植被演替对杭州湾南岸盐沼物质循环的影响

本研究选择杭州湾庵东浅滩作为研究区,选取盐沼区三个不同植被带进行柱状样的采集,通过测量沉积物的粒度、沉积速率、碳氮含量(有机碳、总碳、总氮、碳氮比)等参数,系统分析研究区盐沼湿地植被演替对盐沼物质循环产生的影响。研究结果发现,不同植被覆盖下沉积物粒径差异显著,沿海向陆逐渐变细;沉积速率从海三棱藨草滩、互花米草滩、植被交错区依次递减;总碳、总氮、有机碳含量特征为互花米草滩植被交错区海三棱藨草滩,碳氮比介于6～9,有机碳以海源物质为主;通过计算,发现有机碳埋藏速率为互花米草[159 g/(m2·a)]海三棱藨草[140 g/(m2·a)]植被交错区[119 g/(m2·a)]。从整体上来看,杭州湾南岸盐沼从海三棱藨草群落向互花米草群落演替时,沉积物颗粒发生细化,沉积速率有所变化,而总碳、有机碳、总氮含量增加,盐沼有机碳埋藏速率增加。     

土地利用变化对盐城滨海湿地土壤有机碳库的影响

以盐城滨海湿地为例,基于遥感影像提取土地利用变化信息,估算了1987-2007年盐城滨海湿地表层(0~20 cm)土壤有机碳储存量和滨海湿地土壤固碳能力现状。结果表明:表层土壤有机碳储量1992年较1987年略有增长,1992~2002年间下降33.3%,2002~2007年间增加30.5%。自然湿地面积减少是湿地土壤有机碳储量减少的主要原因,而互花米草入侵和围垦造田造成了湿地土壤有机碳储量增加。农田、芦苇滩、碱蓬滩、互花米草滩和光滩有机碳埋藏速率分别为12.90、0.30、0.80、2.92和1.68×104 t/a。滩涂围垦造田在短期内有利于滨海湿地土壤有机碳储量增加,但淤泥质滨海湿地生态系统在淤长过程中的自然演替过程,能使整个湿地具有更高、更持久的固碳能力。本研究建议合理控制围垦速率,才能在获取经济社会利益最大化的同时,保证湿地土壤有机碳储量持续增加。     

地表高程监测在滨海蓝碳碳收支评估中的应用

红树林、盐沼和海草床等滨海湿地生态系统是滨海蓝碳的重要组成,其沉积物碳埋藏远高于陆地生态系统,是地球上重要的碳库.沉积物碳埋藏速率(carbon accumulation rate,CAR)是衡量滨海蓝碳生态系统固碳能力的关键指标,其定量测量方法是蓝碳研究的前沿科学问题.文章系统阐述了国内外常用的CAR测定方法,重点综...     

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...     

青岛胶州湾大沽河口滨海湿地的碳埋藏能力

河口滨海湿地是海岸带的重要组成部分,沉积速率高,伴随河流泥沙颗粒物进入海洋的有机质主要埋藏在河口及临近海区。通过对河口滨海湿地碳埋藏能力的研究,能够更全面地认识河口滨海湿地在全球碳循环中的作用,有效评估其对全球气候变化的影响。以青岛胶州湾大沽河口滨海湿地为研究对象,估算研究区自然湿地全新世碳埋藏能力。通过对3根岩心共计117个样品的粒度、有机碳/氮测试分析和统计,结合210Pb、137Cs测年结果计算得出,研究区陆域沼泽湿地环境总碳沉积通量为102 gC/m2/a,其中有机碳沉积通量为84.8 gC/m2/a;滩涂湿地环境总碳沉积通量为93.5 gC/m2/a,其中有机碳沉积通量为69.9 gC/m2/a。估算现代大沽河口31 km2自然湿地范围内,平均年总碳埋藏量为2.96 GgC,有机碳埋藏量为2.27 GgC。根据研究区历史调查资料统计,大沽河口三角洲全新世沉积地层厚度为3~10 m,按平均厚度6 m估算,全新世以来河口湿地总碳埋藏量为66 GgC/km2,有机碳埋藏总量约为51 GgC/km2。     

滨海蓝碳生态系统的碳库间相互作用研究进展及展望

红树林、滨海盐沼和海草床是典型的滨海蓝碳生态系统,具有相当可观的固碳能力。植被碳库和沉积物碳库是蓝碳生态系统有机碳的主要载体,其变化过程决定了生态系统的整体固碳能力。本文尝试从碳库相互作用的角度出发,通过文献梳理,总结不同植被碳库之间、不同沉积物碳库之间以及植被碳库和沉积物碳库之间相互作用的研究进展,指出物种竞争、外源碳输入以及生物地貌学过程在碳库相互作用中所起到的重要作用,并提出滨海蓝碳生态系统碳库研究中存在的问题和未来研究的方向。     

