紅樹林消波效應(yīng)觀測與模擬.pdf

1、對紅樹林消波效應(yīng)的定量研究是紅樹林防災(zāi)功能評價和防災(zāi)紅樹林構(gòu)建的重要依據(jù)，國內(nèi)亟需開展此方面的監(jiān)測和評價研究。本研究通過與沿?；セ撞葜脖缓吐懵逗┑南ㄐ?yīng)作對照，對華南沿海11種不同類型紅樹林的消波效應(yīng)開展了長期野外監(jiān)測，提出了這些典型紅樹林的定量減波指標(biāo)，分析了紅樹林消波效應(yīng)與影響因子的相關(guān)性，在此基礎(chǔ)上，建立了紅樹林對波浪消減效應(yīng)的模擬模型，初步提出消波紅樹林所具備的結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，為華南沿海紅樹林消波功能的綜合評價提供參考和依據(jù)。主

2、要研究結(jié)果如下：
　?。?）本研究對11種紅樹林類型的消波效應(yīng)進(jìn)行了野外觀測，獲取了紅樹林消波效應(yīng)的定量指標(biāo)。由于林分結(jié)構(gòu)的差異，不同紅樹林類型之間的消波效應(yīng)有較大的差異。林分地面至胸高處生物量體積密度是影響紅樹林消波效應(yīng)最有代表性的林分結(jié)構(gòu)綜合指標(biāo)，紅樹林的消波效應(yīng)隨林分地面至胸高處生物量體積密度的增加呈增強(qiáng)的趨勢。
　　（2）所研究的11種紅樹林類型中，在從林緣至林內(nèi)25m的范圍內(nèi)，最大的波高減低率為77.3％（福建泉州

3、灣秋茄人工林樣地013），最小的波高減低率為13.0%（廣東番禺蓮花山沿岸無瓣海桑人工林樣地010）；在從林緣至林內(nèi)50m的范圍內(nèi)，最大的波高減低率為84.8%（福建泉州灣秋茄人工林樣地013），最小的波高減低率為25.8%（海南東寨港無瓣海桑人工林樣地011）；在從林緣至林內(nèi)75m的范圍內(nèi)，最大的波高減低率為86.9%（福建泉州灣秋茄人工林樣地013），最小的波高減低率為45.7%（廣東番禺蓮花山沿岸無瓣海桑人工林樣地009）。

4、>　?。?）波高在紅樹林中的遞減與波浪在紅樹林中的傳播距離呈非線性正相關(guān)性。在從林緣至林內(nèi)較短的距離內(nèi)，波高減低的幅度最大，隨著在紅樹林中傳播距離的增加，波高持續(xù)減低，但波高的降幅逐漸減小。以海南東寨港秋茄林樣地012為例，在從林緣至林內(nèi)0-25m的距離內(nèi)，每10m的1/10波高減低率為13.0%；在25-50m的距離內(nèi)，每10m的1/10波高減低率為5.0%；在50-75m的距離內(nèi)，每10m的1/10波高減低率為1.4%；在75-10

5、0m的距離內(nèi)，每10m的1/10波高減低率為3.9%。
　?。?）林緣水深對紅樹林的消波率有顯著的影響作用。隨著林緣水深的增加，紅樹林的消波效應(yīng)呈下降的趨勢。紅樹林樹干從地表向上粗度變小,尖削度大，當(dāng)水深增加時,載波水體所接觸的林木生物量體積相對變小,波浪所受的阻力作用也相應(yīng)變小,造成紅樹林的消波率下降。如海南東寨港無瓣海桑紅樹林（樣地011）的地表斷面積是胸高斷面積的1.6倍，而秋茄紅樹林（樣地012）的地表斷面積更達(dá)到胸高斷面

6、積的13.4倍。
　?。?）林緣波高的差異性也影響紅樹林的消波率。在水深相同的情況下，隨著林緣波高的增加，所觀測紅樹林的消波率呈增加的趨勢。以廣東珠海淇澳島無瓣海桑中齡林樣地001為例，在林內(nèi)50m處，在林緣水深0.8-1.0m的情況下，當(dāng)林緣波高為5-10cm時1/10波高減低率為26.5%，當(dāng)林緣波高為20-25cm時的減低率45.5%，后者是前者的1.71倍；在林緣水深1.0-1.2m的情況下，當(dāng)林緣波高為5-10cm時1/

7、10波高減低率為17.3%，當(dāng)林緣波高為20-25cm時的消波率為37.3%，后者是前者的2.16倍。
　?。?）與紅樹林消波效應(yīng)相似，互花米草的消波率也受其結(jié)構(gòu)特征的影響，米草的密度和徑度越大，消波效應(yīng)越強(qiáng)。在米草內(nèi)25m處，兩種類型的米草樣地（珠海淇澳島樣地003和008）的1/10波高減低率為53.3%-58.1%；在米草內(nèi)50m處，1/10波高減低率為84.6%（珠海淇澳島樣地008）?；セ撞輰Σɡ说臏p低效應(yīng)隨著外緣水深

8、的增加逐漸降低，隨著外緣波高的增加而逐漸增強(qiáng)。
　?。?）波浪在經(jīng)過裸灘50m后,波高有小幅度的增高或減低效應(yīng)。波浪經(jīng)過50m裸灘后，在所觀測的4種裸灘類型中，最高的1/10波高減低率為5.1%，最高的1/10波高增幅為9.0%。在不同水深條件下，波浪經(jīng)過裸灘的增減程度不同,但未見有明顯規(guī)律性。在相同水深不同波高的情況下，裸灘消波率也未見有明顯規(guī)律性。
　?。?）由裸灘消波率的觀測研究結(jié)果可知，在各種裸灘類型中，海南東寨港觀

9、測區(qū)的裸灘樣地014的消波率最高——50m距離的消波率為5.1%，而該觀測區(qū)域無瓣海桑林樣地011和秋茄林樣地012從林緣至林內(nèi)50m距離的消波率分別為25.8%和45.0%。若將裸灘的消波率等同于紅樹林中底泥對波高的影響，可初步推測出紅樹林樣地消波率中底泥影響所占的比例最多僅為11.3%-19.8%，表明紅樹林本身的植被特征對消波率起著主導(dǎo)作用。
　　（9）通過回歸分析建立了50m寬紅樹林消波率與胸高以下的生物量體積密度之間的模