硅酸盐矿物麦饭石对沉水植物生理生态的影响

沉水植物的稳定生长是重建健康湖泊生态系统重要环节, 底质条件是沉水植物生长的关键因素。研究通过观测沉水植物生理生态的变化来探讨麦饭石对其影响及作用机理。研究结果表明, 与湖泥组相比, 麦饭石可明显促进沉水植物苦草生长, 覆盖1 cm厚度麦饭石的苦草植株高度、单株生物量优于湖泥组(P<0.05); 改性麦饭石组的苦草株高、单株生物量高于麦饭石原石组(P<0.05)。麦饭石组中两种植物苦草和轮叶黑藻的光合色素、根系活力、丙二醛、过氧化物酶活等指标在一定程度上均优于湖泥组。检测发现麦饭石中含有丰富的植物生长所需的常量和微量元素, 可以明显促进沉水植物生长。可见麦饭石有益于沉水植物生长, 可进一步作为底质改良材料应用于湖泊生态修复工程。     

鄱阳湖浅碟湖泊沉水植物冬芽的分布及对植食水鸟的食物贡献

沉水植物的冬芽是植食性水鸟在越冬期的重要食物。鄱阳湖是长江中下游地区极为重要的水鸟越冬地,了解沉水植物冬芽的空间分布及其对越冬植食性水鸟的食物贡献可为水鸟保护提供科学依据。2012年10月和2013年4月,采用样方法调查了鄱阳湖典型蝶形湖泊(沙湖)内沉水植物冬芽的种类、密度和空间分布。调查共记录到两种沉水植物冬芽,分别为刺苦草(Vallisneria spinulosa)和罗氏轮叶黑藻(Hydrilla verticillata var.rosburghii)冬芽。10月份两种冬芽的密度分别为(9.53!1.73)个/m2和(25.78!3.97)个/m2,显著高于4月份的密度(2.52!0.91)个/m2和(4.76!1.17)个/m2(Z=3.712,P0.01;Z=5.738,P0.01);10月份两种植物冬芽的生物量(干重)分别为(3.07!0.65)g/m2和(5.43!0.75)g/m2,也显著高于4月份平均生物量(0.89!0.35)g/m2和(2.21!0.59)g/m2(Z=3.118,P0.01;Z=3.821,P0.01)。10月份罗氏轮叶黑藻冬芽密度显著高于刺苦草冬芽密度(Z=3.466,P0.01),但4月份两种冬芽密度之间无显著差异(Z=1.677,P=0.09)。丰水期(4—9月)能形成冬芽的两种沉水植物的平均水深分别为(2.63!0.15)m和(2.61!0.12)m。沙湖冬季刺苦草冬芽和罗氏轮叶黑藻冬芽是植食性水鸟的重要食物。估计水鸟越冬期在沙湖摄取两种植物冬芽约1.04×108个,共1.9×104kg。     

三种水鳖科沉水植物释放的脂肪酸类化感物质的分离与鉴定

沉水植物是水生态系统的重要组成部分,在维持水生态系统结构和功能方面具有重要作用1,其中的一个重要机制就是通过释放化感物质抑制藻类生长,从而保持水体的清水稳态2。       

气候因子和水位变化对鄱阳湖东方白鹳越冬种群数量的影响

分析了鄱阳湖国家级自然保护区1984—2011年东方白鹳越冬种群动态,探讨了其种群动态与气候和水位变化的相关性。结果表明,1984—2011年,保护区东方白鹳越冬种群数量平均为(1296±177)只,种群年间波动较大,但总体呈显著的线性增长趋势。保护区东方白鹳种群数量动态与鄱阳湖年最低水位、10月份平均水位、12月份平均水位存在显著负相关,这可能与冬季水位增加导致东方白鹳栖息地面积减小和人类干扰强度增大有关;保护区东方白鹳种群数量与越冬期11月份平均最低气温呈显著正相关,东方白鹳主要在11月份到达鄱阳湖,此时适宜的温度可能有利于提高东方白鹳食物资源的可获得性,迅速补充能量,并降低体温调节所需的能量消耗。逐步线性回归分析表明,鄱阳湖区11月份平均最低气温、前一年1月份高水位持续时间、前二年7月份高水位持续时间是保护区东方白鹳种群数量的显著预测因子,共同解释了保护区东方白鹳最大种群数量变化的78.3%。     

