潮间带盐沼植物的沉积动力学效应研究
长江口盐沼滩面演化的有机碳累积效应
长江口盐沼滩面演化的有机碳累积效应陈庆强;周菊珍;孟翊;胡克林;顾靖华【期刊名称】《自然科学进展》【年(卷),期】2007(17)5【摘要】通过对长江口崇明岛东部滩地3个典型高程部位(高潮滩、中潮滩、光滩)柱样的元素(C,N)含量、稳定同位素组成(δ13C)、粒度与C/N比等的测定,研究盐沼有机质的来源、更新特征及垂向累积.结果表明,光滩柱样有机质主要来自海洋,颗粒有机碳(POC)含量、C/N比等上下高度一致,有机质的多源性不明显;中潮滩柱样有机质为陆源与海源的混合,陆源成分略占优势;高潮滩柱样有机质的多源性明显,但有机质主要来自陆源与当地植被.随着滩面演化,柱样上部层段的有机质含量增加,陆源物质与当地植被逐渐成为有机质的主要来源,个别POC含量高的层段,原地植被对POC的贡献高达58%.长江口盐沼有机质的分解程度低,POC与黏土含量的垂向分布主要受控于滩面沉积过程,与盐沼高的淤积速率直接相关.从物质净累积看,盐沼是大气中CO2的一个汇.长江口盐沼高的淤积速率,独特的沙、泥纹层构造及其优良的封堵效应,使埋藏存储成为盐沼碳汇的主要途径.【总页数】10页(P614-623)【作者】陈庆强;周菊珍;孟翊;胡克林;顾靖华【作者单位】华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海,200062;华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海,200062;华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海,200062;华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海,200062;华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海,200062【正文语种】中文【中图分类】P3【相关文献】1.淤泥质光滩-盐沼过渡带波浪衰减的观测研究以长江口崇明东滩为例2.长江口盐沼滩面演化的沉积和地球化学特征3.长江口九段沙盐沼湿地生态系统通量贡献区分析4.长江口盐沼湿地沉积物重金属空间分布特征及其潜在生态风险评价5.长江口盐沼滩面发育对有机碳深度分布的制约因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
盐沼植物群落研究进展：分布、演替及影响因子
Ｅ ｏ ｏ ｙ ａ ｄＥｎ ｉｏ ｍｅ ｔ ｌ ｃ ｅ ｃ ｓ ｃ ｌｇ ｎ ｖｒ ｎ ｎａ ｉｎ ｅ Ｓ
ｈ ｐ／ ｗｗｊｅｃ． ｍ ｔ ：ｗ ． ｓｉ ｏ ｔ ／ ｅ ｃ Ｅｍａ ：ｄｔｒ ｅｓｉｏ — ｉ ｅ ｉ ＠ｊｅｃ． ｍ ｌ ｏ ｃ
的研究 。
作为生态系统 中的生产者 ， 植物群落的改变将
直 接 影 响着整 个生 态 系统 的结构 与 功能 ，因此 ，植
之 间的界面 ，同时受到江河径流与海洋潮汐 的影 响 ，因此 ，具 有咸淡 水 交替 等特 点 。根据 盐 沼发育 的环 境条 件 ，又可分 为 ２类 ：一类 以海洋 潮汐 作用 为主 导 ，主要 分布 在有 沙 坝 、沙 洲 、离 岛作 为屏 障 的 区域 ，如美 国的 Ｃ ｅａｅｋ ｈ ｓｐ ａｅ海湾 、Ｈｕ ｓｎ海湾 ｄｏ 等；另一类 以径流作用为主导 ，以径流输沙为主形 成 的盐沼 ，包 括各 种大 型 三角洲 ，如 美 国 的密西西 比河 口 、我 国的 长 江 口、黄河 口等¨ 引 ’ 。河 口及海 岸盐沼能提供营养循环、净化水体 、食物生产等众 多生 态服 务 功 能 ，具 有 较 高 的生态 及 经济 价值 ｌ， ４ Ｊ
因此 也越 来越 受 到人们 的关注 。 １ １ 年 ，Ｌ ｎ ｉ ７４ ａｃｓ 意 大利 罗 马附近 的盐 沼植 ｉ对
物群落学也是植物生态学中的重要分支学科 ， 其研 究 内容是植 物 群落 的组 成 、结构 、种 间相 互 作用 、 分布 、演 替 以及 与环境 之 间 的关 系ｌ 。认 识盐 沼植 ｌ “
滨 海Байду номын сангаас湿地 类型 之一 ，在 我 国每个 沿海 省 、市均 有分 布 。由于盐 沼 通常 位于 河流 、陆 地和海 洋 生态 系统
广西海岸潮间带草本植物群落的研究
广西海岸潮间带草本植物群落的研究漆光超;姜勇;李丽香;梁士楚【摘要】[目的]探究广西海岸潮间带草本植物区系和群落类型,为广西滨海湿地的保护与利用提供参考依据.[方法]在广西海岸东段、中段及西段潮间带选择典型的地段作为研究样地,各段设置5～8个样地,采取样方法进行调查,记录组成种类和群落类型,分析植物区系成分,编制群落分类系统.[结果]广西海岸潮间带草本植物群落物种共有29种,隶属10科18属,莎草科、禾本科、水鳖科和丝粉藻科的种类较多;根据中国湿地植被的分类系统和分类原则,结合广西海岸的具体情况,将广西海岸潮间带草本植物群落划分为4个植被型和16个群系.[结论]草本植物科、属的区系成分简单,具有很明显的热带性;潮间带草本植物群落结构简单;高潮区和河口区分布的群落较多.【期刊名称】《广西科学院学报》【年(卷),期】2018(034)002【总页数】7页(P114-120)【关键词】草本植物群落;分类系统;潮间带;广西海岸【作者】漆光超;姜勇;李丽香;梁士楚【作者单位】广西师范大学,珍稀濒危动植物生态与环境保护教育部重点实验室,广西桂林 541006;广西师范大学生命科学学院,广西桂林 541006;广西师范大学,珍稀濒危动植物生态与环境保护教育部重点实验室,广西桂林 541006;广西师范大学生命科学学院,广西桂林 541006;广西师范大学,珍稀濒危动植物生态与环境保护教育部重点实验室,广西桂林 541006;广西师范大学生命科学学院,广西桂林 541006;广西师范大学,珍稀濒危动植物生态与环境保护教育部重点实验室,广西桂林 541006;广西师范大学生命科学学院,广西桂林 541006【正文语种】中文【中图分类】Q948.1560 前言【研究意义】潮间带是指大潮期最高潮位和大潮期最低潮位间的海岸，也就是从海水涨至最高时所淹没的地方开始至潮水退到最低时露出水面的范围[1]。
