华南珊瑚礁的海岸生物地貌过程

海岸生物地貌学研究海岸带生物过程和动力-沉积-地貌过程之间的双向相互作用，是海岸生态系统响应和反馈全球变化的重要机制，被列为全球变化核心项目海岸带陆海相互作用研究的重点内容。20世纪90年代以来对华南珊瑚礁热带生物海岸生物地貌过程的调查研究显示：①造礁石珊瑚的高生长率和珊瑚礁高堆积速率是珊瑚礁生物地貌过程的物质基础；②珊瑚礁海岸地貌结构分带性和生物地貌类型和动力地貌类型叠加并共存；③潮汐水位严格控制珊瑚礁群落分布格局并形成重要的生物地貌界限；④珊瑚礁海岸生物地貌过程有利于消除或减缓海平面上升的浸淹效应；⑤珊瑚礁海岸不断加剧的人类活动干扰和生态破坏导致生物地貌功能削弱和海岸资源环境恶化。急需加强珊瑚礁管理和保护。     

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。     

潮滩前缘盐沼植被簇团与潮沟系统演变相互作用研究

潮滩前缘盐沼植被簇团可以通过改变水动力及泥沙运动等过程影响潮沟系统的地形地貌,而潮沟系统的地形特征也会影响盐沼簇团的生长、扩张与侵蚀,但对盐沼簇团与潮沟系统地貌演变的相互作用机制尚缺乏认识。针对这一问题,本文构建了考虑盐沼植被动态演变的潮滩生物动力地貌耦合模型,模拟了盐沼植被簇团生长扩张与潮沟系统地貌演变过程,分析了不同初始数量的盐沼植被簇团与潮沟系统的空间格局及形态参数间的双向反馈。结果表明,潮沟先迅速向海陆两侧延伸,后发育出大量分汊;盐沼簇团向周边扩张后未被潮沟切割区域逐渐连成片。少量盐沼簇团能够增加潮沟密度,促进边缘冲刷式潮沟系统的发育。潮沟的走向受盐沼簇团分布位置及数量的影响,多个盐沼植被簇团间的水流集中比单个簇团的边缘水流冲刷更易形成潮沟。在盐沼植被簇团与潮沟系统共同发育初期,潮沟系统发育受盐沼植被簇团的促进作用较大,后期潮沟内比簇团边缘更易形成水流汇聚,盐沼簇团的影响逐渐由促进作用转为稳定作用。此外,潮沟的存在限制了盐沼植被的横向扩散,切割了盐沼植被簇团,影响盐沼植被的空间分布格局。本研究揭示了盐沼植被簇团与潮沟系统地貌耦合演化机制,可为盐沼潮滩生态系统保护修复提供科学依据...     

雷州半岛红树林边缘效应及其对海岸有机碳库的影响

作为滨海湿地与邻近海区之间物质循环、能量和物种流动及其相互作用的重要界面,红树林的边缘效应对研究海陆生态系统相互作用,滨海湿地生物地貌形成过程以及海岸带有机碳库分布格局等方面的具有重要意义。文章以雷州半岛东岸红树林4种典型地貌分布区为重点,通过调查红树林前缘光滩,林缘及林内植被及土壤理化特征的变化,探讨红树林边缘效应的表现及其对土壤有机碳库的影响。结果表明,不同地貌类型红树林边界区的群落结构及土壤理化因子分布特征有所不同。边界区群落特征表现为林缘的冠层低于林内,叶面积指数低于林内,物种丰富度林内高于林缘(除河口区外),且林缘的植被盖度受风浪影响显著,表现出河口区>内湾区>岛屿区>前沿浪击区。土壤理化性质边缘效应表现为林缘的pH值、粒度低于光滩,氧化还原电位、盐度高于光滩(除内湾区外),而林内的土壤理化性质波动较大,可能受林缘植被演替及地貌双重影响。不同地貌单元红树林边界区的土壤表层有机碳含量,有机碳密度均表现为林内>林缘>光滩。综合影响表层土壤有机碳的主要生物及非生物因子进行主成分分析和相关分析,结果显示土壤表层有机碳密度与环境第一主成分呈显著负相关,即受植被盖度,叶面积指数和土壤pH因子影响密切。红树林土壤有机碳沉积虽然受到不同水文地貌的影响,但总体而言,红树林初级生产输入和土壤酸性环境对红树林林下土壤有机碳库的富存贡献显著。     

