无瓣海桑模拟湿地系统对污水的净化效应

在温室中建立红树林植物无瓣海桑(Sonneratia apetala Buch-Ham)模拟湿地系统,分别用正常浓度(SW)、5倍浓度(FW)和10倍浓度(TW)3种人工配制的生活污水定时定量对模拟系统污灌4个月,无瓣海桑模拟湿地系统对人工合成污水中污染物总净化率平均为N 84.6%,P 91.2%,Cd 91.2%,Pb 94.8%,Zn 84.9%,Cu 87.1%,其中土壤子系统在总净化率中所占比例平均为N 54.5%,P 76.5%,Cd 99.1%,Pb 99.6%,Zn 99.3%,Cu 99.2%。重金属有99%以上是积累在土壤中,表明土壤子系统是本模拟湿地系统净化的主体,这也是植物借以避免污染物伤害的原因之一。与不栽种植物的比较,栽种无瓣海桑的系统中土壤子系统的重金属净化率高,说明红树植物在模拟湿地净化系统中起了重要作用。由于土壤中N、P被无瓣海桑吸收用于生长,栽种了无瓣海桑的土壤子系统的积累量比不栽种的子系统少。     

几种红树植物模拟湿地系统对污水中重金属的净化效应

在温室中建立无瓣海桑(Sonneratia apetala)、桐花树(Aegiceras corniculatum)、木榄(Bruguiera gymnorrhiza)、秋茄(Kandelia candel)、无瓣海桑+木榄(S.apetala+ B.gymnorrhiza)、无瓣海桑+秋茄(S.apetala+ K.candel)、无瓣海桑+桐花树(S.apetala+ A.corniculatum)等7 种模拟湿地系统, 用正常浓度污水(SW)、5 倍浓度污水(FW)和10 倍浓度污水(TW)3 种人工配制的生活污水分别对7 种模拟湿地系统进行污灌6 个月。结果发现: 7 种人工模拟湿地生态系统对污水中重金属的净化率与红树植物种类以及污水中重金属浓度有关。当灌正常浓度污水时, 7 种人工模拟湿地生态系统对Pb 和Mn 的总净化率以无瓣海桑+秋茄最大, 对Cu 的总净化率以桐花树最大, 对Zn 和 Cd 的总净化率以无瓣海桑+桐花树最大。当灌5 倍浓度污水时, 7 种人工模拟湿地生态系统对Pb 总净化率以无瓣海桑+桐花树最大, 对Cu 和Cd总净化率以无瓣海桑+秋茄最大, 对Zn 和Mn 总净化率以无瓣海桑+木榄最大。当灌10 倍浓度污水时, 7 种人工模拟湿地生态系统对Pb、Mn 的总净化率以无瓣海桑+秋茄最大, 对Cu 的总净化率以秋茄最大, 对Zn 的总净化率以无瓣海桑+木榄最大, 对Cd 总净化率以无瓣海桑最大。重金属有95%以上是积累在土壤中, 表明土壤子系统是人工模拟湿地系统净化的主体。     

珠海夹洲岛无瓣海桑与秋茄群落对重金属吸附能力的比较研究

为了解外来红树植物无瓣海桑对重金属的吸附能力, 以期为其科学引种和合理规划滩涂红树林造林提供科学依据, 选取珠海夹洲岛两片恢复背景和林龄相同的无瓣海桑(Sonneratia apetala)和秋茄(Kandelia candel)人工林, 比较研究裸滩和两种人工林土壤、两种红树植物体和林区内3 种不同生活型底栖动物体内Cd、Pb、Cr、Cu、Zn 的含量。结果发现: (1)无瓣海桑人工林土壤中仅Cr 含量略低于秋茄人工林, 其余4 种重金属含量均高于秋茄人工林。(2)5 种重金属在无瓣海桑体内含量的加权平均值大小排列为: Zn > Pb > Cu > Cr > Cd, 而秋茄为: Zn > Cu > Cr > Pb > Cd。(3)无瓣海桑对Pb、Cu 和Zn 的累积量高于秋茄, 而对Cd 和Cr 的累积量低于秋茄。(４)无瓣海桑对5 种重金属的富集系数大小排序为: Pb > Cd > Cu > Zn > Cr, 而秋茄为: Cd > Cu > Zn > Cr > Pb。无瓣海桑对Pb 的富集能力最强, 对Cr 的富 集能力最弱; 而秋茄对Cd 的富集能力较强, 对Pb 的富集能力最弱。(5)植食性褶痕相手蟹(Sesarma plicata)重金属的含量与红树植物叶子同一元素含量呈显著正相关(p<0.01), 而底表类中国耳螺(Ellobium chinense) 和底栖类褐蚶(Didimarca tenebricum)体内重金属的含量与林区土壤重金属的含量呈显著正相关(p < 0.01)。这些表明了外来红树植物无瓣海桑对重金属的吸附能力明显不同于乡土红树植物秋茄, 人工林区底栖动物体内重金属含量不仅与沉积环境中重金属含量有关, 而且还与底栖动物自身的生活型和食性密切相关。     

