黏附颗粒物越多,而在盐沼前缘单位滩地面积上植物黏附颗粒物的质量以1%~3%/m(单位水平距离)的速率从水体悬浮颗粒物含量相对较高的盐沼外缘光滩或潮沟向盐沼内部减小;(2)植物黏附的颗粒物量在垂向上从上到下急剧增大,通常在靠近滩面5~10 cm的部分植物的黏附量占植物黏附总量的三分之一以上;(3)相邻群落单位滩地面积的互花米草[(220.6±172.7)g/m2]的总黏附量明显多于芦苇[(64.9±38.1)g/m2]和海三棱藨草[(45.2±31.7)g/m2],而按单位生物量来说单位滩地面积上三种盐沼植物黏附的颗粒物以海三棱藨草最多[(150.5±134.8)g/kg],芦苇最少[(28.8±22.8)g/kg],互花米草介于两者之间[(57.5±32.9)g/kg];(4)海三棱藨草的黏附量在季节上差异性明显,秋初(9月)是春末(5月)的6倍,在冬季该植物消失,其黏附颗粒物的功能也消失。造成盐沼植物黏附悬浮颗粒物差异的根本原因是生物量、悬浮颗粒物含量和淹没条件(淹没的深度、时间、频率)的不同。     

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。     

江苏沿海互花米草盐沼动态变化及影响因素研究

收集了1988-2001年12个时相的江苏盐城幅卫星影像,提取了双洋河口至梁垛：河闸之间的互花米草盐沼;统计了不同时期的分布信息。分析表明：①互花米草盐沼在江苏扩张非常迅速,到2001年7月互花米草盐沼分布面积达129．28km^2,从射阳河口至梁垛河闸之间的潮问中上带泥滩大部分已被互花米草盐沼所覆盖;②由于生态位的影响,互花米草盐沼沿平行于海岸线方向的扩张速度快于垂直于海岸线方向的扩张速度;③依据野外调查和卫星影像分析,互花米草盐沼扩张可分为3个阶段：立地阶段、快速扩张期及成熟期。此外,还对互花米草盐的影响因素进行了探讨。     

大米草中生物活性物质的筛选

大米草(Spartina anglica)是一种资源丰富的盐沼植物，目前已在中国沿海大量分布，综合开发利用大米草具有重要的生态意义和经济效益。利用硅胶柱层析方法分离大米草甲醇提取物，再分别用DPPH法、纸碟法和MTT法对大米草中40多个组分进行了抗氧化、抗细菌和抗肿瘤活性的筛选。结果得到抗氧化活性组分5个、抗菌活性组分2个、抗肿瘤活性组分3个。目前对其活性先导化合物的分离纯化研究正在进行中。     

水培大米草吸收汞及其净化环境作用的探讨

互花米草(Spartina alterniflora)是美国东南沿海的主要盐沼植物,其每年的生产量至少为700g/m~2。H.L.Windom指出,这种植物每年对汞的富集量为当年沉积物中汞的积累量的十倍以上。作为互花米草和欧洲米草的天然杂交种大米草(S.anglica),对汞污染的反应如何呢?我们的试验证明,大米草对汞等污染物质的吸收和抵抗能力至少不应小于其亲本。同时,本文在用大米草净化环境方面提供了一些设想。     

盐城滨海湿地景观时空动态变化的区域差异

以盐城滨海湿地为研究区,根据1997年、2007年和2014年3个时相的遥感影像,运用RS、GIS技术和景观生态学方法,比较不同岸段景观时空动态变化的差异。结果表明:(1)1997～2014年,盐城滨海湿地景观结构变化呈现出非湿地与人工湿地在增加,盐沼在减少的特征。盐沼的面积比重,淤蚀转换岸段淤长岸段侵蚀岸段。景观多样性指数和均匀度指数,淤蚀转换岸段淤长岸段侵蚀岸段;景观聚集度指数,淤长岸段侵蚀岸段淤蚀转换岸段。(2)滨海湿地景观转移表现为盐沼转变为耕地、养殖池和建设用地;盐沼转出的速率,淤长岸段淤蚀转换岸段侵蚀岸段;盐沼转出的比例,淤长岸段侵蚀岸段淤蚀转换岸段。(3)盐城滨海湿地景观转变强度都为负值,说明研究区生态等级在下降;总体景观转变强度,淤长岸段淤蚀转换岸段侵蚀岸段。(4)自然条件与人类活动在时空上的组合差异是盐城滨海湿地景观时空动态区域差异的主要原因。     

