流域—河口三角洲湿地生态系统健康评价研究进展
2023年6月浙江省普通高校招生选考地理试题(解析版)
定日镜随太阳方位的变化而变化的，而太阳在一天之中方位的变化是顺时针的，所以定日镜面的水平转动方向也为顺时针的，CD错误；定日镜为了获取更强的太阳辐射，镜面始终应和太阳光线垂直，太阳高度角在一天中先增大，后减小，要保证镜面始终和太阳光线垂直，镜面在垂直方向上与地面的夹角先减小，后增大，所以在垂直于地面的剖面图上看，镜面在垂直方向的变化应为：先为顺时针，后为逆时针，B正确，A错误。故答案选B。
【点睛】随着温度的升高，海水密度会降低；海水温度越高，盐度越高。
某研学小组计划在澳大利亚西部开展一次旅行并做野外考察。下图1为该团队初拟的四条活动线路，图2为澳大利亚三种典型自然植被的景观图。完成下面小题。
11.本次野外地质考察应准备的工具是（ ）
①罗盘②雨具③冲锋衣④放大镜⑤手持卫星定位仪
A.①②④B.①④⑤C.②③⑤D.③④⑤
A.①②B.①④C.②③D.③④
【答案】9. D 10. C
【解析】
【9题详解】
甲地纬度高，水温最低，密度最高，A错误；丁地水温最高，盐度最高，B错误；甲地水温低于丁地，所以甲地盐度小于丁地，C错误；乙地水温低于丙地，所以乙地海水密度高于丙地，D正确。故答案选D。
【10题详解】
依据题意，磷虾主要分布在约50S以南的环南极洲海域，而该海域南部有一股环绕南极大陆的南极环流，其水温很低，它在极地东风影响下向北流去时下沉。而来自太平洋、大西洋和印度洋的暖流在南下时，遇到这股下沉的寒流，就形成上升流。这股上升流可将深层海水中丰富的营养物质带至表层，使得微生物大量繁殖，成为磷虾摄食和栖息的理想场所，故②③正确；大陆冰川融化速度缓慢，提供的营养物质数量不大，①错；西风漂流为闭合的全球性环流，携带的营养物质少，④错。②③正确，故选C。
黄河三角洲水文-地貌-生态系统演变与多维调控研究进展
第34卷第6期2023年11月㊀㊀水科学进展ADVANCES IN WATER SCIENCE Vol.34,No.6Nov.2023DOI:10.14042/ki.32.1309.2023.06.015黄河三角洲水文-地貌-生态系统演变与多维调控研究进展凡姚申1,窦身堂1,于守兵1,王广州1,吴㊀彦1,谢卫明2(1.黄河水利科学研究院水利部黄河下游河道与河口治理重点实验室,河南郑州㊀450003;2.华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海㊀200241)摘要:河口三角洲是由水文㊁地貌和生态耦合作用形成的复合系统,其演变具有时空波动性强㊁响应高度敏感㊁边缘效应显著与环境异质性高的特性,属典型的易失衡区㊂从黄河三角洲水文-地貌-生态子系统演变过程㊁耦合作用关系以及多维调控理论与技术等方面,阐述了多重压力下的子系统自适应调整与状态特征,归纳了水文条件与河口地貌-生态系统演变的互馈关系,搭建了多维协同的水沙配置研究框架,并提出了基于水沙优化配置的多维调控策略㊂针对目前研究存在的问题,从连续性监测平台建设㊁全过程模型构建㊁失衡风险预测以及多维调控理论与技术研究等方面提出了未来研究的重点方向,以期为优化利用有限水沙资源维持河口系统稳定提供科学支撑㊂关键词:水文-地貌-生态;演变过程;耦合关系;互馈关系;多维调控;黄河三角洲中图分类号:P737;X171.1㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:1001-6791(2023)06-0984-15收稿日期:2023-06-12;网络出版日期:2023-10-19网络出版地址:https :ʊ /urlid /32.1309.P.20231019.1237.002基金项目:国家自然科学基金资助项目(U2243207);河南省自然科学基金资助项目(232300421017)作者简介:凡姚申(1989 ),男,河南项城人,高级工程师,博士,主要从事河口海岸水沙动力地貌研究㊂E-mail:fysmyself@通信作者:窦身堂,E-mail:doushentang@ 河口三角洲作为河陆海相互作用的关键区域,给人类和全球众多生物提供了重要栖息场所和物质来源,是地球表层极具价值的生态系统,也是经济社会可持续发展的核心地带[1],在全球有效碳存贮与碳中和方面具有不可替代性[2-3]㊂维护河口演变平衡关乎三角洲的稳定与资源利用的可持续性,是沿海经济社会发展的重要基石㊂然而,河口三角洲演变具有时空波动性强㊁变化响应敏感㊁边缘效应显著以及环境异质性高等特性,属典型的易失衡区㊂20世纪50年代以来,河流入海水沙减小叠加海平面上升和极端气候事件,导致全球大多数河口三角洲出现岸滩侵蚀㊁土地淹没㊁生态环境破坏等一系列问题[4]㊂因此,河口地貌演变与生态系统演化成为近期及未来研究热点, 