北部湾防城港东湾白骨壤潮滩近底层动力响应台风作用的耗散过程

揭示极端天气影响的红树林潮滩潮流能量耗散过程是理解生物海岸演变及滨海湿地生态修复工程的核心内容。以北部湾防城港东湾白骨壤红树林潮滩为例,基于声学多普勒流速仪（ADV）获取区域2020年8月连续6天的水动力和白骨壤红树林下垫面植被实测数据,分析白骨壤潮滩近底层动力响应台风“森拉克”的耗散过程。结果表明：1）正常天气涨、落潮期间,自光滩到白骨壤红树林林内近底层湍流动能变化具有潮汐不对称性特征。涨潮期间光滩—白骨壤红树林边缘、白骨壤红树林边缘—林内潮流挟沙能量分别通过泥沙沉降以及搬运泥沙两种方式沿程消耗,落潮期间潮流挟沙能量主要以泥沙净沉降的方式消耗。2）白骨壤通过其潮滩表层向上发育长约10 cm的呼吸根以降低湍流垂向紊动;红树林边缘的枝、叶通过影响水平方向上的水流动力,致使潮流挟沙能耗降低。3）与正常天气比较,台风“森拉克”期间东湾自光滩到白骨壤红树林林内近底层水体流速无明显变化,但流向偏转幅度明显变大。同时湍流动能的耗散率和用以搬运泥沙为主的潮流挟沙能耗亦均增大。     

潮滩“干湿过程”模式下营养盐的迁移、转化微观实验模拟

潮滩是联系陆地生态系统和海洋生态系统的交互过渡带,与陆地湖泊、河流和深海系统相比有其特殊性和复杂性.在潮汐作用下由于潮滩受潮水周期性浸没和暴露的影响,使得潮滩界面成为一个典型的沉积物-水-气周期性交互作用界面.潮水的周期性涨退将诱使潮滩沉积物中发生一系列的物理、化学和生物变化[1].在暴露期间,因蒸发作用潮滩沉积物可能会发生失水现象,并引起沉积物孔隙水发生迁移和水溶性物质扩散梯度发生变化[2,3].在暴露失水过程中,空气也可能会占据沉积物间隙,并引起潮滩沉积物物理结构发生变化,加剧了沉积物-气界面之间需氧过程的发生[4,5].     

海滨生物地貌研究进展

海滨环境孕育了各式各样的生物地貌,通过生物与环境之间的物质能量交换,海滨生态系统的生物组分与地貌组分之间双向作用得以实现。特别是在现代海岸发育进程中,生物地貌塑造者对局地地貌产生的微弱作用,可以在宏观尺度上对海滨地貌的形成和发展产生深远影响。本文简要介绍了海滨生物地貌作用的主要机制和类型、海滨环境不同生物地貌作用复杂多变的动态过程,并对研究海滨环境生物地貌作用的方法、探索生物地貌格局的多尺度成因、递归的循环过程规律以及海滨生物过程与非生物干扰及过程的相互联系等领域取得的成果进行了总结。当前,海滨生物过程和动力-沉积-地貌过程之间的双向研究已成为认识和利用生物海岸对全球变化响应和反馈作用的关键,今后还需要对不同生物地貌作用的耦合、海滨生物地貌过程的生物作用模拟以及海滨生物地貌过程的演化等问题进行深入研究。     

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。     

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。     

广西海岸带研究现状及展望

海岸带生态系统具有复合性、边缘性和活跃性的特征,加上其丰富的动植物资源以及重要的经济地位,成为海洋环境科学研究的热点。文章从广西海岸带动力地貌过程及特征、河口三角洲沉积及沉积物、海湾潮流运动及广西海岸带地区人地关系等方面,总结了广西海岸带地区研究的现状,并提出了广西海岸带地区今后研究的重点,指出:在广西北部湾经济区经济社会快速发展的同时,可持续发展是解决生态环境问题的必由之路。     

