受損濱海濕地生態(tài)修復(fù)機理與調(diào)控
本書在系統(tǒng)解析我國濱海濕地受損狀況及其生態(tài)修復(fù)歷程的基礎(chǔ)上，從生源要素轉(zhuǎn)化過程、水鹽脅迫下的生物響應(yīng)及適應(yīng)性、水文過程及生境適宜性、營養(yǎng)級聯(lián)效應(yīng)、蟹類植物微地形互作機制等方面，揭示了受損濱海濕地的生態(tài)響應(yīng)機理，建立了濱海濕地的微地形修復(fù)模式、水文連通和生物連通修復(fù)模式，以及修復(fù)性生態(tài)補償模式，為指導(dǎo)濱海濕地生態(tài)修復(fù)實踐提供了科學(xué)支持。
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目錄
前言
第1章中國濱海濕地受損情況及其生態(tài)修復(fù)歷程
1.1中國濱海區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與圍填�；顒�3
1.1.1中國濱海地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展3
1.1.2中國圍填�；顒友葸M(jìn)特征7
1.1.3中國濱海地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展與圍填�；顒拥年P(guān)系11
1.2中國濱海濕地生態(tài)過程和結(jié)構(gòu)的受損情況15
1.2.1改變?yōu)I海濕地格局，造成濱海濕地生境喪失15
1.2.2破壞濱海濕地資源，導(dǎo)致生物多樣性降低17
1.2.3削弱濱海濕地功能，加劇近海水體污染21
1.3中國濱海濕地生態(tài)修復(fù)發(fā)展歷程23
1.3.1中國濱海濕地生態(tài)修復(fù)時空格局24
1.3.2中國各類型濱海濕地生態(tài)修復(fù)基本特征25
1.3.3中國濱海濕地生態(tài)修復(fù)中存在的問題31
1.3.4中國濱海濕地生態(tài)修復(fù)對策建議32
1.4中國濱海濕地生態(tài)補償發(fā)展歷程35
1.4.1中國濱海濕地生態(tài)補償歷程與現(xiàn)狀35
1.4.2中國濱海濕地生態(tài)補償中存在的問題39
1.4.3中國濱海濕地生態(tài)補償對策建議42
參考文獻(xiàn)44
第2章不同水鹽條件下濱海濕地土壤生源要素轉(zhuǎn)化過程
2.1濱海濕地土壤有機碳含量和儲量及土壤呼吸對水鹽變化的響應(yīng)
2.1.1水鹽調(diào)控措施對濱海濕地土壤有機碳儲量的影響53
2.1.2濱海濕地土壤呼吸對水鹽變化的響應(yīng)53
2.2不同水鹽條件下濱海濕地土壤磷賦存形態(tài)及其轉(zhuǎn)化過程63
2.2.1不同水鹽條件下濱海濕地土壤磷賦存形態(tài)時空分布特征67
2.2.2不同水鹽條件下濱海濕地土壤對磷的吸附解吸特征68
2.2.3不同水鹽條件下濱海濕地土壤有機磷的礦化過程84
2.3不同水鹽條件下濱海濕地土壤硫賦存形態(tài)及其轉(zhuǎn)化過程102
2.3.1不同水鹽條件下濱海濕地土壤硫賦存形態(tài)的剖面分布特征107
2.3.2不同水鹽條件下濱海濕地土壤SO2-4的吸附解吸特征108
2.3.3不同水鹽條件下濱海濕地土壤有機硫的礦化過程119
參考文獻(xiàn)126
第3章濱海濕地水鹽脅迫及生物響應(yīng)
3.1鹽沼植物定植過程對潮流阻斷的適應(yīng)機制136
3.1.1不同攔潮結(jié)構(gòu)中種子庫分布的空間格局151
3.1.2鹽沼植物種子擴(kuò)散過程對潮流阻斷的反饋機制151
3.1.3潮流阻斷干擾下鹽沼植物種子萌發(fā)過程的響應(yīng)156
3.2濱海鹽沼植物種間作用與脅迫163
3.2.1濱海鹽沼植物種間作用與脅迫172
3.2.2濱海鹽沼植食作用機制173