无瓣海桑与芦苇两种湿地系统对N、P净化作用比较

比较研究了芦苇和无瓣海桑湿地系统的净化效应,分季节采样测定;了两系统中的水、土壤、植物样品进行N、P含量及相关指标。结果表明:两系统水体中秋冬季的污染比较严重,而无瓣海桑对水体中N、P的净化效果优于芦苇系统,尤其是在冬季;夏季土壤对N、P的吸附力比冬季时强,夏季无瓣海桑土壤中N含量低于芦苇,冬季则相反,无瓣海桑系统土壤对P的吸附作用也强于芦苇系统;不论在冬季还是夏季,无瓣海桑湿地系统的净化效果都要好于芦苇系统,芦苇对N的富集作用比对P的强,而无瓣海桑对P元素的富集作用相对较强。     

镉在白骨壤模拟湿地系统中的分布、迁移及净化效应

在温室中建立红树林植物白骨壤模拟湿地系统,分别用正常(C₁)、5倍(C₅)和10倍(C₁₀)3种人工配置的不同浓度的污水每周定时定量对模拟系统污灌1年,研究重金属Cd的分布、迁移以及系统对Cd污染的净化效果.结果表明,由人工污水加入系统中的Cd主要存留在土壤子系统中(87.67%～96.74%),只有很少部分迁移到植物体和凋落物中,约占总加入量的0.43%～3.23%;白骨壤植物各器官中Cd含量在根中最高;模拟系统对污水中Cd的净化效果显著,在植物-土壤系统中,正常、5倍和10倍浓度组的净化率分别为90.43%、97.17%和97.06%,在无植物系统中,对应组分别为93.29%、93.10%和90.4%.     

不同生态恢复阶段无瓣海桑人工林湿地中大型底栖动物群落的演替

对广东省珠海市淇澳岛红树林自然保护区恢复背景相同的6个月林龄、3a林龄、6a林龄无瓣海桑人工林和光滩湿地中的大型底栖动物群落进行了比较研究。结果显示:处于不同生态恢复阶段的无瓣海桑人工林林地中大型底栖动物优势种(Y>0.02)存在差异;相似性分析检验(One-Way ANOSIM)表明4种生境间大型底栖动物群落结构差异显著。等级聚类和非参数多变量标序也显示4种生境间的大型底栖动物群落结构差异显著。相似性百分比分析(SIMPER)显示,各生境动物群落主要特征及群落间的差异主要是受各生境大型底栖动物优势种所决定。研究结果还表明:光滩、6个月林龄、3a林龄无瓣海桑人工林湿地中大型底栖动物群落的Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和Margalef丰富度指数呈上升趋势,这说明无瓣海桑种植的前3a,随着植被的迅速恢复,大型底栖动物多样性增加明显。BIOENV分析结果表明:3a林龄之前的无瓣海桑人工林湿地中,大型底栖动物物种多样性主要受植被特征的影响,快速恢复的植被提供了荫蔽,既减轻了高温和水分蒸发对大型底栖动物的胁迫,又给动物提供了一个躲藏和逃避敌害的场所。而相对于植被的快速恢复,无瓣海桑人工林林地土壤理化性质的改变要缓慢和滞后得多。但随着恢复时间的延长,6a林龄无瓣海桑人工林湿地中的大型底栖动物群落的上述3个物种多样性指数反而明显下降。这是由于6a林龄无瓣海桑人工林林地土壤已具有红树林酸性硫酸盐土的基本特征,林地土壤理化性质的显著变化影响了大型底栖动物群落,还可能与无瓣海桑提供了和乡土红树植物不同营养水平(如C/N比)和单宁含量的"凋零物"食物源有关,具体机制还需进一步研究。     

