基本信息
- 项目名称：
- 海南岛典型红树林生态系统防风效应研究
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本研究采用先进的气象生态仪器设备，结合群落学调查技术，对海南岛典型红树林生态系统防风效应开展了定位研究，为科学评价红树林生态系统防风效应提供依据。
- 详细介绍：
- 海南岛台风频繁，对热带沿海地区社会经济构成巨大威胁。红树林作为海防林的重要类型，在抵御台风灾害方面具有重要作用，然而，受研究条件的局限，对于红树林的防风效应及相关机制一直缺乏系统、深入的研究。本研究以海南省东寨港国家级自然保护区这一国际重要湿地为研究基地，采用ONSET H21-002测风气象站、COMPACT-WH波高仪等生态气象观测设备，结合群落学调查技术，对海南东寨港海桑－无瓣海桑典型红树林生态系统的防风效应进行定位研究，揭示了热带红树林生态系统的防风效应及变化规律和影响因素，为科学评价红树林的防灾减灾功能提供依据和计量手段，并为红树林生态系统恢复实践提供理论指导。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 本研究以某校大学生创新基金《台风对热带红树林生态系统结构与功能的影响研究》为平台，选择海南省东寨港国家级自然保护区这一国际重要湿地为研究基地，采用先进的气象生态仪器设备，结合群落学调查技术，对海南岛典型红树林生态系统防风效应开展了定位研究，揭示了热带红树林生态系统的防风效应及变化规律和影响因素，为科学评价红树林的防灾减灾功能提供依据和计量手段，并为红树林生态系统恢复实践提供理论指导。
科学性、先进性及独特之处
- 1.研究在台风灾害环境负荷较大的热带沿海地区，红树林系统的生态过程与台风灾害环境的关系研究一直为政府有关决策所需但又是国内外研究的薄弱环节，本研究可填补该领域的研究空白。 2.对台风过程中红树林防风过程进行系统的定位观测，对不同尺度上防风效应进行比较。本研究通过分析红树林防风过程的全面而系统的观测数据，为科学评价红树林的防灾减灾功能提供依据和计量手段。
应用价值和现实意义
- 以海南东寨港国家级自然保护区这一国际重要湿地为研究基地，采用国际先进生态气象监测设备和群落学调查方法，定位研究热带红树林生态系统的防风效应及变化规律和影响因素，在理论上，可就红树林生态系统防风效应提供全面、系统的资料，为科学评价红树林的防灾减灾功能提供依据和计量手段，填补国内外相关邻域的空白；在实践上，本研究可为热带沿海地区红树林恢复实践及海防林建设提供参考，具有较重要的理论和实践意义。
学术论文摘要
- 采用ONSET H21-002测风气象站、COMPACT-WH波高仪等生态气象观测设备对海南东寨港海桑－无瓣海桑典型红树林生态系统的防风效应进行定位研究，结果表明:1.在5min尺度上，平均风速依次为：林后1H（H为平均树高）<林后4H <林前1H <林前4H，表明林后风速大幅度削减，防风效果明显。2.旱季和雨季频率最高的风向分别是NNE、NE，林后1H对NNE、NE风的减弱程度较大，分别为34.70%、62.99%；3.林后1H处不同风速的减弱系数C0雨季均远远大于旱季。雨季，C0开始随着风速的增大而减小, 但当风速达到9m/s后变化呈平缓趋势；旱季，C0开始随着风速的增大而减小，并在风速处于3-4m/s范围时出现最小值，当风速超过7m/s后变化呈现缓慢上升趋势。4.5min风速尺度上，林前1H风速与林前4H的相关性最好，其回归方程为：Y = 1.001X - 0.296，其中：n=6195, R2 = 0.907。5.林前1H处与林后1H处风速，正常情况下消减幅度为65.35%-77.21%，而热带风暴期间消减幅度为33.29%-53.21%。
获奖情况
- 2009年5月获得某校“挑战杯”大学生课外科技作品竞赛一等奖。
鉴定结果
参考文献
- [1]Cahoon D R,Hensel P, Rybczyk J, et al. Mass tree mortality leads to mangrove peat collapse at Bay Islands, Honduras after Hurricane Mitch[J]. Journal of Ecology, 2003, 91(6): 1093-1105. [2]Lovelock C E, Feller I C, Mckee K L，et al. The effect of nutrient enrichment on growth, photosynthesis and hydraulic conductance of dwarf mangroves in Panamá[J]. Functional Ecology, 2004, 18(1): 25-33. [3]Verheyden A, Helle G, Schleser G H, et al. Annual cyclicity in high-resolution stable carbon and oxygen isotope ratios in the wood of the mangrove tree Rhizophora mucronata[J]. Plant, Cell and Environment, 2004, 27(12):1525-1536. [4]李玫,寥宝文,郑松发. 无瓣海桑海滩人工林的生态影响[J]. 上海环境科学,2003,22(8):540-543. [5]刘永泉, 凌博闻, 徐鹏飞.谈广西钦州茅尾海红树林保护区的湿地生态保护[J].河北农业科学, 2009, 13(4):97-102. [6]陈传明, 林忠. 红树林湿地自然保护区的生态评价[J].林业建设,2009,41-43. [7]韩淑梅, 吕春艳, 文杰，辛琨. 红树林群落生态学研究进展[J].海南大学学报自然科学版. 2009,27(1): 91-94. [8]陈光程,叶勇, 卢昌义. 九龙江口秋茄红树林恢复对大型底栖动物群落的影响[J]. 厦门大学学报, 2008,47(2):260-264.
同类课题研究水平概述
- 国外在台风对热带林系统影响方面有一些报导，但在台风对红树林系统的各种生态过程和功能影响方面的深入研究少见报导[1]。国内研究台风对热带林生态系统影响方面，多集中在热带山地雨林，在红树林系统的植物群落结构、动物和植物的生物多样性等方面有较深入的研究并获得相关的成果，但有关红树林水文生态的研究也极少，尤其在台风对红树林一些主要生态过程影响、红树林防御或减轻台风灾害的功能方面更是罕见报道[2-3]。 尽管红树林生态系统一直是在台风的影响下发生和发展,可在过去的研究中,台风对红树林影响研究是个薄弱环节。台风干扰下红树林生态系统如何发展（生态演替方向等）？台风如何影响红树林系统的各种生态过程？红树林生态过程的变化会引起生态功能的改变。这些研究的匮缺构成了红树林生态系统功能评价的瓶颈，并成为政府决策滞后的主要因素。 鉴于上述情况，迫切需要研究台风如何影响红树林系统的生长和演替规律，有利于红树林恢复的理论和实践，具有重大的理论和实践意义。 从国内外以前研究和目前最新的研究进展看，台风对红树林主要生态过程影响研究是个薄弱环节；红树林促淤保滩功能、防风效能等都是些短期即数天或数次（非台风过程）的观测数据，动态变化规律如何尚不清楚[4]，所以本项目设立具有重大的理论和实践意义。 [1]Mazda Y M, Magi Y, Ikeda, et al. ‘Wave reduction in a Mangroveforest dominated by Sonneratia sp’. Wetlands Ecology and Management. 2006.14(4).365–378. [2]Upadhyay V P, Ranjan R and Singh J S. ‘Human–mangrove conflicts: The way out’. Current Science. 2002.83(11). 2328–2336. [3]Williams N. ‘Tsunami insight to Mangrove value’.Current Biology.2005.15(3).73–79. [4]王伯荪,廖宝文,王勇军,等.深圳湾红树林生态系统及其持续发展. 科学出版社, 2002:89-120.
