长江口九段沙盐沼湿地芦苇和互花米草生物量及碳储量

2010-2012年,采用野外采样和实验室测定相结合的方法,研究了长江口九段沙芦苇、互花米草植被带生物量的季节动态和碳储存能力.结果表明:两种植物生物部分(地上、地下、枯立物生物量之和)的有机碳储量均为秋季最高、春季最低.地上活体互花米草单位面积的平均碳储量(445.81 g·m-2)高于芦苇(285.52 g·m-2),芦苇枯立物的平均碳储量(203.15 g·m-2)低于互花米草(315.28 g· m-2),但芦苇区土壤表层(0 ～30 cm)有机碳储量(1048.62 g·m-2)约为互花米草区(583.33 g· m-2)的2倍.芦苇区的碳储存能力(3212.96g· m-2)总体上高于互花米草区(2730.42 g·m-2).表明保护芦苇群落对于维护盐沼湿地的碳汇功能具有重要意义.     

胶州湾互花米草湿地氮、磷元素的垂直分布及季节变化

为了研究胶州湾互花米草湿地N、P的垂直分布及季节变化特征,分别于2015年4、7、9、10、11和12月对该区域互花米草湿地和光滩土壤全氮(TN)、铵态氮(NH₄⁺-N)、全磷(TP)、速效磷(AP)、总有机碳(TOC),以及pH、盐度、含水量进行了测定.结果表明: 胶州湾互花米草湿地土壤TN、NH₄⁺-N、TP、AP含量平均值分别为0.396 g·kg^-1、12.14 mg·kg^-1、0.419 g·kg^-1、16.52 mg·kg^-1,光滩平均值分别为0.385 g·kg^-1、8.13 mg·kg^-1、0.423 g·kg^-1、19.57 mg·kg^-1.总体来说,它们的含量随着土壤深度(0～60 cm)的增加逐渐降低;互花米草湿地N、P含量的季节变化明显,互花米草湿地土壤全氮含量在春季最高,秋季最低,而光滩土壤随着季节变化逐渐降低;二者土壤全磷含量的季节变化趋势相反,而速效磷含量的季节变化趋势一致;胶州湾互花米草湿地土壤TN、TP与土壤TOC含量呈显著相关,而在光滩土壤中无显著相关关系.pH、盐度显著影响互花米草湿地和光滩土壤N、P含量.     

风车草和香根草在人工湿地中迁移养分能力的比较研究

为研究风车草(Cyperus alternifolius)和香根草(Vetiveria zizanioides)迁移养分的能力,建立17.0m²风车草潜流式人工湿地和13.3 m²香根草潜流式人工湿地处理猪场废水,在四个季节末测定植物生物量和组织氮、磷、铜、锌含量.结果表明,香根草地下部生物量大于风车草,地上部生物量则是风车草大于香根草.风车草年地上部收获量为3406.47 g·m^-2,比香根草的1483.88 g·m^-2高2.3倍;风车草的氮含量为22.69 mg·g^-1,比香根草的15.44 mg·g^-1高7.25 mg·g^-1;风车草的磷含量为6.09 mg·g^-1,比香根草的5.47 mg·g^-1高0.62 mg·g^-1.植株含铜、锌量风车草略比香根草高.风车草每年迁移N 68.72 g·m^-2和P18.49 g·m^-2,香根草迁移N 8.93 g·m^-2和P 3.69 g·m^-2.风车草人工湿地每年由植物迁移的氮、磷、铜、锌比香根草高4～7倍.     

北京地区人工湿地植物活力及污染物去除能力

研究了北京地区常见9种水生植物在水平流潜流型人工湿地中的污染物去除能力和生活力.结果表明,前边湿地单元对COD、TP、TN等污染物的去除贡献大于后边湿地单元.供试植物均可在人工湿地中正常生长,稳定生长112 d后,不同植物的氮磷含量和生物量差异显著（P<0.05）,多数植物氮磷含量地下部高于地上部,地下地上部生物量比（U/A）接近或大于1.植物体内的氮磷累积量为1.36～7.89 g·m^-2和0.19～1.07 g·m^-2.植物生物量对氮磷累积量的影响力大于氮磷含量对氮磷累积量的影响力.水生鸢尾应为北京地区首选人工湿地植物,菖蒲、香蒲和荻等次之.泽泻和芦竹在人工湿地中不能越冬成活.     

