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。     

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。     

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。     

王港潮滩重金属Pb、Zn和Cu的积累特征

对15a来王港潮滩重金属积累规律和污染状况进行了研究,第1次测到了王港地区210Pb的本底值为1.16dpm/g,校正了前人对王港地区沉积速率的研究。尝试性地把分形理论引入到环境压力的定量研究中。研究表明,王港潮滩现代平均沉积速率为4.13cm/a;从重金属相关性分析得出:王港潮滩Fe、Zn与Li相关系数非常显著,归一化后,Cu、Zn的归一化值在15a内相对稳定,其中Cu的波动范围在0.4～2之间,Zn在1.5～2.6之间狭小的范围内波动。分形回归分析结果表明,王港潮滩重金属Cu、Zn归一化值的信息维数高,系统的结构松散,自组织程度低。Cu的分维值范围在5～6.5,平均值为5.8085,Zn的分维值范围在在3～6.5,平均值为4.68。王港潮滩重金属的人为污染较轻,主要受地球化学元素的控制;同时,Pb的归一化值的分维值较低,其分维值范围在2～5.5,平均值为3.608,自组织程度较高,说明存在一定程度的Pb污染。     

长江口潮滩生态系统氮微循环过程中大型底栖动物效应实验模拟

依据长江口滨岸潮滩大型底栖动物的自然分布特征,选取了两段典型的研究区域——崇明东部潮滩和浒浦岸段边滩,运用实验模拟和对比分析方法,定量地研究了大型底栖动物谭氏泥蟹和河蚬对潮滩生态系统中氮营养盐的界面扩散及其早期成岩变化的影响。研究表明,谭氏泥蟹主要通过掘穴活动增加沉积物-水-气三相接触界面,促进沉积物中的无机氮(NH 4- N、NO- 2 -N和NO- 3- N)向上覆水体中扩散,并且也加快了沉积物中氮的氨化作用和硝化作用速率,而河蚬则主要通过生理活动机制影响潮滩生态系统内氮素的迁移转化过程。研究结果深刻揭示了大型底栖动物通过生物扰动和生理活动作用机制,促进了长江口潮滩生态系统内氮素的生物地球化学循环过程速率。     

胶州湾西北部潮滩湿地大型底栖动物功能群

2009年2、5、8和11月进行了7个断面35个站位的大型底栖动物调查,选取高潮区(A)、中潮区(B、C、D)和低潮区(E)研究了胶州湾西北部潮滩湿地大型底栖动物功能群组成及其时空变化.调查共发现大型底栖动物71种,主要种类为软体动物(31种)、环节动物(20种)和节肢动物(14种).潮区A、B、C、D、E物种数分别为26、33、35、38、31.依据食性将主要底栖动物划分为肉食者、浮游生物食者、碎屑食者和杂食者4个功能群.各功能群物种数占总物种数的百分比由高到低依次是肉食者、浮游生物食者、碎屑食者和杂食者.各功能群中肉食者的多样性指数最高,杂食者最低.各功能群的丰度、均匀度指数、多样性指数一般都是中潮区较高,高潮区和低潮区较低.大型底栖动物功能群的分布随潮区环境的改变而变化,是对生境状况的综合反映.     

闽江口潮滩湿地不同植被带土壤及间隙水中硅的分布特征

以闽江口潮滩湿地为研究对象,由岸及海方向对芦苇、短叶茳芏、互花米草(潮沟内)和互花米草(潮沟外)4种湿地土壤生物硅和土壤间隙水氮硅营养盐含量及其随深度变化的特征进行为期1a的季度观测。结果显示:互花米草(外)、短叶茳芏、芦苇和互花米草(内)带湿地土壤生物硅的年均含量依次降低,分别为14.33、10.40、9.98、7.50 mg/g;互花米草(外)、互花米草(内)、短叶茳芏和芦苇带湿地土壤间隙水活性硅酸盐年均含量依次降低,分别为407、359、344、323μmol/L;湿地各植被带土壤及间隙水含硅量均呈现夏秋季节高于冬春季节的趋势。统计分析表明:间隙水活性硅酸盐与土壤生物硅含量、距潮沟的距离之间的正相关性均比较显著(P0.05),温度对土壤中硅含量的影响也有一定的正相关性,说明湿地植被、温度和潮汐作用是影响闽江口湿地硅分布的重要因素。与土著种对比,互花米草入侵在一定程度上改变了闽江口潮滩湿地土壤硅分布的格局。     

入侵种互花米草空间扩张模式识别与景观变化模拟

在3S技术支撑下,通过景观格局指数、质心变化等方法,分析2006—2015年研究区内互花米草群落的景观空间分布特征,并利用2015年高分二号影像识别出扩张模式及预测扩张趋势。结果表明:(1)近年来,互花米草沼泽向陆扩张速度大于向海扩张速度,其质心不断向陆方向移动。(2)2006—2015年,互花米草斑块密度变大,面积加权平均形状指数也相应增大为8.63,景观形状越来越复杂。(3)利用LEI和PFD识别出互花米草的3种扩张模式,边缘扩张面积远大于外部隔离扩张面积,外部隔离扩张斑块数量远多于边缘扩张和潮沟引领式扩张斑块数之和,潮沟对互花米草的向陆扩张起到引领作用。(4)利用缓冲区分析模拟互花米草向陆扩张的趋势,未来5年碱蓬沼泽的面积将减少11.45%。研究可为进一步认识互花米草入侵碱蓬沼泽机制提供科学参考。