江苏滨海潮滩湿地对潮位变化的生态响应

通过江苏滨海平原典型淤泥质潮滩湿地断面定位观测和样品测试数据与潮位变化关系研究，探讨海平面上升导致淤泥质潮滩湿地生态演替的可能情景，结果表明，淤泥质潮滩湿地的潜水水位和水质，土壤盐分和养分以及潮滩植物种类和生产量等生态组分与潮位变化之间均存在良好的相关关系，据此关系推断，海平面上升，不仅将直接通过增加潮滩湿地的潮浸频率，而且还通过抬高潜水的水位与矿化度，引起潮滩湿地表土积盐和植被退化，进而导致潮滩湿地生态发生逆向演替；生物多样性减少，生产量下降和生态类型趋于单一，上部的茅草滩，已淋洗脱盐的表土因重新返盐（次生盐渍化作用），茅草生长受到抑制，将逐步被较低一级的盐蒿取代，同时由于海堤的阻碍，损失的草滩得不到相应的补偿，最终将可能消失；下部的大米草沼泽，其外缘将不断为光滩所取代，内缘上侵由于受到其繁殖速度的限制，在海平面上升速率军装大时补偿速度可能赶不上其退化速度，而导致其分布逐渐变窄，甚至消失，中部的盐蒿滩则由于得到上部草滩退化的补偿和下部大米草沼泽退化的缓冲，范围不断扩大，生态类型多样的潮滩湿地最终将由单一的盐蒿控制。     

人类活动对苏北潮滩发育的影响

江苏北部潮滩宽阔而平坦,历史上就是人类活动比较频繁的地区。随着对潮滩开发利用强度和深度的增加,人类对潮滩发育的影响越来越显著。潮滩剖面自然发育的均衡形态为上凸型;潮滩被围垦并建堤后,改变了原有的水沙动态平衡关系,潮滩剖面形态发生了调整,海堤附近的潮水沟则不断被淤积。大米草和互花米草等植被的引种改变了潮滩生态结构,由于植被能降低水流流速和波浪能量,起到捕捉沉积物的作用,因此能增加潮间带滩面的淤积速率,改变潮滩分带结构;此外,植被的存在还影响到滩面潮水沟的形态。港口工程的建设改变了沉积物的输运方向。     

基于GIS的淤泥质潮滩侵蚀堆积空间分析

通过野外滩地长期水准详测资料，利用地理信息系统的GRID和TIN模块产生潮滩高程、坡度、二维剖面、侵蚀与堆积分布图，并获取测点所在位置的高程、坡度和侵蚀量，对获取的数据及空间分布图进行分析，结果表明：侵蚀主要发生在-7m以上的岸坡和潮滩，堆积主要出现于广阔的深水岸坡和7部分高滩，侵蚀速率以滩前深槽岸坡最快，年侵蚀率达17.9cm/a，并呈加速趋势，海岸线向陆后退速率为31m/a，侵蚀、堆积的闭合深度约为-9.5m，空间分布表现为自北而南的3个明显分带，即潮滩轻微侵蚀区，滩前深槽岸坡强烈侵蚀区和深水岸坡缓积区，东西向比较，东部，中部侵蚀大于西部。     

近期长江北支口门圆陀角附近潮滩地貌动态变化

圆陀角位于长江北支岸线与江苏海岸线的交会处,独特的互花米草潮滩、淤泥质光滩环境和复杂的河海沉积动力,决定了潮滩地貌对海洋环境变化的响应具有敏感性。由于大规模的围垦,圆陀角附近过去40年来海岸线向东推进了6km。根据2006年以来多次的野外调查和室内粒度与钻孔岩芯的¹³⁷Cs分析, 2006年以来圆陀角附近潮滩淤积明显加强,由¹³⁷Cs时标估算的互花米草滩多年平均沉积速率为2.3cm/a, 2006~2008年观测到的互花米草滩淤积速率>4cm/a,粉砂淤泥质光滩的淤积速率更高;圆陀角风景区内互花米草滩前缘陡坎在风暴潮影响下侵蚀后退,并因粉砂淤泥质光滩的快速淤长而消亡,圆陀角附近潮滩地貌动态是对人类围垦活动、风暴潮与潮汐海洋动力的综合响应,互花米草与光滩快速淤积是近期圆陀角附近潮滩地貌演化的主要特点。     