崇明东滩湿地不同盐沼植物群落土壤碳储量分布

海岸带盐沼植被的高生产力对湿地土壤碳库的形成具有重要意义.本文研究了长江口崇明东滩湿地3种主要盐沼植物(芦苇、互花米草和海三棱藨草)群落生物量差异、土壤碳储量时空动态和垂向分布特征.结果表明： 湿地盐沼植被总生物量表现为互花米草群落(5750.7 g·m^-2)>芦苇群落(4655.1 g·m^-2)>海三棱藨草群落(812.7 g·m^-2),且地上生物量在夏、秋季最高,地下生物量在冬季最高.湿地土壤碳储量(0～50 cm)在春季最低,随后逐渐增加,至冬季达到最大值.土壤碳储量年增量从高潮滩向低潮滩递减,表现为芦苇群落(711.8 g·m^-2)>互花米草群落(646.2 g·m^-2)>海三棱藨草群落(185.3 g·m^-2)>光滩(65.6 g·m^-2).光滩土壤碳储量在25～30 cm处最高,海三棱藨草、互花米草和芦苇群落土壤碳储量分别在10～15、30～35和30～40 cm处达到最大值,且不同群落土壤碳储量与植被地下生物量具有显著的线性关系.     

四种温带森林土壤氧化亚氮通量及其影响因子

以中国东北东部4种典型森林生态系统(人工红松林、落叶松林、天然次生蒙古栎林和硬阔叶林)为研究对象,采用静态暗箱-气相色谱法,比较其土壤N₂O通量的季节动态及其影响因子.结果表明：在生长季, 4种森林生态系统土壤总体上表现为大气N₂O的排放源, 其N₂O通量大小顺序为：硬阔叶林(21.0±4.9 μg·m^-2·h^-1)> 红松林(17.6±4.6 μg·m^-2·h^-1)>落叶松林(9.8±5.9 μg·m^-2·h^-1)>蒙古栎林(1.6±12.6 μg·m^-2·h^-1).各生态系统的N₂O通量没有明显的季节动态,只在夏初出现排放峰值(蒙古栎林为吸收峰).4种生态系统N₂O通量均与10 cm深土壤含水量呈极显著正相关,与NO₃^--N呈显著负相关;N₂O通量对土壤温度和NH₄⁺-N的响应出现分异：针叶林N₂O 通量与NH₄⁺-N呈显著正相关,而与5 cm深土壤温度呈不相关;阔叶林与针叶林正相反.在较为干旱的2007年,土壤水分是影响4种林型土壤N₂O通量的关键因子.植被类型与环境因子及氮素有效性对N₂O通量的相互作用将是未来研究的重点.     

非点源污染物在沟渠湿地中的累积和植物吸收净化

对有机质和总氮在沟渠湿地底泥中的垂直分布和水平分布的研究表明,40 cm以下深度的芦苇(Phragmites communis)和茭草(Zizania latifolia)湿地底泥对有机质和总氮有显著的持留和累积作用;但表层底泥中含量随季节变化大,最高与最低值相差近2倍以上.有机质和总氮之间有极显著的相关关系,在芦苇和茭草湿地底泥中的相关系数分别为0.9876和0.9335.水体中总氮与NH₄⁺-N和NO₃-N也显著相关,表明总氮的主要成分是有机氮,其矿化作用是无机氮的重要来源.每年秋季芦苇收割以后,可带走氮818 kg·hm^-2和磷103.6 kg·hm^-2,茭草可带走氮131 kg·hm^-2和磷28.9 kg·hm^-2.茭白对氮的吸收能力高,试验表明,利用茭白取代野生植物,既能取得很好的净化效果,又可被农民主动回收,解决植物的二次污染问题.     

