环莱州湾主要河口氮磷组成特征及其输送贡献

本研究于2018年10月、2019年5月和8月，调查环莱州湾主要河口、直排口和黄河口不同形态氮、磷组成和结构及其对莱州湾营养盐的相对输送贡献。环莱州湾河口水体氮、磷浓度较高，分布差异显著，东部河口总氮和总磷浓度总体高于西部和西南部河口，溶解无机氮/磷和溶解有机氮/磷达到较高水平。溶解有机氮和硝酸氮平均占总氮的59%和29%，成为莱州湾近岸氮的主要存在形式；不同形态磷的占比差异大，西部和西南部河口颗粒磷平均占比超过50%，可能限制磷的再生利用。环莱州湾河口水体的氮、磷组成和结构现状，将进一步扩大莱州湾“高氮、少磷”和高氮磷比特征。虽然环湾东部河口水体总氮和总磷浓度总体高于西部和西南部河口，但是径流量较高的黄河和小清河输送氮、磷的总体贡献超过90%。     

莱州湾表层沉积物中DBP和DEHP的分布

采集了莱州湾海域14个站位的表层沉积物,对其邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸双(2-乙基己基)酯(DE-HP)含量与分布进行了调查研究。结果表明,DBP和DEHP是莱州湾表层沉积物主要的酞酸酯类有机物;莱州湾调查海域DBP含量范围为:(2.002~43.891)×10-9,DEHP含量范围为:(4.454~4389.243)×10-9;莱州湾海域沉积物中DBP和DE-HP含量分布差异显著,西部海域沉积物中DBP和DEHP含量明显高于中、东部海域。     

填海工程对潮间带湿地生境损失的影响评估

以深圳湾为研究区域 ,应用水动力学数学模型对不同填海工程方案可能造成的潮间带面积变化进行了预测 ,并以此为依据进一步提出了评估填海工程对潮间带湿地生境损失影响的方法 ,得到了深圳湾填海面积变化与潮间带面积变化的关系 .按照潮间带湿地生境损失补偿的难易程度 ,将不同填海方案造成的生境损失归纳为可接受的、需要补偿的和不可接受的三个等级 .因此 ,为协调填海规模与生境损失之间的关系 ,在可接受的影响范围 ,潮间带面积因不随填海面积明显变化而无需补偿 ;在潮间带面积随填海面积增加而略有减小的范围 ,需要对潮间带湿地损失的面积补偿并恢复其功能 ;在不可接受的影响范围 ,填海工程应该绝对禁止 .     

莱州湾表层沉积物重金属分布特征及生态环境评价

基于莱州湾154个表层沉积物地球化学分析数据,结合相关地质资料,分析莱州湾表层沉积物重金属的分布规律及其来源,采用尼梅罗综合指数法进行评价。结果表明,Cu、Pb、Zn、Cr、As、Hg、Cd等7种元素平均含量分别为21.9610-6、21.9910-6、60.4110-6、60.0010-6、12.6410-6、0.05110-6、0.1210-6;空间分布特征整体表现为重金属高值区在莱州湾的西部海域,来自莱州湾西部的陆源性输入和湾内潮流运动规律是造成这种分布趋势的影响因素;Cu、Pb、Zn主要来源于岩石的自然风化和侵蚀过程,Cr、Cd既有自然源的贡献,也受到人为活动的影响,而As、Hg主要受人为活动影响;小清河入海口附近海域、老黄河入海口附近海域和黄河入海口附近海域污染指数最高,莱州湾东南海域污染指数最低,呈西高东低的趋势。     

中国滨海湿地的分类

滨海湿地是海平面以下６米至大潮高潮位之上与外流江河流域相连的微咸水和淡浅水湖泊，沼泽以及相应河段间的区域，分潮上带淡水湿地、潮间带滩涂湿地，潮下带近海湿地和河口沙洲离岛湿地四个子系统及若干型。对各个子系统和型进行了界定。     

潮间带湿地稳定岸线功能退化评价方法研究

运用水文地貌理论,选择湿地的坡度、平均宽度、土壤质地和表面糙率四个物理指标,以渤海湾潮间带为研究案例,建立了潮间带湿地稳定岸线功能评价模型。分析了1954年到2000年间渤海湾潮间带湿地岸线的动态变化,利用潮间带湿地稳定岸线功能评价模型进行了评价。结果表明:以20世纪50年代为基准年,稳定岸线功能指数从0.9下降至0.75。围海造地和滩涂养殖导致湿地面积减少,宽度下降,是其功能退化的主要原因。运用本模型可以快速地反映一定区域的海岸带湿地生态退化程度。     

