长江自然湿地水循环特点及功能

湿地是地球三大生态系统之一,也是与人类生产生活联系最密切的生态系统,长江自西向东流经我国三级地貌台阶和多个气候带,湿地类型及生物多样性丰富,但经济社会快速发展也给长江湿地保护带来巨大挑战。针对长江高原沼泽、高原湖泊、通江湖泊、中下游干流河滩和河口海岸等典型自然湿地,分别探讨这些湿地水循环特点及与生物栖息地的关系,为保护长江湿地提供参考。分析表明：长江高原的垂直水循环、中下游湖泊和河流的水平水循环、长江口的潮汐分别是维护湿地生态功能的关键水文因素。气候变化和人类活动是影响湿地水循环及生态功能主要因素,所有的湿地都受到人类活动的影响,其中长江源和长江口受气候变化影响更显著。湿地保护基本原则应该是尽量维护其自然的水循环节律,采取适应性的保护和管理措施才是最佳的方案。     

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     

钱塘江河口滩涂进一步治理与开发研究

钱塘江河口滩涂湿地面积大，分布范围广，钱塘江河口滩涂湿地的合理开发、利用和保护对河口地区的经济发展、岸线工程建设、航道开发、生态净化及环境保护等至关重要。区分了河口滩涂治理与滨海滩涂治理的不同，阐述了钱塘江河口滩涂岸线冲淤演变的历史，介绍了钱塘江河口滩涂近几十年的开发进程，尚存滩涂的面积与分布区域及河口滩涂几十年治理中在经济发展、防汛抗旱等方面取得的显著成效。分析了现在钱塘江河口滩涂开发治理在进度、利用及保护等方面存在的主要问题；并提出了钱塘江河口滩涂进一步围垦治理中要依据河口涨落潮流近些年发生的变化及滩涂冲淤速度，注重岸线工程建设与保护，优化江道河势，注意动态平衡，进行科学有序围垦，走综合性开发与可持续发展的道路等建议。     

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     

城市化对周边土壤资源与环境的影响

城市化快速发展对土壤资源产生巨大压力。因而对粮食安全与环境生态健康带来严峻挑战，作为一种非再生性自然资源，土壤的各种功能在城市化过程中强烈的人为活动影响下转化，演变和消失，那么，寻求城市化过程中土壤资源的可持续利用，在环境友好的模式下协调土壤自然生态与社会经济发展，最大限谋发挥土壤生态，生产和社会，经济功能，也是城市化快速发展的重要前提，也是最终实现可持续城市目标的基础。     

基于能值分析的崇明岛“社会-经济-自然”复合生态系统可持续性评估

运用能值分析的理论和方法，以中国第三大岛崇明岛为研究对象，定量分析和评价了1980～2003年岛内“社会-经济-自然”复合生态系统的能值自给率、人均能值用量、能值密度、环境负荷率、人口承载量以及基于能值分析的可持续发展指数等多项指标的变化趋势，并将2003年的数据进行了国内外对比。针对崇明建设生态岛的目标，分析了崇明岛的优势和不足，为其可持续发展提出了对应的建议和措施。研究表明：虽然良好的生态环境提升了人民的生活质量，但由于缺乏经济和科技竞争力，崇明岛的发展水平处于全国平均水平，与所处的长三角地区整体发展水平相差较大。但岛屿系统现状良好，运行稳定、健康、有活力，可持续性高。未来崇明岛的发展应当合理权衡和协调绎济发展和环境保护的关系，维持系统的可持续性。     

湿地景观格局演变研究评述

湿地景观格局演变研究是湿地生态学领域研究的热点问题。由于湿地具有独特的生态结构与功能并蕴涵丰富的生物多样性价值,其生态变化备受关注。同时,湿地资源作为一种重要的自然资源为人类的生存与发展提供了物质保证,深入了解湿地演变时空特征及其驱动机制是了解湿地生态演变规律和制定湿地保护对策的基础。通过分析近年来国内外湿地景观格局演变领域的主要研究理论、方法和成果,对包括景观格局指数、景观动态变化模型等湿地景观格局演变特征的研究方法和成果进行了探讨,分析了目前湿地景观格局演变驱动力研究的制约因素,对驱动因子的选取及定量表征驱动力的模型研究等各个方面的优缺点进行了评价,并在此基础上,进一步指出了本领域相关研究的研究趋势和发展方向。     

