辉腾锡勒草原干涸湖泊中氨氧化微生物群落结构分析

【目的】以内蒙古辉腾锡勒草原九十九泉湿地为对象,研究湖泊干涸过程中氨氧化微生物的群落结构及其变化。【方法】通过MPN-PCR定量测定氨氧化古菌(AOA)和氨氧化细菌(AOB)的数量;构建amoA基因克隆文库,进行系统发育分析;结合土壤环境因子,探讨湿地退化过程中影响氨氧化微生物的潜在因素。【结果】依湖泊湿地退水梯度的不同样点中,有75%的样点AOB的数量高于AOA,AOB与AOA的数量比率为0.3-18.1。从湖心到湖岸草原带,AOA和AOB的数量有明显增加,但生物多样性呈降低趋势,二者没有呈现正相关。研究发现,AOB的数量与土壤中NH 4+-N的变化存在良好响应。系统发育分析显示,退化湖泊湿地AOA克隆序列均来自于泉古菌门(Crenarchaeota);AOB的amoA基因的克隆序列大部分与亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)有一定同源性,较少部分与亚硝化螺菌属(Nitrosospira)有一定同源性。【结论】湖泊退水过程增加了湿地土壤氨氧化微生物的数量,而氨氧化微生物的种群丰度有所降低。AOA和AOB群落对湖泊湿地的退化过程做出了响应,其中AOB的响应较为明显,氧化条件和土壤铵浓度的改变可能是促成这种响应的重要原因。     

走进居延绿洲——深入干涸的居延海底

居延海分东西两个海子,东居延海,蒙语叫“苏古诺尔”意为有水獭出没的海子,西居延海,蒙语叫“嘎顺诺尔”意为苦海,在20世纪初期,西居延海的面积为267平方公里,东居延海则为35.5平方公里,后因人为因素,额旗入境水量越来越少,其后果是,1961年西居延海彻底干涸,成为了沙尘暴和碱尘暴的发源地,1992年东居延海彻底干涸,当时湖底鱼骨累累,臭气熏天。2002年在朱总理的关心下,东居延海重新“波涛汹涌”。     

水生维管植物研究:Ⅱ、水生维管植物对干涸的适应

根据实地考察和文献分析,研究了水生维管植物对干涸的不同的适应对策,归纳为3类：（1）直接适应型（或称生理适应型）;（2）间接适应型;（3）休眠适应型。这有助于认识水生植物的适应特征,揭示干涸对部分水生植被演替的作用。     

阿万仓大湿地一度干涸

<正>冬天骑着摩托驶进干涸的湿地卷起一股股白烟俯瞰山坡下的平地,眼前是一片广阔的碧绿湿地,无数细长水流与一汪汪水洼纵横交错地盘绕在大沼泽中,在晴空下银光闪闪。如此壮观的美景让大家不约而同举起了相机。我们今天来到了欧拉乡南部的阿万仓乡,这片湿地是著名的阿万仓大湿地,这也是我们在考察中第一次真正见识到湿地的样子。     

引水型电站对河流底栖动物栖息地的影响及生态需水量

于2005年12月至2006年5月,对香溪河干流一典型引水型电站--苍坪河电站取水对坝下河段底栖动物栖息地的影响及河道的最小生态需水量进行调查研究,利用加权可利用宽度法(Weighted Usable Width)分别计算了香溪河底栖动物3个主要的目(蜉蝣目、襀翅目和毛翅目)的各断面加权可利用宽度,并对各断面结果进行比较.结果表明,电站引水坝的取水使下游河段部分地出现干涸,3个目的加权可利用宽度显著减小.根据底栖动物加权可利用宽度与流量的回归关系,计算得香溪河底栖动物主要类群的最小生态需水量为3.8 m3/s.     

咸海湖泊退缩对岸边土壤真菌和植物内生真菌的影响研究

[目的] 研究咸海岸边不同暴露时期土壤带的土壤真菌和植物内生真菌群落构成及其对湖泊干涸的响应。[方法] 从咸海湖岸远端（土壤带的暴露时间最长）到湖岸近端（土壤带的暴露时间最短）的不同土壤带采集土壤样品,对其进行地球化学和矿物学分析。同时也采集各土壤带的土壤样品和优势植物,通过ITS基因高通量测序方法分析土壤真菌和植物内生真菌群落构成,进而探讨其如何响应湖泊干涸（如盐度升高、矿物组分变化、植物种类丰富度变化等）过程。[结果] 持续暴露的咸海湖床从湖泊远岸到湖泊近岸形成了一个连续的盐度梯度：E48（暴露于1970年之前,总可溶解盐0.5±0.5 g/L）;E38（暴露于1980年之前,总可溶解盐0.4±0.2 g/L）;E28（暴露于1990年之前,总可溶解盐23.3±2.1 g/L）;E18（暴露于2000年之前,总可溶解盐23.7±7.5 g/L）;E9（暴露于2009年之前,总可溶解盐71.3±6.1 g/L）;E1（暴露于2017年之前,总可溶解盐62.9±10.7 g/L）和E0（2018年湖岸线附近沉积物样品,总可溶解盐69.9±8.3 g/L）。咸海岸边不同土壤带分布着不同的植物：梭梭（Haloxylon ammodendron）在E48和E38区域中占优势地位;滨藜（Chenopodium album）在E28、E18和E9区域占优势;而在E1和E0区域无可见植物物种分布。另外,咸海岸边不同土壤带的主要矿物成分也存在差异：粘土矿物和蒸发岩的含量从咸海湖岸远端到湖岸近端逐渐增加,而碳酸盐矿物含量逐渐减少。咸海岸边不同土壤带土壤样品优势真菌类群（>5%）为散囊菌纲（Eurotiomycetes）、粪壳菌纲（Sordariomycetes）、锤舌菌纲（Leotiomycetes）、座囊菌纲（Dothideomycetes）、黑粉菌亚门（Ustilaginomycotina）和伞菌纲（Agaricomycetes）,且按植物种类丰富度进行聚类。而植物样品优势真菌类群为未知真菌门类（>97.8%）,且按植物种类进行聚类。线性回归结果显示,咸海岸边不同土壤带土壤样品真菌群落差异性与暴露时间距离具有显著相关（R²=0.32,P<0.05）,而与总可溶解盐差异则无明显相关性。而植物内生真菌群落差异性与暴露时间距离/总可溶解盐差异之间均无显著相关。Mantel检验结果显示,咸海岸边不同土壤带土壤真菌群落与植物种类丰富度和矿物成分组成（如白云石、方解石、微斜长石和石膏）呈显著相关（P<0.05）,其中植物种类丰富度和方解石含量的相关性系数最大;植物内生真菌群落与方解石含量之间呈显著相关（P<0.05）。[结论] 咸海岸边不同暴露时期土壤带的土壤真菌和植物内生真菌种群结构具有时空差异,与植物种类丰富度和特定矿物组成相关,而与总可溶解盐无显著相关。     