大河三角洲计划 (Mega-Delta Programme)已列入联合国 海洋科学 十年行动计划(2021 2030年),同时相关问题也纳入了‘国家重大科技基础设施建设中长期规划(2012 2030年)“㊂黄河是以高含沙量著称的世界级大河,大量入海泥沙在河口沉积造就了广袤的河口三角洲,同时孕育了世界上暖温带保存最广阔㊁最完善㊁最年轻的湿地生态系统,是黄河下游与环渤海地区的天然生态屏障㊂黄河三角洲属于河控多沙型河口三角洲,由1855年黄河在铜瓦厢决口流入渤海后经过11次大的流路变迁㊁泥沙堆积而形成[5-6]㊂黄河三角洲稳定是黄河流域与环渤海地区的防洪安全㊁供水安全㊁生态安全和经济社会发展全局的重要基础㊂2019年,黄河流域生态保护与高质量发展上升为国家重大战略,明确提出 黄河三角洲要做好保护工作,促进生态系统健康,提高生物多样性 ㊂然而,与世界大河三角洲类似,黄河三角洲也同样承受着来自河流㊁海洋和人类活动的多重压力,目前已出现入海泥沙急剧变化的新现象[7];河口由快速向海淤进到缓慢沉积,水下三角洲局部出现侵蚀迹象,正处于冲淤转型新时期[8-9];尾闾沟汊不断撕裂产㊀第6期凡姚申,等:黄河三角洲水文-地貌-生态系统演变与多维调控研究进展985㊀生㊁孕育发展,拦门沙出露水面,河口前缘淤积延伸出现新状态[10]㊂在新情势下,黄河三角洲水文㊁地貌㊁生态演变与响应机制更加复杂㊂目前,国内外在黄河三角洲水文和地貌过程及生态现状等各个方面都取得了一系列重大研究成果,但对其演变与调控研究进展综述性文献却较少㊂本文就近30a来黄河三角洲水文-地貌-生态演变与调控的相关研究进展进行归纳和总结,包括黄河三角洲子系统演变过程㊁耦合作用关系以及多维调控理论与技术等,探讨目前存在的主要问题,并对今后研究方向作出展望㊂1㊀水文-地貌-生态子系统演变1.1㊀入海水沙变化与水文条件入海水沙是河口最典型的水文过程㊂20世纪50年代以来,随着河流建坝㊁采砂和引水等工程的建设,全球主要河流河口来水来沙量呈持续下降趋势,如红河流域Hoa Binh大坝建成后,泥沙通量较建坝前减少了约60%~70%[11],人类活动使珠江口内泥沙淤积量减少约29%[12]㊂与世界大河河口类似,黄河口入海泥沙也呈显著减少的趋势㊂1960年三门峡水库开始运行以前是黄河入海水文过程的 天然期 ,据利津水文站20世纪50年代水沙资料显示,该时期黄河口年均入海水量为480亿m3㊁沙量为13.4亿t㊂1986年后黄河年均入海水沙进入枯水少沙期,水㊁沙量分别是天然期的35%和18%㊂20世纪90年代河口出现连年断流,小浪底水库调控运用以来(2002 2022年)黄河不再断流,但黄河水文情势仍处于水沙延续枯少期[10]㊂黄河口入海水沙的这些变化势必会对河口地貌和生态演变造成影响,对于黄河口地区的管理和保护,需要综合考虑水沙输送的变化趋势,采取相应的措施来维护河口地貌稳定和生态系统健康发展㊂河流入海泥沙输运扩散过程已成为河口海岸和近岸海洋学研究的前沿和热点问题㊂入海泥沙扩散机制是三角洲地貌演变的重要环节,但受区域动力特征及混合过程和流域㊁海洋动力过程相互作用的影响,探究河口泥沙扩散途径和范围一直是难点[13-14]㊂黄河水沙入海上层径流与底层海流作用形成的切变锋锋面拦阻,是限制河口入海泥沙的重要因素和河口拦门沙形成的重要动力机制[15]㊂季节性海水温度变化是影响水沙扩散的另一个重要因素,相比于冬季,夏季表层海水温度升高,水体分层强烈,上下层易形成温度切变锋,表层高含沙冲淡水向外海扩展更远㊂入海水沙在黄河口不同区域呈现输运沉积特征差异,但已有研究结果并不统一㊂有研究认为扩散范围限制在15m等深线以浅区域[16];另一部分研究则认为入海泥沙输运按一定比例沉积在拦门沙(河口)㊁水下三角洲(滨海)㊁外海,但不同研究中各区域比例存在较大差异,未能达成共识[17]㊂黄河口海域盐度1958 2000年总体呈上升趋势[18],盐度升高对河口三角洲地下水位变化㊁土壤盐分分布产生影响,进而对河口三角洲湿地发育有较大影响㊂黄河三角洲区地下水主要为微咸水㊁咸水和卤水[19],以往研究聚焦于黄河三角洲地下水淡咸水的形成和演化㊁地下水土壤空间分异规律㊁营养盐入海通量变化等[20],但对地下水埋深㊁土壤盐分时空分布特征与黄河入海径流变化的相关性研究仍不充分㊂1.2㊀尾闾冲淤与三角洲地貌演变黄河 善淤㊁善决㊁善徙 ,其尾闾入海流路历经10余次大规模改道后叠置形成复杂的三角洲叶瓣体系㊂随着叶瓣不断向海延伸,改道点有向上游移动的趋势[21]㊂从水动力学机制来看,河床纵向坡度减小和回水效应是造成河流改道的重要原因[22]㊂自1976年起入海流路改道至清水沟,对清水沟河道演变及影响因素研究成果颇丰㊂Zheng等[23]将清水沟流路演变分为快速淤积(1976 