潮间带短期冲淤过程的横向差异及其定量表达——以长江口南汇滨海岸段的观测分析为例

根据1999年4月～2000年4月对长江口滨海某研究断面上24个观测点的定期(每周一次)滩面高程测量结果的分析,定量化地探讨了滩面垂直淤积速率和稳定性的横向差异。结果表明:(1)滩面的年垂直淤积速率在淹没机率为30%左右的沼泽中下部(位于平均小潮高潮线与平均高潮线之间)达到49.5cm/a的最大值。自这点向岸和向海垂直淤积速率逐渐降低,向岸在近堤处(接近平均大潮高潮位)达到最小值2.2cm/a(仅为最大值的1/22),向海在光滩—沼泽交界处出现另一低值,而在光滩上又有所增大。(2)由于植被的抗冲护滩功能,沼泽带滩面的相对稳定性远大于光滩带。分析认为:上述滩面冲淤过程的差异是潮水淹没机率、波浪和潮流能量以及植被分布上横向差异的综合体现。     

江苏王港盐沼的现代沉积速率

江苏海岸湿地总面积超过5000km^2，但围垦活动的加剧使盐沼湿地面积迅速减少；为了达到海岸防护、保滩促淤的目的，先后引种了大米草和互花米草。通过采集江苏王港潮滩盐沼湿地9处柱状样和挖取探槽剖面，以及对沉积剖面样品进行^210Pb和^137Cs测年分析，探讨了^210Pb的本底及影响^210Pb富集的因素，估算了王港盐沼湿地的现代沉积速率。王港潮滩盐沼沉积物对^210Pb的吸附作用较弱；受风暴潮、生物扰动、物源变化及实验误差等因素的影响，在^210Pbex剖面上出现了数据异常点，将这些数据点剔除后计算得到的沉积速率为33cm yr^-1，^137Cs测年显示，该地区1963年以来的平均沉积速率3．1cm yr^-1，与^210Pb法及前人研究结果相一致。根据一个典型剖面的^137Cs测年数据分析，王港潮滩盐沼的沉积过程根据地貌特征的不同可分3个阶段，大米草覆盖阶段滩面高程迅速增加，互花米草的生长提高了滩面淤积速率。     

黄土洼古滑塌体引起的环境效应

滑塌是一种复合地质灾害,它改变地貌形态,并引起诸多环境效应。以陕北子洲县庞家沟黄土洼流域内的古滑塌体为研究对象,采用文献记载、野外调查、剖面分析等方法,对古滑塌体的形成原因、形态特征及其环境效应进行了分析。结果表明:黄土洼古滑塌体形成于1569年8月,是地震的次生灾害;古滑塌阻塞沟道,产生了侵蚀堆积地貌和堆积侵蚀地貌,塑造了平川地形,减轻了侵蚀强度;黄土洼天然坝淤地、后小滩沟和大嘴沟中,泥沙淤积后的沉积物中洪水旋回层具有"二元结构",其中"细淤泥层"对洪水具有指示作用;黄土洼天然坝淤地经过了440多年的淤积,其泥沙淤积最深厚度可达50 m,有效的阻止了水土流失,产生了积极的环境效应。研究结果为黄土洼古滑塌体的综合治理、天然坝系的保护和反演黄土高原近500年来沉积环境提供科学依据。     

近20年辽河三角洲地貌演化

运用钻探和浅地层探测等最新调查成果,对近20年的辽河三角洲潮流沉积进行了研究.根据不同时期水深地形和卫星影像资料对比分析了现代辽河三角洲潮流地貌变化.现代辽河三角洲的沉积主体位于双台子河口.研究区10 m深度内的地层主要包括:潮滩相、潮道相和浅海相沉积,其下为古三角洲相.潮滩相沉积物以砂和粉砂为主,分选中等,跳跃和悬浮组分各占50%左右:浅海相和潮道相沉积物主要为软弱的粘土质粉砂和粉砂质粘土,以悬浮组分为主.全新世以来至1896年,研究区为古辽河、古大凌河和绕阳河之间的小海湾.1896年,双台子河被人工开挖为分洪河道以来,口门外形成盖州滩等潮滩,并快速发育.1958年,双台子河建闸后,人海径流量和输沙量减小.目前.双台子河口整体处于淤积状态,潮滩面积不断增加,整体向南、西、北3个方向扩展.潮滩最大淤进速率为87～683 m/a,平均淤积速率为0.189 m/a.潮滩东侧局部发生侵蚀,平均侵蚀速率为0.122 m/a.潮道面积缩小,具有向西、向北迁移的趋势,最大迁移速率为48～200m/a.双台子河口地貌发育受径流、海洋动力和人类活动的影响,沉积物的主要来源由双台子河河流输沙演变为潮流和沿岸流输沙.     

