滨海盐沼湿地退化机制及生态修复技术研究进展 被引量：26

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作者 张明亮 《大连海洋大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期539-549,共11页

滨海盐沼湿地是连接陆地和海洋的重要生态系统之一,具有重要的生态服务功能和生态价值。近年来,滨海盐沼湿地受多种因素的影响退化严重,众多学者从不同的领域对其退化原因及修复技术等进行了广泛地探索和实践,涌现了大量的研究成果。滨... 滨海盐沼湿地是连接陆地和海洋的重要生态系统之一,具有重要的生态服务功能和生态价值。近年来,滨海盐沼湿地受多种因素的影响退化严重,众多学者从不同的领域对其退化原因及修复技术等进行了广泛地探索和实践,涌现了大量的研究成果。滨海盐沼湿地的退化与修复技术研究涉及生态学、水文学、环境学、生物学和河口动力学等多个学科,属于典型的交叉学科及热点研究领域。本文在分析中国滨海盐沼湿地分布特征的基础上,归纳了湿地的生长与发育过程,从盐度胁迫、水文条件、自然因素、自然演替及人类活动等方面阐述了盐沼植被与多种影响因子的相互作用,深化了对滨海盐沼湿地的退化因子及退化机理的认知,梳理了滨海盐沼湿地生态修复技术的研究现状,提出开展多学科视角下的湿地退化机制、多种技术手段运用下的立体化与连续性研究、多种生态修复技术的融合应用及互花米草入侵风险评估等未来重点研究方向,以期为滨海盐沼湿地的退化机制及生态修复研究提供科学参考。 展开更多

关键词 滨海盐沼湿地 盐沼植被 退化机制 生态修复技术

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波流和植物作用下辽河口潮滩湿地水沙运动过程数值模拟 被引量：1

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作者 姜博 张仟龙 +2 位作者 宋志坤 张明亮 柴崇顼 《水利水电科技进展》 北大核心 2025年第1期47-54,61,共9页

运用Delft3D软件建立了盐沼植被作用下波流耦合数值模型,定量分析了辽河口潮滩湿地海域的水沙动力特性和泥沙落淤过程。结果表明:模型模拟的波浪、潮流及悬浮泥沙结果与实测数据相符,各测点模拟的悬浮泥沙浓度自表层至底层逐渐上升;不... 运用Delft3D软件建立了盐沼植被作用下波流耦合数值模型,定量分析了辽河口潮滩湿地海域的水沙动力特性和泥沙落淤过程。结果表明:模型模拟的波浪、潮流及悬浮泥沙结果与实测数据相符,各测点模拟的悬浮泥沙浓度自表层至底层逐渐上升;不同盐沼植被如芦苇与盐地碱蓬,对潮滩流速的阻碍影响存在显著差异,在大潮期,芦苇能更有效地衰减水流速度;相比盐地碱蓬植被,芦苇在截留悬浮泥沙及促使泥沙落淤方面的作用更加显著。 展开更多

关键词 盐沼植被 悬浮泥沙通量 数值模拟 Delft3D 辽河口

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辽东湾北部海域氮磷营养盐时空分布及其动态响应模拟研究

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作者 宋志坤 郎梓萱 +3 位作者 李秋颐 曹鑫宇 张明亮 迟守峰 《大连海洋大学学报》 北大核心 2025年第4期666-675,共10页

为探究辽东湾北部海域污染物的分布特征及变化规律,基于Delft3D模型构建了该海域的三维水动力-水生态耦合模型,模拟了营养盐及浮游植物的时空分布特征,并分析了海域营养盐对不同环境因子的动态响应规律;通过与实测数据进行验证,显示该... 为探究辽东湾北部海域污染物的分布特征及变化规律,基于Delft3D模型构建了该海域的三维水动力-水生态耦合模型,模拟了营养盐及浮游植物的时空分布特征,并分析了海域营养盐对不同环境因子的动态响应规律;通过与实测数据进行验证,显示该模型能较好地再现辽东湾北部海域的水动力特征和水生态过程。结果表明:季节分布上,在春季和夏季,氨氮、硝酸盐的浓度出现高值,在夏季,活性磷酸盐和浮游植物浓度最高;空间分布上,氨氮、硝酸盐(春、夏)浓度呈现湾顶较高、南部较低,并随着离岸距离的增加而逐渐降低的空间分布特征,活性磷酸盐、浮游植物(夏)浓度呈中部高、东部与西部低的分布特征;污染物削减10%、20%、30%条件下,研究海域各点无机氮浓度分别减少4.21%~9.62%、8.75%~18.93%、14.00%~26.84%,无机磷浓度分别减少2.83%~8.03%、5.25%~16.00%、8.42%~21.46%;夏季的无机氮和无机磷浓度降低最为显著,尤其是靠近入海口的监测点;在营养盐入海通量保持不变径流量削减10%和30%工况下,研究海域各点无机氮浓度最高增加1.24%和12.03%,无机磷浓度最高增加3.50%和12.91%,表明高入海径流量能增大污染物向海输运过程。本研究结果可为辽东湾北部海域水质改善及水环境管理提供重要的科学依据,可为辽河口和大辽河口的污染物监督和管理提供有益借鉴。 展开更多