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．     

Impact of the cord-grass Spartina alterniflora on sedimentary and morphological evolution of tidal salt marshes on the Jiangsu coast, China

1Introduction Asanimportantcomponentofthecoastalsys tem,tidalflatsareformedbytidalactionunderthe conditionofabundantfine grainedsedimentsupply;theybecomeafocusofthestudyonland oceaninter actioninthecoastalzonebecausetheseareasare subjectedtointensehumanac…     

互花米草对江苏潮滩沉积和地貌演化的影响

江苏潮滩面积大,岸滩冲淤动态变化复杂.人工引种互花米草对江苏海岸潮滩沉积地貌演化有较大影响,主要体现在影响潮滩沉积速率、物质分布及潮水沟地貌系统的发育等方面.根据定点站位不同年代的高程数据,分析Pethick-Allen模型在江苏潮滩盐沼的适用性;在现场采集柱状样并在室内进行137Cs分析,根据分析结果及前人研究结果,利用P-A模型分析计算江苏潮滩不同时期的沉积速率,结果表明互花米草的引种加快了潮滩沉积速率,它使潮滩沉积地貌演化脱离了原来的渐进函数关系.在选择的典型断面上采集表层底质样,在激光粒度仪上进行粒度分析,结果表明,互花米草易使细颗粒沉积物沉积,大米草滩和盐蒿滩表层沉积物主要来自潮水沟输送.根据野外调查并结合遥感分析,互花米草滩内潮水沟宽深比小,密度大,水道稳定,有别于光滩或大米草滩的潮水沟形态.     

江苏盐城自然保护区核心区环境动态的遥感分析

根据江苏盐城自然保护区核心区两个时相陆地卫星影像资料的分析和对比,研究了 10 a 内核心区的植被演替、人工开发及潮沟系统演化,探讨自然及人为因素对整个原生湿地生态系统的影响.分析结果表明,互花米草滩的面积 10 a 间扩展了 10 倍以上,而作为珍禽的主要栖息地的盐蒿滩、草滩和芦苇滩的面积 10 a 内均有所下降,其中草滩面积的下降尤为明显.10 a 间芦苇田和水禽湖这两种人工湿地的面积增长显著.潮沟系统呈减少和萎缩趋势,在一定程度上是海岸开发活动和互花米草盐沼扩展的结果.保护区核心区的原生生态系统已有退化迹象,珍禽的原生栖息地的面积有所下降,因此建议保护区将工作重点放在保护和重建原生湿地上.     

现行黄河口保护区典型湿地植被时空动态遥感监测

滩涂植被是滨海湿地的重要组成部分,其动态变化影响着湿地生态系统的结构和功能.利用遥感技术监测和评估湿地植被的长期变化对于海岸带资源管理和生态保护具有重要意义.本文以多时相Landsat卫星影像为数据源,结合面向对象和随机森林算法实现现行黄河口保护区内典型湿地植被的精准分类,揭示了2000-2020年研究区内芦苇、盐地碱...     

Invading cord grass vegetation changes analyzed from Landsat-TM imageries: a case study from the Wanggang area, Jiangsu coast, eastern China

Cord grass colonization on the Jiangsu coast, eastern China, modifies the native salt marshes in terms of ecosystem structure. The Landsat TM images from 1992 to 2003 were analyzed to identify salt-marsh vegetation distribution patterns and their changes over this coastal region, in order to evaluate the effects of the spreading of the artificially introduced halophyte Spartina. Supervised classification was performed using Bands 3, 4 and 5 in conjunction with in situ training samples, to derive the distribution pattern of the vegetation in the study area. Further, in order to identify the intertidal areas with different tidal elevations, a data treatment procedure was designed to combine regional water level data using harmonic analysis with the waterlines on the TM images extracted by density slice. The results show that: (1) the Spartina alterniflora area has been expanding towards the sea rapidly since it was introduced, especially at initial stages; (2) in the upper part of the inter-tidal zone, the local marsh plant Suaeda salsa and the exotic species Spartina anglica were present only near the sea dyke, occupying only a small part of the entire salt marsh, and the area of these two species has been reduced by land reclamation; (3) there has been a trend for Spartina alterniflora to become the dominant species in the salt marshes in the study area; and (4) the elevation of Spartina alterniflora’s seaward fringe was close to mean high water on neaps, and its landward boundary was slightly higher than mean high water. The salt marsh environment of the study area has been modified rapidly by the Spartina vegetation for the last 12 years.     

