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罗得岛州纳拉甘西特湾国家河口研究保护区(NBNERR)是一处河口保护区,位于纳拉甘西特湾中心的四个岛屿上。这片约4400英亩的保护区涵盖陆地和水域环境,包括盐沼、鳗草床、岩石潮间带、松林荒地、落叶林和沿海草地。

NBNERR的研究部门开展海岸和河口系统的研究与监测,作为追踪保护区及纳拉甘西特湾河口内变化这一更大目标的一部分。这些努力有助于预测环境趋势,并通过促进基于科学的生态系统管理来保护纳拉甘西特湾。

NBNERR近期开展的一项研究,重点评估了当前极端水位上升期间沼泽植被对海平面上升的响应。尽管海平面上升对沼泽系统造成的压力已得到充分认识,但新英格兰南部关于这些影响的大多数研究,均早于海平面上升迅速加速、且伴有极端水位激增偶发事件的近期周期。

为对此进行研究,NBNERR利用了罗得岛州两个盐沼监测和评估项目的数据,这些项目旨在评估沼泽对海平面上升的响应。研究人员将这些项目的数据结合起来,以记录当前极端水位上升期间沼泽植被的时空模式。

在这两个项目中,一个评估了两个国家河口研究保护区哨兵站点盐沼的长期变化,另一个则考察了40个沼泽在单个季节内发生的变化。

“这两个不同但互补的项目所提供的数据相辅相成,构建了一个更有说服力的结论,”NBNERR研究协调员肯尼斯·拉波萨博士(Kenneth Raposa, Ph.D.)表示。

NBNERR的研究结果显示,一种名为盐地鼠尾粟(Spartina patens)的高盐草甸基础物种持续减少,其主要被互花米草(Spartina alterniflora)取代。互花米草是一种低沼泽草种,在较低海拔地区生长茂盛,且适应承受更多潮汐淹没。

“这些发现得到了通过监测获得的海拔和水位等额外辅助数据的支持,这有助于更准确、全面地理解正在发生的过程,”拉波萨说。“由此,我们得出结论:盐沼生态系统动态的变化与纳拉甘西特湾更高的水位紧密相关,而更高的水位反过来又与海平面上升有关。”

在开展涵盖数十个沼泽样地的研究监测项目时,拉波萨及其研究同事使用了Onset HOBO水位数据记录仪。这些记录仪可提供准确的水位和温度监测,并具有坚固的设计,适用于部署在半咸水湿地和潮汐区域等咸水环境中。

具体而言,研究团队使用水位记录仪追踪和记录沼泽水位的短期波动。这些信息与海拔数据相结合——在沼泽中安装数据记录仪后,研究人员使用测量设备确定沼泽表面和数据记录仪的海拔。通过将这些数据集联系起来并进行简单计算,研究人员确定了不同时间段内潮汐水对沼泽的淹没程度。

“我们将记录仪部署在沼泽溪流中,只需将它们固定在插入沉积物中的PVC管上即可,”拉波萨说。“记录仪的深度各不相同,但基本上位于距溪底约25厘米处,所在区域的潮差约为一米。数据收集了大约一个月,每10分钟测量一次。”

大约五年前,拉波萨改用HOBO数据记录仪,此前他使用的是另一家制造商的产品。“与其他产品相比,HOBO数据记录仪在编程和部署方面更加用户友好,”他说。“它们还具有更高的耐用性,且更易于维护。但即便具备所有这些优势,HOBO数据记录仪仍然更经济实惠。我们继续在新项目中使用它们,并取得了巨大成功。”

重要的是,HOBO数据记录仪为拉波萨及其团队提供了准确可靠的数据,支持他们得出结论:新英格兰南部沼泽中盐地鼠尾粟的减少在极端高水位期间会加速。

“除非采取适应性管理措施,否则我们预测,罗得岛州各地的沼泽将继续失去盐草甸栖息地,以及依赖这些宝贵区域的生态系统服务和野生动物支持功能,”拉波萨说。

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