长江口潮滩湿地大型底栖动物群落的生态学特征

长江口潮滩湿地共有大型底栖动物68种，河口低盐种、半咸水种和淡水种共存，反映了咸、淡水过渡环境的特点。沿着河口梯度，随着盐度的升高，底栖动物物种数增多。沿潮滩高程梯度，从低位盐沼到高位盐沼，随着海三棱面草密度和生物量的增加，以及沉积物特性的变化，底栖动物物种丰度和多样性呈上升趋势。从潮沟底、潮沟边滩到草滩，潮沟系统小尺度生境变化导致底栖动物种类组成的生态系列变化。就长江口潮滩湿地来讲，不同尺度的空间异质性特点各异、主导因素亦有差别，河口盐度梯度、高程梯度、盐沼植被、潮沟系统对淤泥质河口潮滩湿地不同等级尺度的空间异质性起着主要的决定作用。正是这种不同尺度的异质性，维持着淤泥质河口潮滩湿地底栖动物群落结构的多样性和稳定性，使其表现出特大型河口淤泥质潮滩湿地底栖动物群落的独特性。尤其是沿高程分布的盐沼植被、潮沟系统、微地貌结构对潮滩湿地的底栖动物群落起着主要的调控作用。因此，在制订河口湿地恢复和重建计划时，对影响底栖动物群落的盐沼植被、高程、地形(尤其是潮沟变化)应予以特别关注。     

崇明岛生态风险源分析及其防范对策研究

上海市城市总体规划（1999~2020年）中提出了要将崇明岛建成生态岛的发展目标,而保障崇明岛的生态安全,规避生态风险是实现这一目标以及实现经济可持续发展的重要内容。崇明岛地处长江的河口和经济最发达的长江三角洲,而且东邻东海,地理位置十分特殊,区域生态风险来源十分复杂。因此,深入分析崇明岛的生态风险源类型、来源和特征,是进一步开展生态风险评价和正确制定风险防范对策的基础。通过对崇明历史资料的分析和现状的评价,辨识出26种生态风险源,这些风险源按性质分可分为自然风险源和人为风险源两类,按来源分可分为来自流域、来自周边区域、来自海洋和来自岛屿内部4类;通过对风险源的发生概率、强度分析结果,结合各风险源的特点,筛选出咸水入侵、台风、暴雨、风暴潮、生物入侵为崇明岛的主要风险源,并分析了其对生态系统的干扰和危害。在上述分析的基础上,提出了具体的风险防范对策。     

长江口南港近期的演变及其与重大工程之间的关系

长江口为典型的多级分汊中等潮汐河口,口门宽阔、径潮流强劲、泥沙运动复杂、河槽交替多变,给河口综合治理带来困难。长江口各分流汊道演变过程中,此消彼长是永恒的主旋律,其产生、发展、扭曲、萎缩、消亡具有周期性演变规律。为发挥长江黄金水道的优势,促进国民经济发展,长江口先后实施了深水航道治理工程、南北港分流口处的新浏河沙护滩和南沙头通道限流工程,以及中央沙促淤圈围工程和青草沙水源地工程等,南北港和南北槽分流口河段得到有效控制,对长江口未来的演变产生深远影响。基于南北港分流口以下丰富的地形、水文现场资料,对近年来南港地形演变进行了深入分析,在肯定工程稳定河势的同时,认为目前南北港分流口以下,尚存在南港主流偏离南岸致使发生近岸淤积,以及瑞丰沙中下段沙体刷深导致水流分散,不利于河势稳定等问题。并探讨了长江口“先下后上”治理模式的优缺点,建议在长江口河势尚未发生较大变化时,站在整体的高度,综合考虑河势、航道、水土资源、防洪潮及排灌、生态环境保护等诸多因素,尽快实施长江口综合整治工程。     

近期长江口崇明岛周边岸滩沉积特征及影响机制

大河入海河口由于巨量泥沙堆积以及潮汐作用,往往发育着河口沙岛。崇明岛是世界上典型的河口沙岛,近年来,随着长江流域泥沙来源锐减以及河口大型水利工程建设等,给崇明岛周边岸滩沉积环境带来深刻影响。研究依据2015年9月～2018年4月对崇明岛周边14个岸滩断面的表层沉积物采样数据和定点水文观测资料,分析崇明岛周边岸滩沉积环境特征和区域性差异,探讨不同岸滩断面沉积过程和作用机制。结果表明:崇明岛岸滩沉积物以砂质粉砂和粉砂质砂为主,沉积物中值粒径总体表现为南岸北岸东滩,平均为48μm。南、北岸岸滩总体表现为坡陡、滩窄,沉积物自西向东逐渐变细的特征,北岸岸滩坡度略缓,南岸崇头至庙镇之间存在局部细颗粒物质沉积区;东部岸滩滩宽、坡缓,整体表现为"北细南粗"的沉积特征。岸滩沉积断面上,上细下粗,高潮滩处粘土组分含量相对较高,水下斜坡和河槽底部粉砂含量较高。南、北支河势演变形成了崇明岛"南坍北涨"沉积环境的分布格局;径、潮流作用对岸滩断面沉积物分布特征影响明显;风浪对崇明东滩浅滩沉积物具有强烈的分选作用;潮滩植被主要影响细颗粒沉积物在潮间带的分布;流域来沙减少对崇明东滩前沿沉积环境趋势影响显著。     