潮间带是海洋与陆地交汇的边缘地带，是一类在海洋和陆地的共同作用下，受物理、化学和生物作用影响的复杂生态体系，资源产物丰富，是受人类活动影响较为严重的区域。
江苏大丰潮滩沉积动力过程研究
江苏大丰潮滩沉积动力过程研究【摘要】：根据现场观测资料，本文从底质粒径组成、潮流边界层、悬沙剖面、悬沙级配特征、沉积物输运等方面探讨了江苏大丰潮滩的沉积动力特征。
大丰潮滩的底质粒径组成具有明显的空间差异，由海向陆底质的砂含量减小、粉砂含量和粘土含量增加。
盐蒿滩和互花米草滩沉积物主要来源于悬沙沉降，悬沙粒径组成和沉降特点决定了表层底质的粒径组成。
在泥砂混合滩、粉砂细砂滩和细砂滩上，推移质物质是影响表层底质粒径组成的重要因素。
低潮位附近的细砂滩滩面的涨潮流以逆时针方向旋转为主，落潮流以顺时针方向旋转为主，涨潮流的流向范围和潮流旋转幅度均大于落潮。
落潮历时一般大于涨潮历时，而落潮流速明显大于涨潮；落潮单宽净输水量明显大于涨潮，涨潮净输水方向以平行海岸为主，落潮以垂直海岸向海为主，全潮单宽净输水量主要受落潮流控制。
这种水文特征是潮沟和／或平面环流(涨、落潮流路不一致)的影响所造成的。
在低潮位附近，涨、落潮周期中只出现一个明显的流速高峰，出现在落潮中期，高水位时不存在明显的憩流。
一个潮周期内，符合对数分布的流速剖面一般占总数的42-96％，各潮周期差别较大。
影响流速剖面非对数分布的因素主要有风、波浪、流速的非恒定性、悬沙浓度等。
受悬沙浓度和流速垂向变化的影响，水体密度层化参数R_f具有明显的时间变化和垂向变化。
悬沙浓度能够减弱水体垂向上的动能量交换，使摩阻流速或剪切力减小。
根据对摩阻流速与推移质输运率关系的分析，Hardisty(1983)的推移质输运率公式可导致较大的误差。
悬沙浓度在潮周期内的变化很大，涨潮平均悬沙浓度大于落潮，悬沙浓度及其垂向梯度具有明显的空间差异。
从流速与悬沙浓度的关系以及悬沙粒径组成来看，位于细砂滩的测站处没有发生明显的再悬浮和悬沙沉降，悬沙浓度的变化主要与悬沙平流输运和悬沙浓度的空间梯度有关。
在有明显再悬浮和沉降的情况下，悬沙粒径组成在潮周期内具有明显的时间变化和垂向变化，再悬浮量越大，悬沙粒径越粗，悬沙沉降量越大，悬沙粒径越细，底层悬沙粒径明显粗于上层悬沙粒径。
潮上带盐沼地层盐分分布及形成机制
第34卷第5期2023年9月㊀㊀水科学进展ADVANCES IN WATER SCIENCE Vol.34,No.5Sep.2023DOI:10.14042/ki.32.1309.2023.05.013潮上带盐沼地层盐分分布及形成机制詹泸成,梁嘉颖,何晓冬(河海大学水利水电学院,江苏南京㊀210098)摘要:为了探究潮上带盐沼系统地层盐分分布规律及其形成机制,本研究以江苏盐城近岸盐沼湿地为例,采用电阻率测量和土壤样品分析的方法,得出土壤孔隙水盐度空间分布,并分析其与生态地貌类型的关系㊂结果表明,盐沼平台10m 深度以下地下水盐分较高且空间分布均匀,5m 深度以上浅层孔隙水存在显著淡化,其程度与条带状生态地貌特征相关;近潮沟区域浅层土壤孔隙水盐度接近海水,而螃蟹孔洞和互花米草区域下方地层均存在低盐区,且前者规模更大;短期潮汐过程仅影响近潮沟区域的局部地层盐分,螃蟹孔洞明显促进了降水的下渗和脱盐作用,并有助于地表蒸发和盐分集结,增大了浅层土壤水盐度的垂向差异,而植被生长引起的根系优势流和蒸发抑制作用,有效降低了表层土壤的盐度水平㊂关键词:盐沼;电阻率;盐度;潮汐;螃蟹孔洞;互花米草中图分类号:P344㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1001-6791(2023)05-0788-10收稿日期:2023-03-10;网络出版日期:2023-09-28网络出版地址:https :ʊ /urlid /32.1309.P.20230928.1049.002基金项目:国家重点研发计划资助项目(2022YFC3204302);江苏省博士后科研资助计划项目(2021K350C)作者简介:詹泸成(1989 ),男,江苏宜兴人,副教授,博士,主要从事生态系统中水文㊁水动力及物质输运过程方面的研究㊂E-mail:luchengzhan@ 滨海盐沼是位于陆地-海洋过渡区域的生态系统,是滨海湿地系统的重要组成部分,广泛分布在世界沿海地区[1]㊂盐沼系统在维持生物多样性㊁抵御风暴潮㊁固碳等方面发挥着显著的作用[1-2]㊂然而,自20世纪以来,世界上超过50%的原始盐沼已经消失,生态功能也存在明显退化,盐沼的保护与修复正受到国际学者的广泛关注[1,3]㊂受滩涂围垦㊁海平面上升㊁河口悬沙浓度变化㊁生物入侵等因素的影响,中国滨海盐沼正面临严峻挑战[4-5]㊂土壤水盐度控制着盐沼生态系统的分布格局,是影响盐沼稳定性和功能性的关键因素[2,6]㊂进一步理解滨海盐沼系统的土壤盐度分布和变化机制,对于滨海湿地保护和修复有重要意义,符合现阶段中国生态文明建设的战略需求㊂在水文㊁水动力过程的综合作用下,滨海盐沼土壤含水率㊁孔隙水盐度等生境因子在不同高程呈现梯度分布,从而引起生态系统的带状分布[7-8]㊂目前,国内外的研究主要关注盐沼植被群落分布㊁演替及其影响因素,在地表高程㊁土壤盐度和地下水等对植被群落演替分布的影响方面已有较好的认识[9-10]㊂近年来,人们开始关注盐沼生态系统对水文㊁水动力过程的反馈作用,通过野外采样分析㊁物理模型试验和数值模拟方法探究植被对地表水动力过程和土壤生物地球化学过程的影响[11-12],生物孔隙对地表水-地下水交换和土壤蒸发过程的影响[13-15]等㊂江苏沿海拥有中国重要的滨海盐沼生态系统,前人在该地区地层盐分分布和盐沼水盐运移规律方面开展了初步研究工作㊂例如,Zhan 等[16]结合高密度电法和环境同位素方法,揭示了盐城条子泥地区的地下水盐度分布和演化规律;Xu 等[17]利用该地区土壤开展室内试验和数值模拟,发现生物孔隙能够显著促进盐沼土壤蒸发过程,并改变土壤盐度分布;Zhou 