該研究圍繞潮灘系統(tǒng)演變，結(jié)合一定的野外觀測及采樣分析，通過生物泥沙的起動、輸移等運動特性的模擬實驗，分析了泥沙顆拉在生物膜影響下的運動機理及輸移規(guī)律、生物泥沙起動、輸運等運動特性的空間變化規(guī)律及其生物-動力響應(yīng)關(guān)系，建立了微生物-泥沙相互作用機理及概念模型，將微生物作用因子加入泥沙運動及地貌演變研究體系中，為未來在動力-地貌演變模型中加入精細(xì)化的微生物模塊提供了定的理論基礎(chǔ)。對于該港口海岸與近海工程方面的研究具有極強的參考價值。
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 潮灘生物膜的組成及其形成過程
1.2.3 潮灘生物膜對海岸泥沙質(zhì)及運動特的影響
1.2.4 泥沙的生物穩(wěn)定（Biolization）
第2章 單周期菌類生物膜對泥沙的穩(wěn)定影響
2.1 實驗原理
2.1.1 實驗思路與原理
2.1.2 裝置與觀測設(shè)備
2.2 實驗方法
2.2.1 生物量及EPS的提取分析
2.2.2 SEM分析
2.2.3 沖刷與監(jiān)測
2.3 實驗步驟
2.3.1 泥沙樣品處理
2.3.2 營養(yǎng)液的配置
2.3.3 培養(yǎng)操作及分層采樣
2.3.4 沖刷觀測
2.4 結(jié)果與分析
2.4.1 生物泥沙形成過程
2.4.2 泥沙中EPS隨培養(yǎng)時間的變化
2.4.3 顆粒微觀形貌隨培養(yǎng)時間的變化
2.4.4 沖刷特隨培養(yǎng)時間的變化
2.5 本章小結(jié)
第3章 單周期菌藻共生生物膜對泥沙的穩(wěn)定影響
3.1 實驗原理
3.1.1 實驗思路與原理
3.1.2 裝置與觀測設(shè)備
3.2 實驗方法
3.2.1 EPS的提取分析
3.2.2 SEM分析
3.3 實驗步驟
3.3.1 泥沙樣品處理
3.3.2 營養(yǎng)液的配置
3.3.3 培養(yǎng)操作及沖刷觀測
3.4 結(jié)果分析
3.4.1 顆粒微觀形貌隨培養(yǎng)時間的變化
3.4.2 泥沙中EPS隨培養(yǎng)時間的變化
3.4.3 沖刷特隨培養(yǎng)時間的變化
3.4.4 單一菌種與菌藻共生生物膜對泥沙沖刷特影響的對比
3.4.5 單周期生物泥沙的形成及其對水動力響應(yīng)的概念模型
3.5 本章小結(jié)
第4章 循環(huán)動力作用下菌藻共生生物泥沙的形成及其穩(wěn)定
4.1 實驗原理
4.1.1 思路與原理
4.1.2 裝置與觀測設(shè)備
4.2 實驗步驟
4.2.1 泥沙樣品處理
4.2.2 營養(yǎng)液的配置
4.2.3 培養(yǎng)操作沖刷觀測
4.3 循環(huán)動力作用下菌藻共生生物泥沙的沖刷特
4.4 循環(huán)動力作用下生物泥沙的形成及其對水動力響應(yīng)的概念模型
4.4.1 “機會窗口”理論（Windows of Opportunity)及其適用
4.4.2 基于“機會窗口”理論的概念模型
4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 主要結(jié)論
5.2 不足與展望
參考文獻
第1章緒論
1.1研究背景和意義
自世紀(jì)80年代中后期開始，海岸帶陸地一海洋相互作用一直被列為科學(xué)界實施的地圈生物圈計劃的核心議題。潮灘，作為海陸相互作用的前沿地帶，也是海岸帶的重要組成部分，在世界各地廣泛分布，如中國東部沿海、英國西部及東南海岸、美國西北海岸、法國西海岸等。目前，海岸帶資源的開程大多集中在潮灘區(qū)域，其不僅是重要的后備土地資源，也是重要的濕地資源，蘊藏著豐富的海洋資源，并具有緩沖風(fēng)暴潮侵襲、保護生物多樣、降解環(huán)境污染等多重生能。憑借其自身豐富的自然資源，潮灘已成為開發(fā)的重要區(qū)域。
潮灘一般發(fā)育在沿海平原外緣，坡度很緩，底質(zhì)由細(xì)顆粒泥沙組成(淤泥質(zhì)黏土、粉砂、粉細(xì)砂等)，該區(qū)域水動力作用復(fù)雜，泥沙類型涵蓋了黏沙到非黏沙，且鹽沼植被灘與光灘并存。潮灘地貌是多因子相互作用的結(jié)果，同時，其本身也是一個復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)。水動力（波浪、潮流等）、生物（鹽沼植物、底棲生物等）、氣候（風(fēng)暴潮、臺風(fēng)浪等）以及人類活動（海岸帶資源開發(fā)利用)通過非線疊加共同作用在潮灘上，驅(qū)動著潮灘上泥沙輸運和地貌演變。在傳統(tǒng)的研究體系中，大部分闡釋海岸泥沙穩(wěn)定機理的研究主要關(guān)注于泥沙的物理一化學(xué)質(zhì)，如容重、粒徑、礦物成分等來，對潮灘系統(tǒng)的研究逐漸向生物、生態(tài)方向拓展，例如，鹽沼植被的遷徙、擴張，潮灘底棲生物對灘面穩(wěn)定的影響等，而遍布地球上所有沉積環(huán)境中的微生物系統(tǒng)，一直是潮灘生態(tài)系統(tǒng)中不可忽視的組成因子。因此，在自然的河流、灘涂或其他自然微生物群落豐富的地區(qū)，微生物作用對泥沙動力學(xué)的貢獻不可忽視。從微觀視角看，由于潮灘上廣泛存在的微生物系統(tǒng)，使得近底邊界層內(nèi)發(fā)生著復(fù)雜的物理一化學(xué)一生物過程，其對于潮灘微地貌的塑造作用是一個新的研究難點。潮灘微生物對泥沙抗侵能力的提高，表現(xiàn)出的生物穩(wěn)定效應(yīng)也成為該領(lǐng)域研究的前沿和熱點問題。同時，微生物還可泥沙對污染物的吸附，使污染物的遷移與泥沙的輸運密切相關(guān)，也是生態(tài)和環(huán)境問題的研究熱點。
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