上海市滩涂湿地生态系统健康评价及成因分析

上海沿江沿海地区是我国重要的滩涂湿地分布区，其滩涂湿地生态系统健康对上海乃至长三角地区的生态安全具有重要意义。基于“压力-状态-响应（PSR）”模型，构建了上海市滩涂湿地生态系统健康评价指标体系，采用熵权综合评价法对研究区域生态系统健康状况进行评价，并设定了相应的健康评价分级标准。结果表明：杭州湾北沿边滩、南汇边滩、浦东边滩、宝山边滩、长兴岛周缘边滩、横沙岛周缘边滩、崇明南滩、崇明北滩均处于亚健康状态；崇明西滩处于较健康状态；而崇明东滩和九段沙湿地处于健康状态。过度围垦、环境污染、互花米草（Spartina alterniflora Loisel）〖JP2〗入侵等胁迫因子是上海市滩涂湿地面临的主要压力。在多重胁迫因子作用下，近30 a〖JP〗来上海滩涂湿地面积锐减，生态系统结构改变，生态功能退化。应重点控制滩涂开发强度，减少污染物排放，并加强对上海市滩涂湿地尤其是大陆边滩的保护，以维护湿地生态系统健康，保障区域生态安全     

互花米草入侵对长江河口湿地土壤理化性质的影响

为了探讨互花米草入侵对长江河口湿地土壤理化性质的影响,在长江口崇明东滩湿地设置了两条样线,利用配对试验设计,高潮滩为互花米草和芦苇群落配对样线,低潮滩为互花米草和海三棱藨草群落配对样线。结果表明,互花米草入侵对东滩湿地高潮滩和低潮滩的土壤温度和p H均无显著影响,且所有群落土壤p H值均在8.0以上。在高潮滩,与芦苇群落相比,互花米草入侵显著降低了土壤盐度、硫酸盐和Fe(III)/Fe(II)比率,而在低潮滩,与海三棱藨草群落相比,互花米草入侵对土壤盐度和硫酸盐无显著影响,但显著增加了土壤Fe(III)/Fe(II)比率。无论是高潮滩,还是低潮滩,与土著植物群落相比,互花米草入侵均显著增加了植物生物量,增加了土壤有机碳和微生物碳含量,而对占土壤总碳60%以上的无机碳含量无显著影响。互花米草入侵可以显著影响长江河口湿地部分土壤理化性质,且对不同潮位的部分土壤理化性质的影响有明显分异,进而可能会对长江河口湿地的生物地球化学过程及生态系统的结构和功能产生重要影响。     

崇明东滩沿海湿地生态系统健康评价

以生态系统健康及压力-状态-响应（PSR）模型作为研究方法，根据沿海湿地生态系统的特点，建立一套沿海湿地生态系统适用的健康评价指标体系。以现有研究数据和统计资料为基础，对长江口崇明东滩湿地进行单因子和综合评价，分别计算其健康度、压力综合指数和响应综合指数。揭示崇明东滩湿地的生态系统健康状况以及形成原因，并提出保护对策和可持续利用的相关建议。研究结果表明：①崇明东滩湿地生态系统的健康度、压力综合指数和响应综合指数分别为0．72、0．64和0．79，总体上仍处于一个较为健康的状态；②崇明东滩湿地生态系统目前的主要压力并不直接来源于土地围垦，而是来源于水环境污染和外来生物入侵。     

基于遥感的上海崇明东滩湿地典型植被净初级生产力估算

湿地是具有丰富的生物多样性和较高生产力的生态系统，在全球碳循环中占有重要地位。湿地植被净初级生产力（NPP）是衡量湿地生态系统健康状况的重要指标。以上海崇明东滩湿地3种典型植被--芦苇、海三棱藨草、互花米草为研究对象，结合实地调查、实验室测定和遥感技术进行湿地植被净初级生产力估算研究。首先，设置湿地3种典型植被样方，测量植被鲜重、高度、密度、盖度和叶面积指数（LAI）等反映植被生物学特性的特征参数，按不同植被类型分别建立基于LAI的样方NPP回归模型；其次，利用一景相近时相的SPOT5影像，经过几何纠正和辐射定标后，采用面向对象分类方法对影像分类，同时，计算出能较好地反映植被特征和消除土壤背景影响的修正土壤调节植被指数（MSAVI），建立了基于MSAVI的3种典型植被LAI遥感估测模型；最后，分别根据样方3种典型植被的NPP估测模型以及LAI遥感估测模型，进行尺度化转换，估算出崇明东滩湿地典型植被净初级生产力。模型简单可行，精度较高，可为快速定量评估湿地植被碳贡献及碳储量提供依据     

