南亚热带水土流失地区人工加速植被演替过程

水土流失地区植被在自然条件下从阳生草本到乔灌草复合植被的演替过程常常需要很长的时间,选取适当树种人工造林可以省略先锋物种强阳生草本的发育时间,提早诱发灌木和草本植物发育,大大加速植被恢复演替过程。通过对广东惠州市惠阳区上杨试验站等南亚热带典型水土流失地区的研究发现：自然封育状态下,水土流失地区植被恢复和演替缓慢,25。后植被覆盖度只有35％,且主要以阳生性耐贫瘠的灌木及草本为主,土壤侵蚀仍然比较严重。选择大叶相思树人工造林加速了植被演替进程,控制了水土流失,12a左右植被覆盖度就达90％左右。造林23a左右,林地遮蔽涵养水分和控制侵蚀作用下迅速生长多种当地物种,形成了乔、灌、草、藤、竹多层复合植被。在南亚热带季风气候地区,自然封育状态下严重水土流失区植被恢复至较稳定的次生林阶段需要60a左右的时间;人工造林加速植被演替只需要20a。植树造林是该地区植被恢复发育及控制水土流失的有效措施。     

典型河床底质组成中底栖动物群落及多样性

底栖动物是河流生态系统中食物链的重要环节。通过对长江、黄河、东江和拒马河等河流野外调查和采样分析研究了河床底质组成对底栖动物群落结构的影响规律。研究结果发现,不同河床底质组成中的底栖动物结构差别很大,不同地理位置而相同底质条件和水力条件的河流底栖动物群落组成相似,说明河床底质是影响河流底栖动物群落结构的关键因素,受地理位置和大气候的影响不大;利用多项生物指标分析了不同河床底质组成中底栖动物群落的多样性,卵石河床且有水生植物生长的河流底栖动物物种组成最丰富,大河中沙质河床不稳定,未采集到底栖动物;不同底质类型河床中的优势种群亦不同。并分析了采样所得底栖动物物种数与采样面积之间的关系,符合前者随后者呈幂指数增加的规律,当实测采样面积为1～2m^2时物种数变化不大,建议一般情况下最小采样面积应为1m^2。     

侵蚀地区植被生态动力学模型

研究侵蚀地区的植被在水力侵蚀和各种生态应力以及人类活动影响下的演变规律 ,建立了植被生态动力学模型。将作用于植被的各种生态应力分成长期、短期和瞬时应力 ,给出了它们的定量表达式 ,并且统一在植被生态动力学方程中 ;同时进一步得出了动力学耦合方程组的理论解。该模型应用于金沙江支流小江流域 ,结果较好地描述了流域的植被生态演变过程与侵蚀过程的关系 ,说明了治理强度和控制侵蚀对植被发育的重要性。     

沼蛤(Limnoperna fortunei)幼虫的附着行为特性

沼蛤(Limnoperna fortunei Dunker,1857),俗称淡水壳菜,是一种扩散能力与适应能力都较强的入侵性底栖动物,它对自然环境与输水工程的侵入和大规模附着,不仅会破坏当地的生物群落结构,而且沼蛤成贝在工程内稳定附着后难以去除,造成重大工程危害。通过试验研究沼蛤幼虫的附着行为特性,并利用该特性对原水中的幼虫进行吸引附着处理,以减少幼虫进入工程造成污损附着。选用前期研究推荐的沼蛤幼虫喜好附着的黄麻材料制成的附着排作为试验材料,设置5组附着排长度工况:1,3,5,6,8 m,在5组流量工况:3.1,5.7,6.7,9.6,12.1 L/s下开展试验,研究不同附着排长度和流量条件下沼蛤幼虫的附着行为,以便优选出吸附幼虫的最佳条件。试验结果表明:(1)黄麻材料的吸附效果与附着排长度呈正相关关系,材料长度为3—5m时,吸附率即可达到50%;材料长度为6—8 m时,平均效果为62—76%,最佳吸附率可达93%;(2)流量过大会降低幼虫吸附效果,吸附也更不稳定;(3)幼虫发育先后经历D型幼虫、前期壳顶幼虫、后期壳顶幼虫、踯行期4个时期,吸附材料对后期壳顶和踯行期幼虫的吸附效果较前期壳顶幼虫更好;(4)附着材料密集布置于较短的长度内比稀疏布置于较长的长度内更有利于提高附着效果。     

惠州地区氮流动力学分析

富营养化是重要的水体污染问题,氮素是富营养化形成的重要因素.采用物流核算的方法研究了中国惠州地区与人类活动有关的氮流在环境系统和人类生产生活系统的状况.采用非点源污染输出系数法定量研究氮流,城市生活污水中氮的排放采用人口氮素摄入 排放法来估算.对惠州地区1998年实测资料氮流过程的统计分析和动力学分析结果表明,该地区主要氮流动力学因素为河流输送、化学肥料和动物饲料输入、人类生产生活、大气氮的转化和沉降、动物排泄物降解挥发以及燃烧过程和其它散发过程中氮的损耗.当年输入本地区的氮素有40%滞留在系统中,这些氮素可能累积从而引发环境问题.河流是系统氮素输出的主要方式,约占57%.同多瑙河和长江流域的比较发现,这3个地区单位面积氮输出量相当,人均氮素贡献率接近.     

