洞庭湖湿地土壤环境及其对退田还湖方式的响应

土壤物理、化学和生物学特性是构成土壤环境的主要组分,综合影响湿地生态系统的调蓄功能和演替恢复。本文以农田（水田和旱地）和自然湿地系统（苔草地和芦苇地）为对照,以3种退田还湖生态系统（种植杨树、芦苇和自然恢复）为研究对象,采用主成分和聚类分析,探索湿地土壤总体环境与生态系统演替过程的相关性。研究结果表明,土壤总体环境与生态系统恢复有很好的一致性。退田还湖为自然水域后,土壤环境的恢复接近于自然湿地系统,在3种退田还湖方式中恢复最好;杨树林地对土壤环境的恢复效果优于人工芦苇地,在一定程度上对湿地土壤环境有所改善,特别是对土壤有机质积累、土壤粘粒形成等过程的改善,但是其土壤环境与苔草等自然湿地发育的土壤仍然有较大差异;因子重要性分析表明水文情势是控制湿地土壤环境恢复的决定性因素,其次是人类干扰强度和方式。     

不同水位时期东洞庭湖湿地土壤微生物生物量碳氮和酶活性变化

为从土壤微生物的角度分析东洞庭湖不同植被类型湿地土壤质量状况,本研究选取了苔草、芦苇和柳树3种典型植被类型为对象,在平水期、丰水期和枯水期对其土壤微生物生物量碳(MBC)、氮(MBN)和酶活性进行监测,并分析其主要影响因子。结果表明: 1)3个水位时期,各植被类型湿地土壤MBC、MBN、蔗糖酶和纤维素酶活性(枯水期纤维素酶除外)均表现为0～10 cm高于10～20 cm,而土壤过氧化氢酶活性则相反。2)各植被类型湿地0～20 cm土层土壤MBC、MBN和MBC/TOC(总有机碳)、MBN/TN(总氮)皆以丰水期最低。3)各植被类型湿地0～20 cm土层土壤蔗糖酶活性峰值均出现在枯水期,而纤维素酶活性峰值出现在平水期,过氧化氢酶活性季节性波动较小,以丰水期稍高。4)不同植被类型间比较:平水期和丰水期,芦苇湿地土壤蔗糖酶活性显著高于其他植被类型,而其土壤纤维素酶活性最低,枯水期不同湿地间两种酶活性差异不显著。土壤过氧化氢酶活性在平水期以苔草湿地最高,枯水期以柳树湿地最高,丰水期以芦苇湿地最低。5)相关性分析表明,土壤MBC、MBN和蔗糖酶与TOC、TN、总磷(TP)呈显著正相关,而与pH值呈显著负相关。土壤纤维素酶和过氧化氢酶与TOC、TN、TP呈显著负相关,与pH值呈显著正相关。表明季节性水位波动影响土壤C、N、P和pH值,并对土壤微生物生物量碳、氮和酶活性产生显著影响,使其呈现明显的季节性变化特征。     

洞庭湖黄颡鱼生物学特性

20 0 0年 3～ 5月 ,收集洞庭湖黄颡鱼 1 5 5尾 ,对其生物学特性进行研究。结果表明 ,黄颡鱼鳍式为D Ⅱ ,2～ 6,A 1 9～ 2 2 ,主要以虾、小型底栖鱼类、软体动物为食。体重 (W :g)与体长 (L :cm)关系为 :W =7 9861× 1 0 -2 L2 4471;体长生长方程为Lt=2 3 0 482 [1 -e-0 592 8(t+ 0 13 54) ];体重生长方程为 :Wt=3 68 3 90 9[1 -e-0 592 8(t+ 0 13 54) ]3 。生长速度以 1～ 2龄最快 ,以后逐步减慢 ,绝对繁殖力为 1 3 45～ 72 0 8粒 ,相对繁殖力为 48～ 78 3粒 g。繁殖力系数F =1 1 5 4977L1 453 9;性成熟年龄为 1 + 龄 ,自然性成熟雌鱼W =3 0 67g,L =1 0 2 9cm ,黄颡鱼人工养殖宜用 2年生产周期。     

