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我校青年学者在河口海岸潮滩系统韧性的研究领域取得新进展

来源:港航院发布时间:2022-08-20

近日,人人体育港口海岸与近海工程学院海岸带资源与环境研究所张荷悦博士后以第一作者身份在领域权威期刊《Water Research》上发表了题为“Increased river flow enhances the resilience of spatially patterned mudflats to erosion”的研究论文,拓展了多重压力下河口海岸潮滩系统韧性响应规律的认识,对于河口海岸潮滩生态安全调控措施具有一定的指导意义。

河口海岸潮滩受到侵蚀加剧、河流输沙量减少、海平面上升等多重压力。尽管很难控制海岸侵蚀造成的河口潮滩系统退化,但可以通过调节河流泥沙输入量来增强潮滩系统对抗海岸侵蚀的韧性。该研究以黄河口北侧典型潮滩底栖生物-微地貌系统为研究对象,通过耦合河口二维输沙模型与潮滩底栖生物-微地貌动力模型,分析河流不同水文情势下潮滩生物-微地貌系统对抗侵蚀的韧性。以系统功能濒临崩溃时所能承受的最大侵蚀率、系统功能崩溃后得以再恢复时的侵蚀率、系统响应不确定性范围三个指标表征系统韧性,以潮滩微地貌景观异质性、初级生产力、泥沙沉积能力三个指标表征系统功能。研究发现,侵蚀率增大导致潮滩底栖生物-微地貌系统功能状态崩溃,崩溃后系统得以恢复的侵蚀率需低于崩溃时的侵蚀率。上游流量的增加通过增大泥沙沉积速率,从而增强了潮滩底栖生物-微地貌系统对抗侵蚀的韧性。此外,河流水文情势调节对系统韧性的干预效应还受到滩涂养殖模式的影响,相同流量条件下,相较于半开放式滩涂养殖模式,具有自然开放式滩涂养殖模式的系统具有更强的稳定性和恢复力。

论文合作作者还包括北京师范大学孙涛教授、人人体育周曾教授、曹浩冰博士后、自然资源部东海局黄秀清主任和邱桔斐高工。

图1 潮滩底栖生物-微地貌系统

 

 

图2. 潮滩底栖生物-微地貌系统状态随侵蚀率的变化

 

论文信息:Zhang, H., Sun, T., Zhou, Z., Cao, H., Qiu, J., Huang, X. Increased river flow enhances the resilience of spatially patterned mudflats to erosion. Water Research, 2022, 220, 118660. http://doi.org/10.1016/j.watres.2022.118660

 


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