基于GeoServer海底数据RIA WebGIS系统设计与建立

由于海底数据获取的困难性及数据的多源性,导致其共享与管理存在诸多问题,Web GIS可以将这些海底数据以矢量化的方式展现在网络上,实现大范围的数据共享。文章在分析海底数据特征基础上,将海底数据进行专题分类入库,并采用开源地图服务器Geo Server及开源GIS框架Open Scales技术,提出海底数据的RIA(Rich Internet Application,富互联网应用程序)Web GIS数据管理系统的设计与实现,介绍了系统开发的关键技术和流程,并以莱州湾为例实现系统的应用,最终实现了莱州湾海底数据的显示、管理及常规GIS功能。     

秋季莱州湾及附近水域营养现状与评价

根据2004年10月对莱州湾水域调查结果,分析并评价了莱州湾水域秋季营养状况.结果表明,由于受黄河和小清河人海径流的影响,表层无机氮、磷酸盐和硅酸盐水平分布均表现为湾西部和西南部含量较高于其他水域.而底层分布却不尽相同,无机氮为湾南部近岸水域含量较高;磷酸盐为湾东部近岸水域含量较高;硅酸盐为除湾口外水域水平梯度较大外,整个湾内水域分布相对较均匀.从水域环境质量评价结果看,N/P比值较大于Redfield比值,P显得相对缺乏.与Justic和Dortch等提出的营养盐化学计量限制标准比较符合硅限制条件.根据营养化评价模式和有机污染指数计算结果,2004年秋季莱州湾水域营养水平基本属于磷限制中度营养水平,有机污染程度属2级,表明该水域开始受到有机污染.     

潮间带湿地栖息地功能退化评价方法研究与应用

栖息地功能是潮间带湿地重要的生态功能之一. 利用景观生态学原理,选择既能较好地反映潮间带栖息地变化,又能敏感地反映海岸带开发影响的有效湿地斑块面积、单位面积湿地斑块数量、植被覆盖率和栖息地复杂性4个指标,建立了潮间带湿地栖息地功能评价模型.在对1954—2000年渤海湾潮间带湿地的动态变化进行分析的基础上,运用潮间带湿地栖息地功能评价模型,对研究区潮间带湿地作了评价. 结果表明:以20世纪50年代为基准年,渤海湾潮间带湿地的野生动物栖息地功能指数从0.84下降到0.56,湿地破碎化是其功能退化的主要原因.      

山东黑泥湾潮间带沉积物重金属分布及其环境效应

对山东黑泥湾潮间带沉积物的重金属(Cu、Pb、Cd、Zn、Cr、As和Hg)和有机质进行了分析,并运用Hiikanson潜在生态危害系数法对其潜在生态危害程度进行评估.结果表明:整个区域存在Pb污染,Cr和Cu污染见于黑泥湾南部;重金属潜在生态危害程度轻微;重金属污染来源主要受环境背景值、人为活动控制.     

杭州湾南岸滩涂湿地多年蓝碳分析及情景预测

选取2003年、2017年杭州湾南岸遥感数据,利用ENVI软件和ArcGIS进行空间校正和图像处理,获得海岸带湿地数据,基于InVEST模型研究杭州湾南岸15年间滩涂湿地蓝碳及其价值的变化.结果显示:(1)2003~2017年总碳储存量和单位面积碳储量最大值均呈上升趋势,总碳储存量由0.223亿t上升到0.765亿t,增加0.542亿t.单位面积碳储量最大值也由451.27t/hm²上升到1775.42t/hm²,湿地碳汇潜力增加.(2)2003~2017年研究区域无碳损失,总体表现为碳积累,蓝碳总量为0.543亿t,单位面积净碳固定最大值为1324.12t/hm².(3)2003~2017年15年间杭州湾南岸海岸蓝碳总价值为4761.3亿元,单位面积蓝碳最大值为148.8万元,具有十分可观的生态价值.(4)滩涂蓝碳的储量同植被类型关系密切,研究区域芦苇作为优势种类,在提高本区域固碳能力中作用最大.(5)在预设的退塘还湿情景下,预测至2030年研究区固碳量和蓝碳价值增加明显.     

