互花米草生境与滩涂围垦的响应——以海州湾顶区为例

江苏沿海为全国最大的互花米草人工盐沼区,面积达1.25×104hm₂以上。江苏滩涂围垦由来已久,随着条件较好的潮上带已大部分被围垦,自然盐沼日趋减少,互花米草已成为许多岸段的主要建群物种;同时,新围区的起围高程逐渐降低,围垦难度也在增加。互花米草具有强生命力、高生产力和扩张优势,其立地条件、生态位对滩面的动态变化、拟围区起围高程及围堤走向有着指示作用。以海州湾顶区为例,选择3个实测断面及1978-2003年8个时相的卫片,分析了海州湾顶区海岸动态变化及互花米草盐沼的扩展,得出该岸段稳定淤长,最大速率为20m/a,老海堤外高滩面积已超过300hm₂,高滩外互花米草分布宽带在200～1200m之间,已具备围垦的初步条件;根据互花米草生态位及平均高潮线,确定拟围区起围高程为2.84m。但是,围垦活动必须考虑到海州湾开敞型海湾的复杂性及其对临洪河口和排水闸的影响,并保证盐沼湿地的恢复能力。     

江苏王港海岸湿地的围垦现状及湿地资源可持续利用

海岸湿地是全球生物生产量最高的生态系统之一,具有极高的资源开发价值和环境调节功能。王港地区是江苏沿海盐沼湿地发育的典型地区之一,随着盐沼湿地围垦的进行,湿地面积减少,环境退化。为了实现盐沼湿地资源的可持续利用,必须改变盐沼湿地开发利用的方式,发展科学的、有利于生态环境健康发展的产业,如开辟科研基地保护区、发展花卉、草坪业、滩涂生态旅游业、建立盐沼林牧复合生态系统、实行盐沼湿地的综合管理等,同时,还要严格执行相关的法律法规。     

珠江三角洲近期海岸变迁与滩涂开发利用

应用"3S"技术,对珠江三角洲自1965至2003年38年间土地围垦增长速率和海岸线变化趋势作了定量分析和测算,分析了海岸变迁的成因及未来口门滩涂的演变.1965年以来的38年间,整个珠江三角洲围垦成陆面积为730.64km2,平均每年成陆面积19.23km2,围垦的典型地段分布于伶仃洋区、磨刀门区和黄茅海两岸.人类在海岸的各种工程活动加速了珠江三角洲的发育与演变,珠江三角洲海岸围垦呈越来越快的增长趋势,预计未来海岸滩涂还不断向海扩展.本文还对海岸滩涂资源的开发利用现状和存在问题进行了分析.新增的滩涂是珠江三角洲宝贵的土地后备资源,滩涂的开发利用正朝着多元化的方向发展,但人类活动产生的环境地质问题影响了沿海滩涂的可持续发展,应该从长远、科学的角度做好江河口综合治理工作.     

珠江三角洲近期海岸变迁与滩涂开发利用

应用"3S"技术,对珠江三角洲自1965至2003年38年间土地围垦增长速率和海岸线变化趋势作了定量分析和测算,分析了海岸变迁的成因及未来口门滩涂的演变.1965年以来的38年间,整个珠江三角洲围垦成陆面积为730.64km2,平均每年成陆面积19.23km2,围垦的典型地段分布于伶仃洋区、磨刀门区和黄茅海两岸.人类在海岸的各种工程活动加速了珠江三角洲的发育与演变,珠江三角洲海岸围垦呈越来越快的增长趋势,预计未来海岸滩涂还不断向海扩展.本文还对海岸滩涂资源的开发利用现状和存在问题进行了分析.新增的滩涂是珠江三角洲宝贵的土地后备资源,滩涂的开发利用正朝着多元化的方向发展,但人类活动产生的环境地质问题影响了沿海滩涂的可持续发展,应该从长远、科学的角度做好江河口综合治理工作.     

