2024, Vol. 48
文章信息
- 罗锋, 朱飞, 陈治澎, 王勇智, 郑金海, 张弛, 陶爱峰. 2024.
- LUO Feng, ZHU Fei, CHEN Zhipeng, WANG Yongzhi, ZHEN Jinhai, ZHANG Chi, TAO Aifeng. 2024.
- 海岸带盐沼保护修复技术研究进展
- A review of coastal salt marsh protection and restoration technology
- 海洋科学, 48(11): 102-109
- Marine Sciences, 48(11): 102-109.
- http://dx.doi.org/10.11759/hykx20240123001
-
文章历史
- 收稿日期：2024-01-23
- 修回日期：2024-03-30
2. 河海大学港口海岸与近海工程学院, 江苏 南京 210024;
3. 自然资源部第一海洋研究所, 山东 青岛 266061
2. College of Harbour, Coastal and Offshore Engineering, Hohai University, Nanjing 210024, China;
3. First Institute of Oceanography, MNR, Qingdao 266061, China
海岸带是海洋与陆地之间相互作用的地带, 人类活动与产业经济高度集中[1], 中国50%人口创造全国60%以上的GDP[2]。盐沼湿地多存在于中、高纬度, 受周期性潮水或咸淡水淹没影响的河口海岸潮间带[3], 是海岸带的核心组分。我国海岸带盐沼植被类型主要有碱蓬、芦苇、海三棱藨草、互花米草等, 茂密生长的植被形成了天然屏障, 在海岸带系统中发挥重要防灾减灾作用[4], 如降低波高[5]、消耗波能[6], 保滩促淤[7]等。同时, 盐沼植被在碳汇进程上(图 1)表现出固碳效率高、周期长、双向过程强等特点[8]。盐沼生态系统仅占全球海洋总面积的0.2%, 生物碳汇量却达到了海洋整体沉积物碳储量的50%[9], 同时为生物提供栖息地和食物来源, 在生物多样性和可持续发展中发挥重要作用[10]。
 |
| 图 1 海岸带盐沼生态系统蓝碳过程示意图 Fig. 1 Blue carbon process in a coastal salt marsh ecosystem 注: DOC: 溶解有机碳dissolved organic carbon; DIC: 溶解无机碳dissolved inorganic carbon; PIC: 颗粒无机碳particulate inorganic carbon |
上世纪以来沿海地区开发建设进程加速, 海岸带盐沼生态系统遭受不同程度破坏[11], 出现服务功能下降、湿地萎缩、生物多样性丧失等问题[12]。自然条件下, 海岸带盐沼面对海平面上升, 通常积聚沉积物并垂向增生, 维持其处于有利发展环境, 若向陆迁移遭受海堤等构筑物阻碍, 便形成海岸带挤压(coastal squeeze)(图 2), 海平面上升与人工构筑物的双向挤压下, 盐沼将逐渐退化、消亡[13]。调查表明, 全球大约50%的盐沼湿地已损失或退化[14], 中国在1980—2010年间, 丧失的滨海湿地高达80~100 km2, 占总面积的59%[15]。盐沼退化日益严峻的大背景下, 海岸带盐沼价值和生态保护修复工作逐渐受到重视[16]。2010—2022年期间, 我国先后开展了近百项“蓝色海湾整治行动” “海岸带保护修复工程”, 有效推动重要滨海湿地生态系统的恢复[17]。
 |
| 图 2 海岸带挤压过程示意图 Fig. 2 Schematic diagram of coastal squeeze |
国内外学者从各学科角度, 针对盐沼保护修复提出不同的理念与看法[18-20]。由于河口海岸地区复杂的动力环境, 海岸带盐沼保护修复工作面临极大的困难与挑战, 惯有的修复思路和模式与预期效果不完全匹配[21]。文章梳理国内外海岸带盐沼保护修复技术的研究进展以及典型修复案例[22–24], 凝练盐沼修复技术要点, 展望亟待关注和研究的问题, 以期为未来海岸带生态修复方面的研究提供参考与启示。
1 海岸带盐沼保护修复的技术方法海岸带盐沼是复杂而脆弱的生态系统, 其中生物、动力和地貌之间存在错综复杂的互馈机制, 增加了工作难度。国内外有关保护修复技术主要分为以下几类:
1.1 水动力修复技术方法 1.1.1 潮汐通道连通自然条件下, 潮流维持近岸水体交换, 控制盐沼水体含盐量及营养物质的收支平衡。但海堤、沿海道路等人工设施的建设, 截断了建筑物内侧盐沼与外侧水体的交换[25], 内部水体向淡水转化, 盐性植被逐步被淡水植物替代[1]。因此, 可以通过潮汐通道连通技术修复盐沼, 修复方式主要有“主动重构”(managed realignment, MR)[26]、“潮汐减控”(controlled reduced tide, CRT)[27]、“可控潮汐交换”(regulated tidal exchange, RTE)[28]等。MR指拆除阻碍潮流的堤坝, 重新引入潮流, 这种修复手段局限性较大, 因为盐沼植被是否能够成功恢复很大程度上取决于高程与潮位的相对关系。只拆除堤坝不进行水位控制的方式, 在低海拔地区无论大潮小潮都会造成整体性的淹没, 盐沼难以成功定植。RTE、CRT技术弥补了这一缺陷, 这两类技术通过涵洞、水闸、潮门等工程手段对潮汐水位进行调控[29]。图 3为打开堤坝缺口将潮水引入修复区, 同时结合沉积物整饰(见1.2.1节)进行盐沼生态保护修复的示意图。
 |
| 图 3 海岸带盐沼水动力修复示意图 Fig. 3 Hydrodynamic restoration in a coastal salt marsh |
