长江三角洲演变过程与机制

地区:上海市 宝山区

关键词:华东师范大学

成果类型:其它

成果领域:生物与新医药

成果编号:A2021061000001152

成果描述:

三角洲是全球人口最密集、社会经济最活跃的地区。海平面上升和流域高强度人类活动使三角洲可持续发展面临严重危机,迫切需要开展陆海相互作用下三角洲演变过程和机制的研究。长江三角洲是全球强陆海相互作用和高强度人类活动影响的典型代表,是开展相关研究的最佳场所。项目围绕长江三角洲演变过程和机制开展创新研究,取得的主要成果如下:1.发现全新世三角洲平原地貌“翻转”和水下三角洲“重力沉降、变形进积”的演变过程和机制。海平面变化是全新世三角洲发育的主控机制,但海平面变化重建是国际性难题。项目利用长江三角洲独特的新石器文明遗址,创造性地提出“最低居住面”作为海平面波动新指标,为全新世“无高海平面”观点提供了新证据;阐明了三角洲平原地貌“翻转”过程,提出了无高海平面波动模式的控制机制;揭示了水下三角洲“重力沉降、变形进积”过程,提出了重力压实和细颗粒泥沙快速堆积共同作用下的变形机制。成果显著提升了对长江三角洲演变的整体认识,为世界大河三角洲演变研究提供了范例。2.揭示了三峡工程等高强度人类活动影响下的三角洲淤-蚀转变过程和机制,给出了三角洲淤-蚀转变的临界河流供沙通量。发现流域高强度人类活动引起的供沙通量变化导致三角洲在21世纪初出现淤-蚀转型;首次建立了三角洲淤涨速率与河流供沙通量间的定量关系及其空间差异,给出了淤-蚀转变的“临界河流供沙通量”,其值变化范围为2.7-4.0亿吨;针对三角洲冲淤变化的根本原因,开展了流域水沙变化规律研究,发现建坝导致的中下游河-湖系统“汇-源”转换为三角洲提供了新的泥沙来源,进而创建了泥沙通量预测新方法,显著提高了预测精度。3.发现流域水库“固硅”导致三角洲近海非硅藻种类增多,“拦沙”导致三角洲沉积物重金属含量稀释效应减弱的环境变化新过程。高强度人类活动影响下三角洲环境演变是个全新的命题。项目发现水库“固硅”使入海溶解硅通量显著下降,施肥等使入海氮、磷通量显著上升,从而导致三角洲近海营养盐比例严重失调,是非硅藻种类增多的重要原因之一;发现流域减沙弱化了三角洲沉积物重金属的“稀释效应”,为建坝对三角洲环境影响的评估提供了新视角。该成果系统揭示了长江三角洲全新世以来的演变过程与机制,丰富了海岸带陆海相互作用理论。20篇论文在权威刊物Geology等发表,总他引1334次,其中8篇代表性论文SCI他引704次(含3篇ESI高被引论文);成果得到国际地圈生物圈计划(IGBP)主席J. Syvitski教授等国内外权威学者的高度认可,被国际政府间气候变化专门委员会(IPCC)工作报告引用,被写入国际陆海相互作用研究计划(IGBP/LOICZ)和中国有关权威组织的战略报告。主要完成人领导国际大河三角洲研究计划,多次做大会特邀报告,联合国际权威学者主办三角洲演变系列国际学术会议,在3个重要国际刊物主编8本流域-三角洲演变专辑。主要成果获上海市自然科学一等奖。
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