1980—2014年江苏滨海滩涂围垦演变特征及其驱动机制研究

本文基于1980年、1990年、2000年、2014年4期遥感影像,运用RS和GIS技术,对1980年以来江苏沿海滩围垦演变特征进行分析,并揭示其驱动机制。结果表明：时间层面,1980―1990年围垦规模和强度<1990―2000年<2000―2014年,2000年以后的围垦规模远超于前2个时段,沿海滩涂开发利用强度较高;空间层面,滩涂围垦区呈现明显的差异,围垦区主要集中分布在大丰、射阳、如东和响水等县,其余区县分布相对较少。滩涂围垦区土地利用变化类型逐步多样化,其中,养殖用地和耕地是滩涂演变的主要类型,且具有较为连续的变化特征;滩涂演变为建设用地的规模较少,且建设用地增长具有间歇性特征。自然地理条件、人口增长、经济发展和政策导向是江苏沿海滩涂围垦区及用地类型演变的重要驱动因素。     

江苏沿海围垦对辐射沙脊群非使用价值的影响

江苏辐射沙脊群是世界上最大的潮间带辐射状沙脊群,拥有丰富的生物资源和独特的自然景观资源。在江苏沿海大开发的背景下,围垦沿海滩涂迅速进入全面实施阶段,并规划在2020年前完成18104 hm2围填海工程,工程的实施将会使沙脊群生物量减少,生物多样性和自然景观的美学价值降低。本文通过问卷调查的方式量化了2011年沙脊群生物多样性保护和景观保护的支付意愿,利用非使用价值损失评估方法,计算围垦对自然景观的损失为64.07亿元,生物多样性价值损失为8.36~9.31亿元,得出围填海对景观价值的损失明显高于生物多样性价值的损失。同时将沙脊群非使用价值损失纳入沿海围垦的成本效益分析,得到益本比应小于1.50,低于《江苏沿海滩涂围垦开发规划研究报告》的结论(2.15),表明现行的围垦效益分析夸大了经济效益,忽略了生态资源耗损和退化所造成的损失,本文研究反映的围垦开发活动成本效益更趋合理。此研究结果可为江苏省实施海洋生态补偿标准提供依据,对江苏沿海开发和管理有一定的参考意义。     

基于多时相遥感影像的围填海动态监测与变化分析——以辽宁省部分沿海县市为例

本研究选取2016年天宫二号宽波段成像仪数据，联合1986、1996、2006年Landsat-5的历史遥感影像数据开展辽宁省部分沿海县市围填海变化监测，并分析湿地-围填海的转移关系。结果表明，1986~2016年，辽宁省部分沿海县市围填海面积持续增加，近10 a增加最多，面积为29499.73 hm2。围填海占用滩涂湿地面积各时期比较稳定，占用近海水域面积逐年上升，占用盐沼湿地面积逐年减少，围填海开发活动具有由陆地向近海转移的趋势。不同时期，湿地-围填海的转移关系有较大差异，进一步权衡不同转移类型的生态服务价值损失与经济价值增加的关系，对科学地进行围填海规划与实施具有指导意义。     

不同干扰强度对滩涂围垦区土壤颗粒组成的时空分异特征的影响

滩涂是陆地与海洋间重要的生态交错带以及生态系统之一,随着沿海地区经济的发展,滩涂围垦成为缓解区域土地利用压力的重要途径之一。论文通过对不同围垦年限以及不同人类干扰强度下土壤粒径分布（Particle Size Distribution）的时空差异研究,比较了自然演变和人类活动双重影响下,垦区环境的变化过程及影响因素。结果表明：1）在60 a的围垦过程中,在强烈、中度和无人类干扰强度下,土壤粒径分布均表现出在脱盐过程中随围垦年限增加而砂粒减少、粉粒和粘粒增加的过程,脱盐后砂粒的年均下降率可达0.72%;2）在无干扰强度下,土壤粒径分布反映出滩涂围垦和脱离海水影响的自然过程,而强烈和中度干扰强度则在此基础上反映出人为和自然干扰的综合效果;3）耕种方式、时间以及土壤侵蚀等因素均会对土壤粒径分布的变化强度造成影响而表现出显著的空间差异性;4）土壤粒径的时空分布可以综合反映出滩涂围垦区的环境特点,对指导垦区内土地资源的合理开发利用具有重要意义。在长期的围垦过程中,不同的开发利用时间及区位表现出了不同的关键影响因素,使垦区内土地利用格局和资源配置仍存在诸多不合理之处,随之带来相应的环境问题必须引起重视,为未来滩涂围垦区的合理规划提供理论依据。     

