台湾海峡西北部平潭岛海域表层沉积物中底栖有孔虫分布及其环境控制因素

对台湾海峡西北部平潭岛海域337个站位表层沉积物中底栖有孔虫进行分析鉴定,结果表明底栖有孔虫丰度、分异度变化较大,所出现的属种类型以玻璃质壳体为主,其次为瓷质壳,胶结壳最少。底栖有孔虫分布受水深、盐度、底质类型、底流和沿岸上升流等因素共同影响。应用‘PAST’软件的因子分析结果表明,该海域底栖有孔虫可划分为四个组合:组合Ⅰ(Hanzawaia-Pseudorotalia-Bolivina)主要分布于水深大于20m的深水区,受水深和底流影响明显;组合Ⅱ(Ammonia beccarii-Elphidiumspp.)主要分布于近岸浅水环境;组合Ⅲ(Quinqueloculina-Ammonia annectens-Spiroloculina)主要分布于海湾内高盐度区,推测受到沿岸上升流影响;组合Ⅳ(Elphidium advenum-Ammonia annectens)分布于组合Ⅰ与组合Ⅲ之间的局部区域,可能受浙闽沿岸流影响较强。     

大陆性海岛野生植物功能性状特征及其演变趋势——以平潭岛为例

探讨海岛植物功能性状的演变机制,对福州市平潭岛和福州国家森林公园的野生植物功能性状进行了比较。结果表明,平潭岛和公园植物的共有科占总科数的63%,共有种占总种数的19%。海岛植物为适应强风、干旱、贫瘠的环境,以草本植物为主,占65.75%。海岛植物的叶级明显小于大陆植物,叶被毛植物占62.39%,并呈木质化和肉质化特征。海岛植物的繁殖能力提高,海岛植物花期长于大陆,以r-繁殖策略为主。海岛植物的传播能力提高,颖果和瘦果比例高于大陆植物,而核果和浆果比例相反;微型果为79.20%,以风力和蚁类传播为主。总体而言,大陆性海岛与大陆野生植物具有相同起源,海岛植物为适应脆弱的生态环境,其适应-繁殖-传播相关的功能性状发生演变,呈现出适应能力增强、繁殖和传播能力提高的特点。     

基于移动窗口法的海岛型城市景观破碎化及其驱动机制分析——以福建省平潭岛为例

海岛型城市景观破碎化时空演变规律分析, 可以为海岛景观管理及生态城市建设提供科学依据。利用平潭岛2000、2009和2015年3期Landsat ETM+和SPOT_遥感影像数据及社会经济数据, 基于ArcGIS10.2和Fragstats3.4软件, 采用移动窗口法、转移矩阵、主成分分析等对平潭岛景观破碎化及其驱动机制进行研究。结果表明: (1)耕地和林地是平潭岛的景观基质, 各地类之间变化主要表现为居住地和工矿交通用地的空间扩张。(2)15年间平潭岛景观破碎化的空间分布主要体现在中心商务区、科教文化区、海坛湾及坛南湾附近; 在不同地类尺度上, 工矿交通用地的斑块数和景观形状指数差值最大,最大斑块指数和聚集度指数最大的是居住地; 在不同乡镇尺度上, 中楼乡的斑块数和斑块密度差值最大, 最大斑块指数负向差值最大的是幸福洋。(3)政策因素是平潭岛景观破碎化的根本原因; 社会经济活动则对各景观类型变化产生直接影响。     

平潭岛海岸三种典型沙生植物非结构性碳水化合物含量特征研究

非结构性碳水化合物(non-structural carbonhydrate,NSC)作为光合作用的主要产物,其含量多少可反映植物整体的碳收支平衡关系及对外界环境胁迫的适应策略。该研究采用改进的苯酚-浓硫酸法对福建省平潭岛海岸处于生长旺盛期的3种典型沙生植物木麻黄、单叶蔓荆和老鼠艻茎叶的NSC及其组分含量进行测定。结果表明:(1)单叶蔓荆叶片、茎干可溶性糖含量均最大,分别为(137.83±3.75)、(90.74±2.65)mg·g~(-1),老鼠艻叶片、茎干淀粉含量均最大,分别为(105.41±2.49)、(120.48±7.67) mg·g~(-1),二者茎叶NSC含量均大于木麻黄,且全部达到显著水平(P0.05)。(2)沙堆表面老鼠艻叶片NSC及组分含量从雏形、发育到稳定阶段变化不明显,但茎干NSC及组分含量在雏形阶段沙堆表面显著大于其他两个演替阶段(P0.05),且依次呈现下降趋势。(3)从幼龄林、中龄林到成龄林阶段,木麻黄NSC含量呈现先上升后下降趋势,其中成龄林叶片可溶性糖、淀粉和NSC含量、茎干可溶性糖和NSC含量均显著低于其他两个生长阶段(P0.05)。(4)不同沙生植物对环境胁迫的适应策略各异,海岸沙丘表面植被恢复应充分考虑物种特性及其更新。     