崇明东滩湿地高等植被演替特征

研究了崇明东滩湿地植被演替过程中生态特征以及重要值、地上部分生物量、植被地上部分氮含量以及氮容量的季节性变化.结果表明：随着高程的升高,演替早期的代表物种海三棱藨草（Scirpus mariqueter）的重要值逐渐减小,互花米草（Spartina alterniflora）和芦苇（Phragmites australis）的重要值增大.演替过程中植物的生物多样性逐渐增加.3种植物地上部分生物量在生长季节内（3—10月）均呈单峰变化,一般在夏季（7、8月）生物量最大.3种植物地上部分氮含量在生长季节内均呈降低趋势,氮容量在生长季节内呈单峰变化.估算每年崇明东滩保护区内芦苇地上部分蓄积的氮为383.4 t,互花米草为39.3 t,海三棱藨草为50.5 t.     

外来种互花米草和土著种芦苇空中凋落物氮动态的比较研究

土壤氮含量是限制植物生长的重要因素, 所以入侵植物要入侵成功必须突破土壤氮限制的瓶颈。近年来, 外来种互花米草(Spartina alterniflora)在中国海岸带盐沼中快速取代土著种芦苇(Phragmites australis), 引起了多方面的生态学后果。为了解互花米草与本地种芦苇空中凋落物的氮含量是否存在差异及产生这种差异的机制, 2003年11月至2004年4月, 作者在长江口九段沙湿地对互花米草与芦苇空中凋落物氮含量(单位面积凋落物的总氮量, N g/m²)进行了测定, 结果表明互花米草的氮含量比芦苇高。在空中分解过程中, 互花米草茎(包括叶鞘与秆)凋落物的氮含量显著上升, 但芦苇茎凋落物的氮含量显著降低。2006年1月, 又对中国海岸带6个地点的盐沼中互花米草的凋落物进行取样和氮浓度测定, 发现互花米草空中叶鞘与秆的老凋落物(2004年冬季产生)的氮浓度均显著高于其新产生的凋落物(2005年冬季产生), 表明在空中分解过程中, 互花米草叶鞘与秆凋落物氮含量增加具有普遍性。进一步的温室受控实验结果表明, 互花米草凋落物氮含量增加可能是由腐生固氮微生物引起的。以上结果表明,互花米草取代芦苇后, 改变了空中凋落物的氮动态, 增加了生态系统中氮的输入, 可能有利于互花米草的快速扩张。     

黑麦草水培系统对化粪池粪污滤液中氮磷净化效果

利用黑麦草水培技术,研究粪污滤液低、中、高、超高4种施用量和1次、4次两种施用次数对黑麦草产量及黑麦草水培净化系统(RHS)N、P净化效率的影响.结果表明,黑麦草生物量以中施用量处理最高,RHS的N、P去除量则随施用量的增加而增加,但在超高施用量处理下,水质下降.黑麦草N、P吸收量在中、高和超高处理下差异不显著(黑麦草N、P最大吸收量分别为13.6 g·m^-2和3.17 g·m^-2).随施用量增加,通过黑麦草吸收去除的N、P比例下降.总负荷相同的情况下,施用次数增加有利于提高黑麦草产量和RHS的N、P净化效率.粪污滤液施用量与施用次数对黑麦草产量和RHS的N、P净化效率具有显著影响.选择适宜的施用量和施用次数是提高RHS净化效率和生产效率的关键.     