3.2.3濱海鹽沼對脅迫的彈性182
3.3鹽沼植物定植對降雨模式的適應(yīng)性機制190
3.3.1植物定植對于春季降雨和潮汐模式的響應(yīng)194
3.3.2植物定植對土壤水鹽條件的響應(yīng)196
3.3.3極端降雨條件下植物的定植200
3.4基于生境閾值的鹽沼植物定植修復(fù)機理202
3.4.1水鹽調(diào)控措施促進(jìn)植物定植的作用機制203
3.4.2植物定植對水鹽脅迫消除措施的響應(yīng)204
3.4.3植物成功定植的控制閾值207
3.5基于環(huán)境脅迫解除的濕地恢復(fù)實踐209
3.5.1基于淡水輸入的鹽沼重建210
3.5.2濱海淡水濕地修復(fù)實踐210
參考文獻(xiàn)219
第4章濱海濕地土壤微生物的適應(yīng)性
4.1互花米草根際微生物分布特征229
4.1.1根際微生物相對豐度分布特征245
4.1.2根際微生物群落組成特征245
4.1.3互花米草根際微生物多樣性256
4.1.4互花米草根際微生物與營養(yǎng)鹽之間的關(guān)系263
4.2圍填�；顒訉竦赝寥牢⑸锒鄻有缘挠绊�270
4.2.1圍填區(qū)和自然濕地土壤微生物群落特征277
4.2.2圍填區(qū)和自然濕地土壤微生物差異菌分析277
4.2.3圍填區(qū)和自然濕地土壤微生物系統(tǒng)發(fā)育特征281
4.2.4圍填區(qū)和自然濕地土壤微生物功能預(yù)測283
4.3淡水濕地土壤微生物適應(yīng)性285
4.3.1水鹽變化下土壤中細(xì)菌群落的響應(yīng)機制288
4.3.2水鹽變化下黃河口濱海濕地土壤中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)特征289
4.3.3模擬水位變化下土壤微生物群落結(jié)構(gòu)特征296
4.3.4黃河口濱海濕地土壤呼吸和土壤有機碳與環(huán)境因子和微生物群落結(jié)構(gòu)相關(guān)性297
參考文獻(xiàn)301
第5章濱海濕地地下水水文過程及生境適宜性
5.1黃河三角洲濕地地下水時空動態(tài)特征309
5.1.1水文地質(zhì)狀況313
5.1.2地下水位時間變化特征313
5.1.3地下水位空間分布特征314
5.2溝渠開挖對黃河三角洲濕地地下水的影響322
5.2.1溝渠開挖地下水流數(shù)值模擬323
5.2.2溝渠開挖對地下水的影響323
5.2.3溝渠形態(tài)因子對地下水排水效果的影響333
5.2.4基于生態(tài)地下水位的溝渠開挖方案優(yōu)化336
5.3海岸線變遷下黃河三角洲濕地地下水的變化340
5.3.1海岸線變遷地下水流數(shù)值模擬343
5.3.2海岸線變遷下地下水流場分布及其水均衡特征344
5.3.3海岸線變遷下的地下水變化351
參考文獻(xiàn)357
第6章濱海濕地營養(yǎng)級聯(lián)效應(yīng)作用機理
6.1營養(yǎng)級聯(lián)概述362
6.1.1營養(yǎng)級聯(lián)的理論基礎(chǔ)369
6.1.2營養(yǎng)級聯(lián)的主要特征369
6.1.3營養(yǎng)級聯(lián)的研究要點370
6.2資源輸入對消費者功能群的調(diào)控作用375
6.2.1食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)對輸入碎屑可利用量的響應(yīng)378
6.2.2環(huán)境梯度下的碎屑可利用量影響營養(yǎng)級聯(lián)過程378
6.2.3資源可利用量與營養(yǎng)級聯(lián)強度間的非線性規(guī)律379
6.2.4資源可利用量影響消費者的功能群和覓食行為380
6.3生物多樣性和資源輸入對消費者的調(diào)控作用381
6.3.1捕食者多樣性和資源輸入對中間消費者的影響385