环境因子对东洞庭湖优势冬季水鸟分布的影响

东洞庭湖国家级自然保护区是我国乃至全球湿地水鸟的重要越冬栖息地,研究水鸟群落与环境因子之间的关系,对修复鸟类栖息地具有重要意义.2010和2011年冬季分别对东洞庭湖湿地冬季水鸟进行调查,采用典范对应分析(CCA)分析环境因子与优势水鸟分布的关系,采用偏CCA评估各环境因子的影响强度.结果表明:到道路距离、到居民距离、斑块密度、植被类型数、水面面积和苔草面积对东洞庭湖冬季水鸟分布具有显著影响(P＜0.05),其影响强度为苔草面积＞斑块密度＞到居民距离＞植被类型数＞水面面积＞到道路距离,苔草面积和斑块密度对水鸟分布的影响达极显著水平(P＜0.01),是影响东洞庭湖湿地冬季水鸟的主要环境因子;景观多样性和芦苇面积对水鸟分布的影响未达到显著水平(P＞0.05).回归分析结果显示,环境因子对不同水鸟丰富度的影响不同,白琵鹭、罗纹鸭和黑腹滨鹬丰富度随苔草面积增大而减小,随斑块密度增大而增大;豆雁、白额雁、小白额雁和绿翅鸭丰富度随苔草面积增大而增大,随斑块密度增大而减小.东洞庭湖冬季水鸟分布是由以苔草面积、斑块密度为主的多环境因子综合作用的结果.     

城乡建设用地关联对生态系统服务的影响——以洞庭湖地区为例

城乡建设用地数量及相互联系的变化是空间要素及结构演化的重要方面,深刻影响着生态环境质量和生态系统服务水平,研究城乡建设用地关联对生态系统服务的影响对国土空间高质量发展具有重要意义。以洞庭湖地区为研究对象,从土地利用关联视角出发,运用引力模型、InVEST模型、面板数据模型等方法,定量研究了城乡建设用地关联对生态系统服务的影响。结果表明：（1）洞庭湖地区城镇建设用地规模呈现上升趋势,农村居民点用地规模呈现下降趋势;（2）城乡建设用地关联强度呈不断增强趋势,且强关联网格以建成区为核心向周边扩展,低关联网格分布于远离建成区的地方;（3）生境质量和碳储量呈现下降趋势,食物供给则呈现上升趋势,各项生态系统服务价值具有显著的空间异质性;（4）城乡建设用地关联强度对生态系统服务具有负向影响,人口密度、GDP密度、夜间灯光、道路网络对生态系统服务也呈现负向影响,归一化差异植被指数与生态系统服务之间则存在显著的正相关。研究结果有助于了解关联视角下城乡建设用地对生态系统服务的影响机制,可以为制定合理的城乡空间发展战略提供科学依据。     

湖南东洞庭湖湿地夏季鸟类及多样性分析

东洞庭湖湿地夏季调查中共发现鸟类63种,隶属于13目28科,多样性指数为2.4940,均匀性指数为0.2762.将物种数、多样性指数、均匀性指数作为基数,运用欧氏和最短距离法进行了聚类分析,结果显示夏季树林灌丛和居民区生境鸟类群落结构十分相似.     

东洞庭湖丁字堤苔草群落特征及其影响因子

近20年来,洞庭湖湿地的湖草面积大幅度减少,退化严重.为寻求湖草的恢复途径,本文以位于洞庭湖丁字堤的短尖苔草为对象,依高程差划分成7条样带,调查了63个样方的植被特征(株高、盖度、密度、生物量、多样性指数)和土壤理化特征(土壤有机碳、全氮、全磷、土壤容重、土壤含水量).结果表明: 除多样性指数先下降后升高外,其余生物学指标均随高程增加呈现倒“U”型分布,即靠近水域(低海拔区)和堤岸(高海拔区)的苔草长势较差,而位于中间的苔草长势较好;土壤容重随高程增加而增加,土壤含水量的变化则相反,土壤有机碳和全氮含量均呈中海拔区高、低和高海拔区低的分布规律.主成分分析表明,影响苔草生物量的关键因子依次为土壤有机碳含量、氮含量、含水量和土壤容重.可见,提高土壤肥力和保持适当的土壤含水量可能是短尖苔草恢复的有效途径.     