漳江口不同潮滩秋茄树干CH4传输速率与呼吸速率

树干对红树林湿地CH₄和CO₂的排放有重要影响.为研究红树林湿地温室气体排放机制及其影响因子,于2017年9月利用树干静态箱-气相色谱仪法,以漳江口秋茄（Kandelia obovata）红树林为研究对象,探讨不同潮滩（中、高潮滩）下秋茄树干CH₄传输速率和呼吸速率的特征.结果表明:①中潮滩秋茄树干CH₄传输速率[（91.19±16.63）μg/（m2·h）]显著大于高潮滩[（0.71±0.24）μg/（m2·h）]（P < 0.001）,而中、高潮滩秋茄树干呼吸速率无显著性差异（P>0.05）.②秋茄树干CH₄传输速率受土壤孔隙水的影响较大,与土壤孔隙水中c（CH₄）呈极显著正相关（P < 0.01）,与孔隙水中ρ（DON）呈极显著负相关（P < 0.01）.③秋茄树干呼吸速率与胸径大小呈极显著正相关（P < 0.01）,并呈极显著性幂函数回归关系（P < 0.001）,而树干CH₄传输速率不受胸径大小的影响.研究显示,与红树林湿地的空间异质性相比,植物特征对树干呼吸速率的影响更为显著;相反,对于树干CH₄传输速率,空间异质性的影响比植物特征的影响更为显著.      

In situ nitrogen removal processes in intertidal wetlands of the Yangtze Estuary

Estuarine and intertidal wetlands are important sites for nitrogen transformation and elimination. However, the factors controlling nitrogen removal processes remain largely uncertain in the highly dynamic environments. In this study, continuous-flow experiment combined with ¹⁵N isotope pairing technique was used to investigate in situ rates of denitrification and anaerobic ammonium oxidation (anammox) and their coupling with nitrification in intertidal wetlands of the Yangtze Estuary. The measured rates varied from below the detection limit to 152.39 µmol N/(m²·hr) for denitrification and from below the detection limit to 43.06 µmol N/(m²·hr) for anammox. The coupling links of nitrogen removal processes with nitrification were mainly dependent on nitrate, organic carbon, sulfide, dissolved oxygen and ferric iron in the estuarine and intertidal wetlands. Additionally, it was estimated that the actual nitrogen removal processes annually removed approximately 5% of the terrigenous inorganic nitrogen discharged into the Yangtze Estuary. This study gives new insights into nitrogen transformation and fate in the estuarine and intertidal wetlands.     

基于水动力过程的湿地生态补水优化机制：以北京汉石桥湿地为例

湿地具有涵养水源等重要生态服务功能,但在人类活动与气候变化的多重胁迫下出现萎缩与退化,其中湿地补给水量不足是其主要生态问题之一。随着跨区域、跨流域调水工程的实施运行,生态补水目前已成为湿地修复与水资源配置的关键技术组成。因此,关注多水源补给湿地的补水路径优化,基于湿地补水水动力过程提出了生态补水方式的优化方案。2021年在潮白河流域全线通水的背景下,以北京市仅存的大型芦苇沼泽湿地——汉石桥湿地为案例区,构建了潮白河流域SWAT模型模拟径流变化规律,利用MIKE21模型模拟湿地补水水量-水动力耦合过程,比较了6种湿地补水情景的水动力变化特征。结果表明：汉石桥湿地内部水系连通受阻造成的湿地南部与北部分隔是限制生态补水效率的主要瓶颈,湿地南北区多流路同时补水,以及改造湿地水文连通结构是改善补水水动力条件,提升生态补水效应的优化方案。该研究结论可为湿地的长期管理和生态修复提供参考,有利于首都城市生态水系建设。     

基于人类压力指数的粤港澳大湾区湿地资源分布与重要湿地识别

粤港澳大湾区拥有丰富的湿地资源,但正面临人类活动造成的环境胁迫。基于人类压力指数,结合空间自相关方法,探究大湾区湿地分布与人类压力的空间关系,以此识别出具有重要意义的湿地。结果表明：（1）大湾区湿地较多分布在珠江西岸,而城市内部的湿地较稀缺;人类压力在城际、城内各有差异,珠江东岸较西岸高;湿地分布、人类压力在空间上均具相关性。（2）筛选后的空间聚类类型对应着不同类型的湿地：重要湿地、潜在的重要湿地、非重要湿地。（3）重要湿地,人类压力较高,主要分布在城市建成区及其周边地区,需同时发挥生态和景观效益;潜在的重要湿地,人类压力较低,多分布在珠江入海口及珠江西岸;非重要湿地,零散分布在各地,容易消失。研究结论为探究人类压力影响下的湿地演变奠定基础,为保护利用湿地提供应用参考。     

An approach and preliminary model of integrating ecological and economic constraints of environmental quality in the Guayas River estuary, Ecuador

