烟台海岸带所在黄河三角洲地面沉降及其对碳储量和生境质量的潜在影响研究取得新进展

气候变化与人类活动双重影响下,滨海湿地面临着地面沉降和海平面上升导致的海水淹没风险,其生态安全受到严重威胁。掌握滨海湿地的地面沉降情况,探究海水淹没风险及其对生态系统服务的影响机制,可为滨海湿地未来可持续发展提供数据支撑和理论基础。

中国科学院烟台海岸带研究所王德研究团队基于采样实测数据,结合遥感、GIS和模型模拟等多技术手段,对黄河三角洲滨海湿地的地面沉降及其对碳储量和生境质量的影响等开展了深入研究,主要进展包括:

1. 基于SBAS-InSAR技术和GNSS数据校准验证反演得到黄河三角洲2017-2020年平均沉降速率(图1)。发现:黄河三角洲地面沉降情况普遍,平均沉降速率为30毫米/年,最大值可达360毫米/年,盐田的地下卤水开采是地面沉降加速的主要原因,沉积物重力压实作用也对黄河三角洲的地面沉降产生长期影响。

1 黄河三角洲地面沉降情况

2. 基于CASA模型和实测数据量化了黄河三角洲土壤有机碳和植被固碳的时空格局,进一步探究了影响植被固碳的多种因素(图2)。发现:植被是黄河三角洲地区碳汇功能的主要影响因素,其次是降水和生物多样性。

2 黄河三角洲植被碳汇的影响因素探究

3. 基于LUCC数据,使用InVEST模型系统评估了黄河三角洲过去30年的生境质量和碳储量时空变化特征,并进一步耦合海水淹没模型和PLUS模型预测了生态保护、自然发展和经济发展三种情景下黄河三角洲20352050年生境质量格局。发现:(12009年前后是黄河三角洲碳储量拐点,黄河入海沙量减少、人工湿地和非湿地替代自然湿地是碳储量先增后减的主要原因;(2)在不提升海堤防护能力的情况下,20352050年,黄河三角洲分别约有4.47%-11.58%6.20%-17.42%的陆地会被海水淹没,导致未来黄河三角洲多情景模拟中生境质量和碳储量均减少,同期生态保护情景下减少速率最小(图3、图4)。

3 黄河三角洲生境质量未来多情景时空格局

4 黄河三角洲碳储量未来多情景时空格局

相关研究成果发表在Ecological IndicatorsScientific Reports、生态学报和地球科学进展等期刊。上述研究工作得到了中国科学院烟台海岸带研究所前沿部署项目(YIC E351030601)、国家自然科学基金项目、山东省自然科学基金等科研项目的资助。

相关论文:

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Tang Z,Wang D*,Tian X,et al. Exploring the factors influencing the carbon sink function of coastal wetlands in the Yellow River Delta[J]. Scientific Reports,2024,14(1):28938. https://doi.org/10.1038/s41598-024-80186-8

唐志雄,宁荣荣,王德*,. 黄河三角洲滨海湿地碳储量及其对未来多情最的响应[J].生态学报,2024. 44(8):3280-3292. https://link.cnki.net/doi/10.20103/j.stxb.202308211801

宁荣荣,王德*,田信鹏,. 黄河三角洲的地面沉降分析以及海水淹没预估[J]. 地球科学进展,2023,38(3):296.https://link.cnki.net/doi/10.11867/j.issn.1001-8166.2023.006


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