目前, 以潮汐通道连通为主的修复方式得到广泛应用, 例如加拿大芬迪湾盐沼修复项目, 打开堤坝5处75~100 m宽的缺口, 并浚深已有潮汐通道, 与后方排水沟相连, 水体通过潮汐通道漫向盐沼, 盐沼植被迅速定植, 第三年底本地物种覆盖率几乎达到100%[30]; 比利时Scheldt河口盐沼修复工程运用CRT技术, 工程建立内外堤包围的“滞洪区”(flood control area), 修复盐沼的同时增强当地防洪能力。高水位, 水体通过上方进水涵洞或堤顶流入滞洪区; 低水位, 水体通过由单向阀门控制的下方涵洞流出区域。修复区内潮差相较河口大幅降低, 创造了适宜盐沼生长的淹没条件[31]。也有研究表明, 潮汐通道连通恢复后, 生物多样性显著低于自然盐沼, 可能与修复区先前土地的土壤物理、化学性质改变有关[32]。因此, 盐沼湿地水动力恢复后, 修复场地的土壤性质、水环境等变化亟待研究。
1.1.2 生态消浪生态消浪指在潮间带采取牡蛎礁、潜堤与植被协同作用的防护策略, 降低水动力扰动对海岸带盐沼植被的影响, 继而加快盐沼恢复的手段, 该方法适用于物理干扰大于植被生长所需动力的区域。因为波浪冲击、潮汐淹没、泥沙侵蚀等因素常常抑制新苗萌发、幼体附着, 导致盐沼植物幼苗大量损失[33]。而潜堤等构筑物能够有效阻挡和消减外海波浪, 降低修复区动力扰动, Hu等[34]也提出全球海平面与平均波高的上升将严重威胁盐沼植被的建立, 合适的生态消浪结构能够有效改善局部动力条件; Chen等[23]采用潜堤与盐沼植被协同作用的防护策略, 极大衰减波浪动力, 有效抵御海洋灾害并促进盐沼湿地的恢复。牡蛎礁作为天然生态潜堤, 与传统硬防护相比, 除了消浪还能够诱集多种海洋生物, 提高生物多样性[35]。如Kutubdia Island侵蚀潮间带部署的三组牡蛎礁, 成功构建后动力环境大幅改善, 牡蛎礁背风侧产生大约29 cm的淤积, 与对照点相比侵蚀量减少54%, 促进盐沼向海方向扩张并显著提高该区域生物多样性[36]。
1.2 沉积物修复技术方法沉积物对盐沼植被生长尤为重要, 来沙量降低或生境土壤遭受污染均会引起盐沼植被的大量死亡。沉积物修复技术可分为沉积物整饰、污染物治理与盐碱地改良技术。
1.2.1 沉积物整饰沉积物整饰(研究称之为“微地形调整”)指地形高程与坡度的调整, 以沉积物补充为主, 同时配合营造鸟类栖息地与塑造植被景观等方法, 创造目标地生物合适的生长地形。目前该修复技术得到广泛应用, DeLaune等[37]观察沉积物补充对密西西比河三角洲盐沼的影响, 发现盐沼植被在补充后的地形下仍可存活, 并逐渐恢复植物生长和生产力。之后有研究[38]提出了薄层沉积物修复技术(thin-layer disposal), 将疏浚物厚度调整为不改变盐沼生态功能的厚度(0~50 cm), 疏浚土均匀覆盖到植物表面后, 植被在一段时期后重新萌发生长, 覆盖率超过喷洒前水平, 有效降低疏浚土处理不当对盐沼带来的破坏。修复效果与沉积物补充厚度并不是简单的正相关关系, 超过一定高度后土壤保持养分的能力将随疏浚土厚度呈负相关关系, 逐次少量的添加更利于盐沼植被的恢复[39]。
1.2.2 污染物治理沉积物受到污染导致盐沼退化或功能丧失时, 可以采用物理修复、生物修复与化学修复等方法[40]。物理修复主要通过工程手段移除受污染沉积物, 包括疏浚修复(清除污染源)或覆盖修复(覆盖无污染材料实现污染源与水体隔绝), 物理修复操作简单、见效快, 但对沉积物中的生态群落影响较大, 一般联合其他修复方法使用。生物修复指利用生物代谢活动将沉积物中的污染物降解为无害物质, 进而恢复生态环境[40], 微生物降解污染物促进植物生长, 加速污染物的吸收与降解。例如, 金山鹦鹉洲盐沼湿地修复项目利用植物根系、叶片及生物膜的复合作用去除部分有机物, 吸收氮磷等营养物质, 从而降解污染物并净化水体[41]; 化学修复方法指利用化学制剂与污染物发生反应, 进而降解污染物, 其在治理效果与治理费用上存在很大局限性, 容易产生有害的次生产物, 使生态系统恶化[42]。
1.2.3 盐碱地改良盐碱化导致盐沼湿地萎缩的区域, 主要采用种植耐盐植物、采用土壤改良剂、深耕晒垡等方法[43], 根据不同修复目标需求, 多种方法结合改良, 改善盐碱程度并尽量抑制土壤返盐。这类技术适用于类似黄河三角洲的修复项目。因黄河三角洲湿地的地貌类型、气候条件和土壤母质, 以及近年来湿地的不合理开发利用, 区域内土壤盐渍化现象十分普遍, 盐渍化面积达33.34 hm2, 约占整个三角洲面积的42.7%。该地区多采用引水修复芦苇湿地的方式, 利用人工抽灌将黄河中的淡水引入湿地, 然后种植芦苇, 以达到压碱洗盐和修复湿地植被的目的[44]。
1.3 植被修复技术方法植被修复技术方法包括互花米草治理、本地物种定植。前者适用互花米草挤占本土植被物种生存空间的情况, 而后者适用于存在加快植被修复速度需求的区域。
1.3.1 互花米草治理互花米草自1979年引入, 逐渐推广至福建、浙江、江苏等地[45], 在取得一定生态和经济效益的同时, 也对海岸带地区的物种多样性造成一定损失。其治理手段包括物理方法、化学方法与生物方法[46]。物理防治多应用于小范围的互花米草治理, 利用覆盖遮阴、切割、火烧等措施限制互花米草的呼吸和光合作用, 继而根除互花米草; 化学方法是通过喷洒除草剂消灭互花米草; 生物防治主要利用特定微生物或动物形成虫害, 限制互花米草生长, 多用于东部沿海盐城湿地区域。
实际治理过程中, 为达到理想的治理效果, 一般多种方法联合使用。以崇明东滩互花米草治理为例, 工程同时运用带水刈割、化学药剂治理技术与粉碎发酵法治理技术, 建立多个恢复区, 多种修复方法联合使用, 互花米草清除面积约620 hm2。工程采用“围-割-淹-晒”集成技术和粉碎发酵技术, 完成互花米草治理的既定目标, 灭除率达95%以上, 且返青与复发率极低[47]。
1.3.2 本地物种定植自然条件下, 盐沼恢复是一个长期的过程, 尤其是在潮汐、沉积动力显著的区域, 盐沼植物难以自然定植和扩散, 通过人工修复手段重新种植植被以加快恢复已成为国内外常用的技术方法。植被种类选择方面, 一般选择抗污染能力强、根系发达且具有良好环境适应能力的本地植物[48]。植株移栽是可行性比较高的物种定植方法, 在适宜的生长环境下, 直接移植植株幼苗或成熟的植株, 可以短时间内恢复已退化的盐沼, 如美国加利福尼亚州海岸移栽了超过30万株的土著植物, 入侵物种大米草直接减少96%以上(净面积从323 hm2减少到12 hm2)[49]。