We describe conceptual and simulation models of land use within the intertidal zone of the Guayas River estuary to quantify the contribution of mangrove wetlands to maintaining environmental quality of a tropical estuary. The goal of this exercise is to demonstrate the important consideration of ecological constraints in determining economic and management decisions; and how modeling can be used to quantify impacts of land use such as loss of mangrove wetlands on environmental quality. Our conceptual model treats solar energy, river flow, and tides as forcing functions that control the properties of estuarine ecosystems, but also describes market forces and cultural policies as constraints on properties of socioeconomic systems. The controversy of coastal resource management in Ecuador centers around the relative impacts of shrimp pond construction and management as negative feedbacks to the environmental quality of the Guayas River estuary. Unique oceanographic processes and land use changes contribute to complex issues of water and habitat quality in this tropical estuary, the largest estuarine complex on the Pacific coast of South America. A dynamic box model was developed for the estuary and calibrated with data collected from a 14 month survey of water quality parameters throughout the estuary. Scenarios included conversion of mangroves to shrimp ponds in three regions of the estuary, and the construction of a dam by varying three different rates of river discharge at 100, 50 and 10% of 1989 base flow. Good water quality is maintained by the low residence time of water in the estuary (11 d) because of seasonally high river flow and tidal exchange. With a 90% reduction of mangrove forests in the estuary caused by shrimp pond construction, total nitrogen concentrations increased 5 fold. However, as river discharge decreased to 10%, the same construction caused a 60 fold increase in nitrogen concentrations to 250 μM. Increases in nitrogen concentrations were higher in the upper estuary region, with much less change in the lower estuary. Thus the sensitivity of environmental quality to changes in land use in the intertidal and upland zone are linked to the hydrography of the estuary and is site specific. In the future, the combinations of these ecological models together with economic analyses of the goods and services of mangroves may provide better techniques to evaluate the economic impacts of specific coastal zone management decisions.     

基于GIS与信息量法的北流市地质灾害易发性评价

广西北流市地质灾害多发频发,急需开展地质灾害易发性评价工作。基于Arc GIS分析筛选后选取了坡度、坡向、岩性、地貌、水系、道路、构造、工程切坡强度、最大24 h降雨均值为评价因子。运用信息量模型进行了易发性区划,将北流市划分为极高、高、中、低、极低易发区,分别占研究区面积的27. 75%、21. 83%、29. 38%、14. 44%、6. 58%。从评价成果知,地质灾害主要集中发生在坡度为0～23°;坡向为西北、北、西南和南;地层岩性为岩浆岩类;地貌类型为低山丘陵和丘陵盆地;工程切坡强烈且未加以防护区域;水系、道路和地质构造发育等特征区域。通过受试者工作特征曲线的线下面积进行检验,结果为73. 6%,说明分区结果合理,能够为北流市地质灾害的防灾减灾工作提供一定的科学依据。     

滇池水体BOD5和CODMn空间变化研究

通过对滇池进行全湖集中采样和分析,揭示了滇池水体五日生化需氧量(BOD5)和高锰酸盐指数(CODMn)的空间变化规律.BOD5和CODMn变化范围分别是2.3～7.9mg/L,5.1～15.4mg/L,BOD5平均值草海(5.9mg/L)高于外海(5.1mg/L)CODMn平均值外海(10.17mg/L)高于草海(8.67mg/L),2个指标在入河口水域都相对较高.水平方向上,BOD5变化特点是南北高,中间低,西部高,东部低.垂直方向向上BOD5随水深增加递减.而CODMn的高值区域主要出现在草海和外海海埂、盘龙江、大青河入湖口水域、西部观音水域以及东北部宝象河、东部梁王河和捞鱼河入湖口水域、东南柴河入湖口水域.垂直方向上,从表层到水-沉积物界面水体,其CODMn都呈增加趋势.随着工业点源污染的控制,城市生活污水的排入和面源有机污染物的输入以及内源释放是决定滇池BOD5和CODMn空间变化的主要原因.     

再悬浮作用对长江口潮滩Hg释放影响的实验室模拟研究

利用再悬浮装置研究不同扰动强度、不同盐度下,再悬浮作用对长江口中、低潮滩沉积物中Hg释放的影响.结果表明,在扰动期间,上覆水环境（pH、Eh、DO、TSS等）剧变.在再悬浮实验中,上覆水中HgD（溶解态汞）和HgP（颗粒态汞）含量分别主要集中在0.152～2.657μg.L-1、0.080～2.722μg.L-1范围内.再悬浮作用使得盐度为4.1‰、8.0‰、10.0‰、13.0‰条件下的中潮滩及盐度为13.0‰条件下的低潮滩都发生了汞释放,释放的汞含量为0.053～0.673μg.g-1,但对盐度为4.1‰、8.0‰、10.0‰条件下的低潮滩汞释放影响并不明显,这反映了上覆水盐度对再悬浮中汞释放具有重要影响.同时,也表明再悬浮作用对长江口中、低潮滩的Hg释放影响也有差异,中潮滩表现出了比低潮滩要明显的汞释放.扰动动力为（210±5）r.min-1时能明显增加汞的解吸,从而对汞释放产生影响.