浙江省三门湾北部潮滩互花米草遥感研究

浙江省三门湾地区潮滩互花米草扩散迅速,已成为潮滩主要植被类型,挤占滩涂生态空间,降低海湾纳潮量,引起滩涂淤长和水交换能力下降,互花米草入侵和扩散问题引起当地生态环境和海洋管理部门高度关注。本文利用Landsat和Sentinel-2系列卫星遥感数据,结合无人机摄影测量,对三门湾北部潮滩近20年来互花米草分布和变化进行分析,结果表明,近20年间三门湾北部潮滩互花米草快速扩张,面积由2000年的21.8 km²增加到2017年高峰值为38.6 km²,年扩展面积近1 km²,主要分布在宁海县的一市港、双盘涂、三山涂和象山县的蟹钳港等湾顶潮滩区。2017年后,部分互花米草生长的上部潮滩被改造为海水养殖池,总体上互花米草面积有所下降,到2020年4月份统计的互花米草面积为34.9 km²,但潮滩下部米草扩增趋势仍然持续。扩增主要为沿潮沟两侧及先斑块后连续的特征。高程、人类活动引起的水动力环境改变是互花米草面积变化的主要因素。     

黄河口盐沼湿地沉积物碳储量调查评估

文章依据2021年9月黄河口盐沼湿地沉积物调查数据,分析了沉积物粒度、容重、有机碳分布特征,并对黄河口盐沼湿地沉积物碳密度及碳储量进行评估。结果显示,黄河口盐沼湿地沉积物类型以粉砂为主,部分层次为砂质粉砂和黏土质粉砂;4种植被类型中,不同深度的沉积物容重差异性不大,互花米草和盐地碱蓬分布区容重整体大于柽柳和芦苇分布区;互花米草、盐地碱蓬、芦苇和柽柳分布区沉积物中有机碳含量分别为0.199%、0.200%、0.184%和0.161%,互花米草和盐地碱蓬分布区底质中有机碳含量较芦苇和柽柳分布区偏高,这与互花米草和盐地碱蓬分布区含有更多的黏土组分有关;计算得出,黄河口盐沼湿地沉积物总碳储量为33.47万t,其中互花米草分布区为14.31万t,芦苇分布区为12.05万t,柽柳分布区为5.27万t,盐地碱蓬分布区为1.84万t。     

江苏盐城滨海盐沼湿地沉积物有机碳含量及碳储量研究

全球范围内有植被定植的海岸带栖息地(红树林、盐沼和海草床)是巨大的沉积物有机碳碳库,同时也是自然生态系统中最密集的碳汇之一,在全球碳循环中发挥着重要作用。针对江苏盐城海岸盐沼湿地沉积物有机碳的研究,区域上的稀疏性和偏向性限制了其作为区域碳汇能力的可靠估计。本研究采用47个100 cm深沉积柱样的现场调查数据,探讨了江苏盐城海岸盐沼湿地沉积物有机碳含量、密度和储量特征。结果表明,0～100 cm深度沉积物有机碳平均含量和平均密度分别为1.68%和23.07 kg/m³,不同盐沼群落沉积物有机碳含量和密度存在一定的差异,其中有机碳平均含量大小排序依次为互花米草>芦苇>盐地碱蓬,有机碳密度排序为芦苇>互花米草>盐地碱蓬。总体而言,3种盐沼群落沉积物有机碳含量的垂向变化趋势与有机碳密度变化趋势具有一致性,芦苇和互花米草表聚性明显。沉积物有机碳含量与其理化性质有关,互花米草群落沉积物有机碳含量具有明显的粒度控制效应,而其他群落不显著。3种盐沼湿地类型0～100 cm深度沉积物总碳储量约为6195.27×10³Mg C。研究成果揭...     

米草属植物Spartina angilica和Spartina alterniflora引种后江苏海岸湿地生态演化的初步探讨

选取江苏王港潮滩的盐蒿滩、大米草滩及互花米草滩,分析这三类滩面的地面以上生物量、初级生产力、动物洞穴参数和沉积物粒度,探讨大米草和互花米草引种区的湿地生态系统相对于盐蒿滩的变化.分析结果表明,互花米草滩的生物量远大于盐蒿滩和大米草滩;单位面积上动物洞穴数量相近,但洞穴大小有一定差异,互花米草滩动物洞穴稍大,数量也相对较多,这可能与初级生产力的提高有关.表层底质的粒径以互花米草滩为最细,盐蒿滩最粗,这种分布状况与互花米草引种前不同,说明互花米草促进了细颗粒物质的堆积.互花米草的引种在江苏海岸具有促淤和提高初级生产力的作用,而它对湿地生态系统的结构和功能的影响需要进一步研究.     

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。