种子播撒相较植株移栽操作简便、成本低, 并且有性繁殖的种子可以迅速在严重破坏的盐沼区域或在新的生境定植, 但无植被覆盖的滩涂进行种子播撒的成活率并不高[50], 通过人工辅助措施衰弱潮流和波浪的切应力影响, 约束种子的横向输运, 能够有效提高种子出苗率。Harwell等提出人工辅助措施“麻袋”包裹的种子出苗率为41%~56%, 而没有受保护的种子的出苗率为5%~15%[50]。陈雅慧等采用一种以天然黄麻为原料的新式“麻袋”辅助播种, 与直接播种相比, 海三棱藨草种子在水动力扰动频繁区的出苗率显著提高[51]。此外, 盐沼修复的时机尤为关键, 海岸带物理扰动(潮汐潮流、风浪和泥沙)会在某些时段减弱, 低于盐沼植物生苗存活“阈值”, 这种时刻即为盐沼植被修复的“机会窗口”[52-53]。罗锋等提出一种改进的机会窗口模型, 辅以遥感反演研究了盐沼植被成功定植所需的最小无干扰时间[54]。
1.4 盐沼修复技术适用比对总体而言, 盐沼修复技术方法分为水动力修复、沉积物修复和植被修复。水动力修复包括潮汐通道连通和生态消浪, 前者创造新的盐沼湿地, 后者衰减动力条件。沉积物修复涵盖沉积物整饰、污染物治理和盐碱地改良。沉积物整饰的前提是水动力环境得到改善, 以防岸滩再次侵蚀, 通常与水动力修复技术结合使用。污染物治理和盐碱地改良具有高度针对性, 适用于污染物超标和土地盐碱化区域。植被修复技术包括互花米草治理与本地植被定植。前者减弱互花米草对生态系统的不良影响, 后者旨在快速引入本土植被物种。针对不同修复技术的适用区域以及优缺点进行总结归纳, 见表 1。
| 修复技术 | 关键手段 | 适用区域特征 | 优点 | 局限 |
| 水动力修复 | 潮汐通道连通 | 堤坝导致潮汐动力减弱且洪涝灾害较弱 | 恢复水动力环境, 促进植被恢复 | 可能导致光滩整体性淹没 |
| 生态消浪 | 物理干扰大于盐沼幼苗生长耐受性 | 消波弱流, 有效降低自然灾害 | 经济成本较高, 影响生物多样性 | |
| 沉积物修复 | 沉积物整饰 | 侵蚀严重、微生物缺乏 | 时间成本低, 促进生态系统正向演替 | 可能导致沉积物再次流失、破坏原有生境 |
| 污染物治理 | 由于沉积物污染导致盐沼退化或功能丧失 | 简单、有效恢复自然环境、针对性强 | 生物多样性低、可能导致二次污染 | |
| 盐碱地改良 | 盐碱化严重、有淡水资源 | 简单易操作, 时间周期短 | 破坏原有生境, 存在二次污染风险 | |
| 植被修复 | 互花米草治理 | 互花米草恶性扩张导致本地物种迅速消亡 | 直接恢复原有湿地的自然属性 | 抵御海洋灾害能力降低、生境发生改变 |
| 本地物种定植 | 植被自然生长速度慢或难以定植 | 经济成本低、修复效果显著、负面作用小 | 修复效果受自然环境、人为干扰等因素影响大 |
海岸带盐沼生态系统的重要性逐渐被认识, 保护修复工程陆续开展, 但基于水动力修复、沉积物修复、植被修复的技术仍存在值得关注的问题。
(1) 修复手段相对单一, 多种技术联合应用仍不普及。单种修复技术具有局限性, 如仅考虑潮汐通道连通, 但可能沉积物高程不足, 恢复失败; 可以联合生态消浪与沉积物整饰等综合应用, 稳定沉积物。多修复技术融合是未来趋势, 以自然恢复为导向, 实现海岸带柔性措施与硬质防护“协同增效”, 有效恢复盐沼湿地的自然属性[55]。
(2) 缺少多学科研究视角, 限制修复技术的深入剖析。如以潮汐通道连通技术恢复湿地潮动力时, 可能导致恢复后生态系统的生物多样性显著低于自然状态, 缺乏修复后土壤性质以及水环境的深入研究; 保护修复中应加强学科交叉, 关注“生物动力地貌学”发展与修复中的应用[56]。
(3) 植被与泥沙动力间的互馈机制尚不明晰。学者们对植被、水流动力之间的相互作用已有了较为全面的认识, 但植被-水动力-泥沙动力之间的互馈机制认识仍处于起步阶段, 极大限制生物动力地貌学科的发展。亟需开展生境演变的长期研究[57], 探讨不同植被参数影响下的水沙输运机制, 深入剖析植被与泥沙动力之间的互馈机制。
(4) 动力因子限制下盐沼演变过程有待揭示。盐沼修复主要通过数学模型进行理论概化, 在实测数据支撑下的定量研究较少, 多动力因子限制下的盐沼植被定植与扩张过程缺乏准确描述, 且盐沼生物动力地貌的模拟通常需长时间尺度的模拟, 算力受限; 探讨不同动力条件下自组织驱动下的盐沼生物地貌演变, 并寻求一种在有限算力条件下高效研究的方法将成为热点[58]。
| [1] |
GITTMAN R K, FODRIE F J, POPOWICH A M, et al. Engineering away our natural defenses: an analysis of shoreline hardening in the US[J]. Frontiers in Ecology and the Environment, 2015, 13(6): 301-307. DOI:10.1890/150065 |
| [2] |
FU B, LIU Y, MEADOWS M E. Ecological restoration for sustainable development in China[J]. National Science Review, 2023, 10(7): nwad033. DOI:10.1093/nsr/nwad033 |
| [3] |
罗锋, 代建成, 陈治澎, 等. 盐城自然保护区盐沼植被分布动态监测及驱动力分析[J]. 河海大学学报(自然科学版), 2024, 52(3): 88-95. LUO Feng, DAI Jiancheng, CHEN Zhipeng, et al. Dynamic monitoring and driving force analysis of salt marsh vegetation distribution in Yancheng Nature Reserve[J]. Journal of Hohai University(Natural Sciences), 2024, 52(3): 88-95. |