潮汐循环影响下上覆水环境因子和氮营养盐的变化及其相关关系

潮汐循环对水体理化特征的短期影响是潮汐河口各种理化参数变化的一个重要原因。通过崇明东旺沙堤外低潮滩和东海农场低潮滩采样及环境因子分析，发现崇明东滩各环境因子之间（除浊度外）相关性较好，均呈宽 “U”型变化；东海农场各环境因子之间相关性较差，变化不一致，且盐度、电导率变化与崇明东滩变化相反；受潮汐循环影响，崇明东滩涨潮初期各形态氮有明显释放过程，而东海农场的近底层水体在涨潮初期NH4+ N急剧下降，NOX- N缓慢下降；无论是在崇明东滩还是在东海农场，营养盐浓度受环境因子的共同影响，整个潮汐循环过程中总无机氮（TIN）与盐度呈显著线性负相关，这与整个长江口近岸水体的营养盐负荷相一致，长江上游淡水带来的高负荷营养盐流经河口进入海洋。     

长江口滩涂地形冲淤分析研究

为获得长江口滩涂地形的冲淤演变规律，运用GIS的数据处理与空间分析功能，提出了基于分区的冲淤量时间序列分析、冲淤量与上游来沙量相关分析、沙洲质心推移分析、典型断面分析的滩涂地形综合分析方法，即以滩涂分区和江心沙洲为对象、分时段定量研究冲淤变化的方法。在对全系列实测滩涂地形资料逐年分析的基础上，对长江口滩涂地形进行分区域的冲淤分析，并选取1991、2001和2008年3个代表年份，研究了长江南支上段主要沙洲地形演变规律。总体上，崇明东滩、长江南支、长江南港、长江北港、南汇东滩、九段沙近期冲刷大于淤积，而崇明北沿、横沙东滩以淤积为主，长江南支冲刷作用明显，江心沙洲往东南方向推移，分析表明长江入海泥沙年输移量以及年均含沙量变化是造成长江口江心沙洲冲淤演变的重要因素之一。     

基于遥感信息的二十年来上海市滩涂湿地时空动态分析

上海地区滩涂湿地是我国重要的湿地，含有丰富的生态价值。近年来，滩涂湿地受到了自然因素和人类活动的强烈影响，滩涂资源锐减，进一步影响了其生态系统的结构与功能。使用Landsat TM/ETM+遥感卫星数据，并结合大量的地面调查，对上海地区滩涂湿地近20余a的时空动态进行了探讨。结果显示：上海地区滩涂资源丰富，1 m等高线以上滩涂湿地面积33075 km2，主要分布在大陆边滩、长江口岛屿及江心沙洲等处；滩涂湿地淤涨快速，以年均100～300 m的速率不断向海延伸；滩涂湿地圈围强度较大，近20余a累积圈围滩涂65354 km2，严重影响滩涂资源及其生态环境。研究表明，人类活动是影响上海地区滩涂湿地变化的首要问题，为此，应遵循滩涂湿地的自然演变规律，同时加强协调管理，控制圈围，保护与合理利用滩涂资源     

海岸带典型盐沼植被消浪功能观测研究

河口海岸带盐沼植被的消浪护岸功能一直备受国内外学者关注。以长江河口地区海岸带盐沼植被为研究对象，在长江口崇明岛东滩、北八滧和东南部区域设置6条样带，每条样带布设3个测点，测点位置依据“光滩与盐沼交界-盐沼-盐沼”的模式布设，利用波潮仪、Trimble R8卫星接收机等仪器开展野外波浪数据、地形坡度、植被生长状况等综合测量，分析不同盐沼植被的消浪功能。研究结果表明：(1)自然状态下，典型盐沼植被，距海同等距离下的消浪强弱关系为互花米草＞芦苇＞海三棱藨草。波浪经过30 m宽的互花米草时，有效波高衰减80%，波能衰减90%；同样衰减80%的有效波高，则需要经过40 m宽的芦苇，或185 m的海三棱藨草区域。（2）植被消浪护岸功能受植被生长特征、空间分布、植被密度、坡度、土壤特性等多重要素影响，但植被密度是影响植被消浪护岸功能的主要因素，波浪在海三棱藨草区的衰减规律为多项式函数关系，在互花米草区域呈现为指数函数关系，在芦苇区呈现对数函数趋势。 关键词： 盐沼植被；生态功能；消浪护岸；波浪衰减；长江口     