苦瓜叶提取物对美洲斑潜蝇取食和产卵行为的抑制作用

美洲斑潜蝇是危害蔬菜、观赏植物的重大害虫之一.苦瓜叶乙醇提取物(浓度为2000～4000 μg·ml^-1)对美洲斑潜蝇成虫的取食和产卵都具有较强的抑制作用.用环己烷、乙酸乙酯、正丁醇和水依次对乙醇提取物进行萃取,并测试了4种萃取物对美洲斑潜蝇成虫取食和产卵的抑制作用.结果表明: 环己烷、乙酸乙酯、正丁醇和水萃取物在浓度为1000 μg·ml^-1时,处理后2 d对美洲斑潜蝇成虫的拒食率分别是11.08%、34.89%、22.99%和 0,产卵抑制率分别是0、30.91%、6.45%和 0.其中,乙酸乙酯萃取物的活性最强,当其浓度为4000 μg·ml^-1时,处理后2 d对美洲斑潜蝇成虫的拒食率和产卵忌避率分别为70.95％ 和69.49％.乙酸乙酯萃取物经硅胶柱层析分离得到(19S,23E)-5β,19-环氧-19-甲氧葫芦素-6,23-二烯-3β,25-二醇 (化合物1)、(19R,23E)-5β,19-环氧-19-甲氧葫芦素-6,23-二烯-3β,25-二醇(化合物2) 和3β,7β,25-三羟基葫芦素-5,23-二烯-19-醛缩-3-O-β-D-吡喃葡糖苷（化合物3）,3种化合物在供试的浓度（100～400 μg·ml^-1）条件下对美洲斑潜蝇的取食和产卵行为都有明显的抑制作用.在400μg·ml^-1浓度时,化合物1、化合物2和化合物3对美洲斑潜蝇成虫的拒食率分别是66.89%、53.53%和78.02%,产卵抑制率分别是76.32%、58.36%和78.36%.     

一摸香叶精油对致倦库蚊的生物活性及其成分分析

参照“农药登记卫生用杀虫剂的室内药效评价/驱避剂GB/T 17322.10—1998”,研究了一摸香鲜叶的水蒸汽蒸馏精油对致倦库蚊的驱避作用;参照“电热片蚊香的室内药效测定方法GB 13917.5—1992”,测试了该精油对致倦库蚊成蚊的熏杀效果;采用浸液法测试了其对致倦库蚊幼虫及蛹的毒杀活性;并用GC-MS测试分析了其化学成分.结果表明：一摸香叶精油在1.5 mg·cm^-2剂量下对实验室饲养的未吸血致倦库蚊雌成蚊的驱避100%保护时间为(6.54±0.17) h,对成蚊的熏杀24 h LC₅₀值为6.895 μg·cm^-3,对成蚊的熏蒸KT₅₀值为6.46 min (熏蒸剂量为11.850 μg·cm^-3),对Ⅳ龄期幼虫的24 h毒杀LC₅₀值为119.020 μg·ml^-1.精油中共鉴定出17种化合物,占该精油挥发性成分总量的97.4%.说明一摸香叶精油对致倦库蚊具有显著的驱避作用和极强的毒杀活性.     

龙须菜对重金属铜胁迫的生理响应

研究了大型海藻龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)对不同浓度重金属铜(0、25、50、100、250和500 μg·L^-1)胁迫的生理响应.结果表明:当Cu²⁺浓度≥50 μg·L^-1时,龙须菜藻体的相对生长速率显著下降,最大光化学量子产量、最大相对电子传递速率和相对电子传递效率呈相同的变化趋势.随着Cu²⁺浓度的升高,龙须菜藻体最大净光合速率和光饱和点显著降低,而光补偿点显著升高,叶绿素a、类胡萝卜素和藻胆蛋白含量则呈先升高后下降的趋势;当Cu²⁺浓度达到500 μg·L^-1时,叶绿素a、类胡萝卜素和藻胆蛋白含量显著下降.说明龙须菜在低浓度Cu²⁺胁迫下具有一定的抵抗能力,而当Cu²⁺浓度≥50 μg·L^-1时,会对藻体生理活动造成显著的抑制作用.     

水曲柳和落叶松人工林乔木层碳、氮储量及分配

采用树木解析和连续土芯法,估测了20年生水曲柳和落叶松人工林乔木层各部分生物量和生产量,以及两种林分各部分的碳、氮含量及储量.结果表明:水曲柳和落叶松乔木林生物量分别为6815.10和9295.95 g·m^-2;两树种树干生物量占总生物量的比例均最高,分别为57.32%和58.01%;细根生物量最低,分别为2.67%和1.80%.水曲柳和落叶松的年生产量分别为1618.16和2102.45 g·m^-2·a^-1,其中树干年生产量最高,分别占总生物量的39.34%和46.70%;细根的年生产量较低,分别占总生物量的12.06%和5.25%.水曲柳各器官碳含量低于落叶松,氮含量则高于落叶松;水曲柳林碳储量低于落叶松,而两树种氮储量差别不大.水曲柳分配到地上部分的生物量、生产量以及碳、氮比例均小于落叶松,反映了落叶松在构建地上部分相对于水曲柳的高效性;由于树种之间以及同一树种不同器官之间的碳、氮含量差别显著,精确估计森林碳、氮储量时应分树种和器官进行测定.     