沿海滩涂围垦生态补偿标准构建——基于能值拓展模型衡量的生态外溢价值

论文综合利用能值分析法、生态足迹法等生态经济学方法,结合Shannon-Wiener指数和生态消费系数构建了沿海滩涂围垦生态补偿能值拓展模型以测算滩涂在各时期的生态外溢价值,并以生态外溢价值改变量作为滩涂围垦生态损害的衡量标准,且以此为生态补偿依据,在生态价值系数调整法的基础上建立了沿海滩涂围垦生态补偿标准。最后以杭州湾新区为例,测算了该区域滩涂围垦过程中各年份生态补偿标准,结果显示,2000—2015年,该区域生态补偿标准从2000年0美元/m²平缓递增到2015年0.05美元/m²。此研究表明,能值拓展模型能有效弥补传统的基于生态服务价值模型的一些不足,使评估标准相对客观化,评估结果动态化和体现对补偿主客体双方意愿的尊重。     

江苏海岸带滩涂围垦区土地利用类型变化研究——以江苏省如东县为例

滩涂围垦与开发是海岸带地区特有的土地利用模式,揭示新中国成立以来滩涂已开发围垦区土地利用类型结构能够为该地区未来土地利用与规划提供一个标尺。论文以江苏省如东县为例,从土地利用类型结构与土地利用类型综合指数两部分探讨新中国成立以来不同围垦年限滩涂围垦区土地利用类型结构变化特征,揭示土地利用变化过程,对该地区土地可持续利用具有重要意义。结果表明：新中国成立以来,如东县不同年限围垦区土地利用类型变化存在阶段性特征。从围垦时间序列来看,农用地占比在30 a 围垦区最高,其变化呈现“S”型特征;建设用地呈现间歇性增长,周期为20 a,其中村庄用地在围垦10 a 逐步出现;未利用地一直下降,在40 a 围垦区保持稳定,主要类型为河流用地。滩涂围垦区土地利用强度在30 a 围垦区达到最高,呈现“S”型变化特征。土地利用多样性指数在30 a 围垦区达到最高值,呈现倒“U”型特征。滩涂围垦区土地利用类型演变存在三个阶段。江苏省沿海滩涂淤长为滩涂围垦奠定了自然基础条件,围垦初期,受到盐分的限制,只有耐盐植物和改良作物能够在滩涂土壤上生存,随着土壤不断脱盐,滩涂围垦区土地利用类型逐步多样化,在未来滩涂资源开发利用过程中,需要重点开展滨海盐土的开发复垦工作,严格审批新增建设用地,积极保护自然生态环境,实现沿海滩涂地区可持续发展。     

2010—2020年中国沿海主要海湾形态变化特征

为揭示近期中国沿海主要海湾形态的变化特征,基于Landsat影像提取2010年、2015年和2020年中国沿海主要海湾的空间信息,以海湾岸线类型结构、岸线开发利用程度、海湾面积、海湾形状和平面重心位移作为评价指标,分析2010—2020年中国沿海主要海湾的形态变化特征。结果表明：（1）近10年间中国沿海主要海湾岸线长度及结构变化显著,自然岸线长度和保有率下降;（2）海湾岸线开发利用程度上升,但上升速度开始放缓,大多数海湾属于中等开发程度;（3）海湾面积持续萎缩,但萎缩速度放缓,渤海海区海湾的面积萎缩幅度最大且速度最快;（4）海湾形状的变化趋势存在南北差异,北方趋于复杂,南方趋于简单,总体则趋于简单;（5）海湾平面重心在2015年后趋于稳定,位移距离减小,位移速度放缓。总的来说,海湾形态变化的主导因素是以围填海为主的人类活动,国家层面近年来实施的围填海管控政策和措施已在海湾形态变化方面初步显现成效。研究认为,应对中国沿海的海湾进行基本功能定位和划分,实施精细化分类管理,促进海湾区域“三生空间”布局优化。     