三峡工程运行后对洞庭湖湿地的影响

长江三峡工程建成运行后,其下游第一个大型通江湖泊——洞庭湖的水文、水质以及湿地环境等均发生了很大变化。三峡工程已经开始影响到洞庭湖的泥沙淤积、水位波动、水质以及植被演替等。以三峡水库调度运行方案、河湖交互作用和洞庭湖湿地植被分布格局为基础,从长江三峡工程对洞庭湖水文、水质以及湿地植被演替等方面综述了三峡工程对洞庭湖湿地的综合影响。三峡工程减缓了长江输入洞庭湖泥沙的淤积速率,对短期内增加洞庭湖区调蓄空间、延长洞庭湖寿命有利。总体上减少了洞庭湖上游的来水量,改变了洞庭湖原来的水位/量变化规律。给洞庭湖水环境质量造成了直接或间接的影响,对其水质改变尚存一定争议,但至少在局部地区加剧了污染。水位变化和泥沙淤积趋缓协同改变了洞庭湖湿地原有植被演替方式,改以慢速方式演替,即群落演替的主要模式为:水生植物—虉草或苔草—芦苇—木本植物。展望了今后的研究趋势与方向,为三峡工程与洞庭湖关系的进一步研究提供参考。     

不同高程短尖苔草对水位变化的生长及繁殖响应

在淡水湿地生态系统中,水位通常是制约植被生长和繁殖动态的关键因素,进而对物种组成、群落演替和植被分布格局产生决定性影响。无性繁殖是洞庭湖湿地克隆植物适应环境胁迫的重要策略之一,以洞庭湖湿地典型克隆植物-短尖苔草(Carex brevicuspis C.B.Clarke)为对象,研究了不同分布高程(23.7 m和25.8 m)的植物对水位变化(0 cm,-15 cm,-30 cm)的生长和繁殖特征响应。结果表明:水位变化对不同分布高程分布短尖苔草的生长和克隆繁殖特征均产生显著影响(P0.05)。对高程区的短尖苔草而言,克隆繁殖特征如分株数、分株总生物量、芽数和芽生物量随水位的降低而增加,而对生长特征(株高及总生物量)无显著影响(P0.05),表明适当干旱有利于高程区苔草的克隆繁殖。对于低程区分布短尖苔草而言,水位变化对其生长特征有显著影响(P0.05),如株高和总生物量随着水位的降低而增加;分株数和总芽生物量等克隆繁殖特征则随水位的降低而减少,而水位对低程区短尖苔草的分株总生物量和总芽数影响不显著(P0.05)。因此,短尖苔草的克隆繁殖特征除受到水位的影响外,还受其分布高程的影响。可见,同一种短尖苔草因长期适应于不同生境而对相同的环境胁迫表现出了不同的生长繁殖策略,     

东洞庭湖浮游藻类群落的结构特征及物种多样性分析

2013~2014年对东洞庭湖浮游藻类种类组成和种群密度进行了取样调查,对其物种多样性和群落结构的时间和空间变化进行了分析。结果如下:1)共鉴定出该水域浮游藻类8门65属159种(含变种和变型),较前人有所增加,其中硅藻种类数量增幅较大;2)浮游藻类的平均密度为每升6.14×10~4个,平均生物量为0.20 mg/L,平均密度和生物量调查结果较前人均偏小;3)优势种主要有变异直链藻(Melosira varians)、颗粒直链藻(Melosira granulata)、啮蚀隐藻(Cryptomonas erosa)等16种,具有明显的季节变化;4)Shannon-Weiner多样性指数总平均值为4.11;Margalef丰富度指数总平均值为5.58;在季节变化上呈现出一致的趋势,均为3月11月6月9月,枯水期的物种多样性高于丰水期。Pielou均匀度指数总平均值为0.63。各采样点相比,八仙桥和扁山的多样性指数较小,荆江口最大;5)位于东洞庭湖东侧各采样点群落结构较为相似,与位于西侧和新墙河的样点差异较大;冬春季节的群落结构与夏秋季节存在一定差异。