黄河三角洲自然湿地动态演变及其驱动因子

以1989、2000和2009年3期Landsat TM和ETM+影像为基本数据源,结合地理信息系统技术与实地考察校正,分析黄河三角洲自然湿地的演变动态及其驱动因子.结果表明,受水盐等因素的影响,自然湿地的分布在空间上呈现出规律性变化.1989-2000年,黄河三角洲的自然湿地面积的年变化率为-0.3,动态度为3.1,而在2000-2009年,其年变化率为-1.8,动态度为5.1,表明自然湿地面积变化情况有所加剧.对湿地变化原因的分析表明,黄河水情是自然因素中最重要的方面,部分自然湿地亚类之间存在相关性;养殖池、水田建设等人为因素与自然湿地的减少有着显著的相关性,灌草地减少则与居民和工矿建筑用地增加有密切关系.     

互花米草入侵对黄河口潮沟形态特征和植物群落分布的影响

互花米草大规模入侵滨海湿地,对潮沟形态特征和植物群落的演变产生重大影响.本研究基于2008-2020年遥感影像,利用3S技术,结合回归分析与统计分析法,分析黄河口湿地互花米草入侵的演变特征,探究其对潮沟形态特征和植物群落分布的影响.结果 表明:2008年以来,黄河口互花米草面积增长迅速,增长速度为4.47 km2·a-...     

模拟降雨量变化对黄河三角洲湿地植物群落特征的影响

气候变化背景下,降雨变化能够深刻影响河口湿地土壤水盐条件,而土壤水盐条件是影响植物群落特征的关键环境因子。本研究以黄河三角洲湿地植物群落为对象,依托野外降雨控制试验平台(减雨60%、减雨40%、自然对照、增雨40%、增雨60%),探讨了经过6年降雨处理后湿地植物群落特征对降雨量变化的响应及机制。结果表明: 随降雨量增加,土壤电导率显著降低,土壤湿度显著增大。降雨量变化影响了植物群落物种组成,增雨处理降低了碱蓬和盐地碱蓬的优势地位,提高了荻和白茅的优势地位。随降雨量增加,植物群落Shannon指数和Margalef丰富度指数显著提高。与对照相比,增减雨处理均降低了群落频度、多度和盖度,增雨60%处理群落频度显著降低54.9%,减雨60%、减雨40%、增雨40%、增雨60%处理群落多度分别显著降低38.9%、33.8%、35.8%和45.7%。随降雨量增加,植物群落地上生物量显著增加,但可能受淹水胁迫的影响,增雨60%处理地上生物量显著低于增雨40%。Margalef丰富度指数与地上生物量呈显著正相关;地上生物量、Shannon指数、Margalef丰富度指数、Simpson多样性指数均与土壤电导率呈显著负相关;地上生物量与土壤湿度呈显著正相关。降雨量变化通过改变黄河三角洲湿地土壤水盐条件显著影响了植物群落生长特征、物种组成和多样性。     

人工林生产力年龄效应及衰退机理研究进展

研究人工林生长规律具有重要的经济和生态意义。同龄林林分郁闭后,地上部净初级生产量随着林龄增加而降低的现象近几十年引起了林业工作者的兴趣和注意并成为研究热点。多数研究试图通过光合生理、林分营养、生物量分配和林分结构等随林龄的变化规律来解释林分生产力衰退机理。研究认为,林分郁闭后水分传输阻力的增加减少了树木的光合能力;林地养分的减少使得根系生物量分配增加,导致林分叶面积减少,树木光合能力下降;对资源的竞争使得树木优势度发生变化,资源利用率降低。光合能力、林分叶面积和资源利用率的降低以及根系生物量分配的增加是林分生产力衰退的关键,而林分呼吸和林木衰老的作用不大。今后深入研究树体水分运输及其补偿机制、逆境下根系的生长过程及适应机制,并跟踪研究林分生长规律,更有助于揭示人工林生产力衰退的实质。     

盐碱胁迫对两种高粱种子萌发及幼苗生长的影响

以纤维高粱和普通高粱种子为材料,将NaCl、Na2SO4和NaHCO3按不同比例混合,模拟15种盐度和碱度各不相同的复杂盐碱条件,采用培养皿纸上发芽法研究了混合盐碱胁迫对两种高粱种子萌发及幼苗生长的影响,以探讨两种高粱种子和幼苗的耐盐碱能力及在盐碱胁迫下的变化规律。结果表明,低盐低碱环境促进了两种高粱种子的萌发;随着盐碱胁迫的增强,高粱种子的萌发率、萌发指数与对照相比均显著下降,而纤维高粱的累积萌发率下降幅度较普通高粱小,表明纤维高粱对盐渍环境的适应性略高于普通高粱。在高粱幼苗生长过程中,随着盐碱胁迫的增强,两种高粱的幼根和幼芽长均显著下降,且与对照均具有显著性差异。盐度对两种高粱的萌发率、萌发指数、幼苗长均有极显著影响,盐度与pH相互作用对两种高粱的幼根长有极显著影响。     

黄河改道以来黄河三角洲演变过程及其驱动机制

基于1976—2009年的23期遥感影像,并结合1976—2008年利津站水沙数据以及黄河流域年均降水量数据,定量分析黄河入海水沙特征以及黄河三角洲演变过程及其驱动机制.结果表明:1976—2008年间,黄河入海年径流量和年输沙量呈现出年际变化大和丰枯水(沙)年交替的特征,但总体均呈下降趋势;清水沟流路河口三角洲岸线和面积变化总体呈淤积增长趋势,三角洲的发育过程大致分1976—1985年、1986—1995年和1996—2009年3个阶段,3个阶段的增长速率逐阶段递减;黄河三角洲岸线和面积与利津站累积输沙量之间均呈显著的指数函数关系;黄河流域降水量的年际波动与利津站入海输沙量年际波动基本同步,并具有相关性,说明黄河流域降水量的年际波动是引起入海径流量和输沙量波动的重要原因.     