苏北潮滩湿地不同生态带有机质来源辨析与定量估算

对苏北潮滩湿地表层沉积物以及不同生态带柱状沉积物与植被中的TOC、TN、C/N、δ¹³C和δ¹⁵N的含量进行分析,并通过不同的指标进行相互验证,探讨各测量指标的分布规律,分析不同生态带植被和沉积物间的生物地球化学作用,定量估算不同生态带有机物的来源,对比不同生态带及其植被在苏北潮滩湿地有机质富集中的作用.结果表明:TOC、TN、C/N和δ¹³C都表现出了比较明显的地带性分布特征;光滩以及光滩和互花米草过渡带内的有机质来源以海源为主,互花米草滩以陆源为主,盐蒿滩也以海源为主,互花米草对生态系统内的有机质有着重要的贡献;研究区互花米草滩、盐蒿滩和芦苇地内,每年新增的TOC、有机质和TN分别达到了6 451t、16 595t和536t;互花米草滩对TOC、有机质和TN的富集量要远大于其它几个带,在整个潮滩湿地生态系统的物质循环和交换中也发挥着不可替代的作用.     

MM5/CALMET模式系统在风能资源评估中的应用

论文建立了一个适用于区域性风能资源评估的数值模式系统,该系统由中尺度气象模式MM5和微尺度模块Calm et以及风能资源参数计算模块组成。运用该模式系统分别对代表我国沿海风能丰富区的江苏省沿海地区和复杂地形条件下的北部风能丰富区的甘肃省酒泉地区的风能资源进行1 km×1 km高分辨率的逐时模拟,并通过与模拟范围内测风塔观测资料的对比检验该模式系统对我国不同地形条件下的风能资源评估能力。对比结果表明该模式系统可以很好地模拟出这两个地区的风能资源分布情形,不仅各测风塔处的年平均风速模拟值与实测值较为接近,风向频率和风功率密度方向频率也与观测值较为吻合。总体来看,该模式系统对甘肃省酒泉地区的模拟值与实测值的对比结果要优于江苏省沿海地区的对比结果。因此,该模式系统可以用来对我国不同地形条件下的风能资源进行高分辨率的评估。同时通过分析这两个地区70 m高度处的年平均风速、年平均风功率密度、年有效小时数、年发电量的水平分布结果发现,江苏省沿海地区海面上风能资源比陆上沿岸区域丰富,且风能资源沿海岸线往南逐步增加;甘肃省酒泉地区中部的盆地区域由于受南北高山形成狭管效应的作用,风能资源非常丰富。     

围填海生态干扰度综合评价方法研究:以辽宁省为例

围填海作为改变海域自然属性的开发活动,其实施过程伴随着较强的生态环境干扰。面对围填海持续活跃和生态环境约束日益趋紧的双重压力,科学识别围填海活动的生态干扰度,对有效实施海域资源环境监管具有重要意义。在构建围填海活动干扰强度和区域生态敏感度定量评估指数模型的基础上,建立围填海生态干扰度综合评价模型,并以2016年辽宁省新增围填海为例,对围填海活动生态干扰度和空间分布特征进行分析。结果显示:辽宁省新增围填海生态干扰度区域差异显著,生态干扰度指数在0到2.35之间,高度干扰类型的围填海有8个,分布在锦州南部沿岸、大连西部金州湾、大连东部沿岸和丹东沿岸;中度干扰类型的围填海13个,在锦州、盘锦和大连沿海均有分布。评价方法能够有效地对围填海活动的生态干扰度进行定量评估,可为围填海活动的监督管理实施提供技术支持。     

