辽河三角洲滨海湿地生态系统CO2释放机制

二氧化碳(CO2)是滨海湿地生态系统主要释放的温室气体,对其释放机制的研究是碳循环研究的重要内容。利用LI-8100A土壤呼吸速率检测系统,应用封闭系统的动态气室法,通过2012年5月对辽河三角洲光滩、翅碱蓬(Suaeda salsa)和芦苇(Phragmites australis)2种典型植被湿地类型的系统呼吸通量及其不同实验处理后的呼吸通量研究,探讨在这一季节条件下湿地生态系统的CO2释放途径与机制。研究表明,芦苇湿地呼吸通量高于翅碱蓬湿地,且站立植物的呼吸量的贡献在翅碱蓬湿地仅占24%,在芦苇湿地占40%。特别地,当湿地植物被移除后,湿地系统所产生的CO2通量会显著增高,由此揭示了滨海湿地植物一旦被破坏,其生态系统在短时间内会向大气释放大量的CO2。     

辽河三角洲滨海湿地水域初级生产力研究进展

滨海湿地位于海洋与陆地生态系统的交错过渡带,具有极高的生产力和光合固碳效率,是海岸带蓝色碳汇的重要组成部分。滨海湿地生产力不仅由芦苇、翅碱蓬、红树林等陆上植被提供,水体中浮游植物的光合固碳也是提供初级生产力的重要途径。以往较多的调查和研究集中在陆上植被,而对于滨海湿地水域浮游植物和底栖微藻的报道较少。近年来随着各国政府和学者对二氧化碳排放和气候变化的关注,滨海湿地多圈层生态系统的碳循环和碳汇过程成为研究热点,而湿地水域生产力和光合固碳过程作为多圈层碳循环中重要的一个环节亦应受到足够的重视。以中国北方典型的盐沼湿地区域——辽河三角洲滨海湿地为案例,对湿地水域生产力研究进展进行综述,并对其影响因素进行讨论,以期为国家碳循环与碳中和目标调查提供参考资料。     

基于PSR模型的滨海湿地生态系统健康评价——以辽河三角洲滨海湿地为例

以PSR评价模型为基础,选取人口、经济、环境、资源开发、政策法规和管理决策等指标,诊断和评估滨海湿地生态系统在湿地开发和环境污染等一系列人类活动干扰下的健康现状,将健康等级分为优、良好、一般、较差和极差等5级.结果表明,辽河三角洲滨海湿地生态系统健康状态一般,由于过度的围垦开发,自然湿地面积在1988～2007年间减少了11 072 hm2,其中,碱蓬湿地减少了75%(2 440 hm2),而水产养殖场增加了182%(9 359 hm2).流域及沿岸的工农业排污致使评价区域内水体污染较严重,COD、TIN、活性磷酸盐和Pb的含量分别达到3.06 mg/dm3、795.45、44.01和6.46μg/dm3,普遍为四类或劣四类水质.环境的恶化,导致碱蓬、芦苇湿地面积萎缩,鸟类种类和数量不断减少,底栖生物多样性降低.并据此提出了辽河三角洲滨海湿地的管理与保护措施.     

辽河三角洲地区海平面上升趋势及其影响评估

根据潮位资料分析,辽河三角洲平原和辽东湾东岸近四五十年来相对海平面处于上升趋势,从70年代以来平均每年上升量为5mm左右.考虑到辽河三角洲平原地面下沉以及全球性海平面将加速上升,预计下个世纪内,辽河三角洲平原相对海平面上升的速率将达到8-10mm/a,到2050年相对海平面上升量将达到40～55cm.利用遥感和地理信息系统,对不同的海平面上升量将造成的土地淹没损失进行了预测.如不加防护,相对海平面上升0.5m时,将淹没近4000km2,包括整个营口市区和半个盘锦市区;上升1.0m时,将淹没5000km2.对海平面上升将造成海岸侵蚀、风暴潮和洪涝等灾害加剧等影响也进行了分析.     

辽河三角洲海岸带环境地质与调查研究

海岸带处于陆地和海洋的结合部,既是海陆相互作用最为活跃的地带,又是社会经济活动最发达、人类活动对环境影响最严重的地区,同时也是自然生态环境相对脆弱的地区。辽河三角洲地区区位优势独特,土地后备资源丰富,战略地位重要,但存在许多环境地质问题。近期辽河三角洲的调查研究工作始于20世纪60年代,除了个别与矿产开发有关的详细研究,大多研究是小比列尺的区域性的调查工作,同时也缺乏系统、全面、完整的调查资料,难以满足现在社会的发展需要。针对辽河三角洲生态环境保护与沿海经济带开发建设的需求,在全面分析存在的环境地质问题和社会经济需求的基础上,为辽河三角洲海岸带调查任务指出新方向。     