Sequential impacts of Polynesian and European settlement on vegetation and environmental processes recorded in sediments at Whangapoua Estuary, Great Barrier Island, New Zealand

Whangapoua Estuary, Great Barrier Island, New Zealand, is central to a proposed Marine Reserve, and is currently managed for conservation by the Department of Conservation. This paper describes the sequential impacts of Maori and European people on the process of estuarine vegetation succession in time and space, and the rate of estuarine sedimentation. Multiple cores from one estuary gave confidence in assessing the temporal sequence of vegetation change, but bioturbation and other disturbance factors made it difficult to interpret ¹⁴C dates from the estuarine environment. The modern vegetation zonation pattern on the estuary is an active succession, which has been generated by rapid estuary in-filling, probably initiated as a consequence of erosion following Maori burning of the adjacent forest. European forest clearance for agriculture resulted in a further increase in estuarine sedimentation, and may have re-activated earlier sediments trapped in adjacent swamps. The combined effects of two phases of human exploitation have resulted in large-scale loss of nutrients and top-soil from catchments throughout Great Barrier Island. Conservation management of the estuary should take account of the anthropogenic impacts that have driven the plant succession and created the current vegetation zonation pattern. This pattern is neither static nor ‘natural’, but rather an on-going response to the changing human activities in the surrounding catchment.     

长江河口淡水资源利用与避咸蓄淡水库

开发利用长江口的淡水资源 ,首先要研究河口水质的污染程度以及咸潮入侵的时空变化规律。长江河口水质除边滩存在局部污染外 ,主槽水质良好。长江口南支、南港、北港盐水来源主要有北支倒灌和外海盐水直接入侵两种形式 ,盐水入侵具有周日、半月、季节和年际变化规律 ,由于北支倒灌咸水团的影响 ,低盐度值往往出现在大潮期和涨憩附近。通过修建边滩水库 ,达到控制引水时间、避咸蓄淡的目的。最长连续超标天数的推算是确定水库库容的关键问题 ,采用数理统计、二维数值模拟、ARMAX模型 +Markov模型等方法推算 ,几种方法相互印证 ,计算结果基本上符合实际情况。“避咸潮取水 ,蓄淡水保质” ,这是宝钢干部、科技人员总结出来的长江河口引水经验。长江口取水工程由取水系统、调蓄水库和输水系统等三大部分组成。长江口避咸蓄淡水库的成功经验 ,对沿海潮汐河口的淡水资源开发利用具有示范作用。     

东线南水北调工程对长江口咸水入侵影响及对策

南水北调工程是长江流域继三峡工程后的又一重大工程，工程建成后对长江河口的环境与生态有何影响以及影响程度如何是众所关注的一个重要问题。南水北调是大规模的跨流域调水，有东，中，西线三种方案，它建成后必将对长江口的自然环境产生影响，这种影响可能涉及径流，泥沙，咸水入侵，岸滩冲淤，航道，水产，渔业和生态环境等诸多方面。根据有关初步设计资料及长江河口的流量和盐度等实测资料，用统计的方法对东线南水北调调水500，700和1000m^3/s后对长江口咸水入侵的影响进行了初步预测。为了减少其不利影响，还提出了采取加快实施北支整治工程，尽快建造新的避咸蓄淡水库，确定调水的控制流量和三峡工程提前蓄水等措施，供南水北调工程决策和设计部门参考。若参采取这些措施，南水北调对咸水入侵造成的负面影响是可以缓解或抵消的。     