近30余年辽河口海岸线遥感变迁分析

利用1979年、1990年、2000年和2013年4个时相的Landsat遥感影像,开展了30余年辽河口海岸线遥感变迁分析研究.结果表明:(1)1979~2013年间,辽河口岸线不断向海推进,海岸线长度总体呈增加趋势,目前岸线长度为298 km,较1979年增加了63 km,陆域面积增加了410 km2;(2)辽河口自然岸线中的淤泥质岸线减少显著,近70%的淤泥质岸线转化为港口、盐田和养殖围堤岸线;1979~1990年间淤泥质岸线主要转化为了盐田和养殖围堤岸线,进入新世纪因盘锦港的建设,使得盐田围堤岸线转化为了港口岸线;(3)1979~1990年、1990~2000年、2000~2013年3个时段辽河口岸线变迁速率分别为94.2 m/a、52.1 m/a、81.0 m/a,尤其二界沟镇在1990~2000年间,因盐田建设导致海岸线迅速向海推进,海岸线变迁速率达到了1200 m/a;(4)辽河河流入海口门和河道也发生了较大变化,由于大规模的养殖开发和盐田建设围海导致双台子河入海口门变窄,而大辽河入海口门由于盐田和港口建设导致河口变窄;双台子河道和大辽河道主要由于泥沙淤积和养殖围填,也导致了河道局部变窄.     

天津滨海新区围海造地的生态环境影响分析

选择具有重要典型意义的环渤海城市快速扩张地区渤海湾西岸天津滨海新区段为例,从宏观的景观格局变化与时空演变,微观尺度上的近海生态环境变化方面分析了天津滨海新区围海造地的生态环境影响。结果显示:(1)随着天津滨海新区2006年纳入国家发展战略以及总体规划的实施,围海造地面积从2004年的52.32 km2迅速增加2010年的312.78km2,规划到2020年将增加到425.94 km2,人工岸线从41.16 km增加到217.79 km,造成景观自然性急剧下降,人类对近海的干扰强度过大。(2)对纳潮量造成影响,经过围海造地,天津滨海新区段纳潮量减少了13.7%,纳潮量的减少进一步影响了污染物的稀释与扩散。(3)海洋生态功能受到影响2,010年渤海湾天津滨海新区段的近海生态服务价值将下降18%。     

Analyzing and quantitatively evaluating the organic matter source at different ecologic zones of tidal salt marsh,North Jiangsu Province, China

In order to explore the effect of different ecological zones and their above plants in the organic matter cycling of the whole tidal salt marsh, indicators such as total organic carbon (TOC), total nitrogen (TN), C/N ratio, δ¹³C and δ¹⁵N of surface, core sediments, and plants of tidal salt marshes in North Jiangsu Province are analyzed. Subsequently, distribution regularities of these measurement indicators are discussed, and the biogeochemistry processes between sediments and plants are also analyzed. Lastly, the organic matter sources of different ecologic zones in tidal salt marsh are evaluated, and the organic matter accumulations in different ecologic zones induced by their plants are also compared. These results indicate that TOC, TN, C/N ratio and δ¹³C showed obvious zonal distribution. The organic matter sources are dominated by marine input in the silt flat, artemisia schrenkiana flat, and the transition zone between silt and spartina alterniflora flat, and are controlled by terrigenous input in spartina alterniflora flat. Spartina alterniflora plays an important role in the accumulation of organic matter in the whole tidal salt marshes ecosystem. In the study area, the annually increased TOC, organic matter and TN in the spartina alterniflora, artemisia schrenkiana and reed flats reach 6,451, 12,043 and 536 t, respectively. The amount of TOC, organic matter and TN accumulated in the spartina alterniflora flat is more than that in other ecological zones, which shows that the spartina alterniflora flat exert a non-replaceable effect on the material cycle and exchange in the whole tidal salt marshes ecosystem. __________ Translated from Environmental Science, 2005, 26(6): 51–56 [译自: 环境科学]