关键词 辽东湾北部 Delft3D 营养盐 污染物削减 流量变化

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辽东湾叶绿素a与营养盐分布特征的数值模拟 被引量：3

4

作者 赵梓宇 朱晓森 +1 位作者 王卓 张明亮 《大连海洋大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期134-143,共10页

为探究辽东湾海域内叶绿素a与营养盐的时空分布特征及相互作用机理,基于数值模拟(Delft3D)方法构建了叶绿素a (Chl-a)、溶解氧(DO)、氨氮(NH_(4)^(+)-N)、硝酸盐氮(NO_(3)^(-)-N)和活性磷酸盐(PO_(4)^(3-)-P)等生态指标在辽东湾海域的... 为探究辽东湾海域内叶绿素a与营养盐的时空分布特征及相互作用机理,基于数值模拟(Delft3D)方法构建了叶绿素a (Chl-a)、溶解氧(DO)、氨氮(NH_(4)^(+)-N)、硝酸盐氮(NO_(3)^(-)-N)和活性磷酸盐(PO_(4)^(3-)-P)等生态指标在辽东湾海域的生态动力学模型(Delft3D-ECO),并在验证模型的基础上分析了叶绿素a等生态指标浓度在辽东湾海域的时空变化和分布情况。结果表明:在季节变化上,叶绿素a质量浓度表现为秋季(4.83μg/L)>夏季(4.13μg/L)>春季(3.39μg/L),DO质量浓度表现为春季(9.41 mg/L)>夏季(7.26 mg/L)>秋季(5.84 mg/L),NO_(3)^(-)-N质量浓度表现为春季(0.76 mg/L)>秋季(0.56 mg/L)>夏季(0.50 mg/L),NH_(4)^(+)-N质量浓度表现为春季(0.039 mg/L)>秋季(0.030 mg/L)>夏季(0.026 mg/L),PO_(4)^(3-)-P质量浓度表现为秋季(0.025 mg/L)>夏季(0.020 mg/L)>春季(0.018 mg/L);在空间分布上,辽东湾海域中的叶绿素a、PO_(4)^(3-)-P(春、夏)、NO_(3)^(-)-N(春、夏)质量浓度分布呈东北高、西南低的特点,NH_(4)^(+)-N质量浓度呈研究区域湾顶与湾口高、中部低的特征。研究表明,辽东湾顶部的辽河、大辽河是影响辽东湾海域生态指标浓度时空分布的重要因素,辽东湾海域的营养盐限制作用表现为磷相对限制。 展开更多

关键词 辽东湾 Delft3D 生态动力学模型 叶绿素A 营养盐时空分布

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人工鱼礁投放对小窑湾海域水动力及水体交换影响的数值模拟 被引量：2

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作者 郭聪聪 杨訸晴 +3 位作者 胡慧琴 张勤旭 张明亮 李金金 《海洋渔业》 CSCD 北大核心 2024年第2期174-185,共12页

为探究大连小窑湾海域人工鱼礁布设后对周围海域水动力特性及水体交换能力的影响,基于非结构化三角形网格的MIKE3河口与海岸模型,对大连小窑湾海域进行数值模拟,模拟结果与实测数据吻合良好,说明构建的模型合理可靠。研究表明:1)鱼礁布... 为探究大连小窑湾海域人工鱼礁布设后对周围海域水动力特性及水体交换能力的影响,基于非结构化三角形网格的MIKE3河口与海岸模型,对大连小窑湾海域进行数值模拟,模拟结果与实测数据吻合良好,说明构建的模型合理可靠。研究表明:1)鱼礁布设后,位于鱼礁布设点上的测点因水深减小,流速增加,远离礁区海域测点的流速变化较小,鱼礁区迎流面海域出现上升流,背流面出现下降流,底层海域的上升流效应较表层海域显著;2)人工鱼礁的投放会引起局部流场发生变化,受鱼礁堆阻流作用影响,鱼礁堆迎流面、背流面海域流速减小,主流轴两侧流速增加,鱼礁堆附近海域的流速呈缓急相间分布;3)人工鱼礁投放后,小窑湾湾顶、湾中的水体半交换期缩短,湾口附近海域水体交换能力变化较小,小窑湾整体海域水体交换率略有增加。研究结果可为人工鱼礁合理布局以及规范工程建设提供理论指导。 展开更多

