联合星载光学和SAR影像的漳江口红树林与互花米草遥感监测

文章以福建省漳江口国家级红树林自然保护区为研究区, 提出了一种联合星载光学和合成孔径雷达(SAR)影像的红树林与互花米草分布的自动提取算法, 提取研究区内红树林和互花米草的空间分布。本研究选择2016年、2017年和2018年各一景低潮时的Sentinel-2 A光学影像数据, 获取植被和其他地物的光谱和纹理信息。算法首先基于归一化植被指数、增强型植被指数、地表水分指数以及数字高程模型的相关规则计算红树林和互花米草的潜在分布区; 通过随机森林分类算法区分红树林和互花米草, 2016年、2017年和2018年影像的分类总体精度和Kappa系数分别为98.53%和0.980、96.52%和0.952、98.71%和0.978, 分类效果良好; 使用当年所有Sentinel-1 A/B的SAR影像获得研究区的常年海水分布范围, 使用与海水交界的判据, 实现红树林、互花米草提取范围的优化。研究表明, 研究区2016年、2017年和2018年红树林总面积分别为56.85hm²、59.88hm²和58.61hm², 互花米草总面积分别为109.23hm²、124.00hm²和142.39hm², 与前人的研究成果在红树林和互花米草的空间分布和面积量级上有较好的一致性。     

互花米草入侵对漳江口红树林保护区的影响研究

文章根据2019年、2020年漳江口红树林保护区内互花米草、沉积物、潮间带底栖生物的调查结果,结合历史遥感影像资料分析互花米草的入侵过程。结果表明：漳江口红树林保护区互花米草高潮区株高略低于同潮区红树植物,亦低于中潮区互花米草株高,更倾向于向光滩扩张;研究区域互花米草区沉积物中总氮、硫化物和有机碳含量高于光滩,全盐含量低于光滩;根据研究区域的遥感影像分析,2011—2019年漳江口互花米草保持较高的速率扩张,2020年互花米草扩张进入稳定期;根据丰度生物量比较法,2020年互花米草区的潮间带底栖生物群落结构较2019年稳定。在研究互花米草入侵对滨海湿地的影响时,除了考虑调查方法、时空因素和样地互花米草入侵时间的长短外,还应考虑互花米草入侵的不同扩张时期。     

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。     

乐清湾互花米草高分遥感监测研究

生物入侵是当今世界亟待解决的环境问题之一,互花米草是我国典型的海岸带入侵物种。文章利用2013—2014年的SPOT6高分影像数据,结合无人机低空航拍和野外调查,对乐清湾互花米草的空间分布特征进行系统调查和分析。结果表明:高分遥感影像和面向对象分类技术可有效用于互花米草监测和信息提取;乐清湾滩涂上已形成较大规模的互花米草盐沼群落,分布面积近24km2,且正处于迅速扩张阶段;湾内种质资源保护区和海洋特别保护区的环境现状不容乐观,互花米草对种质资源和红树林保护造成极大威胁。因此,互花米草的蔓延已严重影响乐清湾生态环境和区域经济发展,迫切需要实施科学的监测体系和治理措施。     

滨海湿地生物地貌学进展及在生态修复中的应用展望

生物地貌学研究生物过程和地貌过程之间的双向交互作用,是一门新兴的交叉学科。早期的生物地貌学关注陆地生态系统,近期海岸带成为生物地貌学研究的热点地区,尤其是滨海湿地(如盐沼、红树林)成为研究生物地貌学过程和机理的重要区域。本文回顾了生物地貌学研究的概念、历史发展和方法,选取滨海湿地作为生物地貌学的主要研究对象,并就其研究方向、重要因素以及核心机制展开综述。最后对生物地貌学在海岸带生态系统修复工作中的应用进行梳理,分析了生物地貌学在红树林修复、滨海盐沼湿地修复和互花米草入侵防控上的应用展望。     

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...     