等[18]在江苏如东盐沼系统的研究发现,植被种群演替影响着土壤盐分含量,进而驱动着土壤微生物分布㊂最近的研究表明,在受潮汐淹没影响小的区域,滨海湿地植被对土壤盐度分布的反作用可能对生态系统格局的演变起着关键作用[19]㊂潮上带盐沼地处潮间带向陆地系统过渡带,地层盐分受潮汐㊁降雨㊁蒸发等过程的综合影响,目前对于潮上带盐沼地层的盐分分布规律及其形成机制,特别是在生态系统对地层盐分的反馈㊀第5期詹泸成,等:潮上带盐沼地层盐分分布及形成机制789㊀作用方面仍然缺乏认识㊂潮上带盐沼系统盐分如何分布,生态系统反馈作用如何影响潮上带盐沼的盐分迁移过程等问题亟需开展进一步研究㊂本文以江苏盐城大丰区的川东港自然盐沼为例,通过电阻率层析成像技术,获取潮上带盐沼系统近潮沟区㊁螃蟹孔洞区㊁互花米草植被区地貌单元内的地层孔隙水盐度高分辨率数据;同时结合土壤剖面水盐参数分析,揭示真实复杂条件下的地层盐分空间分布规律,探究潮上带盐沼系统潮汐㊁大孔隙和植被等因素对地层盐分迁移的影响机制㊂研究结果将有助于进一步揭示条带状盐沼生态地貌系统对土壤水盐运移的反馈作用,为盐沼生态保护和修复提供参考㊂1 研究区域概况研究区域位于中国江苏省盐城市大丰区川东港附近的自然盐沼湿地系统(33ʎ03ᶄN,120ʎ51ᶄE),属于大丰麋鹿国家级自然保护区,已列入世界自然遗产㊂本研究关注的盐沼-潮沟系统位于潮间带 潮上带的过渡区域,盐沼平台主要位于潮上带区域,几乎不受潮汐直接淹没的影响,但潮汐可通过地表分布的大量潮沟深入盐沼平台㊂潮汐为不规则半日潮,平均潮差为3.6m,本研究区退潮后潮沟底部几乎全部出露㊂盐沼平台植被以互花米草为主,局部存在碱蓬等高耐盐植物零星分布,底栖生物丰富,受螃蟹活动影响显著[20],地表存在大量螃蟹孔洞(图1)㊂在垂直于潮沟方向上,地貌呈现明显分带现象,主要包括潮沟区㊁近潮沟零星植被区㊁螃蟹孔洞区㊁大范围互花米草植被区㊂该区域属于亚热带季风海洋性气候,年平均温度为14.4ħ, 7㊁8月温度最高,最低气温一般发生在1月㊂年平均降水量为1067mm,夏季(5 9月)降水量约占全年69%,冬季(12 2月)单月降水量一般小于50mm[21]㊂图1㊀研究区域观测采样图Fig.1Map of study area with measuring and sampling sites研究区域属于南黄海近海海域,海侧动力条件复杂,黄河与长江携带大量泥沙在此沉积,形成了广袤的淤泥质滩岸㊂地层存在巨厚的松散沉积物,潜水含水层厚度约25m,以粉砂为主,渗透系数约6ˑ10-6m/s,地下水埋深约1m,潜水含水层下部被黏土层划分为多个承压含水层㊂潜水含水层盐度水平与海水相似,而深层承压含水层盐度随深度增加而降低,深部存在淡水含水层[16]㊂790㊀水科学进展第34卷㊀2㊀研究方法2.1㊀电阻率层析成像及土壤采样分析电阻率层析成像(ERT)能够获取地下电阻率分布特征,被广泛用于石油勘探㊁地层结构检查㊁考古等领域[22]㊂对于海岸带系统,电阻率分布能较好地反映地下盐分水平,目前ERT已被成功应用于海水入侵㊁土地盐碱化和地层水盐分布等方面的研究[23],但在盐沼系统的研究中鲜有涉及㊂本研究尝试通过ERT方法刻画不同空间尺度下潮上带盐沼系统地层的盐分分布规律,断面布置位置如图1所示,测量时间为2020年12月㊂A-Aᶄ断面平行于潮沟㊁沿螃蟹孔洞区域布设,电极间距为5m,测线总长为315m,测深约54m,用于获取大尺度范围内的地层盐分空间分布;B-Bᶄ是平行于潮沟的小尺度测量断面,电极间距为1m,总长为63m,测深约12m,在A-Aᶄ断面基础上进一步揭示浅部地层的盐分情况;C-Cᶄ断面垂直于潮沟方向,电极间距为1m,总长63m,测深约12m,覆盖近潮沟区㊁螃蟹孔洞区和互花米草区,用于揭示不同地貌单元浅部地层盐分分布㊂此外,对于C-Cᶄ断面,分别在高潮位和低潮位开展测量,以探究涨落潮对地下盐分分布的影响㊂ERT测量仪器为AGI公司生产的SuperSting R8/IP多通道高密度电法仪,电极排列方式采用Wenner排列,以获得更高的垂向分辨率,并利用EarthImager2D软件进行电阻率反演,反演方法为圆滑模型法[19]㊂为了进一步探究潮汐㊁螃蟹孔洞和植被覆盖对浅层土壤盐分分布的影响,同时验证ERT反演结果的准确性,同期在各地貌类型区域进行土壤剖面采集和分析,采样位置如图1所示㊂利用剖面开挖的方法,对1m深度以内的土壤进行分层采样:在0~20cm深度内采样深度间隔为5cm,20~60cm深度内间隔10cm, 60~100cm深度内间隔20cm,每个深度均采集2份平行样品,共获得100个土壤样品㊂用烘干法测量土样的质量含水率,将干土样与去离子水根据1ʒ5的比例混合,振荡混合3min后静置,待清浊分层后测定上层清液盐度,并结合质量含水率换算为土壤孔隙水盐度值[19]㊂2.2㊀基于电阻率的土壤孔隙水盐度估算模型Archie[24]在1942年建立了岩石中孔隙水电阻率与体电阻率之间的关系,随后Winsauer等[25]和Waxman 等[26]将这一关系拓展应用至松散介质中,得到了优化后的Archie公式,具体表示为ρw(1)ρb=aϕm S n r式中:ρb为体电阻率,Ω㊃m;ρw为孔隙水电阻率,Ω㊃m;a为迂曲度;ϕ为孔隙度,%;S r为饱和度,%;m为胶结系数;n为饱和指数㊂在海岸带系统中,由于土壤孔隙水盐度较高(低ρw值),体电阻率主要受孔隙水电阻率(盐度)控制,饱和度的影响可以忽略,同时考虑到本研究区地下水位埋深较浅(约1m),土体饱和度较高[27],故本研究中S r近似取为1㊂根据前人在研究区附近的采样测试结果,土壤孔隙度取40%[15]㊂研究区盐沼系统表层土壤以淤泥质砂黏土为主,潜水层主要以粉砂㊁粉细砂为主㊂Oh等[28]和Salem等[29]给出了不同土质的迂曲度㊁胶结系数的参考值,结合研究区域的土质情况,本研究中a取0.88,m取1.6㊂将上述参数取值代入式(1)后,本文中孔隙水电阻率与体电阻率之间的关系即简化为ρw=0.2623ρb(2) Fofonoff等[30]以及Poisson等[31]建立了利用电导率推算盐度的方法,该方法适用于盐度范围为2ɢ~ 42ɢ㊁温度范围为0~30ħ的溶液,主要包括以下公式:(3)E C=1ρw(4)R=E C