关键词 小窑湾 人工鱼礁 MIKE3 数值模拟 水交换

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台风过境期间辽河口滨海湿地水动力特征的数值模拟研究

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作者 王煜嘉 孙振宇 +4 位作者 赵学凯 赵梓宇 弓耘 许慧 张明亮 《应用海洋学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期20-32,共13页

本研究基于FVCOM环流模型,耦合ECMWF背景风场和Jelesnianski台风经验模型形成合成风场,对9711台风“温妮”过境辽河口区域的水动力进行模拟研究。模型通过在动量方程、湍流方程中加入附加源项来表达盐沼植被对水动力的阻碍作用。使用研... 本研究基于FVCOM环流模型,耦合ECMWF背景风场和Jelesnianski台风经验模型形成合成风场,对9711台风“温妮”过境辽河口区域的水动力进行模拟研究。模型通过在动量方程、湍流方程中加入附加源项来表达盐沼植被对水动力的阻碍作用。使用研究区域实测的潮位、流速、流向等数据对水动力模型进行验证,模拟结果与实测数据吻合较好。结果表明:潮滩盐沼植被对台风过境期间的潮位变化无明显影响,但对流速具有显著的衰减作用,且芦苇对潮流的衰减作用大于盐地碱蓬植被,芦苇区的速度最大衰减率达81.43%。此外,台风路径变化对辽河口湿地海域的增减水及流速影响较大,台风强度越强,局部区域造成的风暴潮增水和流速也相应越大。 展开更多

关键词 海洋水文学 FVCOM 参数化台风模型 风暴潮 盐沼植被

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辽河口悬浮泥沙时空变化特征及其动力因素分析

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作者 赵学凯 郭凯元 +4 位作者 周运浩 贾莉园 杨智博 张勤旭 张明亮 《海洋学研究》 CSCD 北大核心 2024年第1期36-46,共11页

基于2019—2020年HY-1C CZI的L2B级泥沙数据和同期气象、水文数据,应用空间分析和统计方法开展辽河口海域悬浮泥沙质量浓度的时空变化特征及其动力因素分析研究。结果表明:潮汐是该海域悬浮泥沙日变化的主导因素,落潮期平均悬浮泥沙质... 基于2019—2020年HY-1C CZI的L2B级泥沙数据和同期气象、水文数据,应用空间分析和统计方法开展辽河口海域悬浮泥沙质量浓度的时空变化特征及其动力因素分析研究。结果表明:潮汐是该海域悬浮泥沙日变化的主导因素,落潮期平均悬浮泥沙质量浓度高于涨潮期;径流对辽河口海域悬浮泥沙质量浓度影响的范围主要在近岸区域,一般不超过5 m等深线;当落潮流流向与风向相反时,浑浊带常横向扩展,而当落潮流流向与风向相同时,浑浊带则收缩在辽河口顶部;风速与悬浮泥沙质量浓度存在显著相关性,离岸越近,风对悬浮泥沙的作用越强烈,这可能与风、浪的协同作用有关;受潮流、径流和风浪的影响,8 m等深线内侧通常发育为最大浑浊带。 展开更多

关键词 HY-1C CZI 辽河口 悬浮泥沙 时空变化 动力因素

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基于HY-1C CZI数据的辽河口湿地盐地碱蓬群落碳储量评估 被引量：3

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作者 李微 王文硕 +2 位作者 张新宇 段元棚 杨戬波 《大连海洋大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期574-583,共10页