上海崇明东滩人工湿地冬春季水鸟的生境因子分析

为了解围垦后不同土地利用方式对水鸟的影响,于2011年11月~2012年5月对上海市崇明东滩湿地公园、北八滧鱼塘、98大堤内抛荒鱼塘、以及捕鱼港互花米草控制示范区的芦苇塘4类人工湿地开展水鸟调查,在冬季共统计到水鸟20 050只,隶属于5目9科34种,春季共统计到水鸟5 080只,隶属于6目7科47种。方差分析表明,冬、春季4类人工湿地水鸟种类、密度、多样性均有显著差异。运用相关分析对水鸟种类、密度、物种多样性、均匀性指数等群落特征及调查样方内明水面面积、平均水位、人为干扰、裸露浅滩面积、植被面积等环境因子进行水鸟生境因子选择分析,结果表明,冬季水鸟种类、多样性与明水面面积呈极显著正相关,水鸟种类与植被面积呈极显著负相关;春季种类、密度、多样性都与裸露浅滩面积呈极显著正相关。崇明东滩人工湿地在水鸟保育中起到了重要的作用,根据不同水鸟对生境因子的要求,冬季应保持较大的明水面面积和一定的水深,为雁鸭类建立合适的栖息地。春季应保持一定的裸露浅滩面积,为鸻鹬类提供良好的避难所。因此,水位调控成为崇明东滩人工湿地自然保育的重要手段     

长江口南支岛屿沙洲湿地陆向发育过程中表层沉积物有机碳变化

通过对白茆沙、扁担沙、中央沙、九段沙和崇明岛等长江口南支湿地表层沉积物有机碳含量的测定，研究河口岛屿沙洲湿地陆向发育过程中表层沉积物有机碳变化。结果得出：长江口南支岛屿沙洲湿地陆向发育过程中，表层沉积物有机碳含量逐步增加。处在发育前期的岛屿沙洲湿地，表层沉积物有机碳含量低，如白茆沙仅1057%，随着岛屿沙洲的发育，表层沉积物有机碳含量逐渐升高，如发育较为成熟的崇明东滩湿地达3176%；另外，从高程较低的光滩到发育较为成熟的芦苇带，表层沉积物有机碳含量也逐渐增加，其中芦苇带的含量最高（3004%），海三棱藨草带次之（1812%），光滩较低（1436%）；再者，随着岛屿沙洲湿地的陆向发育，其表层沉积物有机碳分布越来越不均匀，也说明了岛屿沙洲陆向发育过程中表层沉积物有机碳含量的变化趋势。这表明河口岛屿沙洲湿地陆向演变过程中，表层沉积物发挥着积极的有机碳汇聚功能     

基于神经元网络模型的崇明东滩湿地生态系统健康评估

崇明东滩湿地位于崇明岛的东端，是全球重要的生态敏感区域，由于受到人类活动的干扰，生态系统健康遭受威胁，因此有必要对其健康进行定量的评价研究。以崇明东滩湿地为研究区域，以生态系统健康理论为基础，选取地形地貌、环境、生物、人类干扰等指标，并将研究区的健康分为五级，建立东滩湿地健康评价指标体系。结合GIS的技术，以网格为评价单元，并在神经元网络模型理论和技术的支持下，提出了一个分布式神经网络湿地生态系统健康评价模型，定量的分析崇明东滩湿地的健康状况，为湿地的合理利用与保护提供决策支持和科学依据。研究结果从空间上显示了崇明东滩湿地不同区域的健康状况，总体来说处于一个比较健康的状态，但健康状态较好的区域面积只占30％，相对一般区占70％，且生态系统健康将呈下降趋势。因此，需要对湿地加强管理，使湿地生态系统可持续发展。     

互花米草厌氧发酵产沼气研究进展

互花米草是国家环保总局首批公布的十大外来生物入侵物种之一,也是唯一的海岸盐沼植物。由于生长速度快、繁殖能力强、生物量大以及不占用耕地等特点,是发展生物质能源的优良物种。通过厌氧发酵将其转化为沼气,不但可以控制互花米草过度生长繁殖,解决其资源化问题,每年还可获得数量不菲的沼气,符合可持续发展的要求。将近年来互花米草厌氧发酵产沼气方面的研究进行了归纳和总结,主要包括互花米草特性、厌氧发酵产沼气的优劣势、可行性及相关研究进展以及今后的研究重点和展望,厌氧发酵产沼气研究进展包括直接发酵、过程控制、预处理、混合发酵和深度气化利用。互花米草中钠抑制的消除、机械收割、厌氧发酵工艺、相关工程技术设备以及能源化利用长效运行管理机制等将是今后互花米草能源化利用研究的重点     