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。     

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。     

广东和广西滨海盐沼遥感调查与分析

滨海盐沼作为重要的湿地生态系统,有极大的社会、经济和生态价值。文章采用多源国产高空间分辨率卫星数据,结合野外现场调查,对广东和广西滨海盐沼开展遥感调查与分析。2019年年底,广东和广西滨海盐沼分布面积分别为1 258.00 hm2和1 450.36 hm2。广东14个沿海市除茂名市外均有滨海盐沼分布,珠海市、江门市、湛江市的分布面积分别为438.89 hm2、331.83 hm2和162.36 hm2,占广东滨海盐沼总面积的34.89%、26.38%和12.91%。广西3个沿海市均有滨海盐沼分布,北海市、防城港市和钦州市的分布面积分别为1 354.87 hm2、49.73 hm2和45.76 hm2,占广西滨海盐沼总面积的93.41%、3.43%和3.16%。广东和广西互花米草分布面积分别为327.96 hm2和1 312.02 hm2。广东海岸带互花米草主要分布在江门市、阳江市、湛江市和潮州市,分布面积分别为179.07 hm2、73.64 hm2、69.72 hm2和5.52 hm2。广东近5年海岸带互花米草面积较为稳定,没有大范围暴发式扩散。广西海岸带互花米草主要分布在北海市和钦州市,分布面积分别为1 309.04 hm2和2.98 hm2。广西海岸带互花米草面积比最早引种时增加了1 311.08 hm2。互花米草在广西北海东海岸、铁山港、廉州湾和大风江口不断扩张,廉州湾的互花米草仍处于种群扩散的暴发期,需加强对互花米草的监测和防控工作。     

互花米草对福建泉州湾海岸湿地沉积环境影响

泉州湾淤泥质海岸湿地分布广泛,互花米草分布面积较大.利用小型电磁式流速仪进行流速观测,结果显示,水流由光滩湿地进入互花米草湿地后速度迅速减小,但随着互花米草带宽度地增加,减小程度逐渐变小且不显著.利用PVC管采集短柱状样并现场以一定间隔分样,进行粒度分析、TOC和TN分析及重金属分析结果显示,光滩湿地沉积物颗粒较粗,互花米草湿地边缘沉积物颗粒粗细均有且分选较差,密集互花米草湿地内沉积物粒径较细且分选较好,红树林湿地内沉积物颗粒最细且分选最好;稀疏互花米草湿地作为盐沼发育演化的青年阶段,对C、N具有很强的富集能力,红树林则对C、N的富集能力最弱,人类的排污活动增加了海岸湿地沉积物中的TOC含量;互花米草的存在拦截和吸附了陆源污染物,并使重金属富集在互花米草湿地沉积物中.     

九龙江口红树林湿地与米草湿地的底栖生物

2004年冬季,在厦门海沧青礁和海沧大道东侧潮间带进行红树林湿地、互花米草湿地和普通滩涂湿地的底栖生物生态调查.调查结果:定量样品普通滩涂出现的种类、生物量比互花米草区和红树林区多,互花米草区底栖动物的栖息密度、种类多样性、丰度比红树林区高.     

米草属植物在中国海岸带的分布现状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16 hm2,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34 451 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。     

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．     

盐城海岸带湿地土地覆盖变化及其生态效应研究

依据1992、2002和2008年3期Land sat遥感影像数据的对比分析,结合野外取样调查,对盐城海岸带湿地土地覆盖变化及其生态效应进行分析研究.结果表明:在自然因素和人类活动共同干扰下,海岸带湿地土地覆盖发生了显著的变化,自然湿地大量减少,互花米草的入侵改变了盐沼植物群落的演替特征;互花米草入侵以及盐沼植物群落的...     

江苏沿海互花米草(Spartina alterniflora)盐沼的形成过程

选取江苏沿海的3个典型岸段，在2000-2001年进行了野外地貌沉积及植被调查，并进行了地形高程测量；选用了1985-2001年间7个时相的TM卫星影像资料，追踪了江苏互花米草盐沼形成的过程。结果表明，在移栽后的5-6年内，互花米草植被扩散缓慢，主要为立地扎根，走茎蔓延。在TM影像可以计量的规模上，互花米草植被在裸滩上的扩散可以分为三个阶段：第一阶段为1993-1996年，随着面积逐渐增大，草仔数量明显增加，年扩展率逐渐扩大，到1996年，平均年扩展率已达30％。第二阶段为1996-1999年的3年间，互花米草人工盐沼的面积迅速扩大，年扩展率平均为43％。第三阶段为1999年以后，平均年扩展率迅速减小，为10％，预计还要减缓，最后，待原有潮滩生态位长满后，与滩涂自然淤长速率相应。     

