濕地植物對(duì)沿海生態(tài)環(huán)境的構(gòu)建和保護(hù)都起到至關(guān)重要的作用,并為海洋生物和水生物提供棲息環(huán)境、美化生態(tài)景觀(guān)以及通過(guò)對(duì)波浪的消減作用從而保護(hù)沿海硬質(zhì)堤。海三棱藨草(Scirpus mariqueter)屬于多年生鹽沼植物,是長(zhǎng)三角濱海區(qū)域重要的先鋒物種,在該區(qū)域濕地生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)中具有重要價(jià)值,同時(shí),海三棱藨草群落在消減波浪能量進(jìn)而保護(hù)沿海硬質(zhì)堤壩等方面也起到重要作用。而相比于護(hù)花米草(Spatina alterniflora)和蘆葦(Phragmites australis)等該地區(qū)其他物種對(duì)波浪衰減作用的效果,海三棱藨草對(duì)波浪的衰減作用較弱,且關(guān)于不同因素對(duì)海三棱藨草波浪能量衰減作用影響的研究尚缺少。因此,本研究將在不同的變量條件下對(duì)海三棱藨草的波浪衰減能力進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)研究。運(yùn)用弗勞德相似率構(gòu)建模型進(jìn)行水理實(shí)驗(yàn),通過(guò)對(duì)植物密度、波高、水深以及波浪類(lèi)型四個(gè)因素進(jìn)行變量設(shè)計(jì),探究該物種對(duì)波浪能量的消減能力。實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果如下:(1)不同植物密度對(duì)波浪能量衰減的實(shí)驗(yàn)研究中,通過(guò)控制其他變量研究不同海三棱藨草植物密度對(duì)波浪衰減作用的影響。結(jié)果表明,波浪能量衰減率隨植物密度的改變而發(fā)生變化,呈正比關(guān)系,即植物密度越大,消浪效果越顯著。(2)當(dāng)其它變量均相同,波浪高度不同情況下,波高每增加0.03m,波浪能量衰減率呈非線(xiàn)性增加,表明海三棱藨草植物群落消浪效果隨波高增加而增加且逐漸趨于恒定值。(3)當(dāng)植物密度、波浪高度等其他變量均相同的情況下,隨著水深的增加,植物對(duì)波浪能量消減作用明顯減弱。水深在植物模型高度(16cm)以下,即植物未被完全淹沒(méi)及剛好被淹沒(méi)時(shí),對(duì)波浪能量消減作用更強(qiáng),當(dāng)水深大于植物高度時(shí),隨水深的增加,植物對(duì)波浪有消減作用但消減作用幅度明顯減小。(4)當(dāng)其它變量均相同的情況下,相比于不規(guī)則波情況,規(guī)則波情況下海三棱藨草植物群落對(duì)波浪的消減作用顯著,但無(wú)較大差異。綜上所述,通過(guò)提高海三棱藨草植物種植密度、種植面積,且根據(jù)該地區(qū)實(shí)際潮汐情況綜合分析、合理培養(yǎng)種植海三棱藨草植物群落,充分發(fā)揮其對(duì)波浪能量的消減作用,對(duì)保護(hù)沿海濕地生態(tài)環(huán)境與工程具有重要意義。
【學(xué)位單位】：上海海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：Q948
【部分圖文】：

1.3 研究背景1.3.1 區(qū)域特征本研究的背景區(qū)域?yàn)樯虾Ｊ心蠀R東灘濕地，該區(qū)域作為杭州灣和長(zhǎng)江口的交匯帶，是長(zhǎng)江口區(qū)域面積最大的濱海濕地。該地區(qū)屬于北亞熱帶季風(fēng)氣候，四季分明，氣候濕潤(rùn)，日照充足，年平均氣溫為 15℃左右，降雨量十分充沛，年降水量約為 1020 mm，總面積約為 33100hm2[68,69]。然而，該區(qū)域在 2012 年完工的圍墾工程的面積約為 150 km2，作為近十年來(lái)長(zhǎng)江口區(qū)域規(guī)模最大的一次灘地圍墾工程，由于城市經(jīng)濟(jì)化的快速發(fā)展導(dǎo)致圍墾速率遠(yuǎn)大于灘涂淤漲速率，濕地生態(tài)受到嚴(yán)重影響，從而導(dǎo)致了該區(qū)域本土先鋒物種海三棱藨草（Scirpus mariqueter）的面積大量減少，沿海濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)受到嚴(yán)重破壞，濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能也大幅度地衰退[68]。