盐度变化条件下芦苇对互花米草的化感效应

以芦苇凋落物为试材,采用溶液浸提法和厌氧腐解法,获得水提物和腐解产物两种浸提物母液;在5‰和10‰盐浓度下以两种浸提物母液和25%母液分别处理互花米草种子、刚萌发的幼苗以及互花米草滩涂中特有的互花米草益生菌,考察盐度变化对互花米草种子的萌发、幼苗生长以及菌落生长的影响.结果表明：盐处理能够显著促进互花米草种子的萌发、幼根以及互花米草益生菌的生长(P＜0.05).较高的盐浓度(10‰)下,芦苇水提物对互花米草的萌发、生长和互花米草益生菌的生长呈促进作用;当盐浓度降低至5‰时,该促进作用消失.在较低的盐浓度(5‰)下,芦苇腐解产物对互花米草萌发产生显著的抑制作用;在较高盐浓度(10‰)时,则对互花米草益生菌产生显著促进作用(P＜0.05);在试验的任一盐浓度下,芦苇腐解产物对互花米草幼苗和幼根的生长均存在显著的抑制效果(P＜0.05).     

食物密度对镜湖萼花臂尾轮虫不同克隆生活史特征的影响

对镜湖萼花臂尾轮虫（Brachionus calyciflorus）夏季种群内4个生化遗传特征上互不相同的克隆（克隆A、B、C和D）在4个斜生栅藻（Scenedesmus obliquus）密度（1.0×10⁶、2.0×10⁶、4.0×10⁶和8.0×10⁶ cells·L^-1）下的生活史特征进行了研究.结果表明：食物密度对各克隆轮虫的存活率和繁殖率均有不同的影响.4克隆中克隆C的世代时间最短,克隆B的世代时间、生命期望和平均寿命最长,克隆A的后代混交雌体百分率最高;净生殖率和个体适合度在4克隆间无显著差异.镜湖萼花臂尾轮虫在2.0×10⁶ cells·L^-1的食物密度下净生殖率最低;在1.0×10⁶cells·L^-1的食物密度下平均寿命和生命期望最短,而后代混交雌体百分率却最高;在8.0×10⁶cells·L^-1的食物密度下种群内禀增长率最高,平均寿命和生命期望最长;在高食物密度（4.0、8.0×10⁶cells·L^-1）下个体适合度较大.克隆C的个体适合度在密度为3.9×10⁶cells·L^-1时最小,而克隆D的个体适合度在食物密度为6.34×10⁶cells·L^-1时最大.食物密度的变化可能是7月份之后镜湖萼花臂尾轮虫从水环境中消失的原因,而4克隆轮虫个体适合度的相似性则可能是镜湖轮虫共存于同一水体的原因之一.     

大型底栖无脊椎动物对溪流中三角枫落叶分解的影响

采用复合网袋法,研究了冬季南京紫金山三角枫落叶在无干扰溪流和生态恢复溪流中的分解过程.结果表明：112 d后,三角枫落叶无灰干质量剩余率为31％～62％,分解速率符合指数衰减模型(P<0.05).在生态恢复溪流和无干扰溪流的流水生境中, 三角枫落叶的分解速率分别为0.0030 d^-1和0.0064 d^-1,静水生境中分别为0.0018 d^-1和0.0016 d^-1.流水生境中,无干扰溪流网袋内的大型底栖动物多度和生物量显著高于恢复溪流(P<0.05),而静水中无显著差异(P>0.05).无干扰溪流中的撕食者多度比例最高(70.4%),以栉水虱为主;生态恢复溪流中滤食者的多度比例最高(37.8%),以长跗摇蚊属为主.流水生境中三角枫落叶的分解速率与撕食者物种丰富度和多度相关性显著(P<0.01),而与生物量的相关性不显著(P>0.05).说明冬季溪流中撕食者的物种丰富度和多度决定三角枫落叶的分解速率.     

