盐沼湿地空间自组织格局形成机理及其生态系统功能
发布时间：2021-09-02 03:19
空间自组织格局的形成是许多自然生态系统的普遍特征。目前研究认为尺度依赖反馈是规则空间格局形成的主要机制,即局部正反馈和长程负反馈的耦合作用。理论和实验证据研究表明,规则的空间自组织格局对于生态系统的生产力、稳定性、恢复力及脆弱性有显著影响。然而,自然生态系统中不规则空间格局更为普遍。理解规则空间格局形成机制、过程与生态系统功能是否适用于解释不规则的空间格局仍有待深入探讨。滨海盐沼湿地是陆海相互作用最为剧烈的生态交错带。随着海平面上升、生物入侵、气候变化、人为活动等多重胁迫的加剧,滨海盐沼湿地生态系统的功能受到严重威胁,湿地生态保护和修复已迫在眉睫。随着生物—地貌研究的深入,越来越多的研究强调盐沼湿地生态系统各要素之间的耦合作用的重要性。基于自组织理论,从局部尺度上系统各要素之间的反馈作用出发,预测或解释全局尺度上空间格局的演变及其对环境压力的响应,为探究生态系统复杂空间格局的形成及其生态系统功能提供了很好的切入点。结合遥感影像分析、野外移植控制实验和数学模型,本研究以滨海盐沼湿地几种典型自组织植被和地貌空间格局为例,探讨生态系统各要素在不同时空尺度上的反馈作用,并探讨其可能的生态系统功...
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：158 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
全球盐沼湿地分布
21图1-4盐沼湿地自组织空间格局。(a)Westerschelde潮间带典型的互花米草丛与周围冲刷沟。图片来源于BregjeK.vanWesenbeeck。(b)崇明东滩盐沼湿地中，与(a)相似的海三棱藨草斑块及周围冲刷沟。(c)南缅因州淡水湿地中，空间规则分布的莎草丛。图片来自JohanvandeKoppel。(d)崇明东滩盐沼湿地中，海三棱藨草不规则空间格局。(e)荷兰Saeftinghe湿地中的潮沟。图片来自ChielJacobusse和HetZeeuwseLandschap。(f)崇明东滩盐沼湿地中的潮沟。(g)原利物浦机场附近的盐沼湿地及陡坎。图片来自SueAdair(cc-by-sa/2.0)。(h)侵蚀中的盐沼湿地前缘的陡坎。图片来自JimvanBelzen。Figure1-4Self-organizedspatialpatternsinsaltmarshecosystem.(a)TypicalexampleofanelevatedSpartinaanglicatussockwitherosiongulliesonthesideonintertidalflatintheWesterschelde.PhotofromBregjeK.vanWesenbeeck.(b)Similartussock-gulleypatternof(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)
40Hardenbergetal.2010,Caseyetal.2015)。一般而言，规则植被格局通常具有相似的斑块尺寸，斑块大小的分布会符合均匀或高斯分布；而不规则植被空间格局没有特征尺寸。尽管这种方法一直因为偏指数估计而被批评(Whiteetal.2008)，但它足以识别类似幂律分布的特征。图2-2(a)距离斑块中心不同距离的期望反馈效应和微地形示意图。(b)真彩色航空图像。利用视觉解译提取植被斑块，统计斑块大小分布。Figure2-2(a)Schematicrepresentationofexpectedfeedbackandmicrotopographyatdifferentdistancesfrompatchcenter.(b)FourofallselectedsquaresamplesoftruecoloraerialimageinChongmingIsland.Vegetationpatchwasextractedbyvisualinterpretationforcalculatingpatchsizedistribution.ElevationDistanceTussockGully(a)012.525m01020m01020m02040m(b)Figure1.Fig.S1t
【参考文献】：
期刊论文
[1]海岸带典型盐沼植被消浪功能观测研究[J]. 葛芳,田波,周云轩,何青,钱伟伟. 长江流域资源与环境. 2018(08)
[2]黄河三角洲典型潮沟系统水文连通特征及其生态效应[J]. 骆梦,王青,邱冬冬,施伟,宁中华,蔡燕子,宋振峰,崔保山. 北京师范大学学报(自然科学版). 2018(01)
[3]开敞式潮滩-潮沟系统发育演变动力机制——Ⅲ.海平面上升影响[J]. 龚政,严佳伟,耿亮,朱思谕,李欢,张长宽. 水科学进展. 2018(01)
[4]盐度和淹水对长江口潮滩盐沼植物碳储量的影响[J]. 薛莲,李秀珍,闫中正,张骞,丁文慧,黄星. 生态学报. 2018(09)
[5]开敞式潮滩-潮沟系统发育演变动力机制——Ⅱ.潮汐作用[J]. 龚政,耿亮,吕亭豫,周曾,严佳伟,张长宽. 水科学进展. 2017(02)
[6]开敞式潮滩-潮沟系统发育演变动力机制——Ⅰ.物理模型设计及潮沟形态[J]. 龚政,吕亭豫,耿亮,周曾,徐贝贝,张长宽. 水科学进展. 2017(01)
[7]粉砂淤泥质潮滩潮沟形态特征及发育演变过程研究现状[J]. 吕亭豫,龚政,张长宽,耿亮,张茜. 河海大学学报(自然科学版). 2016(02)