典型海岸线指标识别与特征研究——以江苏中部海岸为例

从海岸线空间资源监测和综合管理出发,对高潮线、湿地线、海堤线、堤坝线、植被线、水边线等典型海岸线指标类型和特征进行了探讨,并以江苏中部海岸为例,利用遥感技术提取2014年海岸线指标,并采用基线法和统计方法对海岸线指标空间分布及海岸演变特征进行了分析。结果显示：① 江苏中部射阳河口与梁垛河口之间岸段海岸线指标总体呈西北东南走向,自陆向海依次为湿地线、海堤线、堤坝线、高潮线、植被线和水边线,湿地线与水边线之间的湿地总面积达1 178.94 km²;② 海滨湿地总体呈宽通道分布态势,总体纵深北高南低,其中湿地线-海堤线间平均纵深3 704 m,海堤线-堤坝线间平均纵深3 418 m,堤坝线-平均大潮高潮线间平均纵深447 m,高潮线-植被线间平均纵深984 m,植被线-水边线间平均纵深1 836 m;③ 海岸潮滩围垦长期活跃,尚未开发的潮上带区域仅分布在2个保护区岸段,潮间带盐沼在各个岸段均有分布,潮间带光滩保持了海岸总体冲淤态势,自北向南纵深逐步增大。     

基于遥感的江苏省大陆岸线岸滩时空演变

基于江苏省1984-2016年61景多源遥感影像数据和部分实测潮位、坡度数据,利用遥感技术结合改进的水边线方法提取了多时相的海岸线和平均大潮低潮线,研究了江苏省绣针河口至连兴河口大陆岸线岸滩的时空演变特征。结果表明：1984-2016年,由于海岸带开发,江苏省的海岸线整体以向海推进为主,自然岸线由458.24 km逐渐减少至166.74 km,人工岸线由163.66 km快速增加至598.74 km,大陆岸线长度由621.90 km增加至765.48 km。发生位置和长度变化的岸段中,淤长岸段长127.62 km,年均向海推进83.03 m;围垦岸段长401.21 km,年均向海推进87.63 m;冲刷岸段长71.17 km,年均离海后退10.81 m;围垦被侵蚀岸段长25.95 km,年均离海后退8.64 m。海岸线的空间变化导致江苏省沿海陆地面积净增加104332 hm²,其中由于围垦增加的陆地面积98520 hm²,围垦是陆地面积增加的主要原因。海岸线的离海后退主要发生在废黄河三角洲岸段,但是到2008-2016年,岸线的侵蚀范围已向南扩大至新洋河口至斗龙港岸段。受围垦活动及岸线侵蚀影响,江苏省潮间带坡度不断变陡,统计断面的平均坡度由1.4‰增加至1.9‰,其中废黄河三角洲岸段的中山河口至扁担河口岸段坡度最陡,基本在3~14‰之间;辐射沙洲陆岸岸段坡度最为平缓,但坡度也在逐渐陡化,由0.9‰增加至1.5‰。潮间带面积由271747 hm²减少至168645 hm²,减幅38%;潮间带平均宽度由5064 m减少至3096 m,减幅39%。     

海平面上升对长江三角洲和苏北滨海平原海岸侵蚀的可能影响

本区海岸现有30％的岸段为侵蚀海岸,海平面上升将使海岸侵蚀加剧。海平面上升因素在海岸侵蚀诸因素中的比重较国外同类研究结论偏小,这与本区海岸的特殊演变原因有关。海平面上升通过潮流、波浪和风暴潮作用增强,海岸潮滩和湿地损失,岸滩消浪和抗冲能力减小等途径引起海岸侵蚀加剧。其结果是,侵蚀岸段扩大,淤涨岸段减少甚至转为侵蚀,潮间带宽度变窄,坡度加大,从而使沿岸海堤等挡潮工程的标准要相应提高。     

1979年以来南黄海辐射沙洲潮滩脊线时空变化研究

基于遥感和GIS技术,提取了南黄海辐射沙洲1979年、1990年、2002年和2014年4个时期的潮滩脊线,并对时空变化特征进行系统分析。研究显示：① 辐射沙洲潮滩脊线可分为主线和支线2级,滩脊主线为条子泥-高泥-东沙潮滩脊线,支线为滩脊主线两侧分支;② 辐射沙洲潮滩脊线空间组合形态总体稳定,条子泥段滩脊主线总体呈东西向,东沙段滩脊主线总体呈南北向,高泥段滩脊主线连接条子泥和东沙;③ 滩脊线演变呈显著空间分异,条子泥段滩脊主线南向迁移显著,东沙段和高泥段滩脊主线总体向东迁移,迁移距离条子泥段滩脊主线>高泥段、东沙段,条子泥段滩脊主线中部>两侧、东沙段滩脊主线北段>南段,条子泥滩脊支线形态和位置变化均较东沙滩脊支线显著。     