黄河三角洲自然保护区石油开采对水鸟多样性及分布的影响

水鸟是湿地生态系统健康的重要指示物种,易受湿地退化和人为干扰的影响。目前我国渤海湾地区石油开采强度较大,占据了一定面积的水鸟栖息地,会对当地水鸟产生影响。以山东黄河三角洲国家级自然保护区为研究区域,在该保护区设置4块5 km×5 km样区,在2021年3月、5月、6月、7月和9月采用样线法调查样区内水鸟群落组成,结合深度学习和目视解译处理遥感影像量化区域内的油井密度和距离,使用广义线性模型分析水鸟多度与油井密度和距离的关系,使用Mantel分析检验水鸟群落组成的差异,采用双因素方差分析检验油井密度和距离对水鸟多样性指数的影响。调查期间共记录到水鸟约38994只,隶属于7目14科77种,其中优势类群为鸻鹬类、雁鸭类、鹭类和鸥类。结果表明：（1）随着油井密度增加,水鸟群落的Shannon-Wiener指数升高,而多度呈现先升高后下降的趋势。鸻鹬类在中低密度和中高密度区的多度显著高于低密度区,其他类群差异不显著。油井密度的差异与水鸟群落β多样性的差异呈显著正相关关系,即密度差异越大,水鸟群落组成越不同。（2）随着油井距离增加,水鸟群落的Shannon-Wiener指数出现下降趋势。雁鸭类距油井越远,多度越高,其他水鸟类群未表现出明显趋势。（3）油井距离和密度的交互作用对水鸟多样性指数影响均不显著。研究表明,在黄河三角洲自然保护区,油井密度影响了水鸟群落的多样性和群落组成,这与石油开采的特征和不同类群水鸟对人类活动的适应能力有关;油井距离也影响着水鸟群落的空间分布,这与不同物种对干扰的适应能力及栖息地偏好有关。     

不同水位下拟建鄱阳湖水利枢纽对食块茎鸟类栖息地适宜性的影响研究

鄱阳湖为亚洲最大的候鸟栖息地,近十余年发生了枯水期提前且延长及湖区生态环境日益恶化的问题,对于此问题江西政府提出了一种科学的工程措施--鄱阳湖水利枢纽（简称枢纽）。然而,枢纽对越冬候鸟栖息地的影响尚无定量研究。以鄱阳湖食块茎鸟类--白鹤（Grus leucogeranus）、白枕鹤（Grus vipio）和小天鹅（Cygnus columbianus）的栖息地为研究对象,利用3S技术结合生态学知识,在ArcGIS平台上搭建了食块茎鸟类栖息地适宜性评价模型,使用二维水动力模型联合适宜性评价模型,生成鄱阳湖在兴建枢纽前、后的食块茎鸟类栖息地适宜性分布图。选取工程调度时期水位相对稳定时段,以鄱阳湖无枢纽状态下星子水位为基础,探究鄱阳湖在不同水位时,有拟建枢纽和无拟建枢纽状态下食块茎鸟类的栖息地适宜性的变化,定量分析拟建枢纽对候鸟栖息地适宜性造成的影响。研究发现：枢纽的调度规则具有一定的科学性,水位调度方案对湖泊食块茎鸟类越冬初期栖息产生的影响较小,但会牺牲一部分越冬后期适合食块茎鸟类栖息的区域。拟建枢纽选址处至都昌站的食块茎鸟类栖息地适宜性受枢纽的负面影响最为显著,各级自然保护区之中,北部省级候鸟自然保护区受其负面影响最大,此保护区将减少18.01-39.80 km²适合食块茎鸟类栖息的面积。但是枢纽的运行能增加湖泊土壤水含量,使食块茎鸟类更易于觅食,且能增加喜食块茎鸟类的食物丰富度。本研究可为为今后鄱阳湖湖区水环境规划和水生态管理维护提供一定的科学参考。     

不同初始螺类密度对沉水植物刺苦草Vallisneria spinulosa Yan及其附着藻类的影响

大型水生植物及其附着藻类是浅水湖泊中的重要初级生产者。淡水螺类作为重要的初级消费者,其密度对沉水植物及其附着藻类的影响存在争议。本研究设置4种初始螺类密度（0、40、80、240 ind·m^-2）,研究淡水螺类（椭圆萝卜螺Radix swinhoei H.Adams）对刺苦草（Vallisneria spinulosa Yan）及其附着藻类的直接牧食作用和螺类种群的变化。结果显示,在添加螺处理中,刺苦草和人工基质表面附着藻类的生物量显著降低,同时沉水植物的生长显著增加,在较高初始密度螺类处理中刺苦草产生更多的分株。到实验结束时,螺类的死亡率较高,但3个有螺处理间螺类鲜重无显著差异,而高初始密度螺类条件下的最终密度仍较高,同时个体重量（均重）也较小。在中富营养条件下淡水螺类可以直接牧食沉水植物叶片,但对植物生长的抑制作用不显著,有可能是因为沉水植物并不能作为唯一的食物来源维持螺类种群,同时螺类的种群结构受到水体营养水平等因素的制约。     