1980年)㊁河道展宽(1980 1985年)㊁河道萎缩(1985 1996年)和河道下切加深(1996 2015年)4个阶段㊂Han等[24]指出河道地形受水沙调控㊁尾闾改道和三角洲前缘发育程度等因素制约,且河道在来水来沙量较小时萎缩变浅,在来水量较大时下切展宽㊂刘清兰等[25]基于正交曲线网格建立利津站以下河道数字高程模型,发现调水调沙改变了入海水沙的年内分配,造成尾闾河道的持续冲刷,2002 2017年累计冲刷泥沙量为6240万m3;但经过多年冲刷,986㊀水科学进展第34卷㊀受河床整体下切和河口淤积延伸影响,调水调沙的冲刷效率在持续降低㊂黄河三角洲总体地貌演变特征为行河流路岸线淤积延伸㊁不行河流路岸段持续蚀退,三角洲地貌演变呈现显著的空间异质性和不平衡状态㊂陆上三角洲年代际地貌演变可归纳为4个连续阶段,分别为快速淤长期(1976 1981年)㊁缓慢淤长期(1981 1996年)㊁缓慢侵蚀期(1996 2002年)和缓慢淤长期(2003 2013年)[26]㊂Cui等[27]从三角洲平均高潮线的角度分析,也得出类似的三角洲演变阶段㊂Xu[28]认为陆上三角洲的淤长与夏季东亚季风指数密切相关,但也有学者提出人为河流改道等人类活动是影响陆上三角洲岸线动态的重要因素[29]㊂现行清8汊河(1996年开始行河)水下滨海区地貌冲淤演变特征可划分为中速淤积(1996 2002年)㊁快速淤积(2002 2007年)㊁缓速淤积(2007 2015年)和快速侵蚀(2015 2016年)[30],从空间上来看口门滨海区呈淤积状态,而孤东近岸和1996年废弃的老河口区呈冲刷状态[31]㊂Ma等[32]分析了近年来黄河三角洲潮滩㊁低潮线和水下地貌的动态,认为12m等深线是冲淤平衡转换带㊂不行河的刁口河流路和神仙沟流路河口海岸侵蚀显著,1976 2000年岸线分别向陆后退约7km和4.5km㊂Chu等[33]指出1976 2000年最大的侵蚀区出现在刁口河和神仙沟行河期间形成的向海堆积的凸角处㊂Li等[34]提出刁口河流路河口的蚀退演变经历的主要3个阶段:1976 1985年的快速侵蚀㊁1985 1992年的缓慢侵蚀和1992 1996年的侵蚀淤积调整阶段㊂3个阶段刁口河口侵蚀速率逐渐降低,在1976年后刁口河流路水下三角洲被重塑成与1976年之前截然不同的缓坡形态[35]㊂Zhang等[36]认为尾闾河道摆动㊁相对海平面变化㊁区域海洋水动力及地方工程建设是影响该区域岸线变化的重要因素㊂Fan等[37]对黄河三角洲北部潮间带范围时空演变进行了分析,指出北部潮间带蚀退不仅受海洋动力影响,也受到人类围垦的影响㊂由此可见,黄河口地貌演变是一个复杂而多变的过程,受到河流水文泥沙㊁海洋水动力条件和人类活动等多种因素的综合影响,亟需从微观层面揭示各影响因素的耦合互馈与相互作用关系及其地貌变化机制,这是理解河口地貌演变的关键所在㊂1.3㊀河口生态条件与生态演化黄河三角洲湿地是中国暖温带保存最广阔㊁最完善㊁最年轻的湿地生态系统,沿海滩涂广泛发育,湿地植物富集㊂根据水体类型和存续方式的不同,黄河三角洲湿地可分为淡水湿地㊁咸水湿地和半咸水湿地㊂淡水湿地多以河流为轴分布在河道两侧,咸水湿地主要分布于海岸带附近,半咸水湿地则主要分布于河流与海洋的交汇地带[38]㊂黄河口湿地生境类型极为丰富,万千生物得以在此栖息繁衍㊂然而,黄河三角洲成陆时间较短,土壤发育年轻,生态发育层次低,适应变化能力弱,抵抗外界干扰能力差,属脆弱生态敏感区[39]㊂近年来,对于世界大多数河口来说,高强度人类活动㊁海平面上升及风暴潮等引起的陆海水沙条件改变导致河口湿地已出现不同程度的退化㊁侵蚀或永久消失(如围垦),进而加剧了河口生境的脆弱性,危及河口生态安全㊂因此,最近10a来关于河口湿地恢复的一系列成果不断出现,长江三角洲通过构建低矮堤坝以形成坝内植被恢复生态[40],美国密西西比河三角洲试图将疏浚泥沙与沼泽恢复结合以稳定海岸[41],荷兰则努力推行利用北海沉积物哺育潮滩,构建牡蛎礁防护海岸侵蚀等一系列措施以恢复河口湿地生态[42]㊂针对黄河三角洲滨海湿地严重退化的问题,学者们开展了大量修复研究和示范工作㊂前期,黄河三角洲退化滨海湿地的修复工作,多注重植被覆盖的恢复效果,且多简单采取围封和补充淡水相结合的方式,过分依靠自然恢复,人工重建发挥作用不足㊂这样的修复方式,不仅耗水量巨大,且导致恢复后的植被群落结构简单,生物多样性丧失,作为鸟类栖息地的重要生态服务功能被严重削弱,影响了湿地功能的正常发挥㊂近期,许多学者针对气候变化㊁工农业发展和外来物种入侵等因素共同影响下的植被动态进行研究,并取得了新进展,获得了新认识㊂例如,有学者发现黄河三角洲受人工干扰影