评估滨海湿地应对海平面上升的脆弱性的研究范式

滨海湿地是海陆交界的生态过渡带,也是对气候变化极为敏感的、脆弱的生态系统,海平面上升对全球滨海湿地构成了严重威胁.为了精确预测未来海平面加速上升背景下滨海湿地的变化趋势,有必要深入开展滨海湿地应对海平面上升的脆弱性评估研究.概述了评估滨海湿地应对海平面上升的脆弱性的研究范式,评估过程包括4个步骤:确定滨海湿地的高程资本...     

辽东潮间浅滩的综合特征

辽东潮间浅滩是我国淤泥质海岸的重要组成部分。因位处海陆结合部,承受海水周期性浸淹,故兼有海洋与陆地的物理、化学和生物学等共同特征。因此,潮间浅滩是一个特定的生态系统,构成完整的自然综合体。     

Sedimentation rates in the Wanggang salt marshes, Jiangsu

Coastal salt-marshes represent an important coastal wetland system. The total area of coastal wetlands exceeds 5000 km2 in Jiangsu Province, China, but it is decreasing rapidly in response to the intense reclamation activities and coastal erosion along a part of the coastline. Hence, two types of plants, Spartina angelica and Spartina alterniflora, were introduced successively into the Jiangsu coastal areas, in order to protect the coastline from erosion and to increase the accumulation rate. Pb-210 and Cs-137 analyses were carried out for sediment samples from the salt-marshes of Wanggang to determine the sedimentation rate, on the basis of an evaluation of the background activity values and the factors affecting the enrichment of Pb-210. Analysis of a typical sediment column of the tidal flat shows that there is weak absorption of Pb-210 in the silt-dominated sediment. Because of the influences of factors such as storm events, bioturbation, material sources and analytical error, some abnormal data points appear in the Pb-210 record. After ignoring these data the calculated sedimentation rate was 3.3 cm yr-1 on average. Based upon analysis of the Cs-137 dating, the rate since 1963 was 3.1 cm yr-1 on average, similar to the data by Pb-210 dating and the previous studies. The dating results show that there were three stages of sedimentation, with the most rapid accretion being taking place after Spartina angelica was introduced into the area. The study also shows that at the stage of Spartina alterniflora growth, the accretion rate was higher than on the flat surface with the same elevation without the cover of this plant.     

Sedimentation rates in the Wanggang salt marshes, Jiangsu

1 IntroductionLand-ocean interaction in coastalzone is one of the key m atters of the International G eosphereand Biosphere Program (IG BP). The key problem s of the second phase in the next decadeinclude the m aterial cycle, the system evolution process …     

江苏王港盐沼的现代沉积速率

Coastal salt-marshes represent an important coastal wetland system. The total area of coastal wetlands exceeds 5000 km2 in Jiangsu Province, China, but it is decreasing rapidly in response to the intense reclamation activities and coastal erosion along a part of the coastline. Hence, two types of plants, Spartina angelica and Spartina alterniflora, were introduced successively into the Jiangsu coastal areas, in order to protect the coastline from erosion and to increase the accumulation rate. Pb-210 and Cs-137 analyses were carried out for sediment samples from the salt-marshes of Wanggang to determine the sedimentation rate, on the basis of an evaluation of the background activity values and the factors affecting the enrichment of Pb-210. Analysis of a typical sediment column of the tidal flat shows that there is weak absorption of Pb-210 in the silt-dominated sediment. Because of the influences of factors such as storm events, bioturbation, material sources and analytical error, some abnormal data points appear in the Pb-210 record. After ignoring these data the calculated sedimentation rate was 3.3 cm yr-1 on average. Based upon analysis of the Cs-137 dating, the rate since 1963 was 3.1 cm yr-1 on average, similar to the data by Pb-210 dating and the previous studies. The dating results show that there were three stages of sedimentation, with the most rapid accretion being taking place after Spartina angelica was introduced into the area. The study also shows that at the stage of Spartina alterniflora growth, the accretion rate was higher than on the flat surface with the same elevation without the cover of this plant.