亚热带人工湿地中配置植物与迁入植物与迁移动物多样性的季节变化

人工湿地是为了净化污水而建造的一类系统,其环境特征既不同于自然湿地,也不同于一般陆地生境。人工湿地的生物多样性是一个新问题。作者以杭州植物园作为案例研究了亚热带地区人工湿地植物多样性的季节变化。结果表明:秋末人工湿地的物种数为72种,其中自然迁入植物54种;冬春季的物种数为46种,其中自然迁入物种33种。在人工湿地中,人工配置的植物种类仍然是群落结构的主体,迁入植物大部分处于伴生地位。应该在人工配置植物的基础上保留一些有价值的自然迁入植物,使人工湿地具有较高的生物多样性,这样既能充分吸收水中的多种营养成分,又能美化环境。亚热带地区可以有冬春和夏秋两个植物功能群在人工湿地中连续生长,这可以充分利用时间生态位,提高人工湿地在冬季的净化效果,增强人工湿地净化能力的季节间稳定性。     

海岛矿区岩质边坡植物群落演替中物种多样性的变化

通过植物群落调查,采用Shannon多样性指数、Simpson优势度指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数,结合DCA排序和一元线性回归分析,考察了舟山海岛矿区岩质边坡植物物种构成特征,研究了植物群落演替过程中生物多样性的变化。结果表明:研究区可划分为3个植物群落演替阶段(草本植物群落阶段、灌丛群落阶段和灌乔群落阶段);演替过程中,物种丰富度指数显著上升,多样性指数和优势度指数逐渐升高;具有矿区特殊生境适应性的植物配置在边坡植被恢复进程中与自然植被表现出一定的差异,演替过程依次为迁入物种生长期、迁入物种与人工导入种竞争期、迁入物种与人工导入种稳定共存期;人工导入群落演替后期的植物种大大加速了群落演替进程;合理的植物配置更能促进群落向正演替方向发展。     

漩门湾不同类型湿地大型底栖动物群落特征比较研究

为研究漩门湾围垦后自然滩涂湿地和不同利用方式人工湿地7种生境的大型底栖动物群落结构现状和受扰动情况,2010年10月至2012年7月在两个区域中进行了为期两周年8个季度的大型底栖动物调查,结果表明:两周年共获得大型底栖动物5门8纲41科63种;第一周年为47种,其中自然滩涂湿地41种,人工湿地14种;第二周年为58种,其中自然滩涂湿地50种,人工湿地10种,人工湿地的物种数明显少于自然滩涂湿地。采集到的物种以软体动物和节肢动物为主,分别为32种和23种,各占总物种数的50.00%和37.10%。两周年的年均栖息密度和年均生物量在生境间从高到低依次为,年均栖息密度第一周年HSGTHHRLSCNYSK,第二周年GTHSHHSCNYRLSK;年均生物量第一周为HSRLHHGTNYSKSC,第二周年是HSHHRLGTNYSCSK。3种大型底栖动物的生物多样性指数(Margalef丰富度指数(S)、Shannon-Wiener多样性指数(H')、Pielou均匀度指数(J))分析表明,两周年7种生境3种多样性指数均处在不断的变化之中,人工湿地的Margalef丰富度指数(S)和Shannon-Wiener多样性指数(H')相对于自然滩涂湿地偏低,而Pielou均匀度指数(J)人工湿地大于自然滩涂湿地。聚类和排序的结果表明,围垦使大型底栖动物的群落结构发生明显的变化。ABC曲线分析结果表明,自然滩涂湿地受到的干扰程度较轻,而人工湿地受到的干扰程度较大。围垦改变了潮滩高程、水动力、盐度、沉积物特性,再加上人类活动的影响,这些因素是造成底栖动物群落结构及生物多样性变化的主要原因,围垦结束后的生态修复十分必要。     