响湿地植被景观破碎化程度剧烈,景观多样性指数呈下降趋势[43],加之河口来水来沙减少㊁海岸侵蚀和海水入侵加剧致使湿地植被恢复和绿化受到更加严重的盐碱胁迫[44],而修复水文连通和实施生态补水对盐沼植物和水生动物的生存以及生物多样性具有积极作用[45]㊂综合来看,黄河三角洲湿地面临着严重退化的挑战,通过学者们的研究和努力,可以找到解决问题的新途径,修复工作需要更加注重湿地的生态功能,采取合适的措施来恢复植被和保护生物多样㊀第6期凡姚申,等:黄河三角洲水文-地貌-生态系统演变与多维调控研究进展987㊀性,以确保湿地生态系统的可持续发展㊂2㊀水文-地貌-生态子系统耦合关系2.1㊀水文条件对河口地貌的影响水文条件(包括水动力与泥沙运动)引起河口三角洲地形地貌变化㊂径流入海后与潮流㊁波浪等相互作用下的泥沙扩散㊁沉积㊁起动㊁平流及底沙再悬浮是河口区的典型水沙动力过程,见图1[46]㊂对于多沙河口而言,高含沙径流动力常以射流的方式入海[47],泥沙沉积与侵蚀的不同模式塑造了不同形态的河口前缘地貌[48]㊂Warrick[49]研究发现在入海泥沙通量突然增多时,泥沙首先在河口沙嘴潮间带淤积,几个月后波浪再悬浮和余流输运作用将泥沙带到口门附近的洲滩形成堆积体,随着堆积体在沿岸方向不断延伸,三角洲几何形态逐渐呈扇形发育㊂在洪水期间,径流作用尤为突出,往往取代潮流成为控制泥沙输移的关键因素[50],在强径流的作用下河床中形成双向螺旋流,掘蚀河床而将泥沙向河床两侧堆积,随后水下沙坝出露海面并逐渐将河道分汊[51]㊂黄河调水调沙塑造了强径流入海条件,黄河口近岸落潮动力加强,涨潮动力减弱,含沙量显著增大[52],入海泥沙普遍以异轻羽状流的形式在河口附近的有限区域内沉积[53],在没有大风扰动的情况下河流入海悬沙浓度大于29.0kg/m3时会产生高密度泥沙异重流[54]㊂调水调沙期间大量泥沙沉积促使河口口门地貌发生快速变化,进而引起入海主流的快速摆动[55]㊂黄河入海泥沙还具有 夏储冬输 的特点,夏季在河口附近沉积的泥沙成为冬季泥沙输运的重要来源,冬季泥沙输运量远远大于夏季且有向外海输运的趋势[56-57]㊂图1㊀河口区典型水沙动力过程Fig.1Typical water and sediment dynamic processes in the estuary水沙供给的多寡是哺育河口三角洲地貌发育与否的充分条件㊂多沙时期遵循三角洲面上呈 大循环 及流路自身的 小循环 演变规律[58]㊂此后,针对流路地貌稳定问题,提出了出汊是影响流路稳定的关键问题,并揭示了 淤积 延伸 出汊摆动 改道 流路演变的自然规律[59]㊂在少沙情势下,行河口门造陆幅度趋于减缓,在个别来沙量较少年份甚至出现侵蚀[60],局部逐渐呈现由河控型向海控型转变的趋势㊂黄河口海岸动态平衡的沙量阈值是当前研究的焦点,但研究成果差别较大(表1)㊂研究方法大多是建立描述某一时段内陆地面积变化特征的因变量与水沙条件自变量的统计关系,得到因变量为0时的平衡沙量或临界水沙组合关988㊀水科学进展第34卷㊀系式㊂从反映流路淤积延伸㊁河海交汇作用最强㊁海岸侵蚀最剧烈的角度选择海岸线标准,研究三角洲陆地变化及海岸动态稳定沙量很有必要㊂表1㊀维持黄河口海岸动态平衡的沙量阈值Table1Critical sediment load to maintain the dynamic balance of the Yellow River estuary coast序号空间范围时间范围研究资料临界沙量/(亿t㊃a-1)文献1行河海岸 ʈ2[61] 2黄河陆上三角洲1855 1976年滨海区水深 2.45[62] 3黄河陆上三角洲1955 1989年海域海图 2.78[63] 4清水沟陆上三角洲1976 1997年滨海区水深 1.51[64] 5刁口河陆上三角洲1953 1973年滨海区水深 4.21[64] 6清8汊陆上三角洲1996 2005年遥感影像 1.63[28] 7清水沟陆上三角洲1976 2005年遥感影像 3.31[28] 8清水沟水下三角洲1977 2005年水深地形 1.29~1.79[35] 9清8汊陆上三角洲2002 2015年遥感影像0.48[37] 10清8汊水下三角洲1996 2016年水深地形0.414~0.623[31] 11黄河陆上三角洲1976 2015年遥感影像 1.76[65] 12清水沟水下三角洲1997 2018年水深地形 