张小霞 林鹏智

(四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室,成都 610065)

引言

以芦苇、碱蓬、互花米草和海三棱麃草等主要植物种类构成的滨海盐沼湿地广泛分布于河口及海岸带[1],覆盖了全球约22 000 ∼400 000 km2的区域[2].随着海岸带经济快速发展,草本岸线遭受严重破坏[3],研究发现在人类历史上,全球12 个大型河口湿地面积流失比例高达67%[4].人类在大量侵占和破坏滨海草本湿地的同时,也逐渐认识到这些滨海湿地在维持近岸及海洋生物多样性,净化和美化海岸环境,促进水产和旅游资源可持续利用以及稳固海岸和防治海洋灾害等方面有着十分重要的作用[5].

滨海湿地是天然的海岸屏障,盐沼植物能够减小床面冲刷[6]和植被区泥沙再悬浮[7],促进泥沙在植物区淤积[8],防治海岸侵蚀[9-10],消减波浪[11-12]并减小沿海城市洪水灾害[13-14].研究表明,波浪在植物区传播时波高消减率远远高于邻近无植物光滩[13],盐沼植物区波高消减率达每米7.4%,而邻近相似底床条件下的无植物光滩仅为每米0.53%[15-16].盐沼植物结构复杂,其杆茎和叶片具有不同的柔性和几何形态.在波浪作用下,柔性较大的叶片产生大幅度摆动,叶片受力传递到杆茎上进而影响杆茎的动态响应和受力特性.盐沼植物叶片与杆茎对波浪的阻力做功消耗波浪能量,叶片和杆茎的柔性及几何形态均会影响盐沼植物的消浪特性[17-18].然而,已有研究对波浪作用下既有叶片又有杆茎的柔性植物响应机理……