圖 1-2 南匯東灘濕地海三棱藨草群落ig.1-2 The community of Scirpus mariqueter in Nanhui Dongtan wetla棱藨草在濕地生態(tài)系統(tǒng)中的作用藨草具有重要的生態(tài)和景觀(guān)價(jià)值。不僅作為該區(qū)域濕地生棲息生物的棲息地和覓食地，維持長(zhǎng)江口生物的多樣性[6濕地生態(tài)系統(tǒng)，促進(jìn)底泥沉降、凈化水體涵養(yǎng)水源等多個(gè)的作用[74-76]，海三棱藨草可以對(duì)沿海種植區(qū)域水體起到凈體修復(fù)的作用。結(jié)合選取底棲經(jīng)濟(jì)貝類(lèi)（四角蛤蜊、焦河藍(lán)蟹、沙蠶等，構(gòu)建濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)，大面積的海三棱藨觀(guān)恢復(fù)起到重要作用，進(jìn)而構(gòu)成景觀(guān)群落，美化濱海濕地外，海三棱藨草群落在消減波浪能量進(jìn)而保護(hù)沿海硬質(zhì)工，通過(guò)大面積的海三棱藨草群落對(duì)波浪沖擊力的擊碎和緩保護(hù)沿海堤壩。

注：來(lái)自 H. Schlichting《邊界層理論》圖 2-1. 基于圓柱體模型的阻力系數(shù) CD與雷諾數(shù)關(guān)系的變化Note：From Boundary Layer Theory of H. SchlichtingFig. 2-1 Variation of drag coefficient, CDwith Reynolds number . Re for a smooth circular cylinder.如表 2-2 所示，當(dāng) λ 為 1/8 時(shí)，原型和模型雷諾數(shù)不能同時(shí)滿(mǎn)足 103～105范圍，因此理論上不成立。λ 為 1/2～1/7 時(shí)，原型和模型雷諾數(shù)均滿(mǎn)足 103～105范圍，但當(dāng) λ 為 1/4～1/7 時(shí)，由于植被模型的直徑太小難以找到最適模型材料，且考慮到實(shí)驗(yàn)水槽和植被模型的尺度大小，因此，最適模型和原型比 λ 為 1/3。表 2-2 不同比例下原型和模型的雷諾數(shù)Tab.2-2 Reynolds numbers of prototype and model under differents ratios模型與原型比λ原型雷諾數(shù)Re of prototype模型雷諾數(shù)Re of model1/2 2.24×1047.92×103
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 姚宇;杜睿超;袁萬(wàn)成;蔣昌波;;斜坡非淹沒(méi)剛性植被影響下孤立波爬高的研究[J];水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展A輯;2015年05期

2 付晚濤;劉正一;秦松;;入海河口退化生境階梯式生態(tài)修復(fù)策略構(gòu)想[J];廣西科學(xué);2014年06期

3 廖寶文;張喬民;;中國(guó)紅樹(shù)林的分布、面積和樹(shù)種組成[J];濕地科學(xué);2014年04期

4 李娜;陳丕茂;喬培培;秦傳新;;濱海紅樹(shù)林濕地海洋生態(tài)效應(yīng)及修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J];廣東農(nóng)業(yè)科學(xué);2013年20期

5 湯雁濱;壽鹿;廖一波;曾江寧;陳全震;高愛(ài)根;;潮間帶生境退化現(xiàn)狀分析及對(duì)策[J];海洋環(huán)境科學(xué);2013年03期

6 高永利;黃暉;練健生;李秀保;尤豐;周?chē)?guó)偉;劉勝;;大亞灣造礁石珊瑚移植遷入地的選擇及移植存活率監(jiān)測(cè)[J];應(yīng)用海洋學(xué)學(xué)報(bào);2013年02期

7 黃宇;劉佳琦;鄒海虹;;濕地自然生態(tài)保護(hù)發(fā)展與研究概況[J];環(huán)境科學(xué)與管理;2012年12期

8 竇勇;唐學(xué)璽;王悠;;濱海濕地生態(tài)修復(fù)研究進(jìn)展[J];海洋環(huán)境科學(xué);2012年04期

9 柏彥超;汪莉;陶天云;陳國(guó)華;錢(qián)曉晴;封克;單玉華;;施用生活污泥改良灘涂土壤理化性狀的探討[J];植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào);2012年04期

10 李雅娟;楊世倫;侯立軍;周菊珍;劉英文;;崇明東灘表層沉積物重金屬空間分布特征及其污染評(píng)價(jià)[J];環(huán)境科學(xué);2012年07期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 譚海麗;無(wú)居民海島潮間帶大型海藻生態(tài)修復(fù)研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 張力;耐鹽植物對(duì)含鹽污水凈化效果及生理生化響應(yīng)[D];浙江海洋學(xué)院;2013年

2 平原;南匯邊灘濕地景觀(guān)格局分析和生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)[D];華東師范大學(xué);2010年

3 裴巧;濱海生態(tài)新城可持續(xù)性規(guī)劃設(shè)計(jì)策略研究[D];湖南大學(xué);2009年

4 孫俊杰;硝基苯污染土壤的修復(fù)及其淋洗廢水的處理研究[D];青島理工大學(xué);2008年

5 劉宇;濱海鹽生植物凈化海水重金屬能力研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2841479