海岸帶地區(qū)備受波浪侵蝕的影響。近年來,全球氣候變化、海平面上升加速等現象進一步加劇了海岸侵蝕風險,緩解海岸侵蝕、抵御沿海地區(qū)洪水災害刻不容緩。鹽沼植被在抵御海浪、控制侵蝕方面功能顯著,其生態(tài)護岸功能逐漸成為國內外學者關注的焦點。但鹽沼植被消浪效應模式定量研究、影響植被消浪效應的因素分析還較為不足。探索典型植被在不同生長物候期的波浪衰減規(guī)律,辨識鹽沼植被密度、株高、地徑、空間分布等要素對消浪效應的影響具有重要意義。長江河口為中等潮差的河口海岸,波浪類型以風浪為主,其次為涌浪。本文以長江河口崇明島地區(qū)為例,選取3類典型鹽沼植被——呰草/海三棱呰草、互花米草、蘆葦為研究對象,在3類鹽沼植被區(qū)分別設置4條樣帶(包括植被茂盛期與枯萎期各2條樣帶)。每條樣帶布設3個測點(測點位置依據“光灘與鹽沼交界—鹽沼—鹽沼”的模式布設),并利用波潮儀、Trimble R8衛(wèi)星接收機等儀器開展野外波浪數據、地形坡度、植被生長狀況等綜合測量手段,獲取不同鹽沼植被、不同植被生長狀況以及不同植被生長時期下,鹽沼植被的消浪效應數據。通過不同樣點上的波潮數據的數理統計,分析不同水深、波高對鹽沼植被消浪效應的影響,以描繪不同生長時期下,鹽沼植被的波浪衰減模式。研究結果表明:(1)在長江口的潮汐強度、灘面坡度情況下,風速較小時,三種典型鹽沼植被消浪效應作用不同,在不同生長物候期波浪衰減規(guī)律相似,其強弱關系均表現出互花米草蘆葦呰草/海三棱呰草。互花米草消浪功能最強,波浪衰減曲線為指數函數,消浪速率先快后慢,當穿過約50m寬互花米草區(qū)域后,波浪接近消失。蘆葦消浪功能次之,波浪衰減曲線表現為對數函數,消浪效應模式為先快后慢,當波浪穿越約60m寬的蘆葦時,波高、波能幾乎衰減為0。呰草/海三棱呰草消浪功能最弱,波浪衰減表現為多項式函數曲線規(guī)律,當波浪經過約200m寬的呰草/海三棱呰草區(qū)后,波浪基本消失。(2)植被空間分布寬度和植被密度是影響消浪效應的關鍵因素。消浪效應與波浪在鹽沼植被中傳播的距離、與植被密度均有正相關關系。隨著波浪穿過植被寬度的增加,消浪效應增強。同類型鹽沼植被,植被密度越大,消浪效應越強。以呰草/海三棱呰草為例,樣帶SM1與樣帶SM2處灘面坡度、底質類型等自然因素幾乎相同,SM2處植被密度是SM1處的5.9倍,當波浪經過100m寬的呰草/海三棱呰草,在不同入射波高情況下,SM2處的1/10波高消波率比SM1處的平均高出1/4。(3)植被消浪效應同時受植株本身特征如株高、葉寬影響。呰草/海三棱呰草植株矮小(35cm),葉片極窄(0.3cm),在不同生長季節(jié),其植被消浪效應隨邊緣水深、入射波高的增大均呈現減小趨勢。互花米草的消浪效應隨生長狀況的不同而不同。當互花米草植株較矮(120cm),葉寬較窄(0.80cm)時,與呰草/海三棱呰草規(guī)律相似,在不同生長季節(jié)植被消浪效應隨邊緣水深、入射波高的增大而減小。當互花米草植株較為高大(160cm),葉寬較寬(1.50cm),植被處于茂盛期時,消浪效應隨邊緣水深、入射波高的增大先減小后上升。而在植被枯萎期,由于植株高度稍有降低且葉片凋零,植被消浪效應隨邊緣水深、入射波高的增大而減小。蘆葦株高較高(180-260cm),葉片較寬(0.8-1.60cm),植被消浪效應隨邊緣水深、入射波高的增大先減小后上升(或下降速度減緩)。(4)除植被空間分布寬度、密度以及植株特征外,鹽沼植被消浪效應還受波浪強度、潮汐類型、風速風向、潮灘底質特征等影響,如枯萎期的呰草/海三棱呰草區(qū),SM3處1/10波高最大值僅為0.19m,SM4處1/10波高最大值為0.71m,主要是由于SM3野外觀測時,風向為離岸風,而SM4觀測時為迎岸風所致。因此植被消浪效應作用機制還需進一步研究。
【學位單位】：華東師范大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：P748;P737.1
【部分圖文】：

典型海岸帶鹽沼植被消浪效應研究技術路線

圖 2-1 研究區(qū)域概況Fig. 2-1 Study area and sample line on the Yangtze Estuary Mouth2.2 植被狀況

長江口典型鹽沼植被Fig.2-2TypicalsaltmarshinChangjiangEstuary

【參考文獻】

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本文編號：2828543