红树林生长带与潮汐水位关系的研究

根据海南东寨港林市村,廉江车扳镇那肋村,深圳锦锈中华等３个实验点１０条横断面红树林潮滩高程水准测量,林市村潮汐水位观测,潮汐特征水位及浸淹频率分布计算,参照有关港点潮汐实测或预测报资料,确定红树林外边界为平均海面或稍上,内边界（或林内最大高程）为回归潮平均高高潮位（或大潮平均高潮位）对国内外有关报道进行了评述,指出国内许多红树林文献中使用的“高潮位”,“中潮位”“低潮位”用潮汐学术语表述应为“回归     

高水位区暗管埋设下土壤盐分适时立体调控的生态效应

高水位地区作物生长关键期采用微咸水或咸水灌溉被证明在一定条件下可以起到增产正效应,但同时却存在着土体盐分积累及其对下茬或次年种植影响的生态负效应.为探讨消除或抑制微咸水或咸水灌溉对土壤盐分积累的生态负效应,保证作物种植增产的正效应,本文在河北近滨海高水位盐碱区开展了为期2年的试验研究,探讨了旱季微咸水或咸水灌溉带来的盐分异位积累与离子分布变化特征,分析了雨季关键期暗管适时排盐对土壤盐分的立体调控生态效应.结果表明：旱季咸水灌溉后土壤经历“积盐-脱盐-二次积盐”3个阶段;灌溉初期,1 g·L^-1咸水灌溉处理下0～50 cm土体脱盐,土壤含盐量随土壤深度增加而增加,HCO₃^-含量增加,其他离子含量降低;6与13 g·L^-1咸水灌溉处理下0～50 cm土体积盐,土壤含盐量随土壤深度增加而降低,HCO₃^-含量降低,其他离子含量增加;雨季暗管适时立体调控脱盐效果显著,土壤脱盐率达16.0%～45.7%,同降雨量下,降水分布越集中,脱盐效果越好;周年时间尺度上,咸水灌溉小区土壤积盐量小于对照区;咸水灌溉处理小区冬小麦产量显著高于对照处理,1 g·L^-1 处理高于6与13 g·L^-1处理.     

模拟气候变化背景下铁输入对小兴凯湖狭叶甜茅生理生态的影响

富铁地下水从农田流入湿地生态系统是近些年来湿地所面临的环境问题之一,在气候变化背景下更为复杂。通过湿地微生境人工模拟实验,研究铁输入、温度和水位3因素对兴凯湖湿地植物优势物种——狭叶甜茅(Glyceria spiculosa(Fr.Schmidt.)Rosh.)整个生长周期生理生态的影响。对狭叶甜茅的株高、叶片数目、基茎、叶面积,叶片叶绿素a、b,地上生物量及其总氮(TN)、总碳(TC)、总磷(TP)、总铁(TFe)含量的分析测试结果表明:(1)温度为主要影响因素,降温2℃效果明显且对株高、叶片数目和叶面积最显著。对照温度处理叶绿素a、b值最大,主要为生长速度相对缓慢而造成叶绿素聚集在细胞中导致浓度较高。(2)水位对狭叶甜茅基茎、地上部分总铁含量影响最显著,5 cm淹水处理更有利于地上部分总铁含量富集。(3)3个铁输入强度对狭叶甜茅生理生态各指标没有达到显著水平。综合各指标特征加权分析表明,温度升高对其生长产生不利影响,降温2℃处理植物表现出良好的适应性,淹水及铁输入条件下其生长状况显著增强,以目前小兴凯湖外源铁输入强度情况下湿地植物铁含量会有所增加。可以推测,在全球变暖趋势下,狭叶甜茅这种对气候变化敏感的物种,其生存将面临一定的威胁。     