| [4] |
CAMPBELL A D, FATOYINBO L, GOLDBERG L, et al. Global hotspots of salt marsh change and carbon emissions[J]. Nature, 2022, 612(7941): 701-706. DOI:10.1038/s41586-022-05355-z |
| [5] |
朱小伟, 侯堋, 陈俊昂, 等. 红树林生态系统中潮滩与植物消浪特性试验[J]. 河海大学学报(自然科学版), 2023, 51(6): 99-106. ZHU Xiaowei, HOU Peng, CHEN Junang, et al. Experimental study on wave attenuation characteristics of tidal flat and vegetation in mangrove ecosystem[J]. Journal of Hohai University(Natural Sciences), 2023, 51(6): 99-106. |
| [6] |
ZHAO Y, PENG Z, HE Q, et al. Wave attenuation over combined salt marsh vegetation[J]. Ocean Engineering, 2023, 267: 113234. DOI:10.1016/j.oceaneng.2022.113234 |
| [7] |
SHI B, PRATOLONGO P D, DU Y, et al. Influence of Macrobenthos (Meretrix meretrix Linnaeus) on Erosion‐ Accretion Processes in Intertidal Flats: A Case Study From a Cultivation Zone[J]. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 2020, 125(1): e2019JG005345. DOI:10.1029/2019JG005345 |
| [8] |
DEB S, MANDAL B. Soils and sediments of coastal ecology: A global carbon sink[J]. Ocean & Coastal Management, 2021, 214: 105937. |
| [9] |
焦念志. 研发海洋"负排放"技术支撑国家"碳中和"需求[J]. 中国科学院院刊, 2021, 36(2): 179-187. JIAO Nianzhi. Developing Ocean Negative Carbon Emission Technology to Support National Carbon Neutralization[J]. Bulletin of Chinese Academy of Sciences, 2021, 36(2): 179-187. |
| [10] |
PETILLON J, MCKINLEY E, ALEXANDER M, et al. Top ten priorities for global saltmarsh restoration, conservation and ecosystem service research[J]. Science of The Total Environment, 2023, 898: 165544. DOI:10.1016/j.scitotenv.2023.165544 |
| [11] |
FINOTELLO A, TOGNIN D, CARNIELLO L, et al. Hydrodynamic Feedbacks of Salt-Marsh Loss in the Shallow Microtidal Back-Barrier Lagoon of Venice (Italy)[J]. Water Resources Research, 2023, 59(3): e2022WR032881. DOI:10.1029/2022WR032881 |
| [12] |
DEEGAN L A, JOHNSON D S, WARREN R S, et al. Coastal eutrophication as a driver of salt marsh loss[J]. Nature, 2012, 490(7420): 388-392. DOI:10.1038/nature11533 |
| [13] |
LEO K L, GILLIES C L, FITZSIMONS J A, et al. Coastal habitat squeeze: A review of adaptation solutions for saltmarsh, mangrove and beach habitats[J]. Ocean & Coastal Management, 2019, 175: 180-190. DOI:10.3969/j.issn.1008-830X.2019.02.014 |
| [14] |
陈彬, 俞炜炜, 陈光程, 等. 滨海湿地生态修复若干问题探讨[J]. 应用海洋学学报, 2019, 38(4): 464-473. CHEN Bin, YU Weiwei, CHEN Guangcheng, et al. Coastal wetland restoration: an overview[J]. Journal of Applied Oceanography, 2019, 38(4): 464-473. DOI:10.3969/J.ISSN.2095-4972.2019.04.002 |
| [15] |