黄土丘陵沟壑区植被恢复对土壤微生物生物量碳和氮的影响

对典型黄土丘陵沟壑区陕西延安羊圈沟小流域5年生刺槐、沙棘和杏树人工林及5、15和25年生刺槐人工林土壤进行比较研究,以揭示不同植被及恢复年限对土壤微生物生物量碳和氮的影响.结果表明： 在5年生的3种人工林中,以沙棘林土壤有机碳(SOC)和总氮(TN)含量最高;刺槐林土壤微生物生物量碳(MBC)和微生物生物量氮(MBN)含量显著高于其他两种林地,分别为99.56和28.81 mg·kg^-1,其中MBC含量依次为：刺槐林>沙棘林>杏树林,MBN含量依次为：刺槐林>杏树林>沙棘林;土壤MBC/SOC依次为：刺槐林>沙棘林>杏树林,而MBN/TN为：刺槐林>杏树林>沙棘林,且差异均达到显著水平(P<0.05).随植被恢复年限增长,3种林龄刺槐林的土壤pH值下降,SOC、TN含量、电导率(EC)、MBC和MBN均呈增加趋势.在黄土丘陵沟壑区,种植刺槐比沙棘和杏树更有利于MBC和MBN含量的提高;随着刺槐种植年限的增长,MBC、MBN以及SOC和TN含量均呈增加趋势.     

岩溶区青冈栎整树蒸腾的季节变化

应用Granier热消散树干液流技术,在裸露岩溶区坡地上对青冈栎样树的树干液流和整树蒸腾过程变化及其驱动因子进行了研究.结果表明:青冈栎树干液流密度与树木胸径大小的关系是随机的,日间液流密度峰值出现在13:30—14:30;日液流密度峰值夏季最大,为56.00 g H₂O·m^-2·s^-1,春季最小,在35.86 g H₂O·m^-2·s^-1.岩溶区单树日蒸腾量随着天气变化起伏较大,单树日蒸腾量与水汽压亏缺和太阳辐射呈显著的幂函数相关关系(R=0.97,P<0.01).平均整树日蒸腾量变化格型为夏季高冬春低,秋季(旱季)随土壤水分的减少由高到低变化.与其他地区的树种相比,即使受旱季的干燥少土双重胁迫,裸露岩溶区坡地上的青冈栎整树日蒸腾量仍然较高,推断在岩溶区旱季青冈栎的水分来源可能很大程度上依赖于富水的表层岩溶带.     

中国东北羊草草原生长季内产量生态模拟及信息参数应用

通过对中国北方羊草草原生物量动态、生物量垂直空间格局及其与环境因子相互关系等主要产量生态数量特征的模拟与内在相关性的研究 ,结果表明 ,草地地上生物量的生长规律呈“单峰”型 ,最大地上生物量出现在 8月 5日 ,其值为1 97.3g· m- 2 干物质 ,而后下降 ;在达到峰值前 ,符合 logistic模型 ,进一步分析模型有关特征值获得了草地有效管理期为返青后的第 73天到第 1 1 9天等十分重要的产量生态信息参数。生长季内地上生物量动态与前一个月的平均气温 ( R=0 .82 87)和积累降雨量 ( R=0 .8932 )均呈极显著正相关 ,这是实施科学水肥管理的重要参数 ;而地上部生物量最大绝对增长速率 ( AGR)出现在 6月 2 0日至 7月 5日 ,平均为 3.35 33g· m- 2 · d- 1干物质 ;而地上部生物量最大相对增长速率( RGR)出现在 5月 2 0日至 6月 5日 ,平均为 0 .0 6 6 2 g· g- 1· d- 1干物质 ;在生长后期绝对增长速率和相对增长速率均出现负值 ,这表明地上部生物量的生长效率在生长初期最高。地上生物量垂直空间格局由下向上呈幂函数变化 ,其模型为 :Bn=a Xb,其中 93%的产量集中在 4 0 cm以下 ,这对不同的家畜的选择利用与刈割利用提供了依据 ;不同种群对草原牧草产量形成的作用是不同的 ,羊草种群对草原牧草产量形成的正向