莱州湾南岸滨海湿地的退化及其生态恢复和重建对策

受气候变化，河流断流，海洋灾害，污染，围垦，海水入侵，盐业、养殖业的发展，过度捕捞，过度开发利用水资源，不合理的工程建设等因素的影响，近30多年来莱州湾南岸滨海湿地呈现明显的退化趋势。如自然湿地面积减小、植被退化、人工湿地面积扩大、湿地生物多样性受损、渔业资源衰退等。作者针对导致湿地退化的原因提出了减轻海洋灾害、合理发展盐业和渔业生产、严格控制污染物入海、恢复湿地水文条件以满足湿地生态需水、建设人工芦苇湿地等退化湿地的生态恢复和重建对策。     

滨海湿地生态修复若干问题探讨

滨海湿地是地球上生产力最高、生物多样性最丰富的生态系统之一,然而由于强烈的人为活动,滨海湿地遭到严重破坏甚至丧失。滨海湿地退化是世界各国普遍面临的问题,退化滨海湿地生态系统的修复也已成为国际上生态学研究的热点。本文在分析国内外研究进展的基础上,从生态退化诊断、修复目标、修复措施、修复监测、修复成效评估等几个关键问题对滨海湿地生态修复进行了探讨。滨海湿地生态退化诊断主要采用参照系统对比法,即选取退化生态系统干扰前、邻近未受干扰或干扰小、或参考多方面资料而构造的假设生态系统等作为参照进行对比;生态修复最终目标不是简单地恢复生态系统的结构和功能,更重要的是建立一个能自我维持、自我调控或在较少人为辅助下能健康运行的滨海湿地生态系统;生态修复途径包括自然恢复、人工促进生态修复和生态重建,只有在自然恢复不能实现的情况下,才考虑采取人工促进生态修复或生态重建;生态修复监测参数包括结构参数和功能参数,监测覆盖施工前、施工期和施工后全过程;滨海湿地生态修复成效评估需同时考虑生态结构、生态功能及生态服务。目前,我国滨海湿地生态修复尚存在退化机制及恢复机理认识不足;滨海湿地生态修复技术储备不足,关键技术不能满足需求;修复的区域空间尺度较小,系统性和完整性不足,缺乏国家和区域生态修复规划;滨海湿地生态修复后期管理、监测、成效评估不足。为此建议:①注重滨海湿地恢复生态学的基础理论研究;②强调滨海湿地生态修复的系统性、综合性和完整性,推动整体规划、区域统筹、系统修复;③加强典型滨海湿地的生态修复关键技术研发,如红树林生态系统功能恢复和提升技术,海草、盐沼植物等种苗人工繁殖和种植技术,珊瑚有性繁殖技术和珊瑚礁生态系统功能恢复技术等;④注重滨海湿地生态修复的后期管理及公众参与。     

现代辽河三角洲潮流沉积

运用钻探和浅地层探测等获得的最新调查资料,对全新世以来辽河三角洲潮流沉积进行了研究。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黏土质粉砂和粉砂质黏土,以悬浮组分为主。全新世以来至1896年,研究区为古辽河与古大凌河、绕阳河复合三角洲之间的小海湾。1896年双台子河分洪以后,盖州滩等潮滩形成并快速发育,1969年建闸后,入海径流量不断减小,潮道趋于淤积充填。     

滨海湿地生态保护及修复研究进展

近年来滨海湿地生态修复工作逐渐得到国内外专家学者的重视,滨海湿地生态修复是提升滨海湿地生态系统功能以及提高滨海湿地可持续开发利用的重要手段。文章综述了滨海湿地保护区建设、红线划定及滨海湿地开发管理等相关的研究现状,以及目前滨海湿地生境和生物修复主要的技术方法和手段。并根据目前滨海湿地保护工作存在的问题与不足进行讨论,提出以下4个管理意见：推进滨海湿地保护区及红线划定标准和技术指南的制定;严格管理自然岸线的开发利用,优化利用岸线;拓宽修复资金的来源;加强对滨海湿地修复的理论研究。     

基于目标框架法的辽河口湿地生态脆弱性评估

河口滨海湿地生态服务功能突出,生境脆弱易损,研究其生态脆弱性对滨海湿地生态环境保护与管理具有重要意义。本文以辽河口滨海湿地为例,基于“干扰-敏感-恢复”评估框架,选取17个指标,构建滨海湿地生态脆弱性评价指标体系,以GIS技术为支撑,综合运用插值法、综合指数法,探究辽河口滨海湿地生态脆弱性空间分布特征,分析生态脆弱性变化的影响因素。结果表明:入海河口污染、河口地区人类开发活动和自然淤涨对河口滨海湿地生态脆弱性的影响较为突出;2014年辽河口滨海湿地生态脆弱性总体态势良好,区域生态脆弱性指数为1.67,整体处于不脆弱状态;空间上,辽河口滨海湿地生态脆弱性表现为中部高于四周,由入海河口向外逐步减弱的格局特征。     

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。     

盐城海岸带湿地土地覆盖变化及其生态效应研究

依据1992、2002和2008年3期Land sat遥感影像数据的对比分析,结合野外取样调查,对盐城海岸带湿地土地覆盖变化及其生态效应进行分析研究.结果表明:在自然因素和人类活动共同干扰下,海岸带湿地土地覆盖发生了显著的变化,自然湿地大量减少,互花米草的入侵改变了盐沼植物群落的演替特征;互花米草入侵以及盐沼植物群落的...     

