江苏海岸带陆生盐土植物矿质元素含量的特点及生物循环

陆生盐土植物在生长过程中吸收积累了大量的Cl和Na;从海向陆随着土壤和植被的生态演替,植物中Cl和Na的浓度逐渐降低;N与Cl、Na有相似的水平分布规律;植物种类是影响元素吸收积累的主要因素。在盐地碱蓬中N、P、K、Ca、Mg、Na、Cl、Mn和Zn的含量均是生长前期较高,随着其生长老化逐渐降低,大穗结缕草、白茅与盐地碱蓬相比,Ca的含量前期低后期高,Na、Mn、Cu和Zn的季节变化不明显。参加盐地碱蓬系统生物循环的元素中,Cl和Na的比例最大,在大穗结缕草和白茅生态系统中比例较小;由于白茅被收割利用,一些元素从此生态系统中流失。     

底栖生物影响下的潮滩微地貌演化数值模拟

潮滩是海岸带湿地的主要类型之一,其中分布的底栖生物对生态环境具有重要的调节作用。潮滩底栖微藻、泥沙与水动力之间存在相互作用,影响潮滩微地貌形态,明晰底栖生物对潮滩微地貌的演化机制至关重要。以黄河三角洲潮滩湿地为研究区,通过构建潮滩微地貌动力模型,探究底栖生物对微地貌格局演化的作用机制,分析底栖生物对微地貌系统稳定性的影响。结果表明(1)底栖微藻生长与泥沙扩散、水流再分配过程交互作用驱动下,潮滩上可形成底栖微藻覆盖的高丘与积水洼地交替分布的规则性微地貌斑图;(2)微地貌斑图的形成提高了潮滩生态系统初级生产力和泥沙淤积高度;(3)底栖微藻与泥沙、水流的交互作用使得潮滩微地貌系统对侵蚀扰动呈现非线性响应行为,系统存在临界点,且在一定侵蚀率范围内存在双稳态;(4)黄河口泥螺入侵使得微地貌系统抵抗侵蚀扰动能力减小,且系统稳定性随泥螺生物量的增加而降低。     

盐土生古菌属（Haloterrigena）分类研究进展

盐土生古菌属(Haloterrigena)是一类生长在含有1.7～5.5 mol/L NaCl、17～60℃温度范围内的极端嗜盐古菌。自该属1999年被建立以来,目前已有10个种被有效发表。但是在基于16S rRNA或rpoB'基因的系统进化树上,盐土生古菌属物种常与碱线菌属(Natrinema)和嗜盐碱红菌属(Natronorubrum)的成员交叉聚类在一起;而且盐土生古菌属内各成员间的特征也不尽相同,如多数盐土生古菌属菌株生长pH范围6.0～9.0,最适pH 7.0～7.5,然而大庆盐土生古菌(Haloterrigena daqingensis)为该属的唯一嗜碱成员,生长pH在8.0～10.5,最适为pH 10.0;在化学分类特征方面,该属的多数菌株含有糖脂类型为双硫化二糖基二醚(disulfated diglycosyl diether,S2-DGD-1),然而伊斯帕尼亚盐土生古菌(Haloterrigena hispanica)菌株FP1含有S-DGD硫酸化二糖基二醚(sulfated diglycosyl diether)。鉴于该属存在的这些特殊特征,以及与碱线菌属和嗜盐碱红菌属在系统进化上的特殊关系,结合前期发表的该属的新种和相关文献资料,系统综述了盐土生古菌属的建立、分类学特征、生态分布、基因组信息等方面的研究进展,以期为盐土生古菌属已知种分类地位的确定、该属其他新分离菌株的分类鉴定、功能基因资源的挖掘与开发提供借鉴。     