1.09~1.65[32]㊀㊀需要指出的是,即便黄河入海水沙发生了显著变异,黄河进入了枯水少沙期,但2002年实施调水调沙以来现行河道仍在淤积延伸,尾闾河道依然处于不断出汊变动中㊂如2018年以来,黄河口各汊道交替成为行水主汊,河口泄洪排沙主通道不断变化(图2)㊂汊道频繁演变不仅严重威胁河口两岸防洪安全,而且可能破坏河势稳定㊁引起流路摆动㊂不仅如此,2020年多次洪水径流输沙入海后,河口河道呈现出明显的淤积趋势,河道前缘出现二级分汊,支汊淤积萎缩与拦门沙交互作用形势更加复杂㊂这些变化综合表明,在经历了近40a的黄河来沙减少后,黄河口地貌系统正在面临不同程度的转变,淤积和侵蚀共存,尤其是侵蚀型地貌,受前期沉积物特性㊁海洋常规/非常规动力和植被附着特征影响更为复杂,亟需从水文-地貌-生态系统的整体层面揭示河口地貌变化机制,这是理解地貌多维耦合响应机理与状态转化的关键所在㊂图2㊀黄河口主支汊道频繁演替Fig.2Frequent succession of the main tributaries of the Yellow River estuary㊀第6期凡姚申,等:黄河三角洲水文-地貌-生态系统演变与多维调控研究进展989㊀2.2㊀河口地貌反馈影响水文条件水文条件塑造河口地貌,而河口地貌是河口水文条件的地形边界,其响应水文条件的结果必定也会反馈影响水文条件,因此两者存在明显的耦合作用㊂河口拦门沙(沙坝)是河海动力相互作用后径流能量耗散㊁咸淡水混合泥沙絮凝加速沉积而成的堆积体[66],也是河口地貌反馈影响水文条件最明显的区域㊂在黄河三角洲的各种沉积环境中,拦门沙的沉积速率最高,河流输送入海的沉积物中,约有30%~40%的入海泥沙沉积在拦门沙区域内[67]㊂不同径流量对拦门沙形态发育影响不同,在高径流量时期形成双叶瓣单河道形式的拦门沙,在低径流量时期形成单叶瓣双河道形式的拦门沙㊂拦门沙的淤高和延伸可以影响河口一系列水沙运动过程,如Li等[68]发现拦门沙的存在可以改变河口环流和床面剪应力,进而影响河口最大浑浊带的形成;Gong等[69]指出河口拦门沙的水力控制在被背风跳跃阻挡的状态下,可以通过潮泵输运增强向陆地的盐输送,这表明拦门沙对盐的运移具有重要的控制作用㊂细颗粒泥沙在黄河口不断淤积,口门拦门沙发育充分㊂拦门沙形成之后,侵蚀基面抬高,对河道泄水排沙十分不利,导致水位壅高,产生溯源淤积,加重下游河道抬升,是黄河口影响下游河道防洪安全的根源㊂学者们对于黄河口拦门沙淤积反馈的影响距离有不同看法,有的认为河口淤积延伸将导致整个黄河下游河道长期难以平衡[70-71],有的则认为仅在感潮河段涨潮时才产生溯源淤积[72],大多认为溯源淤积影响范围在泺口与艾山之间[73]㊂曹文洪等[74]基于概化河工模型研究发现黄河口拦门沙的形成与滞流点的关系非常密切,河口径流与潮流的交汇处(滞流点)的位置在拦门沙顶部变动㊂黄河口拦门沙出露水面后,河口沙嘴不断向外凸出,这导致现行河口外涨潮优势流呈舌状向南部莱州湾方向伸展,有利于泥沙的净输入[75]㊂这些研究结果表明黄河口地貌与水文之间的关系是非线性㊁多元和时空变化的,由于获取准确㊁连续的水文和地貌数据仍然是一项挑战,缺乏高质量的观测数据限制了对黄河口水文-地貌互馈机制的深入研究㊂2.3㊀河口生态与水文-地貌的相互作用河口生态过程与水文-地貌之间存在复杂的耦合关系,水文是河口地貌演化㊁地下水及盐度等生境条件和生态演替的主要驱动因素,生态水量是各类生物生长的必要物质(水文的直接作用),水文作用引起的地貌演变为生物提供稳定的基底(水文的间接作用)㊂为此,生态专家提出在潮滩湿地生态修复时应着重注意生物和物理缓解作用之间的相互作用,如盐沼植被的存在削弱了水动力,从而减少了滩面侵蚀,反过来水动力的削弱和沉积物稳定性的增加也有利于盐沼植被生长[76]㊂地貌高程(影响水位)和盐度是决定滨海湿地植物存活和分布的最关键环境因子[77],不同植物对高程和盐度的要求不同,水-盐环境(一般指水位和盐度环境)对不同的盐沼植物存在一个临界值,一旦水-盐环境胁迫超过盐沼植物的耐受阈值,将直接影响植物的生长及存活[78-80]㊂受水-盐胁迫影响,黄河三角洲湿地植被从海向陆呈连续带状分布格局,主流植被类型依次为碱蓬㊁芦苇㊁柽柳㊂植物根系促淤,会抬高地表高程,是生物反馈地貌的集中体现㊂互花米草盐沼繁殖能力强㊁根系茂密,黄河三角洲于1990年首次引种互花米草,最初目的是用于保滩促淤,然而近年来却成为入侵物种,导致黄河口滨海湿地生态失衡;2011年后,黄河三角洲地区互花米草开始进入快速扩散期,并迅速入侵土著植被栖息地;到2020年,现行河口区互花米草分布面积达52.7km2,占总盐沼面积的31%[43]㊂互花米草具有较强繁殖能力,其形成的盐沼植被丰度较高,增强了局部沉积,黄河三角洲湿地互花米草群落的地表高程变化速率为58.8ʃ19.4mm/a,远高于土著植被碱蓬和柽柳[81]㊂互花米草增加了地表高程,也降低了黄河口自然湿地淹水频率[82]㊂河口生物与水文-地貌环境的相互作用不仅在时间尺度上不断累积,也会通过空间尺度上的交流影响河口地貌形态㊂河口潮滩生物出现的规律性的斑图形态,是盐沼在不同尺度上对水动力和泥沙沉积作用的响应,也称为自组织斑图[83-84]㊂黄河三角洲潮滩微地貌斑图呈现季节性变化,每年4 6月伴随着滩涂上泥螺生物量的增加,微地貌斑图逐渐减弱,受泥沙扩散㊁水流再分配过程交互作用的影响,高丘上的底栖微藻生物量明显高于洼地[85]㊂随着对生物-地貌耦合关系的认识,在研究河口水沙地貌变化时,越来越多的学者考虑在传统地貌模型的基础上引入生物过程[86-87]㊂以基于水沙动力过程的数学模型为主流,通过较准确地还。
