近日,河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院海岸帶資源與環(huán)境研究所張荷悅博士以第一作者在領(lǐng)域權(quán)威期刊WaterResearch上發(fā)表了題為“Increased river flow enhances the resilience of spatially patterned mudflats to erosion”研究論文,拓展了對多重壓力下河口海岸潮灘系統(tǒng)韌性響應(yīng)規(guī)律的認(rèn)識,對于河口海岸潮灘生態(tài)安全調(diào)控措施具有一定的指導(dǎo)意義。
河口海岸潮灘受到侵蝕加劇、河流輸沙量減少、海平面上升等多重壓力。盡管很難控制海岸侵蝕造成的河口潮灘系統(tǒng)退化,但可以通過調(diào)節(jié)河流泥沙輸入量來增強潮灘系統(tǒng)對抗海岸侵蝕的韌性。該研究以黃河口北側(cè)典型潮灘底棲生物-微地貌系統(tǒng)為研究對象,通過耦合河口二維輸沙模型與潮灘底棲生物-微地貌動力模型,分析河流不同水文情勢下潮灘生物-微地貌系統(tǒng)對抗侵蝕的韌性。以系統(tǒng)功能瀕臨崩潰時所能承受的最大侵蝕率、系統(tǒng)功能崩潰后得以再恢復(fù)時的侵蝕率、系統(tǒng)響應(yīng)不確定性范圍3個指標(biāo)表征系統(tǒng)韌性,以潮灘微地貌景觀異質(zhì)性、初級生產(chǎn)力、泥沙沉積能力3個指標(biāo)表征系統(tǒng)功能。研究發(fā)現(xiàn),侵蝕率增大導(dǎo)致潮灘底棲生物-微地貌系統(tǒng)功能狀態(tài)崩潰,崩潰后系統(tǒng)得以恢復(fù)的侵蝕率需低于崩潰時的侵蝕率。上游來水來沙量的增大導(dǎo)致河口懸浮泥沙濃度的增加,提高了潮灘處的泥沙沉積速率,從而增強了潮灘底棲生物-微地貌系統(tǒng)對抗侵蝕的韌性。此外,河流水文情勢調(diào)節(jié)對系統(tǒng)韌性的干預(yù)效應(yīng)還受到灘涂養(yǎng)殖模式的影響,相同流量條件下,相較于半開放式灘涂養(yǎng)殖模式,具有自然開放式灘涂養(yǎng)殖模式的系統(tǒng)具有更強的穩(wěn)定性和恢復(fù)力。