小江流域不同人工林群落结构变化及其对侵蚀的控制作用

用空间代时间的方法,通过对小江流域不同林龄人工林地的调查,研究了人工林群落结构的变化及人工林对坡面侵蚀的控制作用.以桉树 ( Eucalyptus spp.)、黑荆(Acacia mearnsii)、银合欢( Leucaena leucocephala)及云南松( Pinus yunnanensis)4种人工纯林为研究对象,采用种类、盖度、重要值、香农-维纳指数等指标,分析了人工林乔木层、次生灌木层、次生草本层植物群落特征变化,讨论了其主要影响因子,并比较了不同人工林对坡面侵蚀的控制作用.结果表明:黑荆及银合欢人工林生长迅速,盖度增长快,控制侵蚀的能力较强;云南松林及桉树林冠层盖度增长较缓慢,控制侵蚀的能力较弱.云南松林下次生植物多样性最高,桉树林下次生植物多样性较高,黑荊与银合欢林下次生植物多样性较低,林下次生植物多样性的发展与乔木层盖度变化关系密切.不同人工林类型在促进植物多样性的发展及控制水土流失方面有明显的差异,应该根据自然条件选择适当的造林树种及配置方式,才能加快生态环境的改善.     

西江大型底栖动物群落特征研究

河流担负着水源供给、食物生产、旅游、航运等功能。近年来,人类活动的加剧导致河流生态系统受到威胁。底栖动物常被作为环境指示生物,研究其群落特征为河流保护及管理有着重要意义。为了航运需求,西江开展了航道整治工程,由此引起河道生物栖息生境条件的改变,从而影响河流的生态健康。为了西江的保护和管理,研究于2009年枯水期和2010年丰水期对西江的底栖动物开展了系统调查。调查期间共鉴定底栖动物70种,隶属于30科59属。其中环节动物7科12属16种,软体动物11科14属21种,节肢动物11科32属32种,其他动物1科1属1种。底栖动物的密度和生物量分别为140 ind/m2、0.23 g dry weight/m2。统计分析表明河床底质在底栖动物丰度和分布上起着尤为重要的作用。稳定性越高的底质越有利于底栖动物生存。软泥底质以直接收集者(主要包括颤蚓科寡毛类和摇蚊亚科昆虫)占优,而各类石质底质则以刮食者(主要是短沟蜷Semisulcospira spp.)或过滤收集者(主要是淡水壳菜Limnoperna lacustris)占优。西江航道整治工程的开展降低了生境条件质量甚至使得原有生物栖息地丧失,由此会对底栖动物的生存产生不利影响。     

雅鲁藏布江流域底栖动物多样性及生态评价

雅鲁藏布江起源于喜马拉雅山,是世界上海拔最高的河流之一,是流经我国西藏境内重要的国际河流,其河流生态系统具有特殊地貌及生态条件。研究该流域底栖动物多样性分布特征及其影响因子,是科学评价该区域河流生态系统健康状况,实现资源可持续开发利用的基础。2009年10月—2010年6月期间,以底栖动物作为指示物种,对雅江流域干支流及堰塞湖的14个采样断面进行河流生态评价。采用Alpha及Beta生物多样性指数分别指示局部采样河段及全区域的底栖动物多样性。对采样断面底栖动物组成分析发现:14个采样断面共采集到底栖动物110种,隶属57科102属。雅江干流底栖动物种类数最高为29,平均为19。支流年楚河种类数为17。支流拉萨河,尼洋河,帕龙藏布的最高种类数分别为25,33,36;平均种类数分别为21,21,22,生物多样性普遍高于干流。整个流域中底栖动物平均种类数相差不大,但种类组成和密度相差较大。调查区域的Beta多样性指数β高于低海拔地区的相似的山区河流,说明雅江流域内底栖动物群落差异性高于正常海拔地区。对14个采样断面的物种组成进行除趋势对应分析表明:影响雅江流域底栖动物多样性的主要因素为河型,河床阻力结构,堤岸结构,水流流速。保持稳定的阶梯-深潭结构和自然堤岸结构,以及适宜的流速有利于保护雅江河流生态。