泉州湾红树林湿地沉积物中汞分布及形态特征

采集了泉州湾红树林湿地表层沉积物样品,测定了沉积物中不同形态汞的含量,研究了汞的分布特征、赋存形态及其生物有效性.泉州湾红树林湿地表层沉积物中总汞含量范围0.03～0.22 mg·kg-1,除14#采样点外,其余各采样点均符合海洋沉积物质量(GB 18668-2002) Ⅰ类标准;沉积物中不同形态汞占总汞的比例为可氧化态(84.0%)＞残渣态(14.0%)＞可还原态(1.8%)＞弱酸溶态(0.2%);沉积物中汞的生物有效性较高,对红树林生态系统存在一定的潜在危害.     

海南东寨港红树林沉积物中重金属的分布及其生物有效性

对东寨港红树林湿地沉积物中7种典型重金属元素(Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd 和Pb)的有效态含量和全量进行测定,并讨论了红树林湿地沉积物中重金属元素的分布特征及其生物有效性.结果表明： 7种重金属在东寨港红树林湿地的含量大于亚龙湾和三亚湾的红树林湿地,但与中国南方和世界各地的典型红树林湿地相比仍处于中等偏低水平.东寨港红树林湿地光滩、林缘、林内表层沉积物的重金属含量存在差异;在柱状沉积物中重金属伴随沉积明显,表现出较强的同源性.经EDTA萃取出的有效态金属在表层沉积物中含量依次为Cu＞Cr＞Zn＞Ni＞As＞Pb＞Cd;垂直梯度重金属有效态含量占总量的比例的最大值(除Ni外)均出现在表层或中上层;目标重金属元素有效态和总量在空间分布上具有明显正相关性,元素总量指标能较好地评估该元素的生物有效性     

深港红树林沉积物微生物群落多样性及其与重金属的关系

为了探究重金属对红树林表层沉积物和根系沉积物微生物群落多样性的影响,于深圳福田红树林自然保护区、深圳湾红树林公园、坝光红树林以及香港米埔自然保护区采集了表层沉积物与根系沉积物样品,测定了沉积物中5种重金属(Cr、Ni、Cu、Zn、Pb)的含量,并采用污染负荷指数法(PLI)对重金属污染情况进行了评价。同时,利用Illumina Hi Seq二代高通量测序技术对沉积物细菌的16S r DNA V4可变区进行测序,并进行OTUs注释分类、聚类分析、α-多样性分析(Shannon指数)与Spearman相关性分析。结果表明:不同红树林之间的沉积物重金属含量差异显著(P0.05),米埔自然保护区潮滩区和红树林区的沉积物重金属区域污染负荷指数最高,分别为1.51和1.38,其次是深圳福田红树林自然保护区、深圳湾红树林公园和坝光红树林,区域污染负荷指数分别为0.45、0.31和0.21;表层沉积物和根系沉积物样品的主要优势菌,在门水平上为变形杆菌(Proteobackteria)、绿弯菌(Chloroflexi)、放线菌(Actinobacteria)、拟杆菌(Bacteroidetes)、厚壁菌(Firmicutes)等,在纲水平上为γ-变形杆菌(Gammaproteobacteria)、α-变形杆菌(Alphaproteobacteria)、δ-变形杆菌(Deltaproteobacteria)、厌氧绳菌(Anaerolineae)、β-变形杆菌(Betaproteobacteria)等;尽管微生物多样性分析结果显示沉积物微生物群落多样性与重金属污染无显著相关性(P0.05),但Spearman相关性分析结果表明重金属可能对某些门或纲(如BRC1门、ε-变形杆菌纲)的群落多样性产生显著影响(P0.05)。     