福建平潭岛种子植物区系地理及外来植物对其影响

通过对平潭岛种子植物区系的调查,初步统计出平潭岛共有种子植物127科369属541种,其中,原生植物330种,隶属于91科234属,外来植物211种,隶属于79科160属。与邻近大陆区域、东南沿海岛屿的比较和聚类分析结果表明,平潭岛种子植物区系及地理分布类型具有以下特点:(1)较大陆地区原生种子植物,平潭岛植物种类相对贫乏,单种科数量多,优势科少。与大陆植物种类相似性小,平潭岛原生种子植物区系成分(种和属)与鹫峰山有最高的相似性,与虎伯寮区系的属区系分布类型关系最近。平潭岛种子植物区系成分(种和属)与上海崇明岛有最高的相似性,而平潭岛大金山岛区系的属区系分布类型关系最近;(2)127科种子植物可划分为12个类型和7个变型,369属种子植物可划分为14个类型和12个变型,以热带成分为主,温带成分其次,缺乏起源古老的区系成分;(3)平潭岛原生种子植物与大陆地区的植物种类相似性相对较低,具有典型的海滨特色海岛乡土植物;(4)外来植物与平潭岛种子植物区系成分及科属的分布区类型具有极显著相关(P0.01),并对原生种子植物的分布区类型构成有较大的影响。     

平潭岛典型海岸草丛沙堆植物群落水势日变化特征及其影响因素

水势是反映植物受到环境胁迫的重要指标之一,可用来确定其受胁迫的程度和适应能力大小。以福建省平潭岛海岸典型沙生植物老鼠艻(Spinifex littoreus)形成的草丛沙堆为研究对象,选取晴朗无云的天气,采用PSYPRO水势测量系统对其植物叶、茎水势及其所形成的沙堆土壤水势进行测定,同时采用HUMIPORT10手持式温湿度计对当日的气象要素进行同步观测。结果表明:(1)老鼠艻的叶水势呈现出与早晚高午间低相反的反梯度现象,叶、茎水势的日变化均表现为"M"型变化趋势,除18:00后,其它时间均表现为叶片水势下降、茎干水势上升,并且发现叶、茎水势的变化趋势存在位相后移现象;(2)老鼠艻的叶、茎水势在10:00时差异达到最大的0.65MPa,且茎水势高于叶水势,在14:00左右,植物茎水势出现低于叶水势的反常现象,在18:00时叶、茎水势趋于相同;(3)除表层30cm外,其它层土壤水势日变化特征总体表现为从早晨开始下降,14:00达到最低,但总体变化不明显;(4)随着深度增加,草丛沙堆土壤水势呈现为依次增加的趋势,但80cm以下土壤水势变化不显著(P0.1);(5)叶水势与大气水势具有较好的相关性,且变化显著(P0.1),与茎水势及浅层土壤水势有一定相关性,但变化不显著(P0.1),与50cm以下土壤水势均无相关性。     

样品预处理方法对海岸典型沙生植物非结构性碳水化合物含量测定的影响

量化植物非结构性碳水化合物(non-structural carbohydrate, NSC)含量对研究其生长和适应策略具有重要意义,但其预处理方法多样,导致不同研究结果之间的可比性较差。该研究以华南海岸典型沙生植物木麻黄、老鼠艻、海马齿和厚藤为例,采用苯酚-浓硫酸法,分析是否去皮和过筛目数大小对其NSC及组分含量测定的影响。结果表明:(1)不同龄级木麻黄样品去皮后提取的NSC、可溶性糖和淀粉含量均出现下降趋势,与对照相比,幼龄林和中龄林样品可溶性糖含量下降达到显著水平(P<0.05),而淀粉含量差异不显著,成龄林样品NSC及其组分含量差异均不显著。龄级越小,去皮预处理对树木NSC及其组分提取影响越大,尤其以可溶性糖影响最为明显,建议乔木处理时统一保留树皮。(2)不同沙生植物枝(茎)样品提取的NSC及其组分含量随过筛目数增大总体呈增加趋势,且木麻黄和老鼠艻枝(茎)过筛100目相对18目提取的NSC含量均达到显著水平(P<0.05),而叶(同化枝)样品除老鼠艻外均变化不显著。(3)沙生植物器官机械组织含量越高,不同过筛目数提取的NSC及其组分含量差异越大,综合考虑样品获取难度及NSC含量的测定精度,建议所有沙生植物枝叶样品均过100目筛。     