GU J, LUO M, ZHANG X, et al. Losses of salt marsh in China: Trends, threats and management[J]. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 2018, 214: 98-109. DOI:10.1016/j.ecss.2018.09.015 |
| [16] |
FAN J, YANG J, HE Y, et al. Diel, seasonal, and annual variations of fish assemblages in intertidal creeks of the Changjiang River estuary[J]. Journal of Oceanology and Limnology, 2023, 41(5): 1849-1863. DOI:10.1007/s00343-022-2443-0 |
| [17] |
郑金海, 张弛. 海滩养护动力地貌基础理论与关键技术研究述评[J]. 海洋与湖沼, 2022, 53(4): 791-796. ZHENG Jinhai, ZHANG Chi. Fundamental theory and key techniques of beach nourishment morphodynamics: An overview of recent research advances[J]. Oceanologia et Limnologia Sinica, 2022, 53(4): 791-796. |
| [18] |
陈一宁, 陈鹭真, 蔡廷禄, 等. 滨海湿地生物地貌学进展及在生态修复中的应用展望[J]. 海洋与湖沼, 2020, 51(5): 1055-1065. CHEN Yining, CHEN Luzhen, CAI Tinglu, et al. Avances in biogeomorphology in coastal wetlands and its application in ecological restoration[J]. Oceanologia et Limnologia Sinica, 2020, 51(5): 1055-1065. |
| [19] |
周曾, 陈雷, 林伟波, 等. 盐沼潮滩生物动力地貌演变研究进展[J]. 水科学进展, 2021, 32(3): 470-484. ZHOU Zeng, CHEN Lei, LIN Weibo, et al. Advances in biogeomorphology of tidal flat-saltmarsh systems[J]. Advances in Water Science, 2021, 32(3): 470-484. |
| [20] |
DUGGAN-EDWARDS M F, PAGES J F, JENKINS S R, et al. External conditions drive optimal planting configurations for salt marsh restoration[J]. Journal of Applied Ecology, 2020, 57(3): 619-629. DOI:10.1111/1365-2664.13550 |
| [21] |
GLICK B R. Using soil bacteria to facilitate phytoremediation[J]. Biotechnology Advances, 2010, 28(3): 367-374. DOI:10.1016/j.biotechadv.2010.02.001 |
| [22] |
RANKIN C, GASTON T, SADAT-NOORI M, et al. Innovative tidal control successfully promotes saltmarsh restoration[J]. Restoration Ecology, 2023, 31(7): e13774. DOI:10.1111/rec.13774 |
| [23] |
CHEN Z, LUO F, ZHOU G, et al. Hydrodynamic modeling study of nature-based hybrid coastal defense strategy applied in salt marsh restoration[J]. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 2024, 298: 108666. DOI:10.1016/j.ecss.2024.108666 |
| [24] |
KUTCHER T E, RAPOSA K B. Assessing long-term outcomes of tidal restoration in New England salt marshes[J]. Journal of Environmental Management, 2023, 338: 117832. DOI:10.1016/j.jenvman.2023.117832 |
| [25] |
HAINES P. Hydrological modelling of tidal re-inundation of an estuarine wetland in south-eastern Australia[J]. Ecological Engineering, 2013, 52: 79-87. DOI:10.1016/j.ecoleng.2012.12.094 |
| [26] |
ESTEVES L S. Is managed realignment a sustainable long-term coastal management approach?[J]. Journal of Coastal Research, 2013(65): 933-938. |
| [27] |