围填海对盐城珍禽自然保护区越冬水鸟群落及空间分布的影响

盐城自然保护区是全球水鸟重要的越冬地之一, 随着近几十年来围填海活动强度的不断增加, 其景观格局发生了重大变化, 这种改变势必会影响越冬水鸟的群落结构和空间分布。因此, 以盐城自然保护区北缓冲区和核心区作为研究区, 根据 1975—2013 年研究区土地利用类型变化图将其划分为围垦区和未围垦区, 分析了 2009—2013 年围垦区和未围垦区之间越冬水鸟种类、数量、多样性和空间分布的差异。结果表明: 1)围填海对水鸟的种类组成具有显著的影响, 围垦区雁鸭类水鸟的种类和数量显著高于未围垦区。土地利用类型的改变对水鸟的种类数具有显著影响, 围填海对芦苇和盐田的水鸟种类数量影响显著; 2)围填海造成土地利用类型的改变对水鸟的 Shannon-Wiener 指数具有显著的影响, 其中围垦区鱼塘的 Shannon-Wiener 指数显著高于未围垦区; 3)未围垦区碱蓬生境水鸟多度最大, 围垦区芦苇生境水鸟多度最大, 围填海造成的生境类型的改变对鹳类、鹤类、鸻鹬类、雁鸭类水鸟的栖息地选择具有较大影响。结果强调围垦后生境的可利用性和人为干扰大小决定了水鸟的群落结构和空间分布。     

CO2浓度升高对沉水克隆植物生长速率及营养元素积累的影响

 研究在不同CO2浓度下水生克隆植物刺苦草（Vallisneria spinulosa）整个生活周期中生长的动态变化及对营养元素积累情况。在不损伤植物体的前提下,采用刺苦草形态学指标组合史估计了植株生物量的动态变化。结果表明：刺苦草鳞茎的萌发不受CO2浓度变化的影响。在高浓度CO2即(1000±50) μmol·mol-1下,刺苦草源株地上部分生长速率在整个生长前期和中期都远远高于低浓度CO2即(400±20) μmol·mol-1,而在后期则出现相反的现象,其中一个原因是因为高浓度CO2下后期光合物质向地下大量转移形成鳞茎引起地上部分生长减慢。但高浓度CO2下克隆株中的初级和次级分株生长速率均高于低浓度CO2。在两种CO2浓度下相同克隆植株构件中的总碳含量没有明显差异;除鳞茎外,根、叶、匍匐茎中的总磷含量随CO2浓度升高显著增加;由于各构件生物量增加有明显差异,导致叶和鳞茎因为生物稀释作用而使其含氮量降低了12%～14%,但根和茎中含量基本保持不变。在高浓度CO2中植株总生物量显著升高,所以总碳、总氮和总磷吸收量均显著大于在低浓度CO2中的吸收量。研究结果揭示,大气CO2浓度升高对沉水克隆植物生长的促进,有利于提高水生克隆植物在群落中的竞争能力;水生植物克隆生长将增加水生生态系统中碳的沉积;水环境中N、P含量将直接影响到水生克隆植物生长。     

两大优势产区‘富士’苹果园土壤养分与果实品质关系的多变量分析

探讨环渤海湾和黄土高原两大苹果产区土壤养分对‘富士’苹果品质的影响,筛选不同产区影响果实品质特性的主要土壤养分因子,明确优质‘富士’苹果的土壤养分含量指标等,为两大苹果产区果园合理施肥、提高果实品质等提供理论依据.于2010—2011年分别在我国环渤海湾和黄土高原两大苹果产区各选择22个县,每个县3片果园,共计132个乔砧‘富士’苹果园,对每个果园的土壤养分含量和果实品质指标进行调查和分析,应用偏最小二乘回归方法筛选不同产区影响果实品质的主要土壤养分因子,并建立果实品质因素与土壤养分含量关系的回归方程,线性规划求解不同产区优质‘富士’苹果的土壤养分含量优化方案.结果表明: 环渤海湾产区的土壤碱解氮、有效磷、钙、铁和锌含量极显著高于黄土高原产区,而土壤pH,有效钾含量显著低于黄土高原产区;黄土高原产区的果实可溶性固形物含量显著高于环渤海湾产区,而固酸比显著低于环渤海湾产区.土壤有效硼含量对两产区果实单果质量影响的正效应最大,而土壤总氮与两产区果实硬度呈负效应;环渤海湾产区的果实可溶性固形物含量主要受土壤总氮和有效硼的负、正效应影响,黄土高原产区主要受土壤有效钙和碱解氮正、负效应的影响.环渤海湾产区优质乔砧‘富士’苹果的土壤养分含量需求为高的土壤有效硼和pH,适宜的土壤有效钾;黄土高原产区为低的土壤全氮,高的碱解氮、有效钾和有效铁,适宜的土壤有效锌和硼.环渤海湾产区优质乔砧‘富士’苹果的土壤养分管理技术措施为增加土壤有效硼含量和调高土壤pH、调整土壤有效钾含量;而黄土高原产区为提高土壤碱解氮、有效钾和有效铁含量,降低果园土壤pH,适当调整土壤有效锌和有效硼含量.     