白骨壤模拟湿地系统中Pb的分布、迁移及其净化效应

在温室中建立红树林植物白骨壤模拟湿地系统,分别用正常(NW)、5倍(FW)和10倍(TW)浓度人工配置的城市污水每周定时定量对模拟系统污灌2次,用海水作对照(CL),持续1年。研究重金属Pb在湿地系统中的分布、迁移及其被净化的效果。结果表明：加入系统中的Pb主要存留于土壤子系统中,很少迁移到植物体和凋落物中：植物各器官中的Pb含量在根中最高;模拟系统对重金属。Pb的净化效果显著,各污水处理组分别为：NW组97．97％、FW组97．86％、TW组98．06％。根据物质平衡模型计算得土壤子系统。Pb的环境容量较大,因此整个模拟系统对Pb污染的承受力较大。     

华南沿海基围渔塘内无瓣海桑Sonneratia apetala的生长效应

在华南沿海基围渔塘内人工控水条件下进行了红树植物无瓣海桑的人工恢复试验,结果表明:(1)基围内不同控水滩血高程对红树植物无瓣海桑的生长量和成活率有显著影响,随着滩面控水高程的增加,无瓣海桑的生长量与成活率有降低的趋势;(2)基围内种植密度对无瓣海桑的生长有显著的影响:在一定的控水滩面高程下,种植密度越大,生长越差;(3)种植季节对无瓣海桑种植初期的生长影响显著,较冷季节时种植不利于无瓣海桑的成活和生长;(4)在一定的条件下,种植20个月后基围内、外无瓣海桑的生长和成活情况基本接近,差异较小;(5)在基围渔塘内,大米草对红树植物无瓣海桑种植后的初期生长有一定的抑制作用。研究结果可以为华南沿海大面积的基围渔塘内红树林的生态恢复提供一定的理论参考。     

白骨壤模拟湿地系统中磷的分配循环及其净化效应

在温室中建立红树林植物白骨壤模拟湿地系统 ,分别用正常、5倍和 10倍 3种不同浓度的人工配置的污水每周定时定量对模拟系统进行污灌 1a。研究营养污染物 P在系统中的分配、循环及其被净化的效果。结果表明 :随污水处理浓度的升高 ,被更换的潮汐水中的含 P量和土壤含 P量都有明显提高 ;植物体各部分含 P量的高低顺序排列为 :叶 >茎 >根 ;在植物 -土壤系统中4个组分 CA0 、CA1 、CA5和 CA1 0 植物中 P元素的周转期依次为 4 .70 a、4 .6 1a、3.80 a和 5 .4 4 a;模拟植物 -土壤系统对污水中 P的净化效果显著 ,CA1 、CA5和 CA1 0 组的净化率分别为 81.2 3%、94 .4 0 %和 95 .6 3%。     

外来红树植物无瓣海桑引种及其生态影响

无瓣海桑是我国首个从国外引进并大面积推广种植的红树植物,生长快,适应性强,已成为华南沿海红树林恢复造林的主要树种。但近年来无瓣海桑引种已引起较大争论,焦点是无瓣海桑是否会对乡土红树植物生长产生不利影响,是否会造成生态入侵,是否应限制推广种植。根据引种以来的研究成果,对无瓣海桑的生态适应性、种植技术、生产力与物质循环、生态影响等四个方面的引种研究进行综述;分析无瓣海桑引种对乡土红树植物生长的影响和生态入侵可能性,对无瓣海桑引种造林提出建议。指出今后无瓣海桑引种的的研究重点为:无瓣海桑引种的生态监测与入侵评估;对滩涂水生生物的影响;与乡土红树植物优化配置的混交种植技术;无瓣海桑的资源化利用。