基于植物多样性特征的武汉市城市湖泊湿地植被分类保护和恢复

湿地植被多样性特征及其影响因素的调查分析是湿地植被保护与恢复策略制定的基础。借鉴生物多样性热点分析原理,在武汉市城市湖泊湿地植物多样性调查的基础上,研究了湖泊湿地的植被多样性特征,探讨了城市湖泊湿地植被分类保护与恢复对策。结果表明,武汉市湿地维管束植物的物种丰富度、植物多样性、优势度和均匀度指数在各湖泊间的变化趋势较为一致,但在空间变化幅度上存在一定差异。按照物种丰富度、多样性、优势度、均匀度、湿地植被群丛数目,以及典型湿地植物的物种所占比例、丰富度和优势度的差异,可将调查涉及的26个典型湖泊湿地分为原生植被湖泊、次生植被湖泊、人工植被湖泊和退化植被湖泊4类。原生植被湖泊应建立相对严格的湿地保护区,优先保护原有湿地植被。次生植被湖泊最多,城市发展区内的次生植被湖泊应建立30-100m的植被缓冲带,促进植被自然恢复和发育;而农业区的次生植被湖泊应引导和规范湖泊周围的农业生产模式,以减少人类活动干扰。人工植被湖泊应通过建立城市湿地公园,人工促进植被的近自然恢复。而退化植被湖泊则应尽快采用生态工程法促进湿地植被生境改善,并积极开展近自然湿地植被重建与恢复。     

杭州西溪和绍兴镜湖国家湿地公园内的维管植物多样性

调查显示,杭州西溪湿地共有维管植物511种,其中蕨类和裸子植物各11种、被子植物489种,隶属于111科352属;绍兴镜湖湿地维管植物384种,其中蕨类12种、裸子植物11种、被子植物361种,隶属于101科285属.两地物种较为丰富.区系成分、生态类型和生长型比较以及β多样性分析均显示,两地有较高的物种相似度,这与两地同处于亚热带东部地区以及相似的人类影响有关.西溪和镜湖的湿地植物分别为280种(54.8%)和200种(52.1%),占据总物种数量的比例较低,是一定程度退化湿地的表现.建议在今后的修复和建设中,多培育湿地环境和湿地植物;同时需保留一定的管理强度,使多样化的生境、丰富有益的动植物物种得以维持,两湿地的生态和社会服务功能得到更好的体现.     

南中国海地区湿地植物多样性研究

对南中国海地区湿地的植物多样性进行了深入研究,调查范围包括浅水海域、潮间带滩涂、河口地带和三角洲冲积平原、三角洲基塘等湿地类型。基本弄清了南中国海湿地植物的生境多样性、物种多样性以及生态系统多样性,为有效保护和合理利用南中国海湿地资源提供科学的依据。调查表明,南中国海近海近岸湿地生境多样性复杂,物种丰富。主要生境类型有浅海水域湿地等13类;湿地高等植物的生态系统主要有红树林湿地生态系统等6种;南中国海地区湿地共有高等植物179科,593属,829种。国家Ⅰ级保护植物3种,Ⅱ级保护植物9种。     

旅游扰动下湿地公园植物多样性研究进展

湿地公园的生态脆弱区特性与保存湿地原生境矛盾引起国内外学者关注, 使其未来可能成为人类扰动下生态脆弱区生物多样性研究的模式基地。植物是湿地公园承受旅游活动等干扰的积极响应者, 已有研究多关注旅游对园内植物物种多样性等层面上的单一尺度影响, 忽视了其多尺度性, 使得植物在公园关键生态过程及整体功能发挥中的作用存争议。未来的工作中, 应注重开展多重时空格局下旅游扰动对自然湿地公园植物的物种、群落及景观等尺度多样性的独立和耦合影响研究, 筛选出驱动湿地公园不同尺度植物多样性变化响应的关键环境因子, 阐明其关键生态过程,探究湿地公园植物多样性对旅游扰动的多尺度响应机理, 构建湿地公园不同尺度植物多样性的保护机制。相关研究成果也将丰富生态脆弱区生物多样性研究的理论体系。     

杭州西溪湿地植物组成及其与水位光照的关系

 杭州西溪湿地是在自然湿地基础上,并在一千多年农渔耕作用下形成的城市边缘次生湿地。随着工业化和城市化,它的面积急剧萎缩,植被受 干扰,生态脆弱,不久前成立的西溪国家湿地公园已经将保护提上日程。该文在报道这类特殊湿地植被结构和物种多样性的基础上试图回答下 列问题：何种小生境利于保护本地和湿地植物多样性？入侵种在各种小生境中的影响如何？怎样防控？根据调查,将西溪湿地草本层的小生境 分成5种类型：强光高基、弱光(有树遮光)高基、强光低基、强光高渚和强光低渚。采用分层和随机取样相结合的方法调查这5种小生境下的植 物群落组成,以重要值作为变量来计算物种多样性指数并排序。共26个地点,约234 m²的样方。结果显示在农渔耕的背景下,水位高低及光照 等自然因子对植物组成具有一定的选择作用。强光高基生境物种丰富度最高,其中本土、木本和豆科植物数量最多,而入侵种、湿生物种数量 最低;强光低渚生境的情况正好相反。强光高基生境有利于保持本土植物多样性,降低入侵种的竞争能力,但不利于湿地植物的存在;强光低 基有中度本土植物多样性及抵御入侵种的能力,有较大的草本比例和湿地植物比例,是一个保持良好的湿地环境。有利于湿地植物的低湿生境 目前在西溪比例较低,湿地植物偏少,这主要与西溪先前人类从事农业和渔业活动有关。在去除影响景观、影响本土物种多样性的入侵种的同 时,可考虑增加低湿的生境,并补种湿地物种。     