水动力学法预测三峡工程对洞庭湖洲滩的影响

用水动力学方法，根据三峡建库前后不同的时空边界条件，模拟长江水情要素，并建立长江水位与洞庭湖水位的回归方程，从而预测三峡工程对洞庭湖区洲滩面积的影响。     

崇明东滩鸟类生境适宜性空间模糊评价

利用模糊数学方法、地理信息系统（GIS）和遥感（RS）技术，采用定性和定量相结合的方法构建了鸟类生境适宜性空间模糊评价模型，解决了隶属函数的空间化问题，扩展了模糊数学方法在自然保护区空间地理事物评价中的应用。通过评价几种鸟类的生境适宜性，结果表明：大多数鸟类在海三棱藨草外带和光滩适宜性最好，由此向内陆或水域方向适宜性降低，这一显著变化与崇明东滩环境演化趋势有着密切的关系；由于鸟类生活习性的差异，不同鸟类的空间适宜性范围存在一定的差异性；已有的保护区功能区划未能充分考虑当前鸟类生境适宜性情况，生境适宜性的评价结果可以为崇明东滩保护区的功能区划提供技术性指导。     

氮素形态及浓度对互花米草生长的影响

近年来，由于人类生产生活的影响，以化肥农药使用为主的面源污染和以工业排放为主的点源污染日益加剧，全球尤其是海岸带氮含量逐渐升高，对滨海植被的生长产生了巨大的影响。在这个背景下，通过温室模拟实验研究不同供氮水平对互花米草的影响，对研究氮对入侵植物的影响作用机制有重大意义。互花米草在两种氮肥不同氮水平处理下，株高、叶面积、生物量等生长指标以及根冠比、根长/株高等指标的变化情况不同。结果表明：随着氮量增加，米草株高、叶面积、总生物量和地上部分生物量呈先上升后下降的趋势，地下部分生物量、根冠比和根长/株高比则呈下降趋势；各项指标在无机氮肥不同氮水平处理之间存在显著差异，但在有机氮肥的各处理间差异无显著性。这说明适当的供氮水平有利于互花米草的生长，而高氮则抑制其生长     

崇明东滩盐沼表层沉积物有机碳空间分布特征及其来源示踪研究

沉积物有机碳空间分布特征及其来源是盐沼碳循环研究的一个关键问题。该研究分析了长江口崇明东滩盐沼表层沉积物样品总有机碳(TOC)、总氮(TN)和稳定碳同位素(δ13C)等参数。研究表明:东滩表层沉积物TOC和TN的平均值分别为7. 70±3. 74和0. 74±0. 32 g/kg,两者均表现为自北向南减少的分布趋势。沉积物δ13C平均值为-25. 05±1. 21‰,三元混合模型模拟计算结果表明东滩沉积物有机碳主要来源于悬浮颗粒物(43. 53±22. 44%)和植被(43. 29±24. 82%),底栖微藻贡献率较低(13. 20±8. 40%)。东滩北部沉积物表现为高悬沙贡献-低植被贡献-高有机碳含量特征,中南部表现高植被贡献-低悬沙贡献-低有机碳含量的特点。     

面向对象的河口滩涂冲淤变化遥感分析

河口滩涂位于江河入海口前沿,其岸线受江河上游来水来沙、海水潮汐动力和人为因素影响处于不断变化中。针对遥感人工目视解译判读出岸线进行冲淤变化分析方法的不足,提出了面向对象的岸线遥感识别提取方法,阐述了整个遥感迭代识别提取过程。以长江河口崇明东滩为实验区,选取长江口1990年12月4日、1995年4月6日、2000年6月14日和2005年11月27日4个时相的陆地卫星TM/ETM+遥感影像,对其进行基于面向对象的识别处理,直接提取相应年份的岸线和滩涂陆域多边形,对4个年份的陆域多边形进行空间叠加分析,得到了崇明东滩自1990年以来15年间的冲淤空间变化。应用表明面向对象的遥感分析识别技术在河口滩涂冲淤变化分析中具有准确、快速、简便的特点。