河海大學青年學者在河口海岸潮灘系統(tǒng)韌性的研究領域取得新進展

近日，河海大學港口海岸與近海工程學院海岸帶資源與環(huán)境研究所張荷悅博士以第一作者在領域權威期刊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)韌性響應規(guī)律的認識，對于河口海岸潮灘生態(tài)安全調控措施具有一定的指導意義。

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時的侵蝕率、系統(tǒng)響應不確定性范圍3個指標表征系統(tǒng)韌性，以潮灘微地貌景觀異質性、初級生產力、泥沙沉積能力3個指標表征系統(tǒng)功能。研究發(fā)現(xiàn)，侵蝕率增大導致潮灘底棲生物-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，河流水文情勢調節(jié)對系統(tǒng)韌性的干預效應還受到灘涂養(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)定性和恢復力。