EC0㊀第5期詹泸成,等:潮上带盐沼地层盐分分布及形成机制791㊀S =27.01R +22.14R 2-39.56R 3+49.39R 4-32.86R 5+8.88R 6(5)图2㊀实测盐度和模型估算结果对比Fig.2Comparison between measured and modeled salinity results 式中:E C 为实际孔隙水电导率,S /m;E C 0为盐度35ɢ的标准海水在15ħ和标准大气压下的电导率,其数值约等于4.2914S /m;R 为孔隙水电导率和E C 0的比值;S 为孔隙水盐度,ɢ㊂在本文中忽略了温度对电导率的影响㊂本文首先根据实测体电阻率数据,利用式(2)计算孔隙水电阻率,然后利用式(3) 式(5)估算实际孔隙水盐度值㊂为了验证该估算模型的可信度,将实测土壤样品的盐度数据与模型估算结果(相应采样点附近数值)进行对比(图2),结果显示该模型的均方误差(E RMS )仅为0.933,表明该模型能够较好地估算实际孔隙水盐度㊂3㊀结果及讨论3.1㊀盐沼地层孔隙水盐度整体分布规律根据A-Aᶄ剖面电阻率测试结果推算孔隙水盐度,得出了盐沼系统较大尺度范围内的地层孔隙水盐度分布情况,如图3所示,剖面电阻率反演迭代次数为3,均方误差为0.94%㊂地层孔隙水盐度空间变化范围大,为8ɢ~51ɢ,整体盐度水平较高,平均值为27ɢ,并呈现出明显的垂向变化㊂研究区位于南黄海区域,近岸海水盐度在30ɢ左右[27],以此为参考值可以将测量范围内的地层孔隙水盐度分为Ⅰ㊁Ⅱ㊁Ⅲ3个区域(图3)㊂地层孔隙水盐度在垂向上总体呈先升高后降低的趋势㊂Ⅰ区深度主要为0~10m,孔隙水盐度水平低于海水,主要在15ɢ~26ɢ范围波动,这可能与地表淡水下渗有关㊂研究区属于潮上带,只有特大潮或风暴潮时才会被短暂淹没,其浅层土壤盐度在降雨脱盐作用影响下会明显降低[32]㊂Ⅱ区深度主要为10~30m,孔隙水盐度较高,局部可超过35ɢ㊂这一高盐度含水层与前人在附近区域的研究结果相吻合[19]㊂研究区潜水层系统主要由粉砂土组成,渗透性差,加上地势平坦,水力梯度较小,水动力条件不足,地下水更新流动缓慢[33]㊂相关研究表明,全新世海侵以来的古海水仍然大量保留于潜水含水层的中下部区域[27],这与此处的高盐度层相对应㊂Ⅲ区的孔隙水盐度水平较Ⅱ区明显降低,盐度呈现出随深度增加而降低的趋势㊂结合水文地质资料,这一深度范围对应于潜水层和第一承压层之间的弱透水层过渡区域,与潜水层相比,研究区承压层地下水盐度明显降低[27]㊂图3㊀A-Aᶄ剖面孔隙水盐度分布Fig.3Porewater salinity distribution of A-Aᶄprofile 在水平向上,Ⅰ区与Ⅱ㊁Ⅲ区的孔隙水盐度分布特征有所差异㊂Ⅰ区孔隙水盐度在水平方向上分布不均匀,特别是在5m 深度以上存在大量盐度低于18ɢ的不规则斑块,这与Zhan 等[16]在研究区南部围垦区的结792㊀水科学进展第34卷㊀果相似㊂这一特征与地表的生态地貌类型有关,该测线地表以螃蟹孔洞地貌类型为主,存在少量互花米草区域,螃蟹孔洞区域下方的浅层孔隙水盐度明显更低,下节将对此进一步分析㊂Ⅱ㊁Ⅲ区的孔隙水盐度水平分布相对均匀,表明该深度范围内孔隙水盐度受外界因素影响较小㊂研究区潜水层和弱透水层渗透性较差,地下水流动较缓慢[33],地表过程对深处的孔隙水盐度无明显影响㊂3.2㊀不同生态地貌区浅层孔隙水盐度特征B-Bᶄ和C-Cᶄ2个ERT测量剖面从较小空间尺度上进一步显示了潜水层顶部约12m深度范围内的孔隙水盐分分布情况㊂平行于潮沟方向㊁地表以螃蟹孔洞为主的B-Bᶄ剖面电阻率反演迭代次数为2,均方误差为1.35%㊂从剖面上看(图4(a)),孔隙水盐度在垂向上随深度增加呈上升趋势㊂0~2m深度范围内广泛分布低盐层,模型估算的孔隙水盐度范围为6ɢ~26ɢ,平均值仅为15ɢ,2~5m深度范围孔隙水盐度梯度变化明显,而5~12m深度内整体上盐度较高,接近海水水平㊂图4(b)㊁图4(c)分别显示了高㊁低潮时期垂直于潮沟方向的12m深度范围内(C-Cᶄ剖面)的盐度分布情况,2个时期剖面的电阻率反演迭代次数均为1,均方误差分别为2.70%和2.57%㊂对比发现,地层中孔隙水盐度在不同潮位条件下未发生明显变化,表明短周期的潮汐过程没有对盐沼地层盐分产生显著影响,地层孔隙水盐度变化的时间尺度较大,水盐输运过程缓慢㊂与B-Bᶄ剖面相类似,孔隙水的淡化现象同样发生在5m以上的深度,因此下文将对该深度范围内的盐度特征进行重点分析和讨论㊂图4㊀B-Bᶄ剖面和C-Cᶄ剖面孔隙水盐度分布Fig.4Porewater salinity distributions of B-Bᶄprofile and C-Cᶄprofile以C-Cᶄ剖面为例,根据地貌情况将剖面分为近潮沟区㊁螃蟹孔洞区和互花米草区3个区域,图5显示了不同地貌单元区域5m深度范围内的浅层孔隙水盐度平均值及其垂向变化情况㊂近潮沟区(测线水平距离㊀第5期詹泸成,等:潮上带盐沼地层盐分分布及形成机制793㊀0~5m)浅层孔隙水盐度整体上处于较高水平,平均值为26ɢ,最高盐度达30ɢ㊂这一单元距离潮沟较近,受潮汐驱动的地表水-地下水交换影响,浅层孔隙水体现出较高比例的海水成分,且整体上垂直方向变化趋势不明显[15]㊂螃蟹孔洞区(测线水平距离10~20m)浅层孔隙水呈现出明显的低盐度特征,平均值为20ɢ, 1.5m深度内盐度仅为16ɢ左右,这一结果与B-Bᶄ剖面一致㊂与其他地貌单元区域对比,螃蟹孔洞区浅层孔隙水盐度最低,并且呈现出明显的随深度增加而增大的趋势,具有较大的垂向差异㊂互花米草区(测线水平距离20~64m)浅层孔隙水平均盐度为24ɢ,与其他地貌单元相比处于中间水平,孔隙水盐度也呈现出随深度增加而增大的趋势㊂图5㊀不同地貌单元5m深度内孔隙水盐度垂向分布Fig.5Vertical distribution of porewater salinity within5m depth of different geomorphic units 