湛江高桥红树林表层沉积物的粒度空间分布特征

红树林湿地是滨海湿地的一个重要类型,也是重要的沉积库.沉积物是红树林定居与生长的基质,记载着红树林湿地的环境历史,可用于物源分析和沉积过程反演,对于红树林湿地的生态恢复和保护具有重要意义.2011年7月,以湛江国家级红树林自然保护区高桥片区红树林湿地为研究区,沿着水动力梯度进行取样,并基于沉积物粒度分析其表层沉积特征,通过地统计学方法生成预测表面,并结合有机质含量和群落结构进行相关性分析.结果表明:研究区沉积物是以粘、粉粒为主的混合沉积类型,砂粒、粘粒和粉粒平均含量分别为(27.8±15.4)%、(40.3±15.4)%和(32.1±11.4)%;表层沉积特征呈现明显的空间梯度,随着与陆地距离增加,从高潮位到低潮位方向上,沉积物砂粒含量增加,粘粒含量降低.表层沉积的有机质与粉粒含量呈正相关,而与砂粒呈负相关,且在水动力条件弱的高潮位区域,有机质含量高.表层沉积特征在不同群落生境间存在差异,沉积特征与不同红树林群落结构存在一定程度的相关性,反映了水动力条件与红树林之间的复杂关系.     

秋茄(Kandelia candel (L))根系分泌低分子量有机酸及其对重金属生物有效性的影响

应用电感耦合等离子体质谱(ICP-Ms)与高效液相色谱(HPLC)分别对福建漳江口红树林湿地不同土壤结构(砂质与泥质)根际与非根际沉积物中重金属(Cu,Pb,Cd,Zn)含量,以及生长于砂质与泥质滩涂上的红树植物秋茄(Kandelia candel(L)Druce))幼苗根系分泌物中的低分子量有机酸进行测定。在室内模拟秋茄根系分泌的低分子量有机酸,作为重金属提取剂提取沉积物中可溶解态与碳酸盐结合态重金属,并与欧盟标准物质局(BCR)连续提取法相比较,探讨红树根系分泌的低分子量有机酸对红树林沉积物重金属生物有效性的影响。研究结果表明:漳江口红树林泥质沉积物中重金属含量大于砂质沉积物,根际沉积物大于非根际沉积物。两样地沉积物中重金属的赋存形态主要以铁锰氧化物结合态为主,根际沉积物中可交换态与碳酸盐结合态重金属含量均大于非根际沉积物。秋茄根系分泌低分子量有机酸为甲酸,丁酸,苹果酸,柠檬酸,乳酸。不同土壤结构对秋茄根系分泌的苹果酸,柠檬酸,乳酸有显著影响(P<0.05)。以低分子量有机酸作为提取剂对沉积物中可溶解态与碳酸盐结合态重金属的提取率表现为:柠檬酸>混合酸>苹果酸>乳酸>乙酸,低分子量有机酸对红树林沉积物重金属的生物有效性有促进作用。     

红树林湿地恢复研究进展

红树林是生长在热带、亚热带隐蔽潮间带的独特植物群落,在过去几十年内因人口压力和经济发展而遭到严重破坏,质量下降,面积萎缩.近年来,尽管世界各地采取了一系列措施进行红树林的恢复,然而由于缺乏造林技术资料、造林成活率低下、经营管理粗放,加上人为干扰和自然灾害的影响,红树林面积增长缓慢;造林成活率低依然是制约红树林湿地恢复的主要因素.总结了近年来国内外红树林湿地恢复四个方面的研究成果,即(1)宜林地选择,包括温度、底质、水文的环境条件研究;(2)树种选择与引种,包括乡土树种的选用和外来树种的引种状况;(3)栽培技术的应用,包括造林栽培技术与育苗技术,造林成本的比较;(4)植后管护及监测,包括幼林巡护、病虫害防治、生态监测,结合野外调查的结果,综述了红树林恢复的一些基本原理与应用实例.根据我国红树林湿地恢复的现状,提出今后红树林恢复研究的重点为:开展"退塘还林"工程,监测红树林湿地生态系统生物多样性的恢复,深入探讨红树林的化感作用,营造红树林混交林,实现红树林的生态恢复.     