江苏盐城滨海湿地净生态系统碳交换量模拟参数选择

滨海湿地净生态系统碳交换量受到多种环境因素的影响,在进行滨海湿地净碳交换量估算建模时,参数的选择至关重要,如何合理地选择输入参数不仅对于估算结果的精度有影响,同时也会影响预测模型的适用性。本研究使用了Pearson、Spearman、距离相关系数、最大互信息相关系数4种相关系数来计算各个环境因素与净碳交换量之间的相关性,基于相关系数来选择最佳的输入参数组合。利用实际测得的江苏盐城盐沼湿地数据,依次选择各个相关性中最高的8个参数组合,基于卷积神经网络对江苏盐城滨海湿地NEE进行建模,得到了4个预测模型,并使用均方根误差和平均绝对值误差来进行模型精度的验证。研究表明,使用基于最大互信息系数得到的参数组合进行滨海湿地NEE建模时模型的精度最好,误差最小;净光合有效辐射,净辐射,地表辐射与NEE在4个相关系数中都属于强相关,表明这一类辐射类参数对滨海湿地NEE的影响要大于其他参数;各参数与NEE之间的关系既包含线性关系也包含非线性关系,传统的单一线性分析手段无法完整准确地反应各个环境参数与NEE之间的响应关系;基于卷积神经网络的滨海湿地NEE预测模型在精度上要优于其它同类型模型,这表明使用该模型在进行NEE预测建模时具有很好的适用性。     

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。     

黄河三角洲滨海湿地演化及其对碳与营养成分的扣留

2007年在黄河三角洲布设了一口24.6m的浅钻ZK1,对获取的岩芯样品进行了详细的沉积学观测及含水量、有机碳、总碳和营养成分的实验室分析测试。通过ZK1孔的地层分析,将其划分为7种沉积环境,揭示了滨海湿地地质演化过程。并利用AMS 14C测年方法,结合黄河改道的历史记录,运用历史地理学和沉积地质学综合分析的方法对黄河三角洲沉积环境进行了年代划分,并计算了黄河三角洲不同沉积环境沉积物的沉积速率和碳的加积速率。结果表明:总碳和有机碳与除硫和磷元素以外的各营养成分都呈良好的线性相关(R20.7,Ρ0.05);碳、氮、磷的加积速率与沉积物的沉积速率呈极显著正相关关系(R20.95,Ρ0.01),沉积物的沉积速率是碳、氮、磷的加积速率的主控因素;虽然现代黄河三角洲沉积物有机碳浓度较低(1%),但由于沉积物的高沉积速率,现代黄河三角洲沉积物有机碳的平均加积速率达到648.1g/(m2·a),远高于世界其它高有机碳浓度的湿地,因此是很好的碳汇地质体。     

中国区域滨海湿地固碳能力研究现状与提升

对我国滨海湿地的固碳能力进行了评估,同时,对其固碳能力的遥感监测和评估方法进行了总结和分析,最后提出了滨海湿地固碳能力的提升技术。全球看来,我国滨海湿地的固碳能力总体上不高。国内看来,在北方泥炭地和植被覆盖率高,生长茂盛的区域,尤其是有红树林生长的区域固碳能力相对较高。滨海湿地主要分布在潮间带,人为监测困难,卫星遥感的出现为滨海湿地的监测带来很大方便,遥感监测已成为评估湿地固碳能力的一种高时效方法。滨海湿地固碳蕴藏着巨大潜力,提升滨海湿地的固碳能力可以大大降低全球CO2含量,对于改善全球温室效应有不可替代的作用。     

滨海植物的海岸带减灾特性研究综述

滨海植物广泛分布于海岸带,形成了红树林、盐沼及海草床等湿地系统,具有重要的生态价值和海岸带减灾作用。不同滨海植物的结构和刚柔特性不同,植物群密度及其分布的海洋水动力环境也有差异,因而具有不同的海岸带减灾特性。前人就不同植物类型的海岸带减灾特性开展了丰富的理论研究,本文系统地整理了滨海植物的海岸带减灾事例,从现场观测、水槽试验、数值模拟和理论模型等方面概述了植物群的消浪、阻流、促淤、防冲等相关研究成果,介绍了滨海植物海岸带减灾功能的一般评价方法,分析了各方面研究的不足及后续发展方向。     

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。     

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。     

盐城大丰麋鹿自然保护区滨海湿地土壤有机碳分布特征

在盐城大丰麋鹿自然保护区选取光滩、碱蓬、互花米草、白茅、獐毛、狗牙根和芦苇7种典型滨海湿地植物作为研究对象,分析不同植被群落土壤有机碳含量在垂直方向和季节上的分布特征,并估算湿地碳储量。结果表明：在水平方向上,土壤有机碳含量整体表现为互花米草>光滩>碱蓬>狗牙根>獐毛>芦苇>白茅;在垂直方向上,不同湿地类型土壤有机碳含量的分布均呈现非单调趋势,在0～40 cm土壤中,所有植被群落SOC含量的垂直分布规律大致相同,即随土壤深度增加SOC含量下降;在季节变化上,研究区不同植被群落SOC含量总体表现为10月>8月>4月>1月;土壤有机碳含量与土壤总氮、含水率、电导率、C/N呈显著的正相关,与土壤容重、pH呈显著的负相关。研究区土壤有机碳储量在0.65～7.32 kg·m^-2范围内,有机碳密度随土壤深度的增加呈现出近似“V”形分布,最高值出现在80～100 cm土层,最低值出现在20～40 cm土层。植被对滨海湿地土壤有机碳的含量和分布有着重要影响。互花米草的入侵明显增加了潮滩有机碳的积累,其演替过程也对湿地生态系统碳...     