对比3个地貌单元的结果可以看出,在5m深度范围内,随着深度增加,不同地貌单元区域的孔隙水盐度从表层的不同低盐度水平逐渐增大至接近海水水平㊂这一现象表明,潮上带盐沼平台地层孔隙水盐分主要来自海水,但浅层孔隙水受到了不同程度的淡化作用,其淡化程度和范围与地表的条带状生态地貌类型高度关联㊂在靠近潮沟岸坡的区域,浅层孔隙水盐度接近海水,无明显淡化现象;在植被稀少的螃蟹孔洞区域下方,低盐度分布范围较大,且存在向两侧和深处扩展的趋势(图4(b));在盐沼平台内的互花米草生长区域,浅层孔隙水也有明显淡化趋势,但其程度和范围相对较小㊂3.3㊀潮上带盐沼系统浅层土壤盐分分布的形成机制结合表层1m深度以内的分层土壤含水率㊁孔隙水盐度结果(图6),可以进一步揭示浅层土壤盐分分布的影响因素和形成机制㊂近潮沟区域表层1m深度内的土壤含水率平均值为37%,处于较高水平;孔隙水盐度平均值为19ɢ,含水率㊁盐度在垂直方向上无明显变化趋势㊂该区域接近高潮位,在大潮期间可受潮汐淹没影响,咸淡水在此混合交互㊂潮汐驱动的地表水-地下水交换和土壤溶质运移主要发生在这一近潮沟区域[1],因此维持了该区域较高的含水率水平和垂向较为均匀的盐度㊂由于滨海盐沼系统往往具有较低的渗透性[1],在没有螃蟹孔洞㊁植物根系存在的区域,地表水-孔隙水交换作用极其缓慢,土壤水盐含量整体上处于较稳定的状态㊂在高潮㊁低潮期间的ERT测量结果无明显差异(图4),同样表明潮上带盐沼系统地层的整体水盐特征不会对潮汐过程作出迅速响应,土壤水盐状态是长期演化的结果㊂螃蟹孔洞区表层1m深度内的土壤含水率随深度增加而增大,但处于相对较低水平,平均值仅为27%;土壤孔隙水盐度在12ɢ~45ɢ之间,平均值为19ɢ㊂表层20cm深度内盐度呈现出随深度增加而快速降低的趋势,垂向差异接近30ɢ㊂深度20cm以内土壤的低含水率㊁高盐度特征与前人在滨海盐碱地的研究结果吻合[2,14],这与表层的强烈蒸发和盐分集结作用有关㊂该区域螃蟹孔洞长度约1~1.5m[20],作为连通地下水的优先流通道,有利于地下水向上迁移,不断为地表蒸发提供水源,导致盐分在土壤表层积累,形成高于海水的盐分特征[17]㊂从本研究结果上看,蒸发和盐分集结主要发生在表层20cm深度范围内㊂20cm深度以794㊀水科学进展第34卷㊀图6㊀土壤剖面含水率和孔隙水盐度垂向分布Fig.6Vertical distributions of water content and porewater salinity in soil profiles下土壤盐度㊁含水率均明显低于其他地貌单元㊂结合ERT观测结果,这一低盐度范围可以延伸到1.5m深度附近,与该区域螃蟹孔洞的长度相当[20]㊂在低渗透性地层条件下,连通地下水的螃蟹孔洞作为优先流通道,不仅可促进土壤蒸发,降低土壤含水率,也可显著促进降雨入渗和地下水运动[15]㊂在螃蟹孔洞密集分布区域,大气降水可通过这些大孔隙快速进入土壤深处并补给地下水系统,进而促进地层盐分排泄,长期作用下逐渐降低地层盐分含量㊂从不同尺度的ERT结果上看,该低盐度区域存在较大的空间规模,在水平和垂直方向上存在扩张趋势,表明螃蟹孔洞对盐沼地层盐分特征的影响在潮上带区域极为显著㊂由此可见,螃蟹孔洞在较大程度上改变了潮上带盐沼的地表蒸发和入渗过程,进而显著影响着土壤水盐分布㊂互花米草区表层1m深度内的土壤含水率范围为32%~43%,平均值为39%,随深度增加呈下降趋势,但总体接近饱和水平;孔隙水盐度平均值为19ɢ,明显低于海水水平㊂20cm深度以上盐度较低,约15ɢ~ 20ɢ;20~50cm深度内盐度相对较高,主要在20ɢ左右变化,显示出了明显的淡水入渗和盐分向下输运过程㊂土壤表层40cm深度以内的土壤含水率显著高于其他区域,而孔隙水盐度水平明显低于其他区域,这与前人的研究结果相符[34]㊂植被区土壤水分消耗主要包括植被蒸腾和土壤蒸发,而本研究采样时间为12月,此时互花米草处于枯萎阶段,蒸腾作用较弱,并且在较高的植被覆盖率下,土壤蒸发作用会显著削弱,这是土壤含水率高的主要原因[35]㊂此外,植物根系的提水作用会进一步增加根系周围的土壤含水率[36],形成浅层土壤含水率随深度增加而下降的趋势㊂在上述过程影响下,土壤表层含水率处于较高水平,这一特征与螃蟹孔洞区域存在着明显的差异㊂另一方面,对于低渗透性的土壤,植被根系的存在可明显改善土壤结构,利于地表水分下渗[37]㊂互花米草发达的根系大部分密布于30cm深度范围内[38],可作为优势流通道促进降雨入渗,并携带盐分向下迁移,导致盐分在密集分布的根系区下方积累,形成根系中上区域附近盐度较低㊁下方盐度相对较高的垂向变化特征㊂此外,耐盐植物在拒盐㊁泌盐等方面也会在一定程度上改变浅层土壤水盐状态[19],但在本研究中不作重点关注㊂由此可见,潮上带盐沼植被同样能够通过改变蒸发㊁入渗等过程,影响地层水盐分布,但与螃蟹孔洞相比,其影响深度相对较小㊂盐沼系统位于陆地-海洋过渡区域,其土壤盐分分布是海洋潮汐淹没㊁陆地淡水输入㊁降雨和蒸发等水文过程动态作用的结果[1]㊂在这些过程的作用下,垂直于潮沟的不同高程位置形成了不同的土壤水盐条件,从而引起盐沼生态系统的条带状分布[7]㊂根据上述研究结果,在潮上带盐沼系统内,螃蟹孔隙㊁植物生长等生态因素会进一步引起水文过程变化,对土壤盐分迁移和演化产生关键的影响㊂如图7所示,潮汐淹没过程维持着潮间带及其附近区域的盐分长期稳定,也是盐沼深部地层盐分的主要来源,但由于地层渗透性低,短时间内潮汐对地层盐分的影响可以忽略㊂在不受潮汐淹没影响的潮上带区域,螃蟹孔洞和植物根系在较大程度上控制了降雨入渗和地表蒸发过程,对浅层土壤水盐条件存在明显的反馈作用㊂螃蟹孔洞能有效促进降㊀第5期詹泸成,等:潮上带盐沼地层盐分分布及形成机制795㊀雨快速进入地层并向更深处和周围渗透,大大降低了浅层地层盐分,且地表蒸发盐分集结明显,形成较大的盐度垂向分布梯度㊂互花米草植被生长区域内,植物根系引起的优势流入渗和高覆盖度引起的蒸发减弱,明显降低了植物根围区的浅层土壤盐分水平㊂由此可见,潮上带盐沼系统中螃蟹活动㊁植物生长等生物因素对地层盐分演化的影响极为显著,在相应的物理模型试验或数值模拟研究中应当予以充分考虑㊂图7㊀盐沼生态地貌系统对地层盐分分布的反馈作用机制Fig.7Feedback mechanism of saltmarsh ecogeomorphic system on subsurface