JACOBS S, BEAUCHARD O, STRUYF E, et al. Restoration of tidal freshwater vegetation using controlled reduced tide (CRT) along the Schelde Estuary (Belgium)[J]. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 2009, 85(3): 368-376. DOI:10.1016/j.ecss.2009.09.004 |
| [28] |
MASSELINK G, HANLEY M E, HALWYN A C, et al. Evaluation of salt marsh restoration by means of self-regulating tidal gate–Avon Estuary, South Devon, UK[J]. Ecological Engineering, 2017, 106: 174-190. DOI:10.1016/j.ecoleng.2017.05.038 |
| [29] |
OOSTERLEE L, COX T J S, TEMMERMAN S, et al. Effects of tidal re-introduction design on sedimentation rates in previously embanked tidal marshes[J]. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 2020, 244: 106428. DOI:10.1016/j.ecss.2019.106428 |
| [30] |
VAN PROOSDIJ D, LUNDHOLM J, NEATT N, et al. Ecological re-engineering of a freshwater impoundment for salt marsh restoration in a hypertidal system[J]. Ecological Engineering, 2010, 36(10): 1314-1332. DOI:10.1016/j.ecoleng.2010.06.008 |
| [31] |
COX T, MARIS T, De VLEESCHAUWER P, et al. Flood control areas as an opportunity to restore estuarine habitat[J]. Ecological Engineering, 2006, 28(1): 55-63. DOI:10.1016/j.ecoleng.2006.04.001 |
| [32] |
LOH P S, JIN A, LOU Z, et al. Trends of carbon and nutrient accumulation through time in the Andong salt marsh, Hangzhou Bay, China[J]. Journal of Oceanology and Limnology, 2023, 41(6): 2134-2145. DOI:10.1007/s00343-023-2305-4 |
| [33] |
CHEN Z, LUO F, ZENG J, et al. Effects of hydrodynamic disturbance on vegetation development in coastal salt marshes: a model study in Jiangsu, China[J]. Ocean Science Journal, 2023, 58(1): 5. DOI:10.1007/s12601-022-00097-5 |
| [34] |
HU Z, BORSJE B W, VAN BELZEN J, et al. Mechanistic modeling of marsh seedling establishment provides a positive outlook for coastal wetland restoration under global climate change[J]. Geophysical Research Letters, 2021, 48(22): e2021GL095596. DOI:10.1029/2021GL095596 |
| [35] |
XU W, TAO A, WANG R, et al. Review of wave attenuation by artificial oyster reefs based on experimental analysis[J]. Ocean Engineering, 2024, 298: 117309. DOI:10.1016/j.oceaneng.2024.117309 |
| [36] |
CHOWDHURY M S N, WALLES B, SHARIFUZZAMAN S M, et al. Oyster breakwater reefs promote adjacent mudflat stability and salt marsh growth in a monsoon dominated subtropical coast[J]. Scientific Reports, 2019, 9(1): 8549. DOI:10.1038/s41598-019-44925-6 |
| [37] |
DELAUNE R D, PEZESHKI S R, PARDUE J H, et al. Some influences of sediment addition to a deteriorating salt marsh in the Mississippi River Deltaic Plain: A pilot study[J]. Journal of Coastal Research, 1990, 6(1): 181-188. |
| [38] |