基于水位调控的垂直流人工湿地强化脱氮研究

文章以垂直流人工湿地为研究对象, 探究了水位调控对湿地系统脱氮性能的影响效果及影响机制。结果表明, 水位调控可以优化湿地内部的不饱和层、饱和层分布, 提高系统对化学需氧量和氨氮的去除效果, 进而提高脱氮能力。当饱和水位高度为70 cm时(基质床高度为90 cm), 系统的总氮去除率最高, 为53.6%。氮循环功能基因的结果表明, 饱和水位降低后所创造的不饱和层并未对反硝化菌群造成负面影响, 不饱和层中富集的亚硝酸盐氧化菌, 可以实现同步硝化反硝化。但过低的饱和水位(20 cm)会引起不必要的碳源损失, 导致反硝化过程受限, 脱氮效率降低。由此, 在垂直流人工湿地实际应用时, 可以通过水位调控强化湿地系统的脱氮性能。     

三峡水库消落区植被在差异性水淹环境中的分布格局

人工水库修建引发的差异性水文节律是决定消落区植被群落格局的主要因素,高强度水淹环境中水淹胁迫是影响植被的重要因子而低强度水淹环境中物种竞争是影响植被的重要因子。为了探究差异性水淹环境中三峡水库消落区植物的水淹耐受能力及光资源竞争能力(植物株高)对植被群落分布格局的影响,对三峡水库典型消落区不同水淹强度下生长的植被进行了研究,结果表明:(1)典型消落区调查共发现有植物41种,其中高耐淹低竞争能力型植物4种,其生物量在所有物种生物量中的占比达70.99%,低耐淹高竞争能力型植物23种,其生物量占比为28.02%,低耐淹低竞争能力型植物14种,生物量占比不足1%,消落区内无高耐淹高竞争能力型植物物种分布;(2)高耐淹低竞争能力型植物在水淹强度大的消落区区域占优,低耐淹高竞争能力型植物在植物物种竞争压力大的消落区区域占据主导,低耐淹低竞争能力型植物在消落区中仅有零星分布;(3)消落区植被生物量格局随着高程增加呈现出先增加后减少的趋势。研究差异性水淹环境对三峡水库消落区植被分布的影响,可以为深入理解消落区植被分布格局的形成机制和大型水库消落区植被恢复与重建提供理论依据。     

鄱阳湖丰水期水位波动对浮游动物群落演替的影响

为了解鄱阳湖夏季丰水期水位剧烈波动过程中浮游动物的群落演替特征,2012年夏季鄱阳湖水位剧烈波动期间,于6月24日、7月7日和8月27日当水位下降且接近17.6 m时,在江西鄱阳湖国家级自然保护区内的1个浅水碟形湖泊设置4个采样点进行采样调查。共发现浮游动物65种,其中轮虫52种,枝角类7种,桡足类6种,多为营浮游生活的广温性和嗜温性种类。单因子方差分析(one-way ANOVA)显示3个月之间浮游动物的密度和生物量均具有显著差异(P0.05),7月份浮游动物密度(1030.17±68.18个/L)显著高于6月份(325.16±41.60个/L)和8月份(203.79±24.91个/L);6月份浮游动物的生物量(0.56±0.04 mg/L)显著低于7月份(1.22±0.11 mg/L)和8月份(0.99±0.11 mg/L)。基于浮游动物多度的聚类分析和自组织映射神经网络图均揭示夏季3个月份的浮游动物可区分为明显的3个群落:6月群落、7月群落和8月群落。蒙特卡罗检验发现水温、电导率、浊度和溶氧与浮游动物群落结构变化显著相关(P0.05)。典型相关分析显示,6月份浮游动物群落与叶绿素a含量呈显著正相关关系,7月份浮游动物群落与水体温度呈显著正相关关系,8月份浮游动物群落与水深和电导率、浊度和溶氧呈显著正相关关系(P0.05)。在3个月均为优势物种的盖氏精囊轮虫与叶绿素a含量呈正相关关系(P0.05),与水温、pH、溶氧呈负相关(P0.05)。夏季水位波动过程中浮游动物的群落结构在时间上(月份之间)发生明显演替,呈现轮虫密度逐渐降低,枝角类和桡足类密度逐渐增加的变化规律。水位波动引起环境因子的改变,从而对浮游动物的群落演替产生了重要影响。     