6.3.2初級生產(chǎn)者對捕食者多樣性和資源輸入量的響應(yīng)385
6.3.3捕食者多樣性和資源輸入量對營養(yǎng)元素的影響386
6.3.4捕食者多樣性和資源輸入對營養(yǎng)級聯(lián)作用的影響387
6.3.5消費者的牧食量對捕食者多樣性和碎屑輸入量的響應(yīng)387
6.3.6消費者定植率、牧食量以及元素轉(zhuǎn)化調(diào)控營養(yǎng)級聯(lián)389
6.4捕食者和營養(yǎng)物質(zhì)對生產(chǎn)者種間關(guān)系的調(diào)節(jié)作用390
6.4.1捕食者和營養(yǎng)物質(zhì)影響海草的生長391
6.4.2捕食者和營養(yǎng)物質(zhì)影響附生藻類的生長391
6.4.3捕食者調(diào)控的植食效應(yīng)抵消營養(yǎng)物質(zhì)的促進(jìn)作用392
6.4.4捕食者調(diào)控的植食效應(yīng)調(diào)節(jié)海草附生藻類種間關(guān)系393
6.5捕食者消費者大小和營養(yǎng)物質(zhì)對生產(chǎn)者種間關(guān)系的調(diào)節(jié)作用395
6.5.1捕食者和消費者大小決定營養(yǎng)級聯(lián)過程397
6.5.2營養(yǎng)物質(zhì)輸入影響海草群落結(jié)構(gòu)特征397
6.5.3消費者適應(yīng)性覓食行為影響營養(yǎng)級聯(lián)過程400
6.5.4基于個體大小的營養(yǎng)級聯(lián)過程調(diào)節(jié)海草附生藻類種間關(guān)系401
6.6營養(yǎng)級聯(lián)過程與濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)管理402
6.6.1濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)管理中食物網(wǎng)營養(yǎng)級聯(lián)的重要作用403
6.6.2基于食物網(wǎng)營養(yǎng)級聯(lián)理論的生態(tài)系統(tǒng)管理框架403
6.6.3整合營養(yǎng)級聯(lián)過程的濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)管理步驟404
參考文獻(xiàn)405
第7章濱海濕地典型生物過程對微地形的作用機制
7.1關(guān)鍵物種對微地形的塑造410
7.1.1微地形及天津厚蟹生活習(xí)性的介紹421
7.1.2黃河口鹽沼天津厚蟹的分布情況421
7.1.3天津厚蟹洞穴特征及其驅(qū)動因子427
7.2動植物與微地形的相互作用434
7.2.1濕地微地形地表沉積速率的測量裝置451
7.2.2天津厚蟹的植食功能與微地形的相互作用關(guān)系451
7.2.3鹽地堿蓬及其種子萌發(fā)對天津厚蟹構(gòu)造的微地形的響應(yīng)455
7.3潮汐對微地形動態(tài)變化的影響466
7.3.1不同潮位帶的濕地地表沉積情況474
7.3.2潮汐對天津厚蟹洞穴的沖刷影響474
7.4關(guān)鍵物種對微地形內(nèi)營養(yǎng)元素周轉(zhuǎn)的貢獻(xiàn)475
7.4.1天津厚蟹對沉積物的擾動研究——示蹤劑法490
7.4.2天津厚蟹對沉積物及營養(yǎng)物質(zhì)的周轉(zhuǎn)490
參考文獻(xiàn)495
第8章濱海濕地的微地形修復(fù)模式
8.1微地形促進(jìn)植物定植的作用機理499
8.1.1適宜微地形結(jié)構(gòu)的選擇和設(shè)置511
8.1.2微地形對種子的截留作用511
8.1.3微地形結(jié)構(gòu)在種子擴(kuò)散過程中的穩(wěn)定性及其對定植的影響515
8.1.4微地形對持續(xù)定植過程的支持作用521