河口湿地生态系统和生物多样性
河口湿地生态系统和生物多样性河口湿地是一种特殊而重要的生态系统，位于河流与海洋相交的地区，具有独特的生物多样性和生态功能。
它不仅是许多珍稀物种的栖息地，也承载着人类的生活和发展需求。
本文将探讨河口湿地的生态系统特点以及其对生物多样性的贡献。
首先，河口湿地是由河流和海洋的相互作用形成的独特地理环境。
在河流注入海洋的过程中，带有丰富营养物质的淡水与咸水交汇，形成了一个复杂的生态系统。
这种生态系统中的水域不仅供养着大量的底栖生物，例如藻类、浮游生物和底栖动物，也是很多鸟类、鱼类和底栖植物的重要栖息地。
其次，河口湿地具有丰富的生物多样性。
由于其特殊的生态条件，河口湿地是许多珍稀、濒危物种的栖息地，包括候鸟、珍稀植物和底栖动物等。
河口湿地内的高密度植被为鸟类提供了繁殖和觅食的场所，吸引了大量的候鸟迁徙至此地。
同时，丰富的浮游生物也为各类鱼类提供了充足的食物资源，维持了该区域鱼类的丰富性。
河口湿地的生态功能不仅仅体现在其对生物多样性的贡献上，还涉及到水循环、气候调节和防洪等方面。
首先，河口湿地可以减缓来自河流的水流速度，降低洪峰流量，起到了一定的防洪效果。
其次，湿地植物的生长过程中，会大量吸收水分，减少径流量，降低水质污染。
同时，植物的蒸腾作用也可以增加空气湿度，改善区域的气候环境。
此外，河口湿地还是一个良好的养殖基地，渔民可以在此获得丰富的渔获。
然而，近年来，人类的活动对河口湿地造成了一定的破坏。
大规模的土地开发、工业污染以及过度捕捞等活动都对河口湿地的生态系统造成了极大的压力。
其中，河口湿地的底栖植物和底栖动物是最容易受到破坏的物种。
这些物种的逐渐减少会导致食物链的破裂，进而影响到整个湿地生态系统的稳定性。
为了保护河口湿地生态系统和生物多样性，政府和相关部门应采取一系列的措施。
首先，建立和完善湿地保护区的管理制度，加强对湿地的监测和保护力度。
其次，限制人类活动对湿地的破坏，控制土地开发和工业排污行为，确保湿地生态系统的健康发展。
黄河三角洲湿地生态系统健康评价指标体系
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准则 层
指标层 降雨量 蒸发量
指标获取 方式 统计数据 统计数据 统计数据 统计数据 统计数据 统计数据 统计数据 统计数据 统计数据
定性与定量结合
湿 地 功 能 整 合 性
洪水调控能力 水文调节能力 侵蚀变化情况 净化能力变化情况 栖息地破坏或退化率 物质生产水平情况 原材料质量变化情况
指标来源或 获取方式 实地监测 统计数据 统计数据 统计数据 $% 解译 $% 解译 $% 解译 准则 层 指标来源或 获取方式 统计数据 统计数据 统计数据 统计数据 统计数据 统计数据 统计数据 定性 定性
黄河三角洲湿地生态系统健康评价指标体系
准则 层 指标层 水质 土壤有机质质量比 湿 地 生 态 特 征 生物量变化情况 湿地面积变化 湿地受威胁状况 生物多样性 斑块个数 景观均匀度指数 景观多样性指数 指标层 人口健康状况 人类活动强度 湿 地 社 会 环 境 周边人口素质 物质生活指数 农药施用强度 化肥施用强度 湿地保护意识 政策法规贯彻力度 湿地管理水平
原则， 在以生态系统及区域环境变化为背景的条件 下评价湿地生态健康系统的现状特征。 & $ 定性与定量相结合原则。目前对湿地生态 系统健康的界定， 往往涉及一系列指标， 而一方面， 有些指标还很难做到完全的定量化， 只能采用定性 描述； 另一方面， 这些描述性指标又不失其内在的科 学性。在这种情况下， 定性指标与定量指标有效结 合， 方能更全面准确地衡量湿地系统的健康状态。 "?" 评价指标体系框架 本文根据黄河三角洲湿地生态系统健康评价指 标的选取原则， 建立了指标体系框架， 按照层次分析 法 （ )@)AB*+, &+’.).,&B -.C,’>>， 简称 DEF 法） 思想， 将湿 地生态系统健康分为 ! 个层次。第 8 层次是目标 层， 指湿地生态系统健康综合评价； 第 " 层次是评价 准则层， 指每一个评价准则具体由哪些因素决定。 本文的评价准则层由湿地功能整合性、 湿地生态特 征、 湿地社会环境指标组成； 第 ! 层次是指标层， 指 每个评价因素由哪些具体指标来表达 （图 8） 。