植物物种丰富度对水培微宇宙中硝态氮去除的影响

在沙基质的人工湿地中植物多样性能够提高污水去除效果,但无基质水生系统中植物多样性对除氮效应的影响还未知.本研究在45个水培微宇宙(53 cm×37.5 cm×18.5cm)中配置了4个物种丰富度梯度(1、2、3和4),并定期供给硝氮为唯一氮形态的模拟污水,氮载荷率为548.5 gN· m-2 ·a-1.结果表明:物种丰富度对出水中氮去除有显著效应,4个种系统出水总无机氮浓度(54.3 mg·L-1)明显低于单种系统(129.0 mg·L-1);物种丰富度显著提高群落生物量,4个种微宇宙系统群落总生物量为1621.6 g·m-2,高于单种群落的1032.7 g·m-2.水培微宇宙的氮平均移除速率为466.8 g N·m-2·a-1,不低于已有报道的全尺度人工湿地的去除能力,同时,4个种的系统比单种系统约高13％,因而可以通过物种多样性配置提高人工湿地效能.     

红树植物分子生态与进化研究进展

红树林是热带与亚热带海洋森林和地球湿地生态系统的重要组成部分 ,是多种海洋动物及鸟类栖息繁衍的重要场所 ,在调节全球生态平衡及维持生物多样性方面起着十分重要的作用。有关红树林的生态生物学研究 ,特别是红树林及其生物多样性变化的监测研究 ,红树林的保护与管理已成为热带亚热带海洋及湿地生态学研究的重要内容。海南岛有长达 1 5 2 8ｋｍ的海岸线 ,红树林群落的分布十分广泛。孢粉学证据说明 ,海南岛滨海地区在第三纪时即有红树林出现[1 ] 。现海南岛红树林植物种类有 1 8科 2 6属 34种 ,占中国红树植物种数的 97.1 % [2 ] 。由于…     

高强度开发地区鸟类自然保护地保护空缺识别——以天津市为例

高强度开发地区因长期受到人类活动干扰,自然生境退化严重,生物多样性受到严重威胁,区域内自然保护地保护效率亟待提升。科学评价高强度开发地区自然保护地保护效率、识别生物多样性保护热点与空缺地区,对城镇化建设可持续发展具有重要意义。本研究以鸟类作为生物多样性指示物种,运用MaxEnt与InVEST模型分别计算天津市鸟类多样性及生境质量热点地区,并与现有自然保护地边界进行比较,精确识别保护空缺区域。结果表明：参与本研究MaxEnt模型建模的鸟类共19目54科228种;滨海地区各类自然与人工湿地为天津市鸟类最适宜生境,占天津市鸟类多样性热点地区的66.8%,且水库、鱼塘等人工湿地因食物来源充足,鸟类生境适宜度较高,表明适度的人工建设有利于提升鸟类多样性;天津市自然保护地对鸟类多样性热点地区覆盖率仅为37.7%,存在较为严重的保护空缺,空缺区域主要包括大神堂及临港地区湿地、河流交汇处及入海口湿地,是未来需进行重点保护的关键区域。采用两种模型协同分析的方法,能提高保护空缺区域识别精度,对高强度开发地区提高生物多样性保护效率具有一定普适性。     

模拟人工湿地中植物多样性配置对硝态氮去除的影响

为检验植物多样性对人工湿地脱氮功能的影响,在模拟人工湿地试验系统中设置了植物单种和混种处理并定期供给氮形态仅为硝态氮的模拟污水。结果表明:混种系统的出水硝态氮浓度显著低于单种(P<0.05);混种与单种系统在基质氮含量和植物氮积累量上无统计差异;质量平衡分析表明混种促进系统反硝化强度;菩提子单种系统中的硝态氮移除能力显著高于香蒲、芦苇和菖蒲单种系统,后3种硝态氮移除能力则无显著差异。本研究可为人工湿地选择高效物种、多样性配置以提高氮去除率提供依据。     