外来树种日本落叶松对森林土壤质量及细菌多样性的影响

以甘肃小陇山林区8～30年林龄日本落叶松林(外来树种)、油松林(乡土树种)及次生林为研究对象,研究了不同树种森林的土壤质量和细菌多样性变化.结果表明: 不同树种森林土壤pH无明显变化;林龄越长,土壤含水量越高.土壤总氮与有机质含量以次生林最高,其次为日本落叶松,油松最低.不同林龄森林土壤总氮与有机质含量无明显变化,表明树种是影响土壤质量的主要因素.与 乡土树种油松相比,外来树种日本落叶松显著提高了土壤全氮及土壤有机质含量.变性梯度凝胶电泳(DGGE)图谱显示,次生林土壤细菌多样性最高,而外来树种日本落叶松土壤细菌多样性最低.对DGGE图谱的聚类分析发现,小陇山不同森林土壤细菌类群分属变形杆菌、噬纤维黄杆菌和高G C含量革兰氏阳性细菌类,其中分属变形杆菌为主要类群.进一步分析发现,日本落叶松的细菌群落组成具有更高的相似度,说明日本落叶松正在使该地区土壤细菌多样性发生变化.     

不同红树林湿地水环境——沉积物分布特征及其相关性研究

目的：探讨不同红树林湿地水环境—沉积物分布特征及其相关性，以期为红树林湿地保护和管理提供依据。方法：以三亚铁炉港红树林保护区(编号TLG)、亚龙湾青梅港红树林保护区(编号QMG)、三亚河红树林保护区(编号SYHX、SYHS)和榆林河(编号YLH)4个典型的红树林保护区为研究对象，比较不同红树林湿地水环境—沉积物分布特征及其相关性。结果：沉积物有机碳(Total organic carbon,TOC)和总氮(Total nitrogen,TN)含量以TLG样地最高，分别为1.75%和0.097%，全P含量以SYHX最高(0.057%)，硫化物含量以SYHS最高(36.33 mg·kg^-1)。各样地的表层沉积物中C/N、C/P、N/P存在一定差异。各样地化学需氧量(Chemical oxygen demand,COD)和溶解氧(Dissolved oxygen,DO)含量分别在3.13～10.61 mg·L^-1和1.70～9.56 mg·L^-1，化学需氧量含量属于地表水I～II类，无机磷含量以SYHS最高。TLG以NH     

福建漳江口红树林沉积物重金属汞(Hg)的分布特征

对福建漳江口红树林沉积物中重金属汞(Hg)含量的时空分布进行了研究。结果表明漳江口红树林湿地汞含量为0.0815 mg•kg–1—0.3431 mg•kg–1。在潮间带水平分布上, 从光滩到高潮位汞含量显著上升(P<0.05), 相对光滩, 红树林沉积物更易富集汞, 其中高潮位红树林底泥中汞含量最高。在垂直方向上, 大多数的汞富集在表层及亚表层, 随着深度的加深, 汞含量呈现下降趋势。汞在红树林湿地沉积物中的积累主要与有机碳(TOC), 含水率, 盐度相关。从计算的单一污染指数(Pi)来看, 漳江口地区汞污染等级为Ⅲ级以下, 大多数采样点属于自由污染或轻度污染。就该地区汞污染的时空变化趋势以及和其他红树林区汞污染状况的对比来看, 漳江口地区存在一定程度的汞污染威胁加剧的现象, 值得引起注意。     