VANZOMEREN C M, BERKOWITZ J F, PIERCY C D, et al. Restoring a degraded marsh using thin layer sediment placement: Short term effects on soil physical and biogeochemical properties[J]. Ecological Engineering, 2018, 120: 61-67. DOI:10.1016/j.ecoleng.2018.05.012 |
| [39] |
BARTOLUCCI N N, FULWEILER R W. Sediment addition leads to variable responses in temperate salt marsh greenhouse gas fluxes during the growing season[J]. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 2024, 129(3): e2023JG007756. DOI:10.1029/2023JG007756 |
| [40] |
KARBERG J M, BEATTIE K C, ODELL D I, et al. Tidal hydrology and salinity drives salt marsh vegetation restoration and Phragmites australis control in New England[J]. Wetlands, 2018, 38(5): 993-1003. DOI:10.1007/s13157-018-1051-4 |
| [41] |
丁睿, 陈雪初, 由文辉, 等. 基于能值的海岸带生态修复成效评估——以鹦鹉洲湿地为例[J]. 华东师范大学学报(自然科学版), 2024(1): 68-78. DING Rui, CHEN Xuechu, YOU Wenhui, et al. Evaluation of the effectiveness of coastal ecological restoration based on emergy analysis: A case study from the Yingwuzhou Wetland[J]. Journal of East China Normal University (Natural Science), 2024(1): 68-78. DOI:10.3969/j.issn.1000-5641.2024.01.008 |
| [42] |
HORPPILA J. Sediment nutrients, ecological status and restoration of lakes[J]. Water Research, 2019, 160: 206-208. DOI:10.1016/j.watres.2019.05.074 |
| [43] |
魏盈, 焦乐, 张鹏, 等. 生物炭改良盐碱地研究与应用进展[J]. 环境科学, 2024, 45(2): 940-951. WEI Yin, JIAO Le, ZHANG Peng, et al. Research and application progress of biochar in amelioration of saline-alkali soil[J]. Environmental Science, 2024, 45(2): 940-951. |
| [44] |
柏建坤, 臧震宇, 冯建祥, 等. 黄河三角洲芦苇湿地生态修复效果评价研究[J]. 湿地科学与管理, 2016, 12(3): 17-22. BAI Jiankun, ZANG Zhenyu, FENG Jianxiang, et al. Assessment of effectiveness of ecological restoration of reed wetlands in the Yellow River Delta[J]. Wetland Science & Management, 2016, 12(3): 17-22. DOI:10.3969/j.issn.1673-3290.2016.03.04 |
| [45] |
DAI J, LUO F, CHEN Z, et al. Pixel-based unique phenological feature composite method: tackle the challenges of Spartina alterniflora identification and salt marsh classification in mixed vegetations area[J]. Journal of Applied Remote Sensing, 2023, 17(2): 024510. |
| [46] |
ZHAO Z, XU Y, YUAN L, et al. Emergency control of Spartina alterniflora re-invasion with a chemical method in Chongming Dongtan, China[J]. Water Science and Engineering, 2020, 13(1): 24-33. DOI:10.1016/j.wse.2020.03.001 |
| [47] |
顾燕飞. 崇明东滩互花米草生态控制的施工技术及效果[J]. 上海交通大学学报(农业科学版), 2019, 37(5): 83-88. GU Yanfei. Technologies and their effects on ecological control of Spartina alterniflora in Chongming Dongtan[J]. Journal of Shanghai Jiaotong University(Agricultural Science), 2019, 37(5): 83-88. DOI:10.3969/J.ISSN.1671-9964.2019.05.014 |