salt distribution4㊀结㊀㊀论本文以江苏盐城的典型自然盐沼湿地为例,结合地球物理探测和样品分析,揭示了潮上带盐沼系统的土壤盐分空间分布,阐述了盐沼生态地貌系统对土壤水盐迁移的反馈作用机制㊂主要结论如下:(1)高密度电阻率层析成像方法能够有效地揭示潮上带盐沼地层盐分分布特征,现场测量结果表明,研究区潜水含水层盐度整体接近海水水平,但10m深度以上的地下水存在明显的淡化现象㊂(2)浅层土壤孔隙水淡化在5m深度内较显著,其程度和规模与盐沼地表的条带状生态地貌特征高度关联:近潮沟区域浅层孔隙水无明显淡化现象;螃蟹孔洞区域孔隙水盐度最低,低盐区分布范围大;互花米草区域浅层孔隙水也有明显淡化趋势,但主要发生在植物根系深度范围内㊂(3)潮上带盐沼系统中,螃蟹孔洞和植物生长对土壤水盐条件存在明显的反馈作用机制:螃蟹孔洞能有效促进降雨向土壤深处渗透并淡化盐分,且有助于地表蒸发和盐分集结;植物引起的优势流入渗和对蒸发的削弱作用,显著降低了植物根系区的土壤水盐度㊂参考文献:[1]XIN P,WILSON A,SHEN C J,et al.Surface water and groundwater interactions in salt marshes and their impact on plant ecolo-gy and coastal biogeochemistry[J].Reviews of Geophysics,2022,60(1):e2021RG000740.[2]SHEN C J,ZHANG C M,XIN P,et al.Salt dynamics in coastal marshes:formation of hypersaline zones[J].Water Resources Research,2018,54(5):3259-3276.[3]TEMMINK R J M,LAMERS L P M,ANGELINI C,et al.Recovering wetland biogeomorphic feedbacks to restore the worldᶄs bi-otic carbon hotspots[J].Science,2022,376(6593):594-601.[4]GU J L,LUO M,ZHANG X J,et al.Losses of salt marsh in China:trends,threats and management[J].Estuarine,Coastal and Shelf Science,2018,214:98-109.[5]POIRIER E,van PROOSDIJ D,MILLIGAN T G.The effect of source suspended sediment concentration on the sediment dynamics of a macrotidal creek and salt marsh[J].Continental Shelf Research,2017,148:130-138.[6]HASSANI A,AZAPAGIC A,SHOKRI N.Global predictions of primary soil salinization under changing climate in the21st century [J].Nature Communications,2021,12(1):6663.[7]FENG Y,SUN T,ZHU M S,et al.Salt marsh vegetation distribution patterns along groundwater table and salinity gradients in。
长江口潮滩湿地主要生源要素的动力学过程研究
长江口潮滩湿地主要生源要素的动力学过程研究【摘要】：世界大型河口沉积物间隙水中营养盐的剖面以及沉积物-水界面营养盐交换通量等研究对于了解生源要素在河口系统的分布格局和生物地球化学循环规律，河口及河口区最大混浊带对河流陆源输入物质的影响和改造，河口、海岸、大陆架环境对全球大洋生源要素通量和收支的贡献具有重要意义。
本论文主要是基于在2005年3月至2006年2月间，对长江口崇明东滩典型站点(包括高潮滩、中潮滩和低潮滩)沉积物间隙水中营养盐剖面以及沉积物-水界面营养盐交换通量进行了为期一年、每月一次的观测。
另外，通过长江口12个站点在2005年11月大潮和小潮各2个M_2潮周期内(约25个小时)的准同步观测，研究了潮汐作用对长江口营养盐分布的影响；并通过既包括物理参数，又包括化学参数的箱式模型，研究了各种营养盐的来源途径对长江口固定区域营养盐收支的贡献。
论文取得的主要研究成果如下：1．长江口崇明东滩沉积物中生源要素的循环对长江口崇明东滩潮间带高、中、低潮滩典型沉积物柱状样进行了生物硅含量(BSi)测定。
BSi的测定采用了7h的碱液连续提取法以校正样品中粘土矿物中非生物硅的溶出对测定结果的影响，结果表明：与渤海和黄海沉积物类似，研究区域沉积物BSi含量也处在较低水平(小于0.5Si％)；沉积物中所含有的陆源粘土矿物也使SiO_3~(2-)在间隙水中的浓度(小于250μM)远远低于纯BSi的溶解度；高潮滩和中潮滩沉积物中BSi、N以及N／BSi等指标随浓度都呈现出降低的趋势，反映了沉积物中的N以及BSi在早期成岩过程中的降解，并且N比BSi降解得快；沉积物中δ~(15)N值与N、N／BSi 等指标都具有一定的正相关关系，显示在早期成岩过程中，与~(14)N 相比，~(15)N更容易从有机物中释放出来；粒径较粗、有机质含量较少、无植被覆盖以及根系影响的低潮滩沉积物则不具备上述趋势，显示出了与高、中潮滩完全不同的沉积物性质。
潮滩表层沉积物磁性特征的季节性变化及其对沉积动力作用的响应:以杭州湾北岸为例