北京城市公园环境下自生植物物种组成及多样性时空特征

城市绿地中的人工栽培植物景观已造成资源消耗过高、景观同质化等一系列问题。随着人类生态意识的提高,城市中可自播繁衍、无需过多养护管理同时可发挥生态效益的自生植物引起了国内外的广泛关注,但以往研究主要以整个城市环境作为基底,针对其在城市绿地中的分布特征鲜有报道。为揭示城市绿地中自生植物的多样性特征及其分布的时空格局以指导低维护景观的营建,本研究以北京奥林匹克森林公园为例,采用网格布样法,于2015年生长季的3—11月对所有样点重复调研七次,运用多样性指数、群落聚类、Duncan检验等统计计算方法针对物种组成、群落多样性及群落分类进行了深入探讨。结果表明:全园自生植物丰富,共记录到32科98属128种,其中乡土植物占76.56%,外来植物占23.44%,入侵植物占12.50%。在物种组成的时间变化上,各月份记录到的物种数呈单峰型分布,8月末物种数达到峰值,为98种;菊科(Asteraceae)植物物种数在整个生长季显著高于其他科,外来植物物种数及其所占比例均在夏季达到最高。从空间格局看,路边和林地是样方数量最多的生境类型,所容纳的物种数也最多,分别为109和106种。自生植物群落多样性在10月初显著高于其他月份,其次是8月末、4月末和6月初;各生境下的群落多样性排序较为不稳定,分析认为这是由于各季节不同程度的外界干扰所致。依据物种优势度,自生植物群落共被划分成了42个群落组,各季节和各生境下有其特定优势种和群落组合,其中有9个群落组在春、夏、秋三季均有出现,且大多数群落组随着季节变化景观呈现出丰富的野趣效果。这些研究结果在未来低维护、具有较高生物多样性及地域性特色的可持续性城市绿地植被景观营造中具有重要的参考价值。     

云南省高等植物多样性与分布状况

云南省为我国乃至世界生物多样性的热点区域之一.为深入认识和保护云南的植物多样性,作者以《云南植物志》为基础,对其中记载的各物种在云南的县级分布情况进行了统计.结果显示:云南省高等植物多样性最丰富的为滇西北地区,其中的玉龙县、贡山县、香格里拉县物种数分别高达4,358种、3,981种和3,874种,其次为以西双版纳州为主体的南部热带边缘,其中的勐腊、景洪的物种数也都在3,000种以上;而以云南高原为主体的滇东和滇中地区植物多样性则较为贫乏,作者认为这与人们的关注度和野外调查的强度直接相关.云南分布有4,008种特有物种,4,509种狭域物种,特有物种的分布规律与总物种相似;含狭域物种最多的为贡山县(556种),是唯一超过500种的县.云南省多数物种的分布范围极为狭窄,64.1％的物种仅分布在1-5个县,46.0％的特有物种只分布在1个县的范围内.通过以上分析,作者指出由于此前对云南植物多样性的调查仍不完善,结果并不能全面反映真实的地带性规律,建议加大调查深度和标本采集量.如果条件许可,一些极易沦为濒危种的狭域分布种也应得到优先关注.     

不同积水生境对河南黄河湿地植物多样性的影响

湿地作为水陆交替的过渡地带,承担着重要的生态服务功能,湿地植物是生态功能作用发挥的基础。不同积水生境与湿地植物物种组成和分布关系密切。黄河流域是国家的重要生态屏障,湿地面积广阔,河南黄河湿地作为黄河湿地的重要组成部分,其积水生境对植物多样性的影响尚不清晰。为研究河南黄河湿地植物的多样性现状以及积水生境对其植物多样性的影响,采用样方和样线相结合的方法对河南省7个黄河湿地自然保护区中的湿地植物进行调查,共设置样方981个。重点分析了不同积水生境湿地植物的主要群系和物种组成,研究了各生境物种多样性和群落多样性特征（α多样性）,对比了的不同积水生境植物物种组成相似性和群落间相似程度（β多样性）,明确了各生境的植物物种排序和指示种。结果表明：（1）河南黄河湿地植物群系以草本群系为主,共发现188种湿地植物,分属56科,138属;（2）不同积水状况湿地植物物种丰富度大小依次为：季节性积水 > 永久性积水 > 间歇性积水 > 季节性水涝,主要群系总数与物种丰富度趋势表现一致;（3）不同积水生境湿地植物的物种组成存在显著差异,季节性积水和永久性积水生境中植物物种组成相似性和群落间相似程度最高,各积水生境均有明显的优势种和指示种。河南黄河湿地积水生境在不同流段差异显著,不同积水生境下植物多样性和主要植物群系有明显区别,进行湿地生态建设时,建议优先保护季节性积水生境,减少季节性水涝生境的产生,以达到维持物种多样性,发挥湿地最大生态价值的目的。     