两种相手蟹对不同红树植物叶片取食的偏好性

大型底栖动物是红树林生态系统中重要的消费者,在红树林的营养物质转化和能量传递过程中具有重要作用。通过设置室内模拟饲喂实验,研究了华南沿海红树林大型底栖动物的常见种--无齿相手蟹(Sesarma dehaani)和双齿相手蟹(S.bidens)对外来红树植物无瓣海桑(Sonneratia apetala)和乡土红树植物秋茄(Kandelia obovata)、桐花树(Aegiceras corniculatum)凋落叶片的取食特性。结果表明,随着淋溶作用的进行,各树种叶片中单宁含量和C/N均逐渐降低,两个数值的变化幅度以秋茄叶片最大,分别达(45.85±7.74)g·kg-1和11.24%,无瓣海桑为(45.15±11.14)g·kg-1和2.43%,桐花树则为(18.75±15.15)g·kg-1和-1.36%。随着叶片中单宁含量和C/N的降低,两种相手蟹的取食量相应地呈逐渐上升的趋势,双齿相手蟹从3.097g到10.079g和无齿相手蟹则从2.480g到8.723g。两种相手蟹种间的取食特性差异不显著(P0.05),但对不同树种的取食上却存在显著差异,其中对桐花树的取食偏好性显著差于无瓣海桑和秋茄(P0.01),这主要与桐花树叶片的高单宁含量和低营养价值有关。研究结论说明大面积引种外来物种无瓣海桑将可能对华南沿海红树林生态系统的食物链结构产生潜在影响,并为红树林的生态恢复和科学造林提供了参考。     

北部湾茅尾海无瓣海桑红树林地上生物量反演——基于XGBoost机器学习算法

无瓣海桑是广西从自治区外引进的外来红树林树种,采用定量化算法精确估算无瓣海桑地上生物量对红树林生态修复以及海洋蓝碳监测提供经验和方法。论文以广西茅尾海自然保护区无瓣海桑红树林为研究对象,以野外实测无瓣海桑红树林地上生物量数据和Sentinel-1/2卫星提取的后向散射数据、波段数据、植被指数数据和纹理指数数据为数据源,通过分析各遥感因子与实测红树林地上生物量之间的重要性关系,采用极端梯度提升(XGBoost)机器学习算法对比了不同的变量组合对模型精度的影响,最后基于优选的变量组合反演了无瓣海桑红树林的地上生物量。结果表明：(1)研究区无瓣海桑红树林实测树高范围为1.55—13.58m,平均值为8.37m,胸径范围为0.7—41cm,平均值为15.62cm;(2)通过XGBoost算法优选的21个特征变量组合模型拟合效果较好,其模型在测试阶段R²=0.7237,RMSE=21.70Mg/hm²。XGBoost算法反演研究区无瓣海桑地上生物量介于19.14—138.46Mg/hm²之间,平均值为51.92Mg/hm^...     

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。     

海南东寨港红树林不同植被土壤微生物群落结构比较

【目的】比较不同植被下红树林土壤细菌和古菌的多样性及群落结构,认识红树林土壤微生物资源多样性。【方法】直接提取红树林土壤总DNA,采用细菌通用引物27F/1492R和古菌通用引物Arch21F/Arch958R进行PCR扩增,构建细菌和古菌16S rRNA基因文库,对海南东寨港自然保护区秋茄林、无瓣海桑林和无红树林裸滩土壤的细菌和古菌多样性和群落结构进行分析和比较。【结果】3种土壤样品的细菌类群包括变形细菌门(Proteobacteria)等16个类群,其中变形细菌门(Proteobacteria)与绿屈挠菌门(Chloroflexi)是优势类群;古菌包括6个嗜泉古菌界(Crenarchaeota)类群和7个广域古菌界(Euryarchaeota)类群,分别以Marine Benthic Group C、Marine Benthic Group D为优势类群。多样性指数(H’)和物种丰富度指数(Schao1)表明,本地种秋茄林下土壤细菌和古菌的多样性指数最高,外来种无瓣海桑显著低于秋茄林,甚至明显低于相邻无红树林裸滩沉积物;不同植被下土壤细菌和古菌群落结构存在显著差异,秋茄林土壤微生物群落结构和无红树林裸滩沉积物更相似。【结论】红树林土壤微生物类群丰富,不同植被下土壤细菌和古菌多样性和群落结构存在显著差异。     

深圳湾红树林引种海桑、无瓣海桑的生态评价

对深圳湾红树林引种的外来种海桑(Sonneratia caseolaris (L．) Engl．)和无瓣海桑(S．apetala B．Ham．)的生态适应性、扩散现状及生态入侵的可能性进行了研究。结果表明：海桑和无瓣海桑对深圳湾的气温、盐度、潮滩与土壤等基本适应,虽然极端低温是其生长定居的限制因子,但其子代的抗寒性逐渐增强,在局部区域有一定的繁殖力和扩散力,生态效益明显。从种群生物生态学特性、生态位理论、群落更新理论等方面分析认为,海桑和无瓣海桑在深圳湾造成生态入侵的可能性不大。     