潮滩表层沉积物磁性特征的季节性变化及其对沉积动力作用的响应：以杭州湾北岸为例邢云;张卫国;杨世伦;俞立中【期刊名称】《沉积学报》【年(卷),期】2007(025)002【摘要】根据2004年9月-2005年8月杭州湾北岸中潮滩固定观测点重复采集的表层沉积物的磁学参数和粒度分析,探讨了研究区域潮滩沉积物磁学性质的季节性变化及其对沉积动力的响应.结果表明, 该观测点潮滩沉积物磁学参数存在显著的月际变化,2004年12月底-2005年5月上旬的半年中,SIRM、χARM、χfd%、χARM/χ、χARM/SIRM等参数出现高值,指示了沉积物中含有较多的细晶粒亚铁磁性矿物,对应于潮滩淤积时段和较细的沉积物粒级组成,其余各月上述磁参数值较低,对应于潮滩沉积物较粗的侵蚀期.上述结果表明,沉积物的磁性特征可以很好地反映潮滩冲淤过程中沉积动力的变化.【总页数】7页(P267-273)【作者】邢云;张卫国;杨世伦;俞立中【作者单位】华东师范大学河口与海岸学国家重点实验室,上海,200062;华东师范大学河口与海岸学国家重点实验室,上海,200062;华东师范大学河口与海岸学国家重点实验室,上海,200062;华东师范大学河口与海岸学国家重点实验室,上海,200062【正文语种】中文【中图分类】P512.2【相关文献】1.杭州湾北岸芦潮港潮滩沉积物磁性特征的年际变化及其粒度控制 [J], 刘莹;张卫国;杨世伦;罗艺;董辰寅;俞立中2.强潮海湾近岸表层沉积物时空分布特征及水动力响应——以杭州湾北岸为例 [J], 赵建春;戴志军;李九发;李为华3.长江口现代潮滩表层沉积物磁性特征和自生铁硫化物的分布 [J], 高晓琴;王张华;李琳;吴绪旭4.杭州湾北岸潮滩沉积物粒度的时间变化及其沉积动力学意义 [J], 陈沈良;杨世伦;吴瑞明5.杭州湾北岸潮滩沉积物化学元素分布特征 [J], 曹敏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
3种盐生植物对盐渍响应及利用的研究进展
3种盐生植物对盐渍响应及利用的研究进展敖雁;吴启【摘要】海蓬子(S.bigelovii)、碱蓬(S.glauca)和三角叶滨藜(A.triangularis)都为具耐盐碱等特点的盐生植物,且对盐渍土有很好的生物修复功能.为了阐述3种不同类型的盐生植物对盐渍响应的生理机制的异同,从评价植物耐盐性的生长发育、光合特性、色素含量及离子含量和吸收等相关指标出发,综述了这3种盐生植物对盐渍的响应及利用的研究进展,揭示其不同的耐盐机制,为海水蔬菜开发、推进盐土农业可持续发展等提供必要的理论依据.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2019(047)004【总页数】6页(P40-45)【关键词】盐生植物;耐盐性;盐渍响应;利用【作者】敖雁;吴启【作者单位】苏州健雄职业技术学院,江苏苏州215411;中国科学院南京土壤研究所,江苏南京210008【正文语种】中文【中图分类】Q945土壤盐碱化是影响全球农业生产和生态环境的重要问题，目前盐碱地约占全球陆地面积的25%，有研究预测2050年全球盐碱化耕地比例可能达到50%[1-2]。
土壤盐碱化不仅造成资源的破坏、农业生产的巨大损失，还对生物圈和生态环境构成严重的威胁，具体可以表现在环境和经济两方面。
但迄今为止，我国仍有80%左右盐渍土尚未得到开发利用，土壤盐渍化已成为限制我国农业生产的最大障碍[3]。
目前国内盐碱地改良利用方法主要有物理改良、水利改良、化学改良和生物改良。
其中生物措施被普遍认为是最有效的改良途径。
生物改良盐碱地是指在盐碱地种植耐盐盐生植物，把盐分控制在植物根系土层以下的土壤中以增加土壤有机质含量，达到逐步改善土壤物理化学性质的效果。
因此，筛选培育耐盐碱能力强的盐生植物，是解决全球土壤盐碱化的有效途径[2]。
而盐生植物是指生长在盐土上的天然植物，目前已成为国内外生产的驯化对象[4]，其不仅能够有效利用盐碱地资源，还可以改善和修复盐碱地土壤质量，因此耐盐经济植物的开发和利用显得日益迫切且前景广阔[5]。
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潮间带盐沼植物的沉积动力学效应研究
【摘要】：潮间带盐沼是重要的湿地生态系统之一,它具有维持生物多样性、为近海鱼类提供饵料和繁育场所的功能,还可以过滤污染物、消能护岸,对海岸带的资源和环境具有重要影响。
随着人类对盐沼生态系统重要性的认识,盐沼正成为多学科研究的热点。
潮间带盐沼植物对海岸沉积动力过程具有重要影响。
它能消能促淤,抵御滩面侵蚀,在海平面加速上升的背景下,这种促淤作用显得尤其重要。
同时,它减弱到达岸边的水体能量,保护沿岸的工程设施,或降低沿岸工程设施的建造成本。
潮间带盐沼植物的这种重要物理过程和工程效应使之成为河口海岸研究的重要组成部分。
本文依托国家自然科学基金项目“潮间带大型植物对沉积动力过程影响的研究”(批准号:44011770)和973中-荷合作项目“河口海岸区域物理与生态过程之间的相互作用”(批准号:2004CB720505),选择了长江口崇明东滩盐沼和九段沙盐沼为研究对象,设置典型观测段面,使用先进观测仪器获得了波浪、流速、及悬沙浓度等实测数据,并采沉积物样和植物样,在实验室内进行粒度分析及植物黏附泥沙量的测定。
在此基础上,着重分析了盐沼植物的削减水动力、黏附悬浮细颗粒泥沙,改变滩面沉积物特性和冲淤稳定性的作用。
主要结果和结论如下:1、盐沼植物对水动力的影响。
在崇明东滩,波高和流速的降低率(单位滩面高程或距离上波高或潮流流速减小的百分比)在海三棱藨草(Scirpusmariqueter)-互花米草(S.mariqueter)盐沼中比在光滩上可高达一个数量级。
互花米草盐沼内波高降低率为
7.40%/cm,海三棱藨草盐沼内波高降低率为2.60%/cm,光滩上波高降低率为0.53%/cm。
盐沼中平均潮流流速降低率为0.97%/m,最大潮流流速降低率为0.89%/m;光滩上平均潮流流速降低率为0.07%/m,最大潮流流速降低率为0.08%/m.分析认为,盐沼的消浪缓流作用与植物的生态特征有关。
植物越高、越密、植被带越宽,其消浪缓流效果越好;盐沼植物是否被淹没,其消浪缓流效果不同。
没有被淹没的盐沼植物能更有效地发挥其消浪缓流作用。
由此可知,植株矮小易被淹没的海三棱藨草盐沼的消浪缓流作用弱于植株高大不易被淹没的互花米草和芦苇(Phragmitescommunis)盐沼。