为采用高分辨率的HY-1C CZI数据准确评估辽河口湿地盐地碱蓬Suaeda salsa碳储量和固碳效益,分别于2013年9月和2018年9月在辽河口湿地盐地碱蓬群落区域采集盐地碱蓬光谱数据和植株样本,并对生物量及含碳率进行测定,利用回归分析法构建基... 为采用高分辨率的HY-1C CZI数据准确评估辽河口湿地盐地碱蓬Suaeda salsa碳储量和固碳效益,分别于2013年9月和2018年9月在辽河口湿地盐地碱蓬群落区域采集盐地碱蓬光谱数据和植株样本,并对生物量及含碳率进行测定,利用回归分析法构建基于转换型土壤调整植被指数(transformed soil adjusted vegetation index,TSAVI)的地上生物量反演模型,并结合异速生长模型估算地下生物量,进而计算盐地碱蓬群落的碳储量和固碳收益。结果表明:线性模型为辽河口湿地盐地碱蓬群落地上生物量的最优反演模型,其决定系数(R~2)为0.69(P<0.05),地面数据验证集的均方根误差(E)和可预测技能(Skill)值分别为0.078和0.929,卫星数据验证集的相对均方根误差(E)和可预测技能值分别为9.55%和0.987;2018、2019、2020年辽河口湿地盐地碱蓬群落地上生物量分别为1.69×10^(6)、1.13×10^(6)、3.26×10^(6)kg,地下生物量分别为3.02×10^(5)、2.03×10^(5)、5.81×10^(5)kg,总生物量分别为1.99×10^(6)、1.33×10^(6)、3.85×10^(6)kg,进而获得盐地碱蓬群落2018、2019、2020年的碳储量分别为6.06×10^(5)、4.06×10^(5)、1.17×10^(6)kg。研究表明,采用HY-1C CZI数据评估盐地碱蓬的碳储量是可行的,盐地碱蓬群落的碳储量时空分布与其生物量分布趋势一致,盐地碱蓬的地上部分为主要储碳部分,辽河口湿地盐地碱蓬群落具有较高的生态效益和经济效益。 展开更多

关键词 盐地碱蓬 HY-1C 生物量 碳储量 辽河口湿地

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辽河口潮滩潮沟形态特征与水文连通强度评价 被引量：2

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作者 陈旭 秦梦恩 +4 位作者 贾莉园 周运浩 郭凯元 姜博 张明亮 《大连海洋大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期671-679,共9页

为了解潮沟形态的空间变化特征,以辽河口潮滩为例,基于潮位校正原理精确划分潮区,采用半自动方法提取精细化线状潮沟图像,基于潮沟分级算法对潮滩潮沟进行分级,定量分析潮沟的形态特征参数,并对潮滩上潮沟网络连通度进行定性评价。结果... 为了解潮沟形态的空间变化特征,以辽河口潮滩为例,基于潮位校正原理精确划分潮区,采用半自动方法提取精细化线状潮沟图像,基于潮沟分级算法对潮滩潮沟进行分级,定量分析潮沟的形态特征参数,并对潮滩上潮沟网络连通度进行定性评价。结果表明:潮沟的级别与平均长度具有明显的空间异质性,随着潮沟级别增加,研究区域潮沟平均长度呈指数上升,潮沟数量呈指数下降(R 2>0.99);随着潮滩高程逐渐降低,潮沟总密度显著减小,随着潮沟级别增加,潮沟密度与频数均大幅下降;潮滩距离外海愈近,潮沟曲率愈低,高潮滩潮沟分汊率最高(Rb=3.54),潮沟最不稳定;辽河口潮沟网络连通度与潮沟总分汊率、环岛潮沟数量呈正相关,潮沟网络发育程度则主要由潮沟曲率和支潮沟的密度决定,其中,高潮滩潮沟网络水文连通度最好,潮上带潮沟网络发育程度及排水效率最高。研究表明,潮汐水动力对辽河口潮沟形态特征演变及水文连通强度影响较大,进一步加强辽河口潮沟网络的排水效率可有效缓解辽河口潮滩湿地退化进程,实现盐沼植被的生态修复。 展开更多

关键词 辽河口潮滩湿地 潮带分区 潮沟提取 潮沟形态特征 水文连通

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不同浓度石油胁迫处理下翅碱蓬的转录组分析 被引量：1

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作者 赵雨朦 卢宏博 +7 位作者 罗传辉 车鉴 吴熙 纪峰 霍玉洁 魏海峰 何洁 刘全 《生态毒理学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期490-505,共16页