小溪自然保护区非盐环境土壤中嗜盐和耐盐菌多样性

【目的】研究湖南小溪国家级自然保护区普通非盐环境(ordinary non-saline environment)土壤样品中可培养嗜盐及耐盐细菌(含放线菌)多样性。【方法】采用纯培养法和基于16S rRNA基因序列的系统发育分析对样品中嗜盐及耐盐细菌多样性进行研究。【结果】用补充5%-20%(w/v)NaCl的MA、ISP2、ISP5、NA和HAA培养基从土壤样品中分离到114株细菌,其中8株为中度嗜盐菌,19株为轻度嗜盐菌,87株为耐盐菌。根据形态观察和部分生理生化实验结果去冗余,选取61个代表性菌株进行基于16S rRNA基因序列的系统发育多样性分析。结果表明,这些菌株属于细菌域(Bacteria)的3个大的系统发育类群(门;phylum)(Actinobacteria,Firmicutes,Proteobacteria)的16个科、18个属,代表了41个物种。多数菌株属于Firmicutes门(38株,62.3%)和Actinobacteria门(18株,29.5%)。大多数菌株与其系统发育关系最密切的已知物种的典型菌株之间存在一定的遗传差异(16S rRNA基因序列相似性为96.9%-99.8%),其中有7个菌株(JSM070026,JSM081004,JSM081006,JSM081008,JSM083058,JSM083085,JSM084035)代表7个潜在新种(potential novel species)。【结论】研究结果表明,湖南小溪国家级自然保护区普通非盐环境土壤中存在较为丰富的可培养嗜盐及耐盐细菌多样性,并且潜藏着较多新的微生物类群(物种)。     

种植条件下海滨盐土理化性状与生物学特征

以苏北海滨盐土种植实验区7个不同特征的地块为对象,研究了海滨盐土基本理化性状及其生物学特征的季节变化,以及其与植物种植和植被条件的关系.结果表明:海滨盐土的土壤性状随种莓年限和植被状况的不同有较大的变异性,种植耐盐植物地块平均土壤电导率(0.95 dS·m-1)低于自然植被地块(2.77 dS·m-1),但部分地块电导率水平较种植前有所升高;土壤肥力普遍较低,水解性氮含量平均低于50 mg·kg-1,有效磷含量(除施肥地块)平均低于3 mg·kg-1,有机质含量低于1%,种植耐盐植物地块因施肥而有所改善.土壤电导率和养分水平是影响盐土植被生长与分布的主要因素,前者尤为关键;土壤氮磷含量与微生物数量密切相关.不同植被和干扰状况下土壤性状的季节变化差异明显,植被盖度高、人为干扰少的土壤环境相对稳定,反之则波动剧烈.     

长江口潮沟大型底栖动物群落的初步研究

通过对长江口崇明东滩潮沟系统与大型底栖无脊椎动物进行取样调查 ,研究了潮沟不同生境的底栖动物群落及其多样性 ,分析了潮沟生境异质性与底栖动物群落的关系。研究发现 :①潮沟剖面中出现明显的动物群落分带现象 ,从潮沟底、潮沟边滩到草滩 ,底栖动物种类、生活型组成和生活类群比例反映了河口潮滩潮沟底栖动物生态系列 ;②密度和生物量的分布皆为潮沟边滩 >草滩 >潮沟底 ,但密度与生物量的面上群 /面下群值格局却有不同 ,说明了密度和生物量的优势生活型和生活类群随潮沟生境的差异而变化 ;③潮沟系统 3种生境的多样性指数D ,H′和J值均为草滩 >潮沟边滩 >潮沟底 ,是潮沟系统生境结构分化的结果。潮沟底和潮沟边滩等特殊生境的存在 ,提高了淤泥质河口潮滩的生境异质性 ,说明了潮沟系统在维持河口生态系统底栖动物物种多样性中的重要作用。     

外源氮输入对黄河口新生湿地植物-土壤系统硫分布特征的影响

选择黄河口北部滨岸高潮滩的碱蓬湿地为研究对象,基于野外原位氮(N)输入模拟试验,研究了不同氮输入梯度下(N0,无氮输入;N1,低氮输入,9.0 gN m~(-2)a~(-1);N2,中氮输入,12.0 gN m~(-2)a~(-1);N3,高氮输入,18.0 gN m~(-2)a~(-1))碱蓬湿地植物-土壤系统全硫(TS)分布特征的差异。结果表明,外源N输入明显改变了湿地土壤TS含量的分布状况。随着N输入量的增加,除表层TS含量变化不明显外,其他土层均呈增加趋势。不同氮输入处理下植物各器官的TS含量整体均表现为叶茎根,叶是硫的主要累积器官。尽管氮输入处理并未改变植被的硫分配格局以及其地上与地下之间的硫养分供给关系,但其为适应不同养分环境可进行自身生长特性及养分分配的调整,且这种调整在N2处理下表现的尤为明显。随氮输入量的增加,不同氮处理下植物-土壤系统的S储量整体呈增加趋势,但土壤S储量的增幅远低于植物亚系统S储量的增幅以及N供给的增幅,说明N、S之间的养分供给存在不同步性。研究发现,未来黄河口N养分负荷增加情况下,碱蓬湿地植物-土壤系统的S生物循环速率不但可能会加速,而且N、S养分之间也可能形成一个正反馈机制,并将有利于维持新生湿地的稳定与健康。     