[8]苏沪浙闽海岸互花米草盐沼的环境-生态动力过程研究进展[J]. 高抒,杜永芬,谢文静,高文华,王丹丹,吴晓东. 中国科学:地球科学. 2014(11)
[9]厌氧氨氧化菌的生物特性及CANON厌氧氨氧化工艺[J]. 王亚宜,黎力,马骁,林喜茂,潘绵立,戴晓虎. 环境科学学报. 2014(06)
[10]长江口崇明东滩潮沟地貌形态和演变[J]. 刘建华,杨世伦,史本伟,罗向欣,付信坤. 海洋学研究. 2012(02)
本文编号：3378199
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：158 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
全球盐沼湿地分布
21图1-4盐沼湿地自组织空间格局。(a)Westerschelde潮间带典型的互花米草丛与周围冲刷沟。图片来源于BregjeK.vanWesenbeeck。(b)崇明东滩盐沼湿地中，与(a)相似的海三棱藨草斑块及周围冲刷沟。(c)南缅因州淡水湿地中，空间规则分布的莎草丛。图片来自JohanvandeKoppel。(d)崇明东滩盐沼湿地中，海三棱藨草不规则空间格局。(e)荷兰Saeftinghe湿地中的潮沟。图片来自ChielJacobusse和HetZeeuwseLandschap。(f)崇明东滩盐沼湿地中的潮沟。(g)原利物浦机场附近的盐沼湿地及陡坎。图片来自SueAdair(cc-by-sa/2.0)。(h)侵蚀中的盐沼湿地前缘的陡坎。图片来自JimvanBelzen。Figure1-4Self-organizedspatialpatternsinsaltmarshecosystem.(a)TypicalexampleofanelevatedSpartinaanglicatussockwitherosiongulliesonthesideonintertidalflatintheWesterschelde.PhotofromBregjeK.vanWesenbeeck.(b)Similartussock-gulleypatternof(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)
40Hardenbergetal.2010,Caseyetal.2015)。一般而言，规则植被格局通常具有相似的斑块尺寸，斑块大小的分布会符合均匀或高斯分布；而不规则植被空间格局没有特征尺寸。尽管这种方法一直因为偏指数估计而被批评(Whiteetal.2008)，但它足以识别类似幂律分布的特征。图2-2(a)距离斑块中心不同距离的期望反馈效应和微地形示意图。(b)真彩色航空图像。利用视觉解译提取植被斑块，统计斑块大小分布。Figure2-2(a)Schematicrepresentationofexpectedfeedbackandmicrotopographyatdifferentdistancesfrompatchcenter.(b)FourofallselectedsquaresamplesoftruecoloraerialimageinChongmingIsland.Vegetationpatchwasextractedbyvisualinterpretationforcalculatingpatchsizedistribution.ElevationDistanceTussockGully(a)012.525m01020m01020m02040m(b)Figure1.Fig.S1t
【参考文献】：
期刊论文
[1]海岸带典型盐沼植被消浪功能观测研究[J]. 葛芳,田波,周云轩,何青,钱伟伟. 长江流域资源与环境. 2018(08)
[2]黄河三角洲典型潮沟系统水文连通特征及其生态效应[J]. 骆梦,王青,邱冬冬,施伟,宁中华,蔡燕子,宋振峰,崔保山. 北京师范大学学报(自然科学版). 2018(01)
[3]开敞式潮滩-潮沟系统发育演变动力机制——Ⅲ.海平面上升影响[J]. 龚政,严佳伟,耿亮,朱思谕,李欢,张长宽. 水科学进展. 2018(01)
[4]盐度和淹水对长江口潮滩盐沼植物碳储量的影响[J]. 薛莲,李秀珍,闫中正,张骞,丁文慧,黄星. 生态学报. 2018(09)
[5]开敞式潮滩-潮沟系统发育演变动力机制——Ⅱ.潮汐作用[J]. 龚政,耿亮,吕亭豫,周曾,严佳伟,张长宽. 水科学进展. 2017(02)
[6]开敞式潮滩-潮沟系统发育演变动力机制——Ⅰ.物理模型设计及潮沟形态[J]. 龚政,吕亭豫,耿亮,周曾,徐贝贝,张长宽. 水科学进展. 2017(01)
[7]粉砂淤泥质潮滩潮沟形态特征及发育演变过程研究现状[J]. 吕亭豫,龚政,张长宽,耿亮,张茜. 河海大学学报(自然科学版). 2016(02)
[8]苏沪浙闽海岸互花米草盐沼的环境-生态动力过程研究进展[J]. 高抒,杜永芬,谢文静,高文华,王丹丹,吴晓东. 中国科学:地球科学. 2014(11)
[9]厌氧氨氧化菌的生物特性及CANON厌氧氨氧化工艺[J]. 王亚宜,黎力,马骁,林喜茂,潘绵立,戴晓虎. 环境科学学报. 2014(06)
[10]长江口崇明东滩潮沟地貌形态和演变[J]. 刘建华,杨世伦,史本伟,罗向欣,付信坤. 海洋学研究. 2012(02)
本文编号：3378199
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