为探究翅碱蓬响应石油胁迫的分子机制,本试验设置5个处理组:空白对照组、丙酮对照组、低浓度胁迫组(0.4 mg·L^(-1))、中浓度胁迫组(0.8 mg·L^(-1))和高浓度胁迫组(1.2 mg·L^(-1)),通过水培方式将翅碱蓬植株培养12 d后,... 为探究翅碱蓬响应石油胁迫的分子机制,本试验设置5个处理组:空白对照组、丙酮对照组、低浓度胁迫组(0.4 mg·L^(-1))、中浓度胁迫组(0.8 mg·L^(-1))和高浓度胁迫组(1.2 mg·L^(-1)),通过水培方式将翅碱蓬植株培养12 d后,对植株进行全转录组测序。结果表明,与空白对照组(A)进行对比,丙酮对照组(B)共获得1027个差异表达基因,其中上调基因448个,下调基因579个;与丙酮对照组进行对比,低浓度胁迫组(C)共得到522个差异表达基因,中浓度胁迫组(D)共得到1027个差异表达基因,高浓度胁迫组(E)共得到632个差异表达基因。对KEGG富集通路以Q≤0.05为标准进行进一步筛选发现,翅碱蓬响应丙酮胁迫主要涉及植物病原相互作用、植物激素信号转导和MAPK信号通路;响应石油胁迫下毒性效应的途径主要涉及乙醛酸和二羧酸代谢、碳代谢和精氨酸、脯氨酸代谢。综上,石油胁迫不利于翅碱蓬的生长代谢,其中丙酮作为石油助溶剂对植物也产生了负面影响。同时植物也通过自身机制应对胁迫,包括去除活性氧(ROS)、调节激素水平和调节相关氨基酸含量等。试验结果可望为深入研究翅碱蓬响应石油胁迫的分子机制提供数据参考。 展开更多

关键词 石油胁迫 翅碱蓬 代谢通路 转录组测序

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4种多环芳烃对仿刺参耗氧率和排氨率的影响研究

11

作者 刘帅 詹泽荣 +4 位作者 车鉴 颉海波 魏海峰 李正炎 刘长发 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期106-113,共8页

为探究多环芳烃(PAHs)对海洋生物的生态毒理效应,作者将仿刺参(Apostichopus japonicus)分别暴露于质量浓度为10、20、50、100、150μg/L的菲、三甲基菲、蒽和二甲基蒽中,检测4种代表性多环芳烃胁迫下仿刺参的耗氧率和排氨率。结果显示... 为探究多环芳烃(PAHs)对海洋生物的生态毒理效应,作者将仿刺参(Apostichopus japonicus)分别暴露于质量浓度为10、20、50、100、150μg/L的菲、三甲基菲、蒽和二甲基蒽中,检测4种代表性多环芳烃胁迫下仿刺参的耗氧率和排氨率。结果显示:在不同质量浓度多环芳烃的胁迫下,仿刺参的耗氧率均显著高于对照组,且单位体质量仿刺参耗氧率受三甲基菲浓度影响最大,其相关方程为y=4.8971x+1.2267,R^(2)=0.8945;单位体质量仿刺参排氨率随4种多环芳烃浓度的增加出现上下波动的现象,且在菲胁迫下,其排氨率波动幅度最大,在菲质量浓度为20μg/L时达到最大值22.87μg/(g·h);O︰N比在4种不同浓度多环芳烃的作用下均显著高于对照组并整体随暴露浓度呈上升趋势,且受二甲基蒽浓度影响最大,其相关方程为y=0.3471x+0.3967,R^(2)=0.8435。上述实验结果为多环芳烃类污染物对仿刺参的毒性作用机制探究提供了科学依据。 展开更多

关键词 多环芳烃 仿刺参(Apostichopus japonicus) 耗氧率 排氨率 O︰N比

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大连大长山岛海域人工鱼礁投放对水动力影响的三维数值模拟 被引量：2

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作者 王清夷 王煜嘉 张明亮 《渔业研究》 2022年第5期415-425,共11页

本文基于非结构化网格的有限体积海岸海洋模型(Finite volume coastal ocean model, FVCOM),构建大长山岛海域的水动力数值模型,分析投放人工鱼礁对研究海域水动力的影响。首先利用实测潮位和流速数据对模型进行验证,结果吻合良好,表明... 本文基于非结构化网格的有限体积海岸海洋模型(Finite volume coastal ocean model, FVCOM),构建大长山岛海域的水动力数值模型,分析投放人工鱼礁对研究海域水动力的影响。首先利用实测潮位和流速数据对模型进行验证,结果吻合良好,表明模型在水动力计算上具有较高的精度。随后选取人工鱼礁投放前后涨、落急时刻的表层潮流流速、流向进行对比分析,并随机选取9个特征点流速进行对比。结果表明:投放人工鱼礁前后的鱼礁区速度变化较大,最大值为0.230 m/s,其他区域速度变化较小,人工鱼礁的投放会使投放区域局部潮流场发生变化,远离人工鱼礁投放区域的海域流场受鱼礁影响不明显。 展开更多

关键词 大长山岛海域 人工鱼礁 数值模拟 FVCOM 水动力

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