黄河三角洲滨海湿地沉积环境演化与碳的累积

2007年在黄河三角洲布设一口23.7 m深的浅钻(ZK5),对ZK5进行沉积学观测及原位密度、总碳、有机碳、Al和营养元素实验室测试分析,对ZK5的沉积物性质、有孔虫种类和地层等进行分析,将ZK5自上而下划分为7个沉积环境,揭示了滨海湿地地质演化过程。利用AMS14C测年方法,结合黄河改道的历史,运用历史地理学和沉积地质学综合分析的方法对7个沉积地层进行了年代确定。利用所确定的年代计算了不同沉积环境总碳(TC)和有机碳(Corg)的加积速率。结果表明:TC和Corg与各营养元素及沉积物的沉积速率呈很好的线性相关,沉积物的沉积速率是Corg和TC加积速率的主控因素。还进一步指出,虽然现代黄河三角洲TC、Corg浓度相对较低(质量比分别为9~20 mg/g,1~4 mg/g),但由于其高沉积速率(最高可达60 cm/a),Corg的加积速率高于世界其他高Corg浓度的湿地,特别是浅海湿地(如三角洲前缘),其Corg加积速率可高达2 102 g/(m2·a)。由此,可以断言现代黄河三角洲是很好的碳汇地质体。     

桑沟湾沉积碳库年汇入速率的长期变化及其区域性差异

对取自桑沟湾北西南三根柱样近200 a碳来源及埋藏通量的解析,分析了湾内不同站位各形态碳的差异性,进而对全湾碳埋藏进行了估算。湾内环流、贝藻养殖等造成湾内不同区域碳埋藏的差异;桑沟湾总碳（TC）平均量1.79%,有机碳（TOC）平均量0.54%,无机碳（TIC）平均量1.25%,TOC含量相对较小,为海陆混合来源,以陆源有机碳（C_t）为主,大规模人工养殖后,海源有机碳（C_a）有明显增加的趋势。桑沟湾碳埋藏通量平均为228.9 g/（m2·a）,以无机碳为主要埋藏形式（约占70%）,高的沉积速率及生物残骸沉降使桑沟湾养殖区碳的来源及埋藏区别于其他陆架海域。     

苏北海岸带盐沼植物分布与土壤理化性质的关系

以盐城国家珍禽自然保护区盐沼湿地为例,运用典范对应分析法对盐沼植物生物量与土壤理化性质的关系进行了研究.分析结果表明:全氮(TN)、全磷(TP)和有机质(OM)含量的高低与植物的生物量之间关系密切,植物生物量的变化对土壤因子含量具有较大的影响;可溶性盐含量对植物的分布起决定性的作用,但是对不同植物的影响不同,盐度对芦苇...     

江苏海岸带盐沼潮滩在小尺度下的沉积变化过程

在小尺度范围内,潮滩沉积的研究一般都是基于几个站位或断面进行短时日的调查和监测来获取数据,或多或少地存在数据的连续性不足等问题。基于此,本文在潮滩地貌典型的江苏平原海岸选取了约160 000 m²的盐沼潮滩作为研究对象,在多年的野外连续观测下,分析了人类围垦活动对盐沼潮滩沉积过程及变化的影响。结果表明：人类围垦活动（如堤坝建设等）对潮滩沉积和盐沼植被覆盖的变化有重要影响。围垦堤坝修建之前,研究区向陆一侧为盐沼植物（现为养殖池）,向海一侧为光滩,岸线形态比较平直。在2006年围垦堤坝修建后,研究区变为“凹岸”型的人工岸线,沉积环境变得更有利于泥沙的淤积。根据2007-2012年对滩面高程的野外观测,在风暴潮的影响下,潮滩最大淤积率高达23 cm/a。盐沼植被在泥沙快速淤积的基础上不断发育生长,盐沼植物覆盖面积不断扩张。同时外部的沙嘴也在不断增长,潮汐风浪侵蚀携带沙嘴外部泥沙进入盐沼滩地,盐沼植物在泥沙的覆盖下,出现萎缩退化,覆盖面积减少,但是对潮滩上的泥沙而言还是不断堆积增厚。柱状样岩芯的粒度垂向剖面特征也记录了盐沼潮滩沉积环境的变化。小尺度下盐沼潮滩沉积表现出的阶段性变化规律,揭示出合理的围垦活动有利于堤坝前的潮滩淤积和盐沼植被的扩张。