陕西不同区域苹果林土壤水分动态和水分生产力模拟

基于WinEPIC和偏最小二乘回归模型对1981—2016年陕西不同区域成龄苹果林的水分生产力影响因子和土壤水分动态进行比较.结果表明: 研究期间,陕北丘陵沟壑区、渭北残塬区和关中平原区成龄苹果林年均产量分别为16.94、22.62和25.70 t·hm^-2,年均蒸散量分别为511.2、614.9和889.88 mm,水分生产力分别为3.81、3.82和3.24 kg·m^-3.在陕北区和渭北区,林地水分胁迫最严重,年均胁迫天数分别为54.89、28.38 d,关中区的N素胁迫较为剧烈,年均胁迫天数为25.87 d.陕北区和渭北区影响苹果林产量的最大因子是降水量,其标准化回归系数分别为0.274和0.235,但施N量对产量也有较大影响,回归系数分别达0.224和0.232;关中区的最大影响因子为施N量,回归系数为0.335,其次是供水量和施P量,回归系数分别为0.154和0.147.陕北区和渭北区影响苹果林水分生产力的最大因子是降水量,其标准化回归系数分别0.238和0.194;关中区最主要的影响因子为施N量和供水量,回归系数分别为0.182和0.178.在模拟期间,陕北区、渭北区和关中区苹果林地的过耗水总量分别为1152.17、1342.95和1372.42 mm,2~15 m土层土壤有效含水量下降速率分别为63.44、57.08、51.41 mm·a^-1,深层土壤干层出现时间分别为8、13和17年后,干层稳定至11 m深的时间分别为18、21和26年,干燥化严重.不同区域苹果林的管理重心应参考水分生产力的主导因子确定.     

江苏沿江地区出口产品仓储昆虫群落结构数量特征研究

对江苏沿江地区出口产品仓储昆虫进行调查,分析了5种出口产品仓储昆虫群落的优势种.利用群落物种的丰富度、生态优势度、多样性和均匀度等群落特征指数,研究了5种类型出口产品仓储昆虫群落结构的数量特征,并分析了它们的相似性.通过系统聚类分析将5种群落分为4类,草柳藤制品和羽绒制品仓储昆虫群落同属一类,其它3种产品仓储昆虫群落各属一类.除木制品群落结构相对合理外,其它群落结构都不合理,皮毛制品群落结构尤其不合理.     

Factors affecting abundance and distribution of submerged and floating macrophytes in Lake Naivasha, Kenya

Macrophytes have been shown to perform important ecological roles in Lake Naivasha. Consequently, various studies regarding the impact of biotic factors on the macrophytes have been advanced but related studies on environmental parameters have lagged behind. In an attempt to address this gap, sampling on floating species and submergents was carried out in eight sampling sites in 2003 to investigate how they were influenced by a set of environmental factors. Soil texture (sandy sediments; P  < 0.05, regression coefficient = −0.749) and wind were the most important environmental parameters influencing the distribution and abundance of floating macrophytes. Combination of soil texture and lake-bed slope explained the most (86.3%) variation encountered in the submergents. Continuous translocation of the floating dominant water hyacinth to the western parts by wind has led to displacement of the submergents from those areas. In view of these findings, the maintenance and preservation of the steep Crescent Lake basin whose substratum is dominated by sand thus hosting most submergents remain important, if the whole functional purpose of the macrophytes is to be sustained.     