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。     

闽江口琅岐岛潮滩沉积物粒度时空变化特征研究

潮滩位于陆地与海洋相互作用的敏感地带，其沉积环境变化与海岸带生态系统演化、海岸带开发利用等密切相关。为了清晰认识河口潮滩时空变化特征，选取闽江口琅岐岛东侧潮滩作为研究区域，通过采集和分析不同季节表层沉积物粒度组成，探讨琅岐岛潮滩沉积物粒度的时空变化特征，为深刻理解河口潮滩沉积过程对环境变化响应提供科学依据。研究结果表明，琅岐岛潮滩沉积物组成总体以粉砂为主，砂和黏土含量呈现较大的时空差异；时间上，琅岐岛潮滩表层沉积物平均粒径为2.2～7.4Φ，呈现出显著的季节性差异，夏季节沉积物平均粒径Φ值大，冬季节沉积物平均粒径Φ值小，春季和秋季位于过渡期间。空间上，由西向东，随着离岸距离的增加，沉积物平均粒径Φ值总体呈现出先减小后增大的趋势；由北向南，表层沉积物粗颗粒组分的分布范围逐渐增大。闽江口琅岐岛潮滩沉积物分布格局与国内外其他河口、海湾及开放型潮滩沉积物分布格局一致，是物源、水动力和地貌综合作用的结果，但研究区水动力强度、植被覆盖和沉积物供应季节差异显著，引起潮滩沉积物组成的季节变化十分显著，沉积物粒度组成对环境变化响应非常敏感。     

全球气候变化对红树林生态系统的影响、挑战与机遇

红树林是以红树植物为主体的常绿灌木或乔木组成的潮滩湿地木本植物群落, 具有“四高”特性(高生产力、高归还率、高分解率和高抗逆性)的典型海洋生态系统; 目前, 全球约有红树林1700万公顷, 主要分布在南北半球25℃等温线内。红树林生态系统的净初级生产力高达2000gC·m^-2·a^-1, 具有高强度的物质循环、能量流动以及丰富的生物多样性, 对热带、亚热带海洋生态系统的维持与发展起到关键作用, 并在全球变化过程中扮演着十分重要的角色。近30年来, 全球气候变化已引起了国内外学者的极大关注。红树林生态系统位于热带、亚热带海岸潮间带, 是一个脆弱的、敏感的生态系统, 也是首先受全球气候变化影响的典型海洋生态系统之一。作为全球海岸带地区应对全球气候变化最为重要的生态屏障之一, 气候变化将严重影响着全球红树林的生存和分布方式。本文将从全球变暖、海平面上升、大气中CO₂浓度的增加和极端天气4个主要方面, 揭示全球气候变化对红树林生态系统的影响与变化特征, 阐述红树林对全球变暖、海平面上升、大气中CO₂浓度增加和极端天气响应与适应的生态学机制, 并简要概述了红树林在减缓全球气候变化危害中的重要作用。全球气候变化也将为红树林的研究、保护和发展带来机遇与挑战。     

黄金森副研究员病逝

中国科学院南海海洋研究所副研究员黄金森同志,因病医治无效,于1989年4月9日在广州不幸逝世,享年54岁.黄金森副研究员的主要著作有:“我国珊瑚礁海岸和红树林海岸特征”、“中国海岸的主要特点”、“南海珊瑚礁和红树林研究”、“我国南海诸岛”、“南海中北部岛礁地貌与沉积特征”、“中沙环礁特征”、“西沙群岛现代海滩岩岩石学初见”、“西沙群岛永乐环礁泻湖的初步分析”、“西沙群岛及其附近海区的地貌特征”、“珊瑚礁环境变迁及其自然生态系保护”、“广东南澳岛地貌及其开发利用”、“我国海岸带资源开发利用中的保护与管理”、“我国海洋资源开发利用中的几个战略问题”、“蒸发成岩作用及其与油气的关系”等.     