| [48] |
BILLAH M M, BHUIYAN M K A, ISLAM M A, et al. Salt marsh restoration: an overview of techniques and success indicators[J]. Environmental Science and Pollution Research, 2022, 29(11): 15347-15363. DOI:10.1007/s11356-021-18305-5 |
| [49] |
KERR D W, HOGLE I B, ORT B S, et al. A review of 15 years of Spartina management in the San Francisco Estuary[J]. Biological Invasions, 2016, 18(8): 2247-2266. DOI:10.1007/s10530-016-1178-2 |
| [50] |
HARWELL M C, ORTH R J. Eelgrass (Zostera marina L.) seed protection for field experiments and implications for large-scale restoration[J]. Aquatic Botany, 1999, 64(1): 51-61. DOI:10.1016/S0304-3770(99)00008-X |
| [51] |
陈雅慧, 袁琳, 曹浩冰, 等. 基于胁迫梯度假说和互惠理论的海三棱藨草种群恢复技术[J]. 生态学报, 2019, 39(12): 4233-4241. CHEN Yahui, YUAN Lin, CAO Haobin, et al. The stress-gradient hypothesis and facilitation theory-based restoration technique for Scirpus mariquetel population[J]. Acta Ecologica Sinica, 2019, 39(12): 4233-4241. |
| [52] |
POPPEMA D W, WILLEMSEN P W J M, DE VRIES M B, et al. Experiment-supported modelling of salt marsh establishment[J]. Ocean & Coastal Management, 2019, 168: 238-250. |
| [53] |
BALKE T, HERMAN P M J, BOUMA T J. Critical transitions in disturbance-driven ecosystems: identifying windows of opportunity for recovery[J]. Journal of Ecology, 2014, 102(3): 700-708. DOI:10.1111/1365-2745.12241 |
| [54] |
罗锋, 代建成, 陈治澎, 等. 基于改进机会窗口理论的盐城湿地互花米草前缘时空变化研究[J]. 河海大学学报(自然科学版), 2023, 51(3): 56-64. LUO Feng, DAI Jiancheng, CHEN Zhipeng, et al. Spatial-temporal variation of Spartina alterniflora edge in Yancheng wetland based on improved windows of opportunity theory[J]. Journal of Hohai University(Natural Sciences), 2023, 51(3): 56-64. |
| [55] |
MORRIS R L, KONLECHNER T M, GHISALBERTI M, et al. From grey to green: Efficacy of eco-engineering solutions for nature-based coastal defence[J]. Global Change Biology, 2018, 24(5): 1827-1842. DOI:10.1111/gcb.14063 |
| [56] |
VILES H. Biogeomorphology: Past, present and future[J]. Geomorphology, 2020, 366: 106809. DOI:10.1016/j.geomorph.2019.06.022 |
| [57] |
FATICHI S, VIVONI E R, OGDEN F L, et al. An overview of current applications, challenges, and future trends in distributed process-based models in hydrology[J]. Journal of Hydrology, 2016, 537: 45-60. DOI:10.1016/j.jhydrol.2016.03.026 |
| [58] |
CHEN Z, LUO F, LI R, et al. Modeling the flow and geomorphic heterogeneity induced by salt marsh vegetation patches based on convolutional neural network UNet-Flow[J]. Journal of Geophysical Research: Earth Surface, 2024, 129(2): e2023JF007336. DOI:10.1029/2023JF007336 |