耿亮博士后关于潮沟系统对于初始环境条件的敏感性研究

近日,实验室耿亮博士后在地貌学权威期刊《Journal of Geophysical Research - Earth Surface》上发表了题为“The Sensitivity of Tidal Channel Systems to Initial Bed Conditions, Vegetation, and Tidal Asymmetry”的研究论文,论文其他合作作者包括意大利帕多瓦大学Stefano Lanzoni教授、Andrea D’Alpaos教授、Alessandro Sgarabotto博士后和河海大学龚政教授。

潮沟是潮滩环境中典型的地貌单元,作为海陆间重要的水沙通道,潮沟的规模和发育过程决定着潮滩系统的稳定。潮沟系统与盐沼植被间的相互影响是当前的研究热点,虽然潮沟规模对于不同环境条件的响应规律已经得到了广泛的研究,但潮沟系统形态及其排水效率对环境因素的敏感性尚不清晰,尤其是在盐沼不同发育模式下,潮沟系统发展过程和形态特征仍需深入讨论。本研究通过构建数学模型,模拟了初始地形扰动、地形坡度、植被覆盖、涨落潮不对称情况下概化潮滩上的潮沟系统演变情况。模型对水动力结果经过了验证,并将模拟的潮沟系统与典型潮滩的卫星遥感图像进行了对比。

研究结果表明,潮沟系统的复杂性和结构对初始地形扰动分布的变化更为敏感。植被的存在普遍会促进潮沟扩张,提高排水效率。然而,当潮滩向海倾斜程度较大时,植被对潮沟排水效率的影响会减弱。在落潮占优条件下,潮沟系统将更有效地分割潮滩,导致比涨潮占优条件下更高的排水效率。本研究为控制潮沟系统平衡态及其整体恢复力的环境因素提供了更深入的理解,有助于更好地评估潮沟-盐沼系统的弹性,强调了不同地貌形态和植被生长格局在湿地恢复和改造项目中的重要性,可为未来沿海地区生态环境保护、恢复等项目的设计和实施提供科学支撑。

 

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https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2022JF006929

 


图1 不同滩面初始条件情况下潮沟系统形态