深圳湾红树林引种海桑、无瓣海桑的生态评价

对深圳湾红树林引种的外来种海桑(Sonneratia caseolaris (L.) Engl.)和无瓣海桑(S. apetala B. Ham.)的生态适应性、扩散现状及生态入侵的可能性进行了研究.结果表明:海桑和无瓣海桑对深圳湾的气温、盐度、潮滩与土壤等基本适应,虽然极端低温是其生长定居的限制因子,但其子代的抗寒性逐渐增强,在局部区域有一定的繁殖力和扩散力,生态效益明显.从种群生物生态学特性、生态位理论、群落更新理论等方面分析认为,海桑和无瓣海桑在深圳湾造成生态入侵的可能性不大.     

五种海桑属红树植物叶片的结构及其生态适应

对海桑属五种红树植物的叶片进行解剖学的观察和研究。结果表明:海桑属红树植物的叶片上、下均有栅栏组织,栅栏组织与叶片厚的比值在0.3375～0.4349之间,属等面叶;表皮的角质膜厚1.88～7.63μm;输导组织发达;多数种类的栅栏组织中有分泌腔,而海绵组织中有单宁异细胞分布。说明了海桑属红树植物叶片的结构具有很强的耐旱及抗腐蚀能力。     

2008年南方低温对我国红树植物的破坏作用

2008年初, 我国南方19个省经历了50年一遇的持续低温雨雪冰冻天气。极端气候对华南沿海各省的红树林区造成不同程度的危害。2008年3月, 在我国南方各省红树林区的10个代表性地点, 对这次寒害造成的红树植物伤害程度进行了系统的调查。结果表明: 冬季低温对红树林的影响极为显著, 特别是在低纬度的海南、广西和广东湛江, 由于极端低温正值夜间退潮, 对红树林的影响更为显著; 在纬度较高的福建, 本地红树种类秋茄(Kandelia obovata)、桐花树(Aegiceras corniculatum)和白骨壤(Avicennia marina)及引种的木榄(Bruguiera gymnorrhiza)等, 由于长期适应于冬季较低的气温或在种植前经过抗寒锻炼, 具有较强的抗寒能力。各地主要红树植物中, 广布种秋茄、桐花树和白骨壤最为耐寒, 其耐寒性均大于红树科的木榄、海莲(Bruguiera sexangula)和红海榄(Rhizophora stylosa)。海桑(Sonneratia caseolaris)对温度的敏感性最强, 抗寒能力最低, 因此, 即使在其原产地海南也受到较为严重的寒害, 在纬度更高的引种地出现大面积受害甚至全部死亡, 而从孟加拉国引种的无瓣海桑(Sonneratia apetala)却显示出一定的抗寒能力。同一地点的红树植物幼苗的抗寒能力低于大树。此次寒害也造成了苗圃场的种苗大量死亡, 成熟的植株提前落花落果, 这势必会影响后继一两年内红树林的自然更新和人工造林。因此, 在未来红树林造林或人工引种中, 一定要考虑到红树植物的抗寒能力。     