不同温度及盐碱环境下盐地碱蓬的萌发策略

为了研究黄河三角洲优势种盐地碱蓬在不同胁迫环境条件下的萌发策略,分别在不同温度、盐度、碱度以及海水原溶液条件下,进行了室内萌发实验,并且测量了其幼苗体内的Na+和K+含量.结果表明,盐地碱蓬种子发芽所需要的积温和最低温度分别为24.57℃·d和0.62℃,最适发芽温度为20℃～35℃,在温度5℃～40℃下均表现出较高的发芽率而且5℃～35℃下发芽速度随温度升高而显著增加.盐地碱蓬具有较高的耐盐性,当盐浓度达到500 mmol·L-1时,发芽率均高于50%,并且在100%海水溶液浓度下发芽率也能达到38%,高盐条件下未萌发的种子转移到淡水中,均表现出较高的复萌率.盐地碱蓬幼苗体内Na+含量随盐度(NaCl溶液浓度)升高而显著增加,而K+含量在该盐度下差异不显著;幼苗体内Na+、K+含量在高碱度(200和300 mmol·L-1 NaHCO3)中均显著低于其在低碱度(100mmol·L-1NaHCO3溶液)中的含量,说明碱胁迫对幼苗生长产生了显著性影响;Na+、K+含量均随着海水溶液浓度增加而显著增加.因此,盐地碱蓬种子萌发的广温性、高耐盐性、高盐环境中的种子高存活率以及幼苗的较强的耐盐能力是盐地碱蓬种群在黄河三角洲适应滨海盐碱湿地复杂环境的主要生存策略.     

黄河三角洲重度退化滨海湿地盐地碱蓬的生态修复效果

采用翻地、施肥和芦苇碎屑培肥等土壤改良方法,利用盐地碱蓬在黄河三角洲重度退化区进行生态修复实验研究。结果表明:重度退化湿地土壤改良后,盐地碱蓬能够成功生长,3种改良方法均可有效的降低重度退化盐碱地的土壤含盐量,改良后的土壤Na离子含量均显著低于对照组,土壤脲酶和磷酸酶活性与对照相比有了显著的提高,表明改良后土壤肥力得到了改善。3种改良方法比较,培肥处理组土壤Na离子含量显著低于其他两种方法;盐地碱蓬生物量达到最高值,说明增加有机物的培肥方法可有效的改良重度退化盐碱湿地土壤,达到较为理想的生态修复预期效果。     

黄河口滨岸潮滩不同生境下翅碱蓬硫元素的季节变化

2008年5-11月, 对黄河口滨岸潮滩不同生境下翅碱蓬(Suaeda salsa)硫(S)的季节变化特征进行了研究。研究表明: 中潮滩翅碱蓬(JP1)和低潮滩翅碱蓬(JP2)各器官生物量均具有明显的季节变化特征, 总体表现为JP1 > JP2; JP1和JP2地上与地下部分比值的变化较为一致, 整体表现为JP2 > JP1; 二者枯落物量呈递增变化; JP1和JP2叶、茎和枯落物中的全硫(TS)含量在生长季波动变化明显, 整体呈先增后减变化, 而根中的TS含量在生长季呈递减变化, 符合指数衰减模型; 二者不同器官及枯落物的TS累积量和S累积速率(V_S)季节变化明显, JP1地上部分的TS累积量和V_S明显高于JP2, 且二者地上部分的TS累积量和V_S均明显高于地下; JP1和JP2不同部分的S分配比差异明显, 其中叶的分配比最高, 分别为(38.34 ± 16.19)%和(66.27 ± 12.09)%, 说明叶是翅碱蓬重要的S累积器官。结果显示, 翅碱蓬的生态学特性和其所处生境的水盐状况对JP1和JP2生物量、TS含量、累积量、累积速率、分配比均具有重要影响。     

降雨量和降雨时间共同调控黄河三角洲典型盐沼湿地土壤碳矿化

研究降雨格局(如降雨量和降雨时间)对滨海盐沼湿地土壤碳矿化的影响,对于深入理解土壤碳的稳定性和积累机制具有重要意义。本研究选取远离海岸且不受潮汐影响的黄河三角洲原生盐地碱蓬盐沼湿地为对象,通过野外原状土柱的控制试验,分析土壤碳矿化(CO₂和CH₄通量)在不同时期(干旱期和湿润期)对降雨事件的响应。结果表明: 降雨时间和降雨量对土壤CO₂通量的影响存在交互作用。在干旱期,大降雨事件显著降低了土壤CO₂通量;而湿润期的降雨事件对土壤CO₂通量没有显著影响,这可能与盐沼湿地的水盐运移有关。降雨量、降雨时间及其交互作用均对土壤CH₄通量没有显著影响。降雨时间和降雨量对CH₄/CO₂比率均没有显著影响,但是相关分析表明随着土壤含水量和盐分的升高,CH₄/CO₂比率呈升高趋势。随着降雨量的增加,土壤含水量和土壤盐分都显著增加,且两因素呈现显著的正相关关系。因此,未来该地区降雨体系改变将可能通过调控土壤水盐运移等条件对该滨海湿地土壤碳矿化和碳汇功能产生深远影响。