浙南茅埏岛红树林种植与滩涂生态系统修复

红树林种植区在维护滩涂生态环境功能方面作用显著。玉环县茅埏岛位于浙江省南部乐清湾中部,是浙江省重要的海水增养殖基地,该区域滩涂原本拥有优良的海洋生物栖息环境,由于外来物种互花米草的大面积侵占带来了生态灾难,破坏了近海生物栖息环境,使滩涂水生动物无法立足。通过近10年清除互花米草、种植红树林(秋茄)的研究,结果表明,红树林(秋茄树)基本适宜本区域种植发展,并有效实现滩涂湿地生态系统逐步恢复和可持续发展。目前该区域种植面积已达105hm~2,成为我国红树林生长最北缘种植区域,为红树林北移造林提供了重要的科学依据。     

三沙湾互花米草(Spartina alterniflora)入侵对大型底栖动物群落结构的影响

为探讨互花米草(Spartinaalterniflora)入侵对三沙湾光滩、红树林湿地的生态影响,分别于2013年10月和2014年9月在三沙湾选择了2条互花米草断面、2条红树林断面和1条光滩进行底栖生物生态调查,分析了大型底栖动物群落分布的时空差异、底栖动物与环境因子之间的关系。经鉴定,该调查海域大型底栖动物共68种,隶属于7门40科,其中短拟沼螺(Assiminea brevicula)为互花米草区优势物种;宁波泥蟹(Ilyoplaxningpoensis)为光滩的优势物种;巴林虫(Barantollasp.)为红树林区优势物种。对各生境大型底栖动物物种数、生物量和栖息密度组成进行双因素无重复方差分析(two-way ANOVA),结果显示不同生境大型底栖动物物种数差异极显著(P0.01),互花米草入侵红树林后,大型底栖动物物种数稍有下降,但是互花米草入侵光滩后,大型底栖动物物种数有所增加;不同生境大型底栖动物生物量差异极显著(P0.01),栖息密度差异不显著(P0.05)。利用大型底栖动物的ABC曲线分析群落结构的稳定性,显示光滩群落结构稳定,互花米草入侵后,优势物种变化显著,双齿围沙蚕数量迅速增加,降低了原有大型底栖动物群落结构的稳定性。除生境影响外,互花米草入侵的潮位区域、生长密度差异、入侵阶段等也均会对大型底栖动物造成影响。     

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。     

互花米草盐沼土壤有机质分布特征

互花米草是我国从美国引进的外来物利，目前在我国沿海已形成大面积的互花米草盐沼，对潮滩土壤等环境产生重大影响。为了分析互花米草盐沼土壤有机质的分布特征，本文通过对江苏东台沿海不同地点(生长年数)的互花米草盐沼土壤样品的-仃机质含量分析，发现互花米草盐沼在由海堤向外的水平方向上变化的平均梯度为每100m土壤有机质含最减少0.87g/kg，垂直方向上的平均梯度为每向下1cm土壤有机质含量减少0.05g/kg。互花米草盐沼土壤订机质的含量与互花米草生长年数相关程度较高，而与植株的生长状况相关较低。     

基于SPOT6遥感影像的滩涂湿地入侵种互花米草植株高度的反演研究

本文以SPOT6 高空间分辨率遥感影像为数据源,通过植被覆盖度和地上生物量两个参数进行滩涂湿地入侵种互花米草植株高度的估算研究。结果表明,三沙湾滩涂湿地互花米草植株高度平均值为2.04 m,以1~2 m和2~3 m植株为主要分布高度,分布面积分别为6.83 km2和10.31 km2,占研究区互花米草总面积的33.83%和51.06%,小于1 m和大于3 m的互花米草仅占9.26%和5.84%。估算值与真实值之间的均方根误差为0.204,绝对误差为0.04~0.37 m。该方法是对高空间分辨率光学影像应用研究的重要尝试,其反演方法具有较好的可行性,可较为准确的获取滩涂湿地植株高度信息。