Foliar stable carbon isotope ratios of Phragmites australis and the relevant environmental factors in marsh wetlands in Tianjin

Aims Phragmites australis marshes in Tianjin play an important role in ecosystem functioning. Wetlands of Tianjin municipality have been suffering from serious nitrogen loading, salinization and water shortage. The foliar stable carbon isotope ratio (δ¹³C) is a good parameter which records environmental change information associated with the plant growth process, and reflects physiological and ecological responses of plants to environment changes. The objective of this study is to investigate the effects of environment stress on the leaf δ¹³C of P. australis in marsh wetlands in Tianjin municipality.Methods This study was conducted in Qilihai, Beidagang, and Dahuangpu marsh wetlands. We investigated the foliar δ¹³C of P. australis and sediment properties, and evaluated the relationships between the foliar δ¹³C and sediment environmental factors. Important findings 1) Foliar δ¹³C ranged from -26.3‰ to -23.6‰, with an average value of -25.8‰. 2) Sediment water and nitrogen status were the important factors affecting reed foliar δ¹³C. Foliar δ¹³C was negatively correlated to sediment relative water content, and positively correlated to sediment total nitrogen and available nitrogen content. In contrast, foliar δ¹³C was not significantly correlated to sediment salinity and phosphorus content. 3) Leaf δ¹³C were significantly positively correlated with leaf nitrogen content, and negatively correlated with leaf carbon and nitrogen ratio across all site. However, these relationships were not detected due to the wetland drainage at Qilihai site in August. Wetland drainage changed the plant water and nitrogen balance, and further affected water and nitrogen utilization strategies of P. australis. Moreover, wetland drainage had stronger effects on these processes than nitrogen loading and salinization.     

水生维管植物研究:II、水生维管植物对干涸的适应

根据实地考察和文献分析 ,研究了水生维管植物对干涸的不同的适应对策 ,归纳为 3类 :(1 )直接适应型 (或称生理适应型 ) ;(2 )间接适应型 ;(3 )休眠适应型。这有助于认识水生植物的适应特征 ,揭示干涸对部分水生植被演替的作用。     

天津沼泽湿地芦苇叶片的碳稳定同位素比值分布特征及其环境影响因素

天津芦苇(Phragmites australis)沼泽具有重要的生态功能。目前天津地区水体咸化、氮污染和水资源短缺问题严重, 显著影响了芦苇湿地的植物生理生态过程。植物稳定碳同位素组成(碳稳定同位素比值(δ¹³C))能够记录与植物生长过程相关联的环境变化信息, 反映植物对环境变化的生理生态适应特性。该研究调查了天津七里海、北大港和大黄堡湿地芦苇叶片的δ¹³C分布特征, 探讨了影响该地区叶片δ¹³C值变化的主要因素。研究表明: 1)天津芦苇湿地植物叶片δ¹³C的变化范围在-26.3‰ - -23.6 ‰之间, 平均值为-25.8‰; 2)芦苇叶片δ¹³C与底泥相对含水量呈显著负相关关系, 与底泥有效氮和全氮含量呈显著正相关关系, 而与底泥盐度和磷含量没有显著相关关系; 水分条件和底泥氮营养状况是影响叶片的δ¹³C值变化的主要因素; 3)淹水条件下, 芦苇叶片δ¹³C与叶片质量氮含量呈显著正相关关系, 与叶碳氮比呈显著负相关关系, 8月份七里海湿地干涸打破了此相关关系。当前环境压力下, 天津沼泽湿地干涸极大地改变了芦苇的氮、水平衡和植物对水、氮资源的利用策略, 而湿地干涸对该过程的影响要高于盐度和氮负荷增加。     

地中海的干涸

地中海位于亚、非、欧三大洲之间，是一个东西长、南北窄的世界上最大的陆间海。其北面和西南面有新生代时期形成的山脉。海岸曲折，多海湾和海盆，常有火山和地震活动。南岸是古老的非洲大陆，海岸平直。海水平均深度1600米，在地巾海中部伊奥尼亚海最深达4594米，是地中海最深点。地中海的气候特点是冬季温暖多雨，夏季炎热干燥。