庵东浅滩沉积分带和沉积速率

杭州湾南岸的庵东浅滩具有地貌特征、沉积类型和沉积构造各异的三个沉积相带。垂向沉积带为潮滩沉积体的盖层,以泥滩、粘土质粉砂和薄砂泥交互层为特征;改造带位于中低潮位线附近,以粉砂滩、潮沟系统、粉砂沉积和沙波层理为特征;横向沉积带为潮滩堆积体的基础,以滩坡、粉砂及细砂质粉砂沉积、冲刷-充填构造为特征。据潮汐韵律层的统计,庵东浅滩沉积速率的短周期分量,常态条件下为每半日潮周期0.1～2.0cm,异常条件下可达每半日潮周期4～64cm。沉积速率的长周期分量,据地形对比和~(210)Pb推算,垂向沉积带为2～4.5cm/a;改造带中的粉砂滩为2.1～4.5cm/a,潮沟影响范围内为1～10~1cm/a量级;横向沉积带则以高于50cm/a的高沉积速率和变幅为主。近10年来,该浅滩的年淤积量为6×10~7t/a,其中85％集中于横向沉积带。     

岬湾海滩岬角沙丘过路输沙研究现状

文章从岬湾海滩、岬角沙丘以及岬角沙丘过路输沙的概念出发,引出岬角沙丘过路输沙的概念模式,总结岬角沙丘过路输沙的常用研究方法和研究现状,指出岬角-海滩-沙丘系统在海岸带输沙中的重要作用;针对我国海岸风沙地貌研究的现状,提出应加快海岸风沙资源现状调查、加强海岸风沙地貌过程研究以及协调海岸风沙地貌资源开发利用与修复保护,为我国海岸沙丘相关研究明确方向。     

杭州湾庵东浅滩地貌演变规律

杭州湾南岸庵东浅潍的地貌演变具有长周期、多年周期和年周期变化。浅滩舌部的进退、摆动,以及滩面高程和潮沟系统的变动,是周期性演变的主要表现。地貌过程各控制因素通过杭州湾湾口和湾顶两个高混浊带提供的输沙通道,以及浅滩输沙结构的调整,间接或直接影响浅滩的演变,出现各个层次的动力-地貌响应关系。其中长周期和多年周期响应与长江及钱塘江两河口系统的调整有关,枯水条件下河口系统上移,庵东浅滩供沙不足;丰水条件下,两输沙通道会于庵东浅滩,促进了浅滩的淤涨。在年周期的小尺度演变中,波浪条件具有重要的影响。     

中国基岩海湾潮流地貌模式及其沉积动力特征

对我国基岩海湾内的潮流沉积和地貌进行了系统研究。根据潮滩、潮流水道、潮流沙脊等地貌单元的组合特征，概括出3种潮流地貌模式：潮滩型、滩-槽型和滩槽-脊型。通过各模式海湾环境特征的对比分析，设定紊动射流系数Rbjet做为判别潮流水道形成发育程度的水动力参数，发现潮流水道较为发育的滩-槽型和滩-槽-脊型海湾往往开敞度较小，纵深较长，而平均潮差较大，Rbjet大于45。潮流沙脊是区分滩-槽型和滩-槽脊型潮流地貌模式的标志地貌，粗颗粒泥沙来源是其发育的必备条件：残留沉积、海岸侵蚀来沙丰富的海湾内潮流沙脊发育；河流来沙则可以改造形成小规模现代潮流脊；而靠近大河河口，细颗粒来源丰富的海湾则不利于潮流沙脊发育，湾内形成滩-槽型潮流沉积。     

粤东海岸带生态系统现状及其生态保护修复

为促进粤东地区发挥区域优势、提升海岸带生态功能和促进可持续发展,文章概述粤东海岸带生态系统的类型及其分布,分析其面临的问题,并结合已开展的海岸带生态保护修复项目提出建议。研究结果表明：粤东具有砂质海岸生态系统、重要河口生态系统、红树林生态系统、珊瑚礁生态系统和海湾生态系统等海岸带生态系统,海洋资源十分丰富;但面临海岸侵蚀、环境污染和过度开发利用等问题,不利于发挥海岸带生态和减灾功能;在已开展的中央海域使用金支持项目、“蓝色海湾”整治行动、围填海项目生态保护修复和海岸带保护修复工程等的基础上,未来应开展海岸带生态系统现状调查和评估、加强滨海湿地保护、建立海岸带生态系统动态监视监测平台以及加快海岸带生态保护修复标准体系建设。     

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。