海岛森林不同演替阶段土壤和植物的碳、氮、磷化学计量特征

该研究采用空间代替时间的方法,对福建省东部海域的平潭岛林区不同演替阶段群落(灌草丛、针叶林、针阔混交林、常绿阔叶林)的土壤和植物的C、N、P含量进行测定,分析不同演替阶段土壤和植物的C、N、P及生态化学计量特征的变化规律,并探讨植物与土壤养分之间的相互关系。结果表明:(1)由于土壤C、N、P的来源不同,导致土壤有机碳(SOC)和全氮(STN)含量随着演替进行逐渐增加,土壤全磷(STP)含量呈先下降后上升的趋势;土壤C∶N随演替进行呈增加趋势,土壤C∶P和N∶P呈先升高后下降的趋势。(2)植物叶片碳(LC)含量随着演替进行呈先升高后下降的趋势,叶片氮(LN)和磷(LP)含量呈先下降后升高的趋势,反映了各演替阶段植物采取不同的生态适应性;植物叶片C∶N和C∶P随演替进行呈先升高后下降的趋势,植物叶片N∶P呈逐渐增加的趋势。(3)相关分析表明,土壤SOC与STN呈显著正相关关系,表明土壤C、N元素有较强的耦合关系;植物LN与LP呈显著正相关关系,共同反映植物的光合作用;植物叶片LP与土壤STP呈显著正相关关系,且植物叶片N∶P在各演替阶段均大于16,说明平潭岛植物生长主要受到土壤P限制。     

海岛城市化过程中的生态安全动态评价与驱动力分析——以平潭岛为例

随着海岛城市化进程的不断加速,海岛的开发建设与生态安全的矛盾日益突出,客观评价平潭岛开发建设中生态状况的动态变化及驱动力分析,对促进平潭岛社会经济与生态环境的协调发展具有重大意义。选取平潭岛2001年作为生态安全状况评价对比基准年份,另选取2005—2015年的自然与社会经济指标数据构建了平潭岛生态安全评价DPSIR评价指标体系。采用综合指数法发现驱动力因子、影响因子在评价年份中动态变化较为平稳;压力因子、状态因子动态变化趋势较为相似,响应因子在2009年设立综合试验区之前动态变化较为平稳,但是2009—2012年波动最为明显。响应因子、压力因子、状态因子对生态安全指数产生重大影响,其中响应因子是关键因子,对生态安全指数有决定性影响。平潭岛的生态安全状态总体呈上升趋势,2001年、2005—2009年生态安全状况总体上较为平稳,而设立综合实验区以来的2009—2011年期间生态安全指数上升幅度最为明显,尤其是从2011年开始,生态安全指数达到0.7612,生态安全状况由2010年的临界进入了良好,后续2012—2015年呈现略微下降的平稳状态。进行相关因子分析发现状态指数、驱动力指数、响应指数与安全总指数的相关系数较高并且响应指数大于压力指数相关系数;通过主成分分析与通径分析发现2011年与2015年的主成分综合得分最高,分别为1.5277与1.1974,响应因子对平潭岛生态安全状况起到决定作用,其中交通运输投资比率、卫生社会保障投资比率、公共设施投资比率对平潭岛生态安全状况产生直接与间接的影响较大。研究可以丰富海岛环境评估的实证案例与相关理论体系,同时为国内海岛城市化进程的生态安全评估提供借鉴。     

基于BP神经网络模型的平潭岛植被景观模拟

以GIS为技术平台,利用Matlab7.0,选用2km×2km网格图对平潭岛植被景观进行切割,得到50个样方数据,其中,44个用于模型训练,6个用于模型检验,在此基础上,选取分维数、Shannon多样性指数、蔓延度指数作为模型输出数据,选取居民点个数、风速和距海边距离作为影响因素,建立平潭岛植被景观的BP神经网络模型,并进行误差检验.结果表明:影响平潭岛植被景观空间格局和植被多样性状况的主要因素为风速、距海岸距离,人为因素对研究区植被景观的空间连接程度造成较大影响.BP神经网络模型对研究区植被景观与环境及人为影响因子之间关系的拟合与实际情况基本吻合,平均误差为7.4%,最小误差仅0.2%,模型模拟误差较小,拟合度较高,可用于对研究区植被景观的定量预测模拟.