若尔盖高寒草本沼泽木里薹草叶片碳氮磷化学计量特征对水位下降的响应

2020年6—9月,以若尔盖高原纳勒乔沼泽水位下降模拟控制实验平台为依托,在若尔盖县纳勒乔沼泽原位切割1 m×1 m原状土块,原位抬升20 cm,原位模拟水位下降20 cm,研究湿地植物木里薹草碳氮磷化学计量特征对水位下降的响应。结果表明: 在整个生长季,木里薹草叶片C含量没有显著变化,N、P含量随着生长季的推移逐渐下降。水位下降后,叶片C含量在生长季的变化并不一致,在生长初期、中期水位下降导致C含量增加,生长旺期无显著变化;叶片N含量对水位下降的响应为显著升高,叶片P含量则显著降低。叶片C∶N、C∶P、N∶P在整个生长季内均表现为随季节变化而上升,木里薹草的相对生长速率与叶片C∶N呈显著正相关,与C∶P和N∶P呈显著负相关。水位下降后,叶片C∶N显著降低,C∶P和N∶P显著上升,导致木里薹草的相对生长速率显著降低。水位下降后,叶片P含量降低是木里薹草单叶质量和比叶重下降的主要调控因子。     

西南喀斯特白云岩坡地土壤-表层岩溶带结构及水文特征

表层岩溶带是喀斯特关键带的核心区域,具有重要的水文调蓄功能,但岩溶发育程度对表层岩溶带水文特征的影响还不明晰。本研究采用地球物理勘探和水文地质钻探技术,结合水分和水位动态监测,量化坡地岩溶发育和水文特征,解析土壤-表层岩溶带对降雨的响应规律。结果表明: 地球物理勘探可以较好地运用到岩溶区关键带结构的探测,坡地土壤和表层岩溶带厚度平均值分别小于0.63和2.60 m。岩溶化程度强的坡地视电阻率较高,节理裂隙发育且渗透性强(0.73 m·d^-1);表层岩溶带对降雨的调节能力更强,表现为土壤水分变化具有较大的降雨阈值(＞20.50 mm·d^-1)和由降雨量主导的水位变化过程。岩溶发育程度弱的坡地视电阻率低且渗透性弱(0.07 m·d^-1);水分和水位变化对降雨的响应迅速,同时,局部(240～300 cm深度)发育岩溶管道,渗透系数达432 m·d^-1,在极端降雨事件(暴雨/大暴雨)过程中观察到明显的优先流特征,相邻洼地遭受洪涝的风险更大。该结果有助于进一步深化西南喀斯特地区水资源调控、管理及生态水文研究。     

基于T-RFLP技术的不同水位梯度植物根际细菌群落多样性特征分析

为了解水位梯度控制下不同湿地植物根际细菌群落多样性,以北京市奥林匹克公园植物氧化塘人工湿地为例,采用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)技术结合ANOVA分析,比较了水位梯度控制下三棱草、芦苇、香蒲、睡莲4种植物根际细菌群落的多样性。研究结果显示:随着水位梯度加深,根际细菌群落多样性呈现减少趋势,HhaⅠ、MspⅠ、RsaⅠ3种不同酶切所得结果一致,且综合3种酶切的PAT比对中RFs组合数量随水位梯度加深也呈相应变化趋势。进一步分析发现,随水位梯度加深植物根际可培养细菌RFs数量变化较显著。不同水位梯度下各植物根际细菌群落中差异显著的菌群为Beta变形杆菌纲,水位梯度加深可能导致不同生态型植物根际泌氧能力降低,进而影响植物根际好氧细菌生存,从而出现三棱草根际属水平菌群丰富度最高,其次为芦苇、香蒲,最少为睡莲。各植物根际细菌群落的优势属多数为变形杆菌门,是脱氮除磷的功能性菌门,其中产碱杆菌属和黄杆菌属为四种植物根际细菌的共同优势属,在碳氮循环中起重要作用。