城市湿地公园生物多样性设计与评估——以六盘水明湖国家湿地公园为例

由于中国城市化进程加快,湿地公园中的生物多样性也随之受到影响,科学合理的设计和评估生物多样性对城市中同类型的湿地公园建设或维护有着重要的参考价值。研究选取基于人工设计的贵州省六盘水明湖国家湿地公园为例,从生境多样性与物种多样性两个方面对生物多样性进行评估。得出以下结论:(1)公园生境单元类型较丰富,公园中面状、现状要素饱和度指数都超50%,生境多样性状况良好。(2)公园建成5年后场地内乔灌木植物的种类明显增多,其中丁香、香樟、蜡梅、榆树等植物成为新的优势种群,表现在园区的西部、南部与东部;草本水生植物种类也明显增多,优势种群结构并没有发生太大改变,集中表现在园区的西南部、南部与中部。(3)影响生物多样性变化的两大因素一是优势群落的自然演替恢复速度效果明显,二是人为干扰严重的地区生物多样性减少。     

模拟人工湿地中植物多样性对氨挥发强度的效应

氨挥发对于大气雾霾形成有重要贡献,然而在生物多样性-生态系统功能研究中,植物多样性对氨挥发强度的影响尚属空白。本研究进行了模拟人工湿地的微宇宙实验,选用菊苣(Cichorium intybus L.)和羊蹄(Rumex japonicus Houtt.)配置2个单种和1个混种处理(检验多样性效应的基本模式),在模拟污水供给初期(停留时间1天)和后期(停留时间7天)测定了微宇宙的氨挥发通量。结果表明:(1)混种系统氨挥发低于单种系统平均水平(1天:P0.05;7天:P=0.068);(2)羊蹄单种系统的氨挥发低于菊苣单种系统(1天:P0.05;7天:P=0.062);(3)相比于污水供给后期,供给初期氮浓度较高时,植物多样性对氨挥发的抑制作用更强;(4)物种特性对系统氨挥发以及相关功能的影响均高于物种丰富度的影响。本研究表明,在人工湿地中配置适当的关键种有利于提高生态系统功能。     

三江平原七星河流域湿地植物多样性及影响因素

湿地植物多样性是生物多样性的重要组成部分,在维护湿地生态功能和湿地生态系统稳定性方面发挥着极其重要的作用。为研究七星河流域湿地植物的多样性,选择七星河流域的七星河国家级自然保护区和三环泡国家级自然保护区,分别于2016年和2017年,对该流域内湿地植物进行了实地植物样方调查,共计调查194个样方,利用TWINSPAN进行了样方群落划分,并采用广义线性模型分析了影响植物多样性的影响因素。结果表明七星河流域湿地植物共有532种,隶属于80科,212属,主要群落类型为湿苔草-隐果苔草群丛;狭叶甜茅群丛;萍蓬草-狐尾藻群丛;漂筏苔草群丛;小叶章-臌囊苔草群丛;甜茅-芦苇群丛;芦苇群丛;貉藻群丛等,狭叶甜茅群丛物种多样性较单一,芦苇群丛的物种多样性较丰富。广义线性模型分析结果得出物种多样性与植被密度密切相关,植被密度越大,物种的多样性越小。为七星河流域物种多样性研究提供了重要的基础数据。     

合肥市不同类型湿地植物群落的物种多样性及群落特征研究

运用样地和样方相结合的调查方法,对合肥市不同演替进程的湿地类型进行调查研究,通过计算湿地植物的重要值与群落植物的α多样性与β多样性的相关指标分析了其群落多样性与群落特征.结果表明:合肥市典型的人工型湿地共有植物22科41属47种;半人工半自然型湿地共有植物10科21属21种;自然型湿地共有植物37科65属70种.湿地植物的多样性以及其群落特征与其人工性和自然性有关;在不同的外界干扰下,湿地的类型也不同,湿地处于不断的演替过程中.其群落的稳定性与物种多样性之间关系复杂,两者之间并非简单的正相关关系.在进行湿地群落和生态研究时,不仅要考虑其群落物种的多样性,也要考虑群落优势物种的组成,优势物种的优势度以及群落的演替趋势等因素.     

红树植物生物多样性及其研究进展

红树植物是分布于热带、亚热带海岸潮间带的木本植物群落,因适应海岸带和海涂的生长环境,形成了独特的形态结构和生理生态特性。红树林是海岸有重要价值的湿地。论述了红树植物的物种多样性、适应多样性、物候多样性以及分子水平的多样性及其研究进展。