紅樹(shù)林消波效應(yīng)觀測(cè)與模擬.pdf

1、對(duì)紅樹(shù)林消波效應(yīng)的定量研究是紅樹(shù)林防災(zāi)功能評(píng)價(jià)和防災(zāi)紅樹(shù)林構(gòu)建的重要依據(jù)，國(guó)內(nèi)亟需開(kāi)展此方面的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)研究。本研究通過(guò)與沿?；セ撞葜脖缓吐懵逗┑南ㄐ?yīng)作對(duì)照，對(duì)華南沿海11種不同類型紅樹(shù)林的消波效應(yīng)開(kāi)展了長(zhǎng)期野外監(jiān)測(cè)，提出了這些典型紅樹(shù)林的定量減波指標(biāo)，分析了紅樹(shù)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(shù)林對(duì)波浪消減效應(yīng)的模擬模型，初步提出消波紅樹(shù)林所具備的結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，為華南沿海紅樹(shù)林消波功能的綜合評(píng)價(jià)提供參考和依據(jù)。主

2、要研究結(jié)果如下：
　?。?）本研究對(duì)11種紅樹(shù)林類型的消波效應(yīng)進(jìn)行了野外觀測(cè)，獲取了紅樹(shù)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(shù)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(shù)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(shù)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(shì)。
　?。?）所研究的11種紅樹(shù)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(wú)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(wú)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(wú)瓣海桑人工林樣地009）。

4、>　?。?）波高在紅樹(shù)林中的遞減與波浪在紅樹(shù)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(shù)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(duì)紅樹(shù)林的消波率有顯著的影響作用。隨著林緣水深的增加，紅樹(shù)林的消波效應(yīng)呈下降的趨勢(shì)。紅樹(shù)林樹(shù)干從地表向上粗度變小,尖削度大，當(dāng)水深增加時(shí),載波水體所接觸的林木生物量體積相對(duì)變小,波浪所受的阻力作用也相應(yīng)變小,造成紅樹(shù)林的消波率下降。如海南東寨港無(wú)瓣海桑紅樹(shù)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(shù)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(shù)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(cè)紅樹(shù)林的消波率呈增加的趨勢(shì)。以廣東珠海淇澳島無(wú)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(shí)1/10波高減低率為26.5%，當(dāng)林緣波高為20-25cm時(shí)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(shí)1/

7、10波高減低率為17.3%，當(dāng)林緣波高為20-25cm時(shí)的消波率為37.3%，后者是前者的2.16倍。
　?。?）與紅樹(shù)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?duì)波浪的減低效應(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)。
　　（7）波浪在經(jīng)過(guò)裸灘50m后,波高有小幅度的增高或減低效應(yīng)。波浪經(jīng)過(guò)50m裸灘后，在所觀測(cè)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(guò)裸灘的增減程度不同,但未見(jiàn)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(jiàn)有明顯規(guī)律性。
　?。?）由裸灘消波率的觀測(cè)研究結(jié)果可知，在各種裸灘類型中，海南東寨港觀

9、測(cè)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(cè)區(qū)域無(wú)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(shù)林中底泥對(duì)波高的影響，可初步推測(cè)出紅樹(shù)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(shù)林本身的植被特征對(duì)消波率起著主導(dǎo)作用。
　?。?）通過(guò)回歸分析建立了50m寬紅樹(shù)林消波率與胸高以下的生物量體積密度之間的模