海岸带典型盐沼植被消浪效应研究

发布时间：2020-09-28 07:59

　　海岸带地区备受波浪侵蚀的影响。近年来,全球气候变化、海平面上升加速等现象进一步加剧了海岸侵蚀风险,缓解海岸侵蚀、抵御沿海地区洪水灾害刻不容缓。盐沼植被在抵御海浪、控制侵蚀方面功能显著,其生态护岸功能逐渐成为国内外学者关注的焦点。但盐沼植被消浪效应模式定量研究、影响植被消浪效应的因素分析还较为不足。探索典型植被在不同生长物候期的波浪衰减规律,辨识盐沼植被密度、株高、地径、空间分布等要素对消浪效应的影响具有重要意义。长江河口为中等潮差的河口海岸,波浪类型以风浪为主,其次为涌浪。本文以长江河口崇明岛地区为例,选取3类典型盐沼植被——呰草/海三棱呰草、互花米草、芦苇为研究对象,在3类盐沼植被区分别设置4条样带(包括植被茂盛期与枯萎期各2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),并利用波潮仪、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手段,获取不同盐沼植被、不同植被生长状况以及不同植被生长时期下,盐沼植被的消浪效应数据。通过不同样点上的波潮数据的数理统计,分析不同水深、波高对盐沼植被消浪效应的影响,以描绘不同生长时期下,盐沼植被的波浪衰减模式。研究结果表明:(1)在长江口的潮汐强度、滩面坡度情况下,风速较小时,三种典型盐沼植被消浪效应作用不同,在不同生长物候期波浪衰减规律相似,其强弱关系均表现出互花米草芦苇呰草/海三棱呰草。互花米草消浪功能最强,波浪衰减曲线为指数函数,消浪速率先快后慢,当穿过约50m宽互花米草区域后,波浪接近消失。芦苇消浪功能次之,波浪衰减曲线表现为对数函数,消浪效应模式为先快后慢,当波浪穿越约60m宽的芦苇时,波高、波能几乎衰减为0。呰草/海三棱呰草消浪功能最弱,波浪衰减表现为多项式函数曲线规律,当波浪经过约200m宽的呰草/海三棱呰草区后,波浪基本消失。(2)植被空间分布宽度和植被密度是影响消浪效应的关键因素。消浪效应与波浪在盐沼植被中传播的距离、与植被密度均有正相关关系。随着波浪穿过植被宽度的增加,消浪效应增强。同类型盐沼植被,植被密度越大,消浪效应越强。以呰草/海三棱呰草为例,样带SM1与样带SM2处滩面坡度、底质类型等自然因素几乎相同,SM2处植被密度是SM1处的5.9倍,当波浪经过100m宽的呰草/海三棱呰草,在不同入射波高情况下,SM2处的1/10波高消波率比SM1处的平均高出1/4。(3)植被消浪效应同时受植株本身特征如株高、叶宽影响。呰草/海三棱呰草植株矮小(35cm),叶片极窄(0.3cm),在不同生长季节,其植被消浪效应随边缘水深、入射波高的增大均呈现减小趋势。互花米草的消浪效应随生长状况的不同而不同。当互花米草植株较矮(120cm),叶宽较窄(0.80cm)时,与呰草/海三棱呰草规律相似,在不同生长季节植被消浪效应随边缘水深、入射波高的增大而减小。当互花米草植株较为高大(160cm),叶宽较宽(1.50cm),植被处于茂盛期时,消浪效应随边缘水深、入射波高的增大先减小后上升。而在植被枯萎期,由于植株高度稍有降低且叶片凋零,植被消浪效应随边缘水深、入射波高的增大而减小。芦苇株高较高(180-260cm),叶片较宽(0.8-1.60cm),植被消浪效应随边缘水深、入射波高的增大先减小后上升(或下降速度减缓)。(4)除植被空间分布宽度、密度以及植株特征外,盐沼植被消浪效应还受波浪强度、潮汐类型、风速风向、潮滩底质特征等影响,如枯萎期的呰草/海三棱呰草区,SM3处1/10波高最大值仅为0.19m,SM4处1/10波高最大值为0.71m,主要是由于SM3野外观测时,风向为离岸风,而SM4观测时为迎岸风所致。因此植被消浪效应作用机制还需进一步研究。
【学位单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：P748;P737.1
【部分图文】：

技术路线图,盐沼,效应研究,消浪

典型海岸带盐沼植被消浪效应研究技术路线

概况,植被状况

图 2-1 研究区域概况Fig. 2-1 Study area and sample line on the Yangtze Estuary Mouth2.2 植被状况

植被图,盐沼,植被,长江口

长江口典型盐沼植被Fig.2-2TypicalsaltmarshinChangjiangEstuary

【参考文献】