江苏盐城大丰滨海湿地表层沉积物重金属空间分布特征及潜在生态风险评价

对江苏盐城大丰滨海湿地表层沉积物重金属含量变化区域分布特征进行了分析,结果表明,江苏盐城大丰表层沉积物Hg、Cd、As、Cu、Pb、Cr和Zn的均值分别为0.05、0.25、7.21、25.5、20.3、67.79和68.09 mg/kg,滩涂湿地均值高于人工湿地,滩涂湿地大丰港一期码头附近的JST-02的各项重金属含量最高,呈明显的点源污染的特征。重金属区域分布与粒度正相关,黏土含量对重金属的富集和分布起到一定控制作用。单因子污染指数结果表明,研究区表层沉积物7种重金属元素的单因子污染指数均值由大到小依次为Cd＞Cr＞Cu＞Zn＞Pb＞As＞Hg,其中Cd的均值最大为1.57,为研究区主要污染元素;综合潜在生态风险指数变化范围为15.7~184.91,均值为27.41,滩涂湿地潜在生态风险高于人工湿地;潜在生态风险参数由大到小顺序为Hg＞Cd＞As＞Cu＞Pb＞Cr＞Zn。Hg和Cd为主要潜在生态风险因子。整个区域具有较低的潜在生态风险,尚未达到环境污染程度,但局部区域单个污染物浓度较高。     

辽河三角洲地区ZK2孔晚更新世晚期以来的碎屑矿物及其物源

对辽河三角洲地区ZK2孔(孔深0~32 m)的92个沉积物样品中碎屑矿物进行鉴定和统计分析,结果显示:所有样品中轻矿物质量百分含量均超过95%,以石英和长石为主;重矿物质量百分平均含量仅为0.82%,以普通角闪石、绿帘石、阳起石、石榴子石、赤-褐铁矿和自生黄铁矿等为主。轻矿物组合和含量在地层中变化相对稳定,而重矿物组合和含量则在地层中变化显著。以所有重矿物各自百分含量为变量,利用Tilia软件进行有序聚类,自下而上可以划分出4个不同的重矿物组合带,这些组合带分别大致对应河道、湖沼、潮坪-浅海、三角洲4个沉积相环境。研究表明:不同组合带中各重矿物百分含量的变化与沉积环境紧密相关,其中沉积环境中水动力条件和离河口的远近,是控制重矿物中稳定矿物特别是金属矿物变化的主导因素。ZK2孔自晚更新世晚期以来沉积物源没有发生明显的变化,其主要物源来自辽河,其次为大辽河。     

辽河三角洲晚更新世以来的地层层序及沉积环境变迁

通过分析辽河三角洲获取的长41.4 m的ZK2孔岩心的岩性、粒度、有孔虫丰度及分子标志物等资料的基础上,结合精确的测年数据、海面变化等资料,并与其他钻孔资料分析对比,构建了辽河三角洲晚更新世33 ka BP以来的年代地层框架,将ZK2孔自下而上划分为U1-U4这4个沉积相段：U1为河道相,U2为河漫滩相,U3为海相(全新世海侵)和U4为上三角洲平原相。U3段的海相沉积自下而上又可进一步分为U31、U32、U33、U34、U35 5个沉积层,分别对应了河口湾相、浅海相、前三角洲相、三角洲前缘相、下三角洲平原相(潮坪相)。沉积物的粒度、有孔虫及生物标志物BIT等指标在不同沉积环境中出现了较为明显的变化,且变化趋势相似,揭示了辽河三角洲晚更新世33 ka BP以来的海平面变化的沉积历史,其中U3段沉积物(15.75~2.65 m)沉积连续,地层完整,测年数据可靠,较完整地反映了辽河三角洲9 100 cal.a BP以来全新世海侵期的沉积历史。     

黄河三角洲滨海湿地损失和退化的自然因素

黄河三角洲滨海湿地的损失和功能退化是对环境变化的响应,主要受自然因素控制。黄河入海水沙是形成滨海湿地的物质基础。自20世纪70年代以来黄河水沙减少,新生湿地的形成速率变小;波浪、潮汐、风暴潮、地面下沉和海平面上升等因素导致了滨海湿地的损失,湿地的面积呈减小趋势。由于淡水资源的短缺导致滨海湿地土壤严重的盐碱化和干旱灾害,限制了湿地植被的发育,湿地功能退化。黄河冲淡水的减弱甚至消失,导致滨海湿地海水的盐度升高,温度降低,物理环境平衡遭到破坏,生物多样性明显降低。     

盐城海岸带湿地景观格局变化研究

利用4个时相的陆地卫星遥感影像及相关资料,在遥感和地理信息系统技术支持下,对盐城国家级自然保护区的核心区和缓冲区进行了景观格局分析。结果表明,从1988~2002年,淤泥质滩涂面积增长了13.33%;分形维数从1.0991上升到1.1166,蔓延度指数从76.4426下降到53.1142,表明研究区形状趋于规则,人为干扰程度增大,景观有破碎有上升的趋势,该边缘生境异质性在逐步增强;人类对滩涂的影响增加,逐渐成为影响该生态系统的主要力量。