黄河口岸线变迁对潮滩盐沼景观格局变化的影响

基于2001、2005和2010年3期TM遥感影像,运用GIS技术,分析了黄河三角洲不同区士或(Ⅰ区,刁口段;Ⅱ区,东营港及临近岸段;Ⅲ区,河口段;Ⅳ区,南部莱州湾岸段)潮滩盐沼的景观演变与海岸线变迁的动因关系。结果表明,岸线变迁直接决定了潮滩盐沼面积的增长或缩减,但其在不同区域的影响程度差异较大。2001-2010年,Ⅰ区由于1976年以后刁口流路废弃、水沙输入量锐减导致其岸线持续蚀退,潮滩面积锐减明显(减少57.64 km~2,减少率25.94%);Ⅲ区由于1976年以后黄河由清水沟或清8汉入海,河口区域的持续淤积状态使得岸线持续增长,潮滩面积增加显著(增加66.17 km~2,增长率17.39%);而Ⅱ区由于海堤修建及港口建设等人类活动影响,岸线基本处于稳定状态,潮滩面积变化不大,Ⅳ区潮滩面积持续增加。不同区域潮滩盐沼景观格局随距海远近均呈明显带状分布,依次为芦苇盐沼、碱蓬-柽柳-芦苇盐沼、碱蓬盐沼和光滩。2001-2010年,不同景观类型之间存在明显转移,光滩、碱蓬盐沼和芦苇盐沼的面积持续减少(分别减少6.02、18.39和99.20 km~2,减少率为4.61%、12.86%和50.11%),碱蓬-柽柳-芦苇盐沼的面积整体呈增加趋势(增加35.50 km~2,增长率为24.99%)。研究发现,不同区域的景观类型均随岸线的淤积或蚀退而发生向海或向陆的演替,岸线变迁是影响不同区域潮滩盐沼景观格局的决定因素,而黄河调水调沙工程的长期实施对于近年来河口段岸线的变迁以及盐沼植被景观类型的演变具有深刻影响。     

上海市潮滩湿地大型底栖动物的空间分布格局

通过对上海市6个典型潮滩湿地（崇明东滩、崇明北滩、九段沙、青草沙、南汇边滩和杭州湾北岸）的调查,共记录到大型底栖动物112种,甲壳动物、软体动物和环节动物分别占总物种数的51．8％、22．3％和18．8％。6个潮滩湿地中大型底栖动物生物量的空间分布呈现一致的规律,即高潮区〉中潮区〉低潮区;在生物量构成中,甲壳动物是最为重要的类群,其总体平均相对贡献率在51％～97％之间,软体动物的总体平均相对贡献率在2％～48％之间。大型底栖动物密度的空间分布在地点间存在较大差异,在崇明东滩、九段沙和杭州湾北岸湿地中,软体动物在数量上占优势;而在崇明北滩、青草沙和南汇边滩,甲壳动物却是优势类群。与20世纪80和90年代的调查资料相比,近20多年来上海市潮滩湿地中大型底栖动物生物量明显增加,但群落结构发生了根本改变,优势类群由个体较小的软体动物转变为平均体重较大的甲壳动物,这主要与人类活动（过度采捕、环境污染和生物促淤等因素）的强度干扰有关,也反映上海市潮滩湿地的环境质量和生态功能正在逐步下降。     

酸性硫酸盐土中铝的形态

采用连续分级提取方法 ,把酸性硫酸盐土中可提取的非晶体态铝区分为交换态铝 (ExAl)、吸附态无机羟基铝 (HyAl)、有机配合铝 (OrAl)、氧化铁结合铝 (DCBAl)、层间铝 (InAl)和非晶体态铝硅酸盐 (NcAl) ,其平均值分别为 1.79、2 .5 1、4.17、4.14、4.31和 18.6 6g·kg-1Al2 O3.实际酸性硫酸盐土中NcAl>OrAl >InAl >DCBAl>ExAl>HyAl,潜在酸性硫酸盐土NcAl >InAl >DCBAl >HyAl >OrAl >ExAl.可提取Al总量平均为 35 .5 7Al2 O3g·kg-1,占全Al 2 5 .0 4% .其显著特征是活性铝ExAl、HyAl和OrAl的含量较高 .每一种Al形态的结构组成与酸性硫酸盐土相应性质和生态特性密切相关 .酸化的ASS的强酸环境导致Al的过量游离 ,并转化为活度较大的活性Al,从而产生Al毒