南海大气温室效应纬向地带性的遥感观测

本文选取位于入射太阳辐射能量峰值所在的绿光通道(MODIS卫星4通道), 以及位于可太阳耀光探测长波辐射区间的中红外通道(MODIS卫星21通道)为观测窗口对, 遥感测量2000~2010年间南海研究区和东海对照区内, 不同纬度带的大气典型短波与长波通道的太阳耀光辐射比参数(引入晴空辐射平衡的描述性指标CSRR, 即Calibrated Sunglint Radiation Ratio)时间序列。 据此大气双程透射率比及太阳分谱辐照度比的相关函数CSRR, 了解南海大气温室效应纬向地带性的演变特征。经验模态分解方法分析结果表明, 南海的大气温室效应包含3个相对重要的分量:1)由低纬往中纬逐渐增大的, 受具有明显纬向地带性的水汽大储库与纬向地带性较弱的CO2小储库联合影响的长期变化趋势; 2)受 CO2、CH4、O3和气溶胶共同调控的准十年尺度分量; 3)从低纬往中纬逐渐由双峰转变为单峰分布的年尺度分量。由此可见, 关于地球-大气系统辐射平衡物理学参数地带性分布规律的观测, 有助于理解从辐射强迫到温度变化的气候响应机制, 对如何筛选简洁合理的第四纪气候评估模型具有参考价值。     

辽东半岛东岸泥区有机碳来源及其对流域和海岸环境变化的响应

通过对北黄海中北部31个表层样和LD柱样中的沉积物总有机碳、总氮、碳稳定同位素、氮稳定同位素和木质素的测定,分析了该区域有机物的来源、分布特征及其对人类活动和流域变化的响应。结果表明,辽东半岛东岸泥质区表层沉积物中的有机物整体上以海源为主,陆源有机物则主要来自近岸中小河流的输入。C/N比值、沉积物干样中的木质素含量∑8值和有机碳中的木质素含量Λ8值均呈现出随离岸距离增加而逐渐减小的趋势,表明陆源有机物含量由陆向海逐渐减少;受C4植物的影响,δ13C值在辽东半岛东岸泥质区的近岸地区更加正偏。木质素参数S/V比值、C/V比值和木质素酚类单体植被指数(ILPV)进一步表明,陆源有机物主要来自被子植物的草本组织和木本组织。LD柱样的参数变化显示, 1780年以前,辽东半岛东岸泥质区沉积环境稳定,人类活动干扰较少,且沉积物中的有机物主要来自海源有机物的贡献;1780–1865年,受人类活动的影响,径流输入的陆源碎屑含量先增加后减少,导致有机物含量呈现出相同的变化;1865年以后,由于养殖和港口建设等经济活动导致水体富营养化,来自海源有机物的贡献增加,进而造成有机物含量上升。此外,木质素降解参数(...     

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。     

杭州湾南岸滨海盐沼碳库的季节性变化

滨海盐沼的碳库变化可为蓝碳碳汇核算提供依据。为量化短时间尺度(季节到年际尺度)内滨海盐沼碳库的固碳速率,基于高分辨率的地表高程监测系统,于2022年在杭州湾南岸典型滨海盐沼开展了季节性的观测和采样分析。研究结果表明,在观测期间,本地种海三棱藨草和外来种互花米草的生长呈现季节性变化特征,植物生长主要集中在3—9月。就植物碳库的地下部分而言,海三棱藨草固碳量达到11 g C·m^-2,互花米草盐沼则较高,为56 g C·m^-2。地表高程监测数据表明,海三棱藨草盐沼的沉积速率为12.30 cm·a^-1,略低于互花米草盐沼的沉积速率(13.02 cm·a^-1)。结合沉积速率与沉积物容重、有机碳含量等数据,可以算得观测期间,海三棱藨草盐沼沉积物碳埋藏速率为460 g C·m^-2·a^-1,互花米草盐沼沉积物碳埋藏速率为588 g C·m^-2·a^-1,这两种滨海湿地的碳埋藏速率也具有季节性,在夏、秋季达到高值。结合植物碳库和沉积...     

