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水 利 学 报
2021 年 4 月 SHUILI XUEBAO 第 52 卷 第 4 期
文章编号:0559-9350(2021)04-0401-08
黄河口盐沼湿地植被群落适宜生境模拟Ⅱ:应用
易雨君 ,谢泓毅 ,宋 劼 ,杨志峰 1,4
1
1,3
1,2
(1. 北京师范大学 教育部水沙科学重点实验室,北京 100875;2. 北京师范大学 水环境模拟国家重点实验室,北京 100875;
3. 交通运输部规划研究院 环境资源所,北京 100028;4. 广东工业大学 环境生态工程研究院,广东 广州 510006)
摘要:在径流和潮汐的共同作用下,黄河口三角洲天然盐沼植被具有明显的带状分布特征。本文基于盐沼植被对
土壤水盐的响应机理构建地下水动力-种群动力学生境耦合模型,模拟了径流和潮汐共同作用下,黄河三角洲不
同土壤水盐条件下盐沼植被适宜生境及生物量的时空分布。以不同年份黄河利津站的水资源量为依据,模拟了最
大年、丰水年、平水年和枯水年和最小年 5 种水文年时间序列方案,模拟不同河流径流过程对河口盐沼植被的影
响。研究发现盐沼植被在研究区内的适宜生境在黄河两岸呈带状分布,在距离黄河较远的区域呈散点状分布;芦
苇的生物量积累主要发生在较窄的条带上,而翅碱蓬和柽柳的生物量积累均匀分布在面状区域,3 种盐沼植被在
散 点 状 适 宜 生 境 上 均 无 生 物 量 积 累 ; 丰 水 年 情 景 下 生 长 季 内 适 宜 生 境 月 均 面 积 最 大 , 达 研 究 区 总 面 积 的
16.66%;而枯水年情景生长季内月均生物量最多,最大达 13.86 万 t。研究构建了地下水动力-种群动力学生境耦
合模型,能够定量化模拟不同径流情景下河口湿地地下水、土壤水盐条件及盐沼植被适宜生境与生物量分布规
律,以期服务于河口三角洲盐沼植被保护与修复。
关键词:生境模拟;地下水动力;盐沼植被;河口湿地;种群增长;种间竞争
中图分类号:X171.1 文献标识码:A doi:10.13243/j.cnki.slxb.20200544
1 研究背景
盐沼湿地是一类具有丰富生态服务功能和生态价值的高生产力生态系统,多分布在滨海及河口
地区 [1-3] 。盐沼生态系统中环境梯度明显、物种组成相对简单,生长在其中的盐沼植被常表现为带状
[6]
分布的特征 [4-5] 。针对土壤营养元素与盐沼植被生长之间的关系,已有大量的监测和实验研究成果 。
盐沼湿地地下水埋深相对较浅,对浅层土壤的影响明显,其地下水过程与盐沼植被的生长和分布关
系紧密 [7-8] 。河口盐沼湿地由于同时受潮汐和河流的共同影响,地下水动力过程尤其复杂 [9-10] ,使得对
于盐沼植被适宜生境和生物量时空分布的动态预测较为困难 [11] 。因此,基于盐沼植被对土壤水盐要
素的响应规律,研究河流径流和潮汐共同作用对区域的地下水动力过程的驱动,进一步明确对土壤
水盐的影响,从而揭示其对盐沼植被的分布格局和生物量的影响机制,有助于理解河流径流变化对
河口湿地盐沼植被分布格局的影响,为河口盐沼湿地植被保护与修复提供支持。
黄河三角洲盐沼湿地受黄河径流和潮汐影响,植被呈明显的带状分布,其中芦苇、柽柳和翅碱
[13]
蓬为 3 种最为典型的盐沼植被 [12] 。本文前篇《黄河口盐沼湿地植被群落适宜生境模拟Ⅰ:理论》 中介
绍了土壤水盐协同-植被生长扩散植被群落耦合模型的建立、率定和验证过程,该耦合模型由地下水
动力模块、土壤盐度模拟模块和种群增长-竞争模块 3 个部分组成,本文使用该耦合模型模拟了不同
径流过程和潮汐共同作用下,黄河三角洲盐沼植被群落的适宜生境及生物量的时空分布。
收稿日期:2020-07-21;网络首发时间:2021-01-21
网络首发地址:http:/kns.cnki.net/kcms/detail/11.1882.tv.20210120.1712.002.html
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基金项目:国家重点研发计划项目(2018YFC0407403);国家自然科学基金杰出青年基金项目(52025092)
作者简介:易雨君(1981-),博士,教授,主要从事生态水力学研究。E-mail:yiyujun@bnu.edu.cn
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