不同水盐生境下芦苇湿地植被及土壤碳氮磷生态化学计量特征

在黄河三角洲选取3种典型的芦苇湿地群落为对象,即:故道区(1996年改道的黄河故道河岸带芦苇群落)、新生区(现行黄河河岸带新生芦苇群落)和潮水区(远离新旧河道但受潮汐影响的潮滩芦苇群落),研究黄河改道对3种生境芦苇各器官(茎、叶、根状茎、须根)和土壤剖面碳(C)、氮(N)、磷(P)含量变化及化学计量特征的影响.结果 表...     

调水调沙工程黄河口近岸沉积物重金属和砷含量的空间分布及其生态风险评估

为了明确调水调沙工程长期影响下黄河口近岸沉积物中重金属含量的分布特征及其生态风险,基于2012年黄河口近岸27个站位的表层沉积物样品,通过ICP-MS测定重金属(Zn、Cr、Ni、Pb、Cu、Cd)和砷(As)含量,并运用潜在生态风险指数法(RI)对其进行生态风险评估。结果表明:近岸沉积物中重金属和As的平均含量表现为AsZnCrNiPbCuCd。Cr、Ni、Cu和Pb四种元素的分布规律较为一致,整体呈现出近岸和近黄河口高而远离河口和岸线低的空间分异特征。Ni、Cu、Pb、Zn与粘土均呈极显著或显著正相关(P0.01或P0.05),而Cd、Cr和As与其相关性均未达到显著水平(P0.05)。近岸沉积物中6种重金属和As的平均单项潜在生态风险指数大小顺序整体表现为CdAsNiPbCuCrZn。就潜在生态风险(RI)而言,研究区域18.52%的站位属轻微生态危害,70.07%的站位属中等生态危害,7.41%的站位属强生态危害,Cd和As是造成危害的两种主要元素。近岸沉积物中重金属和As的来源复杂且多样,主要是由于农业化肥使用、海上石油开采和泄漏、化石燃料燃烧以及河口污染物输入所致。对比研究发现,随着调水调沙工程的长期实施,除Cd和As外沉积物中其他重金属含量均呈下降趋势,说明二者的生态风险将会随调水调沙的长期实施呈增加趋势,而其他重金属的生态风险将呈降低趋势,故未来应重点关注近岸沉积物中Cd和As的生态毒理风险。     

短期模拟增温对黄河三角洲滨海湿地芦苇光响应特征的影响

黄河三角洲滨海湿地地下水位浅,淡咸水交互作用明显,其土壤水盐状况成为影响该地区生态系统关键过程的主要因子。另外,随着气候变暖,黄河三角洲在过去50年(1961—2010年)进入显著升温阶段,温度升高直接或间接影响着植物的光合作用和光响应特征,从而影响黄河三角洲滨海湿地的演变。采用红外辐射加热器模拟增温,分析了增温对黄河三角洲滨海湿地生长季(2015年5月初—2015年10月底)芦苇光响应特征的影响。根据土壤含水量波动情况生长季可分为3个时期,即干旱期、淹水期和湿润期。结果表明,干旱期,10 cm土壤温度升高3.3℃,土壤水分含量升高了9.4%,土壤盐分含量升高了16.7%;盐分增加使芦苇叶片在强光下发生光抑制,并且显著降低最大光合速率(Pnmax)、暗呼吸速率(Rd)、光补偿点(LCP)和光饱和点(LSP)。淹水期,增温对10 cm土壤温度、湿度和盐分均无显著影响,过饱和的水分状况限制叶片光合速率,使得Pnmax达到最低。湿润期,10 cm土壤温度显著升高3.0℃,土壤含水量升高了2.9%,土壤盐分无显著差异;这一阶段,温度升高促进中强光下芦苇叶片的光合速率;同时叶片Pnmax、Rd和LSP分别增加27.7%、14.9%和23.3%。从整个生长季来看,增温使土壤温度显著升高2.9℃,土壤盐分含量升高7.0%,而对光合参数无显著影响。由此可见,在滨海湿地生态系统中,增温对光合作用的影响受土壤水盐状况的控制。     

氮磷供应条件对黄河三角洲滨海湿地植物群落结构的影响

人类活动已从氮磷供应总量和供应比例两方面改变了环境的氮磷供应条件,进而影响到生态系统的结构与功能。本研究以氮、磷分别供应量的几何平均值作为氮磷供应总量的度量,设置3个氮磷供应总量水平及3个氮磷供应比例(5∶1、15∶1和45∶1),通过连续两年(2015—2016年)的野外控制试验,研究了氮磷供应条件变化对黄河三角洲滨海湿地植物群落结构的影响。结果显示:氮磷供应总量对黄河三角洲滨海湿地物种多样性影响显著,氮磷供应比例对其则无显著影响且与供应总量无显著交互作用;物种丰富度和Shannon指数均以中供应量下最高,Pielou指数则为低供应量下最高。氮磷供应条件对该区优势物种影响差异明显,碱菀(Tripolium vulgare)、鹅绒藤(Cynanchum chinense)和芦苇(Phragmites australis)重要值受氮磷供应总量和供应比例影响均不显著,碱蓬(Suaeda glauca)和盐地碱蓬(Suaeda salsa)重要值只受氮磷供应总量显著影响,随着供应量的增加,碱蓬重要值显著上升而盐地碱蓬重要值显著下降。氮磷供应条件变化下,碱蓬对群落物种多样性的影响最大,盐地碱蓬次之,芦苇则对其无显著影响。物种多样性和优势物种重要值对氮磷供应条件变化的反馈在年度间存在不同程度的差异,表明黄河三角洲滨海湿地植物群落结构对氮磷供应条件变化的响应也受气温、降雨等自然条件变化的影响。     