寒害后珠海淇澳岛红树林群落水土生要素的CCA分析

选取2008年寒害后和恢复重建5年后红树林群落水土生要素进行纵向对比,选取水域pH、化学需氧量(COD)、溶解氧(DO)、总悬浮物(TSS)、总无机氮(TIN)、正磷酸盐(PO_4-P)等水环境指标和(S)pH、氧化还原电位(Eh)、有机质(OM)等沉积物指标进行不同类型红树林群落间的横向对比。自变量指标中水环境指标所占比例较大,约为2—3,弥补了红树林湿地植被、沉积物和水文等3个自然因素中水文条件研究较为缺乏的现状。结合各类红树林群落水、土、生三要素进行典范对应分析(CCA)的结果表明:1)典范对应分析方法用于分析淇澳岛大围湾各类红树林典型群落寒害后及寒害5年后的群落生物过程特征与各种生境因子间的相关关系,效果良好,前4组自变量的典型变量可以解释标准变量中绝大部分(约80%以上)的信息。2)恢复重建5年后,淇澳岛大围湾各类红树林群落中中潮位的无瓣海桑(Sonneratia apetala)群落和高潮位的桐花树(Aegiceras comiculatum)群落拓展最快,面积分别增加26.58hm~2和23.1 hm~2,而互花米草(Spartina alterniflora)群落因无瓣海桑群落的扩张而受到抑制,面积下降31.51hm~2。3)水域pH、沉积物(S)pH、OM、DO、COD等水土指标与冠幅、胸径、基径、盖度和高度等生物过程指标依次正相关,而PO_4-P、TSS和TIN等水域指标与生物过程指标依次负相关。4)珠海淇澳岛大围湾红树林湿地生态系统对水域悬浮物和营养元素的固定效果明显,但其植被生物过程受水土因素,尤其是水文因素,影响较大,其中影响最大的生境因素是pH值(包括水域pH值和沉积物(S)pH值)。低中潮位、中性至弱碱性的表层沉积物生境条件较为适合无瓣海桑和老鼠簕(Acanthus ilicifolius)等红树植物群落的初期恢复。     

八种红树植物幼苗的叶片可溶性蛋白和抗氧化酶活性对光强的响应

红树林湿地生态系统的恢复与重建是我国南方海岸带生态恢复研究的重点领域之一。为明确红树植物光适应的生理生态策略，该文选取无瓣海桑(Sonneratia apetala)、秋茄(Kandelia obovata)、木榄(Bruguiera gymnorhiza)、桐花树(Aegiceras corniculatum)、老鼠簕(Acanthus ilicifolius)、卤蕨(Acrostichum aureum)、银叶树(Heritiera littoralis)和黄槿(Hibiscus tiliaceus)作为研究对象，通过遮荫控制试验，探究这8种红树植物一年生幼苗在不同光照强度(自然光强的100%、45%、30%、10%)处理下的叶片可溶性蛋白含量和抗氧化酶活性的响应特征。结果表明：(1)随光照强度下降，木榄、老鼠簕和卤蕨的叶片可溶性蛋白含量受到的影响较小，而无瓣海桑、秋茄、桐花树、银叶树和黄槿的叶片可溶性蛋白含量则表现出下降趋势。(2)木榄、老鼠簕和卤蕨的超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)等抗氧化酶活性在10%光照强度处理下的活性与对照无显著差异，而无瓣海桑、秋茄...     

Wetland changes and mangrove restoration planning in Shenzhen Bay, Southern China

Mangrove forests and associated gei wai (excavated ponds used for shrimp and fish farming) provide important ecosystem services in Shenzhen Bay. Much of the mangrove and gei wai wetlands, however, have been lost because of intensified human activities in the past 30 years. Using five-phase remote-sensing images, we describe the recent history of the spatial–temporal dynamics for the wetlands in the bay. From 1986 to 2007, mangrove area increased from 1.8 to 4.8 km², while the area of gei wai decreased from 36.6 to 17.2 km². Reclamation of gei wai mainly occurred in western and northern Shenzhen Bay, and changed the tidal water environment. The bay has five typical mangrove communities: Avicennia marina + Kandelia candel + Aegiceras corniculatum, Kandelia candel + Aegiceras corniculatum + Acanthus ilicifolius, Bruguiera gymnorrhiza + Excoecaria agallocha, Aegiceras corniculatum, and Sonneratia apetala + Sonneratia caseolaris. The distribution of these communities and their dominant species in the bay exhibit a spatial pattern and temporal (successional) sequence. We describe a mangrove restoration program based on the mangrove successional sequence and the interaction of mangrove and gei wai in the bay. We have planned six mangrove protection and restoration projects in closed areas, semiclosed areas, and open areas to reconstruct the ecological integrity of the entire Shenzhen Bay.