保安湖沉水植物分布的GIS模拟

以GPS为辅助,在保安湖主体湖和桥墩湖进行沉水植物调查。将野外调查数据构建GIS数据库,基于GIS软件平台,运用Kringing插值法对保安湖沉水植物分布进行模拟。模拟结果清楚地显示出调查时保安湖沉水植物及4优势种(金鱼藻Ceratophyllum demersum L.、穗状狐尾藻Myriophyllum spicatum L.、微齿眼子菜Potamogeton maackianus A．Benn．及苦草Vallisneria spiralis L．)分别在湖中的分布情况。统计后结果表明沉水植物覆盖面积占全湖面积的92．9％,总生物量(湿重)为143682．4t。比较历史数据,发现湖中水生植被组成特征已由微齿眼子菜绝对优势转变为4种植物的共同优势。     

川渝地区空气质量时空分布格局及影响因素

川渝地区尤其是四川盆地已成为我国空气污染最严重的地区之一,基于2018—2019年川渝地区128个城市站和71个县级站空气质量监测及自然与社会经济数据,采用全局和局部莫兰指数分析了川渝地区空气质量指数(AQI)和不同空气质量分指数(IAQI)的时空格局,并采用偏最小二乘回归(PLSR)从较为宏观的尺度综合分析了川渝地区空气污染的主要驱动因素。研究结果表明：(1)川渝地区空气质量整体为良,主要污染物为O₃,其次为PM₁₀和PM_2.5。盆地区与高原区的主要污染物分别为PM_2.5和O₃;(2)AQI及PM_2.5、PM₁₀、NO₂呈“U”型变化,春冬季最高,夏秋季最低;O₃则在内部两区域都大致呈倒“U”型变化,但峰值分布时间与持续时长明显不同;SO₂和CO年内无明显变化;(3)各污染物具有明显的空间聚集性特征,AQI及PM₁₀、PM_2.5     

修复白洋淀镉污染水体的沉水植物筛选试验

为了筛选出适宜修复白洋淀镉(Cd)污染水体的沉水植物,该研究通过室内模拟试验,分析了四种沉水植物黑藻、狐尾藻、金鱼藻和菹草对Cd的耐受性及对底泥Cd的富集和迁移能力。结果表明:(1)通过毒性测试研究,Cd对黑藻、狐尾藻、金鱼藻及菹草的4 d-EC₅₀(半数抑制浓度)分别为0.51、0.81、0.03、0.12 mg·L^-1,狐尾藻对Cd的耐性最强,黑藻次之,金鱼藻对Cd的耐性最低; 四种沉水植物对Cd的最大富集量分别为27.89、15.28、22.54、32.74 g·kg^-1,菹草对Cd的富集能力最强,黑藻次之,狐尾藻对Cd的富集能力最低。(2)通过Cd污染底泥修复研究,黑藻、狐尾藻和菹草体内Cd富集量整体表现为根>叶片和茎(P<0.05); 地上部、根对Cd的富集能力分别表现为黑藻>菹草>狐尾藻,菹草>黑藻>狐尾藻; 三种沉水植物对Cd的迁移能力则表现为黑藻>狐尾藻>菹草。总之,黑藻对底泥中Cd富集和迁移能力均较强,且耐性较高,是最适合修复白洋淀Cd污染水体的沉水植物。     

富营养化水体中光照对沉水植物的影响研究进展

恢复沉水植物是修复富营养化水体和维持水体生态系统健康的关键,其中光照是主要的限制因子.本文系统总结了影响水下光强衰减变化的因素和光强对沉水植物生理的影响机制,重点阐述了常见沉水植物在低光胁迫下体内碳、氮、磷的生理代谢机理,抗氧化酶系统的响应机制以及色素组成和浓度的变化反馈.此外,本文还列举了常用的恢复沉水植物的工程措施,提出了恢复富营养化水体中沉水植物群落的思路.并针对目前研究中存在的不足,就今后该领域的研究方向和侧重点提出建议,为理论研究与工程实践提供参考.     

Effects of water velocity on photosynthesis and dark respiration in submerged stream macrophytes

The effects of flow velocities on dark respiration and net photosynthesis of eight submerged stream macrophytes were examined in a laboratory oxygen chamber. The shoots/leaves were exposed to saturating free-CO₂ concentrations and were attached basally so that they could move in the flowing water. Net photosynthesis declined by 34–61% as flow velocity increased from 1 to 8.6cm s^?1, while dark respiration increased 2.4-fold over the same range. The increase in dark respiration could only account for between 19 and 67% of the decrease in net photosynthesis. The relationship between flow velocity (U) and net photosynthesis (P) was described by: P=b×U^a. The exponent, a, varied from -0.20 to –0.48 and showed a negative correlation to the surface: volume (SA: V) ratio of the plants, i.e. species with high SA: V ratio were more sensitive to flow. In contrast, net photosynthesis of plants firmly attached to a supporting frame was not significantly affected by increasing flow velocity. This result indicates that the physical stress imposed on the plants by agitation or stretching in the flowing water is a key factor for the observed response.