2、盐沼植物对水体悬沙浓度的影响.在崇明东滩观测段面上,距盐沼前缘25m处的悬沙浓度通常都高于距盐沼前缘50m处的悬沙浓度。
在一个潮周期过程中,距盐沼前缘25m处的平均悬沙浓度为2.44kg/m~3,最大悬沙浓度为4.59kg/m~3;距盐沼前缘50m处的平均悬沙浓度为 1.82kg/m~3,最大悬沙浓度为3.35kg/m~3。
由此可见,在盐沼中靠近泥沙来源的地方(光滩或潮沟),水体的悬沙浓度较高,随着向陆距离的增加,悬沙浓度逐渐减小。
分析认为,盐沼植物影响悬沙浓度的机制归因于植物对水体能量降低引起的悬沙落淤、滩面沉积物再悬浮减弱以及植物对悬沙的黏附。
3、盐沼植物对悬浮细颗粒泥沙的黏附作用。
在2005～2007年的植物生长季节,对崇明东滩和九段沙盐沼的植物样进行了黏附泥沙量的测定,结果表明:植物黏附泥沙量的变化范围为18.0～559.0g/m~2,单位面积上,平均黏附在互花米草、芦苇和海三棱藨草上的泥沙量分别为220.6±172.7g/m~2,64.9±38.1g/m~2和45.2±31.7g/m~2。
分析认为,盐沼
植物黏附悬浮细颗粒泥沙的多少主要与植物性质、悬沙浓度和滩面高程等有关。
植物黏附的泥沙量与植物的生物量呈正相关:y=30.544e~(0.0004x)(r=0.72,n=16,p＜0.001);植物茎、叶分叉处和籽、花黏附的泥沙量多于植物的茎干、叶面黏附的泥沙量。
水体的悬沙浓度越大,黏附的泥沙量越多。
植物群落所处的滩面高程越低,潮水淹没的机会越多,植物黏附的泥沙量越大。
不同盐沼植物黏附的泥沙量差异显著,同是盐沼外缘取样的互花米草(369g/m~2)的黏附能力强于海三棱藨草(44.8g/m~2),同是盐沼内缘取样的互花米草(77.3g/m~2)的黏附能力强于芦苇(38.7g/m~2),但单位生物量的盐沼植物黏附的泥沙量是海三棱藨草(150.5±134.8g/kg)最高,芦苇(28.8±22.8g/kg)最低,互花米草(57.5±32.9g/kg)位于二者之间。
盐沼植物生长位置距光滩或潮沟远近不同,其黏附作用不同,在盐沼外缘,单位滩地面积上植物黏附泥沙量以1-3%/m的速度从盐沼外边缘光滩或潮沟向内陆减小。
盐沼植物黏附作用的位置差异归因于不同位置悬浮泥沙浓度和滩面高程的差异。
植物黏附的泥沙量在垂向上从上到下急剧增大。
从基部到顶端,植物黏附的泥沙量从10-15g/m~2减小到＜2g/m~2,靠近滩面部分植物黏附的泥沙量占植物黏附总量的30%以上。
盐沼植物黏附泥沙从植物基部向顶端减少的趋势是生物量、悬沙浓度和淹没状况共同影响的结果。
盐沼植物黏附的泥沙量季节差异明显。
以崇明东滩的海三棱藨草黏附的泥沙量为例,秋初(2007年9月)是春末(2007年5月)的6倍,冬季该植物消失,其黏附泥沙的功能也消失。
盐沼植物黏附泥沙量的季节差异,除了潮况及悬沙浓度的影响外,主要与植物的生态特征有
关.在崇明东滩,互花米草通过黏附机制对沉积速率的贡献率＞10%。
海三棱藨草通过黏附机制对沉积速率的贡献率＜10%.芦苇通过黏附机制对沉积速率的贡献率可能＞10%或＜10%。
4、盐沼植物对滩面冲淤过程的影响。
盐沼滩面的日平均冲淤速率变化明显小于光滩滩面。
如2006年9月15～23日期间,对崇明东滩一个横跨盐沼-光滩的段面观测表明:盐沼日冲淤速率变化范围为-1～3mm/d,平均日冲淤速率变化范围为-0.2～1.2mm/d;而光滩日冲淤速率变化范围为-2～5mm/d,平均日冲淤速率变化范围为-1～2.3mm/d。
海三棱藨草盐沼对滩面的季节性冲淤过程影响明显.如在崇明东滩海三棱藨草盐沼的现场观测发现,植被覆盖季节,滩面持续淤积,一个生长季节滩面累计淤积可超过20cm.在冬季,海三棱藨草衰亡,盐沼变成光滩,滩面停止淤积或遭受侵蚀。
分析认为,盐沼植物对滩面冲淤过程的改变归因于盐沼植物对水动力的削弱、茎叶对悬浮细颗粒泥沙的黏附以及植物根系对滩面沉积物的固结作用。
5、盐沼植物对滩面沉积物粒径的影响。
崇明东滩北、中、南三个盐沼段面沉积物的平均粒径与盐沼段面上的平均植物指数(植物高度与盖度的乘积)呈显著的负相关关系:y=30.951e~(-5E-05x)(r=0.9999,n=3,p＜0.01),说明植物越高、越密集,滩面沉积物就越细。
盐沼植物(以海三棱藨草为例)消失的冬季(沉积物平均粒径为30.1±7.8μm),滩面沉积物粒径比植被覆盖的夏季(沉积物平均粒径为16.4±3.8μm)增大约1倍.分析认为,盐沼植物对沉积物粒径的细化作用归因于植物对水动力的衰减和直接黏附。
植物摩擦导致水动力衰减,促进细粒悬浮泥沙落淤,同时还抑制滩面侵蚀。
植物对细颗
粒泥沙的黏附作用也最终增加了细颗粒悬浮泥沙在滩面上的落淤。
【关键词】：湿地盐沼植物沉积动力过程潮间带长江口
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：U656.3
【目录】：中文摘要7-10Abstract10-151.绪论15-231.1研究意义15-161.2国内外研究现状评述16-211.3研究内容与技术路线21-232.研究区域23-282.1研究区域范围232.2长江河口动力因子23-252.3河口泥沙来源25-262.4河口悬沙浓度262.5河口潮间带湿地26-272.6崇明东滩盐沼和九段沙盐沼27-283.盐沼植物对水动力及悬沙浓度的影响28-393.1材料与方法29-323.2观测结果32-363.3讨论36-383.4本章小结38-394.盐沼植物对悬浮细颗粒泥沙的黏附作用39-534.1材料与方法39-404.2结果40-464.3讨论46-524.4本章小结52-535.盐沼植物对滩面冲淤过程的影响53-585.1野外观测53-555.2观测结果55-565.3讨论56-575.4本章小结57-586.盐沼植物对滩面沉积物粒径的影响58-696.1材料及方法58-606.2结果60-656.3讨论65-686.4本章小结68-697.结论69-717.1主要结论69-707.2本文的创新707.3今后有待深入研究的方面70-71附录1攻读博士学位期间完成学术论。