天津厚蟹植食对黄河三角洲高潮滩芦苇幼苗生长的影响

上行因子、下行因子和种内种间作用均会影响盐沼植物的生长繁殖,然而上行效应的研究较多,而下行效应的研究则较少。芦苇(Phragmites australis)是黄河三角洲湿地的主要植被类型,而潮水芦苇则是重要和独特的芦苇种群。本研究旨在探讨下行效应对黄河三角洲潮水芦苇幼苗生长的影响。本研究于芦苇幼苗期在黄河三角洲自然保护区潮水芦苇区域设置24个2 m×2 m样方调查天津厚蟹取食对芦苇幼苗生长的影响。结果表明:潮水芦苇幼苗受了天津厚蟹的严重取食和破坏;24个样方中共有1139株芦苇幼苗,其中被轻度取食的芦苇幼苗有308株(占27.04%),被重度取食的芦苇幼苗有234株(占20.54%),未被取食的芦苇幼苗有597株(占52.41%);黄河三角洲潮水芦苇幼苗生长指标受到天津厚蟹取食的显著影响,天津厚蟹重度取食显著减少芦苇幼苗高度生长、减少幼苗叶片数和幼苗叶片长度。因此,在黄河三角洲潮水芦苇保护和管理时应该考虑下行因子对芦苇生长的影响。     

黄河三角洲湿地非生长季土壤CO_2浓度及地表CO_2通量的动态变化

土壤碳通量是全年性的过程,非生长季土壤碳通量是陆地碳循环的重要组成部分。针对非生长季地上地下CO_2动态变化研究相对缺乏这一现象,对黄河三角洲湿地不同深度土壤CO_2浓度及温度动态变化进行了连续3个月的监测;为揭示该地区地表CO_2通量与地下CO_2浓度变化之间的关系,对地表CO_2通量、土壤CO_2浓度及温度进行了两次同步测定。结果表明:随着土层深度的增加,土壤CO_2浓度显著升高;相同深度下,秋季的土壤CO_2浓度明显高于冬季。地表CO_2通量和地表温度具有相似的日变化规律,二者呈极显著正相关关系,土壤呼吸温度敏感性系数(Q10)为3.49~3.74。地表CO_2通量与土壤CO_2浓度、土壤温度均存在极显著线性或指数关系,利用其经验模型对黄河三角洲湿地土壤秋冬季碳通量进行了估算,通过比较发现,所有模型拟合结果在季节变化上相近:最大值为0.44~0.57μmol·m~(-2)·s~(-1),最小值为-0.18~0.01μmol·m~(-2)·s~(-1),平均值为0.09~0.12μmol·m~(-2)·s~(-1)。本研究揭示了非生长季土壤碳的转化过程对滨海湿地碳循环的潜在影响。     

外来入侵种互花米草防治研究进展

互花米草在其原产地具有保滩护堤、促淤造陆等生态功能,但在被引入其他地区后,常给当地生态系统带来诸多负面影响,因此,互花米草常被视为入侵种,对互花米草的入侵性以及防控方面的研究成为一大热点.本研究从物理防治、化学防治、生物防治、生物替代防治、综合防治和防控策略6个方面综述了互花米草防治的最新研究进展,对各类措施的理论基础、技术方案、防治效果和环境影响等方面进行了分析,指出了现有防治技术的不足,并提出生态风险分区防控等建议.     

黄河三角洲典型滨海盐沼湿地土壤CO2和CH4排放对水盐变化的响应

滨海盐沼湿地是重要的“蓝碳”碳汇,研究水盐变化对土壤碳矿化(CO₂和CH₄排放)的影响,对理解滨海盐沼湿地的碳汇稳定机制具有重要意义。该研究选取黄河三角洲典型盐沼湿地土壤为研究对象,通过水盐梯度模拟实验,研究土壤碳矿化、理化性质、微生物生物量及群落结构对不同土壤水分和盐分含量的响应。主要结果:(1)水盐变化对土壤CO₂、CH₄排放量以及CH₄:CO₂的影响均不存在交互作用,CO₂排放量随土壤含水量增加呈先升后降的单峰型变化趋势,盐分含量升高则显著抑制CO₂排放;水分含量升高对CH₄排放具有显著促进作用,盐分升高则显著抑制CH₄排放。(2)水盐变化对土壤可溶性有机碳(DOC)含量具有弱交互作用,在低水分处理下,DOC随着土壤盐分的增加呈减少趋势,但在高水分处理下呈增加趋势;CO₂排放与DOC含量呈显著正相关关系,而CH₄排放与D...