长江河口淡水资源利用与避咸蓄淡水库

开发利用长江口的淡水资源,首先要研究河口水质的污染程度以及咸潮入侵的时空变化规律。长江河口水质除边滩存在局部污染外,主槽水质良好。长江口南支、南港、北港盐水来源主要有北支倒灌和外海盐水直接入侵两种形式,盐水入侵具有周日、半月、季节和年际变化规律,由于北支倒灌咸水团的影响,低盐度值往往出现在大潮期和涨憩附近,通过修建边滩水库,达到控制引水时间、避咸蓄谈的目的。最长连续超标天数的推算是确定水库库容的关键问题,采用数理统计、二维数值模拟、ARMAX模型＋Markov模型等方法推算,几种方法相互印证,计算结果基本上符合实际情况。“避咸潮取水,蓄淡水保质”,这是宝钢干部、科技人员总结出来的长江河口引水经验。长江口取水工程由取水系统、调蓄水库和输水系统等三大部分组成。长江口避咸蓄淡水库的成功经验,对沿海潮汐河口的淡水资源开发利用具有示范作用。     

长江口滨岸带生态环境质量评价指标体系与评价模型

基于生态系统理论,构建了由社会、经济、自然环境、自然灾害4个子系统和7个二级指标及29个三级指标组成的长江口滨岸带生态环境质量评价指标体系;以信息熵理论为基础建立了客观确定指标权重的综合信息熵模型法,并以层次分析法和综合信息熵模型法相结合确定评价指标权重值;采用灰色关联综合评价模型对上海滨岸带生态环境质量进行评价。对上海滨岸带宝山、浦东、南汇、奉贤、金山和崇明岸段1999~2003年5年间生态环境质量的时空变化特征和分级规律的研究表明：宝山滨岸带生态环境质量1999~2000年为较差,2001~2003年为中等;浦东、奉贤、南汇和金山生态环境质量一直处于中等水平;崇明生态环境质量1999、2000年为良,而2001~2003年为中。     

三峡水库蓄水前长江口生态与环境

长江三峡工程举世瞩目,引起国内外各方面极大关注。河口是大河的末端,是淡水和海水交汇的水域,所以环境因子复杂多变。河口的许多重要理化特征和生物特征都具有其特殊性,使河口生态环境形成一个结构复杂、功能独特的生态系统,该系统表现为既脆弱又敏感。在长江干流上兴建巨大的水利枢纽工程,其生态环境效应除了在库区及中、下游外,必然也会涉及到河口甚至邻近海域。为探讨三峡工程对长江河口生态环境的影响,于1998~2001年对长江口及其临近水域展开综合调查。根据调查数据,结合历史资料对三峡水库蓄水前的长江口及邻近海域水文物理、沉积环境、水化学、初级生产力、浮游生物、底栖生物和渔业资源进行了全面分析,并进一步阐明了长江口生态环境与长江入海径流量间的关系;提供了三峡水库蓄水前长江口生态与环境的基础资料,对长江口生态系统健康度作出评价,为长江口生态环境保护与可持续发展奠定了良好的基础。     

长江口溢油数值模拟及对水源地影响

首先建立了一套基于非结构网格的长江口-杭州湾二维垂向平均潮流数学模型,又基于最新的实测资料重点对南支水域流速、流向和水位进行验证,充分证实了模型的可靠性。在潮流模型可靠的基础上为MIKE21 SA(溢油模块)提供水动力基础数据,建立了一套基于欧拉 拉格朗日体系的“油粒子”追踪技术,综合考虑油膜扩展、输移和风化过程的长江口溢油行为与归宿预测模型。并对长江口夏季和冬季大潮溢油事故发生后取水口油膜厚度的变化及油膜运动路径进行了模拟预测。研究表明：油膜在长江口受到往复流形式的涨落潮交替作用,油膜沿深槽向下游震荡漂移;〖JP2〗油膜在纵向上逐渐被拉伸,形成窄长的油带,覆盖面积逐渐增大;油膜的运动轨迹除了受到涨落潮流的主控外还易受风况和长江口水下地形等影响;夏季溢油对3个水库均有不同程度的影响,冬季溢油只威胁到陈行水库的取水;夏季油膜蒸发量大于冬季     

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。     

Tidal variations in dissolved and particulate phase radionuclide activities in the Esk estuary,England, and their distribution coefficients and particulate activity fractions

Measurements have been made of the radionuclide activities, particularly for plutonium isotopes, of the particulate and dissolved fractions of the tidal waters of the Esk Estuary. A wide range of K_d values indicates the lack of equilibrium conditions in this dynamically changing environment. The particulate activity contributes a major part of the activity of the suspension, with reworked estuarine sediment providing an important component of this. The estuarine circulation system results in the dispersion of particulate radionuclides into the low salinity upper reaches of the estuary, where plutonium isotopes are apparently mobilised, enriching the dissolved fraction activity.