基于遥感图像的湿地生态系统健康评价
对研究区影像进行分类 。利用 Ｃ Ｒ Ａ Ｔ算法对训练
样本数 据 （ 包括多 光 谱数 据 以及 选择 的多 尺 度 纹理 组合数 据 ） 行 训 练 ， 进 自动 生 成 决 策 树 ， 后 利 用 然
数据来源 统计数据
统计数据和 Ｔ 解译数据 Ｍ
ＴＭ 数据
Ｅ ＶＩ Ｎ 软件决策树分类器 ， 到分类结果 图。由分 得
ｓ ｓ ｈ ｔａ ｄ ｅ ｏ ｙ ｔｍ ｅ ｌｈ Ｉ ｓ ｓ ｏ ｈ ｔｔ ｅ ｃ ｍ ｐ ｅ ｅ ｓｖ ｃ ｒ ｆａ ｓ ｓ ｍｅ ｔｏ ｃ ｓ ｓ ｅ ｅ ｓｔ ｅ ｗｅｌｎ ｃ ｓ ｓｅ ｈ ａｔ ． ｔｉ ｈ ｗｎ ｔ ａ ｈ ｏ ｒ ｈ ｎ ｉ ｅｓ ｏ ｅｏ ｓ ｅ ｓ ｎ ｆｅ ｏ ｙ ｔｍ ｈ ａｔ ｅ ｐ ｃｉ ｅｙ ｗａ ． ３ ８ ． ３ １ ａ ｄ ０ ８ ８ ｎ １ ９ ，２ ０ ｎ ０ ６ ｅ ｌ ｒ ｓ ｅ ｔ ｌ ｓ０ ６ ８ ，０ ７ ６ ｎ ． ５ ６ ｉ ９ ７ ０ １ａ ｄ ２ ０ ． ｈ ｖ Ｋｅ ｒ ｓ ｅ ｏ ｙ ｔｍ ｅ ｌｈ；ｗｅｌｎ ；ｒｍ ｏ ｅｄ ｔ ；Ｙｅｌｗ ｖ ｒＤｅｔ ｙｗｏ ｄ ： ｃ ｓ ｓｅ ｈ ａｔ ｔａ ｄ ｅ ｔ ａ ａ ｌ ｏ Ｒｉｅ ｌ ａ
系统健康指标体系 ， 运用基 于熵权模糊物元 的评价
模 型并 得 到评价 结果 。
外学者针对湿地生态系统健康做 了大量工作 ， 开展 了广 泛 的研究 ， 要从 生 态 系 统 、 主 流域 、 观 生 态 的 景
角度 建立 湿地 生 态 系 统 健 康评 价 指标 ［ ］ ３ 。评 价 对
（ ．Ｓａｅ ｙＬ ｂ ｒｔｒ ｆ ｄｏｏ ｙＷ ａｅ ｅｏ ｒｅ ｎ ｄａ ｌ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｈｏ ａ Ｕｎ ｅｓ ｙ Ｎａｊ ｇ２０ ９ ， ｈ １ ｔｔ ａ ｏａ ｙ ｒｌｇ － ｔｒ ｓｕｃｓ ｄＨｙ ｒｕｉ Ｅ ｇｎ ｅｉ ， ｈ ｉ ｉ ｒｉ ， ｎｉ １ ０ ７ Ｃ ｉ Ｋｅ ｏ ｏ Ｈｙ Ｒ ａ ｃ ｎ ｖ ｔ ｎ
湿地环境修复技术改善水体质量评价
湿地环境修复技术改善水体质量评价摘要：湿地是一种重要的生态系统，对于水体的质量具有重要的影响。
湿地环境修复技术是通过恢复、重建或改善湿地生态系统的结构和功能，以改善水体质量。
本文将探讨湿地环境修复技术对于水体质量的改善效果，并介绍了一些常见的湿地修复技术，如湿地植被修复、生物修复和物理修复等。
实践表明，湿地环境修复技术在提高水体质量方面具有显著效果，并为湿地生态系统的保护和可持续发展做出了重要贡献。
1. 引言湿地是一种具有独特生态特征的生态系统，包括沼泽、河口、湖泊、湿地草甸等。
它们是自然界的重要水文环境过滤器，有助于净化水体中的有害物质，并提供了重要的生态功能和生态服务。
然而，由于人类活动的不当干扰和环境压力的增加，湿地生态系统面临着严重的威胁，导致水体质量下降。
湿地环境修复技术的使用可以改善和恢复湿地生态系统，提高水体质量。
2. 湿地环境修复技术的分类湿地环境修复技术可以分为湿地植被修复、生物修复和物理修复等不同类型。
2.1 湿地植被修复湿地植被修复是通过恢复和增加湿地植被的种植和管理，以改善水体质量。
湿地植被具有吸附、固定和转化废物的能力，可以有效地去除水中的悬浮物、营养物质和有机物等污染物。
湿地植被修复技术可以分为表层植物修复和底栖植物修复两种类型，根据具体修复目标和湿地环境的特点选择适合的修复方式。
2.2 生物修复生物修复是利用湿地生物来去除和转化水体中的污染物。
湿地生物活动可以降解有机物、氧化氨氮、去除磷等，从而改善水体的质量。
生物修复技术在一些湿地系统中已经得到了广泛的应用，如湿地人工渗滤系统、湿地人工湖泊等。
2.3 物理修复物理修复是利用物理方法去除水体中的污染物。
常用的物理修复技术包括鱼石花池、人工湿地过滤系统、湿地床等。
这些技术可以有效地去除水体中的悬浮物、沉积物和颗粒污染物。
3. 湿地环境修复技术的效果评价湿地环境修复技术的效果评价是判断修复效果是否达到预期目标的重要方法。
河口湿地的生态功能与退化研究
河口湿地的生态功能与退化研究河口湿地是位于河流入海口的地区，是水与陆地交汇的重要生态过渡带。
它不仅具有丰富的生物多样性，更承载着众多生态功能，并对区域的生态系统和人类社会产生着重要影响。
然而，随着人类活动的不断扩张和环境破坏，河口湿地面临着退化和生态功能丧失的威胁。
首先，河口湿地是一个重要的生态保育区。
它提供了丰富的栖息地，为众多鸟类、鱼类和其他水生生物提供了理想的繁殖和生存环境。
