江苏中部海岸潮滩沉积速率大面积测算方法

发布时间：2018-10-14 15:53

【摘要】：海岸盐沼湿地是海岸系统的重要组成部分,是生物生产力最丰富的生态系统之一,具有非常重要的生态系统产品和服务价值。江苏海岸湿地总面积达5100 km2,是江苏省重要的后备土地资源。江苏省人均土地占有量相对较少,随着社会的发展和经济的快速增长,土地资源的需求日益加剧,人多地少的格局促使江苏省不得不加大海岸滩涂的围垦速度。为了获得更多的土地资源,江苏海岸先后引种了英国的大米草(Spartina angelica)和北美的互花米草(Spartina alternifora),两种米草均在促淤消浪和保滩护岸方面做出了重要贡献,尤其互花米草在这方面的效果更加显著,同时米草的引种也对海岸湿地植被的覆盖格局和潮滩沉积地貌的演化产生了很大影响。野外实地观测发现,淤积环境中的互花米草植株形态可以用来指示潮滩的沉积速率:互花米草是一种多年生草本植物,米草的根会在第二年生出很多幼芽,当年生长的米草称为新植株,以前的称为老植株。互花米草植株的茎会向滩面延伸到一个特殊节点,在此节点之上为茎,向下为根,被称为"根茎分叉点"。随着滩面的淤积,老米草植株的根会逐渐被掩埋,通过假设并证实滩面到根茎分叉点的距离相对稳定且米草老植株的根会被保存在地层中,因此老植株根茎分叉点到滩面的距离与新植株根茎分叉点到滩面距离的差值代表滩面在一定时间内的沉积厚度,再知道互花米草的定植年份(即滩面开始沉积的时间),就可以计算盐沼滩面的沉积速率。本文选取江苏中部海岸为研究区域,基于互花米草定植后会逐渐向海扩展这一特性,通过运用遥感方法统计出每年互花米草扩展边界,在相邻年份的米草边界之间设置采样站位,从而解决互花米草定植年份的问题,并在每个采样站位测量新老互花米草植株根茎分叉点到滩面的距离,计算出每个站位的沉积速率值,结果发现研究区互花米草盐沼沉积速率值分布在2.0-6.0 cm a-1之间,然后将计算出的沉积速率和210Pb测年方法计算得到的沉积速率进行比对,结果发现两种方法计算出的沉积速率基本一致。因此,可以认为此计算方法具有很高的准确性。此外,根据研究区各站位的沉积速率值,利用地统计学方法对整个研究区的互花米草盐沼进行插值运算,可以得出整个区域互花米草盐沼的沉积速率分布趋势,实现了潮滩沉积速率大面积计算的目的。研究表明,研究区互花米草盐沼的沉积速率整体上呈现南高北低、海高陆低的趋势,这与江苏中部海岸沉积物源的位置、岸线变化过程中苏北淤蚀分界点的南移以及潮滩盐沼发育的规律存在很大关系。最后,结合互花米草盐沼的沉积速率分布模式,运用地统计学方法对互花米草的促淤效应进行定量分析。结果显示,研究区自互花米草引种以来,展示了显著的促淤效应,米草盐沼平均每年圈闭的沉积物总量约为2.38×104m3,年均至少比光滩多淤积1.35×104 m3,促淤效应高于光滩的两倍。今后,应加强互花米草盐沼内部水位、流速和悬沙浓度等沉积动力过程的观测,获取米草滩各个动力参数的时空分布特征,研究沉积物在互花米草滩内的沉降分异规律和沉积速率变化过程。进一步可以结合数值模型,对互花米草滩内的沉积动力过程进行模拟,实现从过程和机理方面解释互花米草盐沼的沉积地貌演化机制。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P748

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本文编号：2270926