8.2微地形促進(jìn)植物定植的影響因子及其響應(yīng)關(guān)系526
8.2.1植物定植生命周期模型及潮汐梯度設(shè)置530
8.2.2潮汐梯度對微地形結(jié)構(gòu)的影響531
8.2.3潮汐梯度對植物定植生命周期階段的影響538
8.2.4潮汐梯度對微地形定植過程的影響538
8.3基于微地形促進(jìn)作用的多尺度調(diào)控模型542
8.3.1基本原理545
8.3.2基于微地形促進(jìn)作用的多尺度調(diào)控模型框架與模塊545
8.3.3基于微地形促進(jìn)作用的多尺度調(diào)控方案552
參考文獻(xiàn)564
第9章濱海濕地水文連通與生物連通修復(fù)模式
9.1水文連通特征與量化568
9.1.1潮溝系統(tǒng)水文連通特征573
9.1.2不同水文連通梯度下的生物及土壤理化特征574
9.1.3水文連通強度分析和量化583
9.2水文連通對定植過程的影響機理588
9.2.1水文連通對種子擴(kuò)散的影響機理595
9.2.2水文連通對植物生命周期過程的影響595
9.2.3水文連通對植被再植的影響機理613
9.3濱海濕地典型植物連通分析617
9.3.1濱海濕地斑塊分析631
9.3.2黃河三角洲鹽地堿蓬居群遺傳多樣性632
9.3.3黃河三角洲鹽地堿蓬居群遺傳距離638
9.4強化生物連通修復(fù)模式645
9.4.1生物連通度量化方法649
9.4.2增大斑塊面積修復(fù)模式649
9.4.3增加斑塊數(shù)目修復(fù)模式653
參考文獻(xiàn)659
第10章濱海濕地修復(fù)性生態(tài)補償機制與模式
10.1濱海濕地物質(zhì)量補償?shù)睦碚撆c方法665
10.1.1濱海濕地物質(zhì)量補償內(nèi)涵671
10.1.2濱海濕地生態(tài)補償?shù)念愋?71
10.1.3濱海濕地物質(zhì)量補償主體與客體675
10.1.4濱海濕地生態(tài)補償率及補償流程681
10.2基于物質(zhì)量的受損濱海濕地生態(tài)補償率687
10.2.1補償率計算模型690
10.2.2受損濱海濕地大型底棲動物物種組成補償率690
10.2.3受損濱海濕地碳儲功能補償率698
10.2.4受損濱海濕地物質(zhì)量補償可行性分析706
10.3基于物質(zhì)量的受損濱海濕地異位補償適宜性712
10.3.1異位補償適宜性717
10.3.2黃河三角洲圍填海類型異位補償適宜性717
10.3.3不同圍填海類型的異位可補率725
10.3.4受損濱海濕地異位補償適宜性彈性分析731
10.4受損濱海濕地物質(zhì)量補償權(quán)衡分析733
10.4.1生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡關(guān)系模型737
10.4.2時間滯后權(quán)衡模型737
10.4.3黃河三角洲受損濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)物質(zhì)量補償權(quán)衡分析740
10.4.4黃河三角洲受損濱海濕地物質(zhì)量補償時間滯后權(quán)衡分析744
10.5濱海濕地促淤重建補償模式745
10.5.1濱海濕地促淤重建補償751
10.5.2黃河三角洲濱海濕地入海水沙及流路變遷751
10.5.3新生濱海濕地補償機理與修復(fù)效果758
10.5.4生境補償機理與修復(fù)效果765
10.5.5長江三角洲自然淤漲與生物種青促淤772
參考文獻(xiàn)785
附錄不同圍填海類型的補償率786
附錄1補償率范圍圖798
附錄2不同修復(fù)目標(biāo)時，不同圍填海類型的補償率806
附錄3補償區(qū)域不同初始值下，不同圍填海類型的補償率811
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