鸟类迁徙过程中依赖湿地地带，而丰富的食物资源和相对安全的环境吸引着大量候鸟在此停歇。
这些候鸟的迁徙对植物传粉和种子散布具有重要作用，保持着生态系统的平衡。
此外，河口湿地还可以减少水流速度，净化水体中的污染物质，保护渐滩和滨岸的稳定，防止土地侵蚀。
然而，河口湿地退化的问题也日益严重。
首先，过度的填海造地破坏了湿地的完整性和连通性。
填海造地使得湿地被隔离，阻碍了候鸟的迁徙和繁殖活动，并且导致海水倒灌的情况，加剧了河流的污染。
其次，过度的工业污染和农业排放导致湿地水质恶化，沉积物中的重金属和有害物质对生物多样性产生了严重威胁。
此外，过度的人类干扰，如过度捕捞和乱砍滥伐，也破坏了湿地的生态系统。
为了有效保护河口湿地的生态功能，需要采取一系列的措施。
首先，政府需要制定和执行严格的政策法规，限制填海造地和过度的工业污染排放，确保湿地的完整性和连通性。
同时，加强监测和治理水质污染，控制农业排放，减少对湿地生态系统的威胁。
此外，加强公众教育和意识提升，提高对湿地生态功能的认识和重视，推动可持续利用湿地资源的理念。
最后，加强国际合作，推动区域间湿地保护与恢复的合作交流，共同面对湿地退化和生态功能丧失的挑战。
总而言之，河口湿地作为水与陆地交汇的重要生态过渡带，承载着丰富的生态功能。
然而，河口湿地退化的问题也日益严重，对生态系统和人类社会产生着重要影响。
为了有效保护河口湿地的生态功能，需要制定严格的政策法规，加强水质监测和治理，提升公众意识，促进国际合作。
黄河三角洲湿地生态环境现状的调查研究
整 *最广 阔*最年 轻的 湿地 生态 系统 & !!黄河 三角 洲湿 地类 型与 分布
根 据黄 河三 角洲 湿地 的实 际情况 及本 次调 研 目 的%借 助+湿地 公 约,%特 别 是 +中 国湿 地 调 查 纲 要 ,的湿 地 分 类 系 统%将 该 地 区 湿 地 分 为 以 下 九 类 !浅海 湿地 *滩 涂湿 地*河 流湿 地*湖 泊与 水库 湿 地 *坑塘 湿地 *水 田湿 地*沟 渠湿 地*沼 泽和 草甸 湿 地 *路边 湿地 &
i黄河复流后污染物冲刷入海造成河口附近海域突发性污染导致浅海海水温度降低间接万方数据影响海洋生产力并造成盐度进一步升高黄河水入海量的减少减少了氮磷营养盐的入海量间接影响了海洋水产资源的增殖对海洋生物产生强烈影响使入海口滩涂处于不稳定状态对三角洲海岸产生影响断流后海岸失去泥沙来源在海洋动力作用下发生明显的蚀退现象对农业生态系统产生多方面及其复杂的影响amp
! !黄 河三 角洲 是 我 国 与 长江 三 角 洲 *珠 江 三 角 洲 并列 的三 大三 角 洲 之 一%也 是 世界 著 名 的 河 流 三 角洲 &它 位于 山东 半岛 和辽东 半岛 环抱 的渤 海 湾 南岸 中心 地带 %是环 渤海 经济 圈的 重要 一环 %处 于 京津 唐经 济区 与 山 东 半 岛经 济 区 的 结 合 部%同 时 %又 是 环 渤 海 经 济 区 与 沿 黄 经 济 带 的 交 汇 点& 黄 河三 角洲 自然 资源 丰富 %气候 条件 良好 %地理 区 位 优越 %是山 东 省 发 展 潜 力最 大 的 地 区 之 一& 黄 河 三角 洲是 由黄 河奔 腾入 海%携 沙造 陆而 形成 的& 黄 河流 路的 摆动 %使 这 里 形 成 了 迅速 向 渤 海 扩 张 的 扇形 地域 %呈掌 状辐 射的 河床 高地 与河 间洼 地* 辽 阔的 滩涂 与浅 海%造 就了 一个 我国 暖温 带最 完
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流域—河口三角洲湿地生态系统健康评价研究进展
作者：吴涛， 赵冬至， 康建成， WU Tao， ZHAO Dong-Zhi， KANG Jian-cheng
作者单位：吴涛,WU Tao(上海师范大学,城市生态与环境研究中心,上海,200234;国家海洋环境监测中心,辽宁,大连,116023)， 赵冬至,ZHAO Dong-Zhi(国家海洋环境监测中心,辽宁,大连,116023)
， 康建成,KANG Jian-cheng(上海师范大学,城市生态与环境研究中心,上海,200234)
刊名：
海洋环境科学
英文刊名：MARINE ENVIRONMENTAL SCIENCE
年，卷(期)：2010,29(2)
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引用本文格式：吴涛.赵冬至.康建成.WU Tao.ZHAO Dong-Zhi.KANG Jian-cheng流域—河口三角洲湿地生态系统健康评价研究进展[期刊论文]-海洋环境科学 2010(2)。