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。     

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。     

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.     

基于能量耗散视角的红树林海岸沉积地貌学

能量耗散是海岸带沉积地貌学的重要研究方向。地貌系统中的能量耗散往往存在极值,但是关于地貌演化的能量耗散趋向是最大值还是最小值,一直存在争议。本文试图从文献梳理入手,回顾海岸带地貌过程中的能量耗散问题,并用阻抗匹配概念来解释能量耗散的极值问题：当地貌系统的机械储能效率最大而热力学耗散最小时,表现为“共振阻抗匹配”,反之则表现为“梯度阻抗匹配”。基于无量纲沉降速度Ω的海滩地貌分类体系,正是表现从“共振阻抗匹配”到“梯度阻抗匹配”的典型谱系。在此基础上,从能量耗散的视角,对红树林生态系统的沉积地貌过程进行了文献综述,总结了潮沟-潮滩-红树林界面上的阻抗匹配和能量耗散问题,讨论了界面能量耗散行为如何通过水动力学和热力学过程反馈到红树林的生长过程,指出了红树林生态系统中潮沟-潮滩三维地形结构的重要性,并建议在红树林生态修复工程中应用这种结构来更好地维持系统的稳定性。     

我国南方强潮海岸红树植物对潮流的调制作用

至今,关于红树植物对潮流的调制作用的研究非常有限,尤其是红树植物对垂向流速剖面的影响还不清楚。本研究利用自主研发的自动升降架于大潮期间对浙江南部乐清湾西门岛秋茄种植区的红树林滩进行垂向多点观测。结果表明,在所研究的红树林内,整个垂向剖面的流速普遍较低。树干和冠层引起的拖曳力在垂向上的增加,使得红树林内垂向流速剖面呈现"流速随距底高度增大而减小"的规律。此外,湍流能量密度在垂向上也呈现出与红树植物垂向结构相对应的变化。与光滩（半对数）和盐沼（近"J"形）内流速的垂向结构相比,红树植物以一种不同的方式对垂向流速剖面产生重要影响。     

考虑人类活动的海岸线分类体系 ——近期浙江省海岸线调查的实践与思考

海岸线是海陆分界线,定义为多年平均大潮高潮位的痕迹线,兼具海洋与陆地的空间资源管理界限功能。海岸线具有重要的生态功能和资源价值,其功能和价值源于所依附的海岸带。随着海岸带地区的经济与社会快速发展,海岸带资源的保护与开发的矛盾日益凸显。在此背景下,中国构建了以自然岸线保有率为核心的海岸线管理办法。2018年实施的浙江省地方标准《海岸线调查统计技术规范(DB33/T2106—2018)》提出了海岸线的三级分类体系,包括自然岸线、人工岸线和河口岸线3个一级类。该《规范》综合反映了海岸线的科学定义和国家需求。首先,该《规范》给出海岸线定义是"平均大潮高潮时水陆分界的痕迹线",突出了"大潮高潮位"和"痕迹线"对海岸线界定工作的指示意义。其次,该《规范》将自然岸线定义为"由海陆相互作用形成的海岸线",由此推论,人工岸线的地貌动力学功能是隔断了原有的海陆相互作用。第三,该《规范》提出了"原生自然岸线"、"自然恢复的岸线"和"整治修复的岸线"等概念,将曾经受过人类活动影响但恢复了(或拥有了)某种自然海岸形态特征和生态功能的岸线纳入自然岸线的统计口径。由于河口岸线是没有"水陆分界痕迹"可循的特殊类型,现有的海岸线定义未能体现河口岸线的内涵,因此我们建议将海岸线的定义扩展为"平均大潮高潮位的海陆分界痕迹线,以及河流入海口附近按一定规则人为划分的海域与陆域水体的分界线"。从海岸带地貌动力学的角度来看,海岸线的类型和变化主要受地质基底、海平面位置、沉积物供应条件和海岸动力环境等因素影响。因此,海岸线的定义和分类应该综合考虑这四个因素,而人类活动主要从海岸动力作用环境和沉积物供应条件两方面影响海岸带系统状态。