广州市红树林和滩涂湿地生态系统与大气二氧化碳交换

在生物量调查和土壤温室气体排放量测定基础上,对广州市红树林和滩涂湿地生态系统与大气CO₂交换进行研究,分析湿地植被净生产力吸收CO₂的能力和不同积水状态下(常年积水、间歇积水、无积水)湿地碳汇功能.结果表明:红树林湿地植被净生产力吸收CO₂ 33.74 t·hm^-2·a^-1,土壤排放CO₂(包括CH₄折算成CO₂的温室效应量)12.26 t·hm^-2·a^-1,湿地每年净吸收大气CO₂ 21.48 t·hm^-2,说明红树林湿地是一个强的碳汇;滩涂湿地植被净生产力吸收CO₂ 8.54 t·hm^-2·a^-1,土壤排放CO₂ 5.88 t·hm^-2·a^-1,排放CH₄ 0.19 t·hm^-2·a^-1,若按碳素折算,湿地每年吸收大气中碳素2.33 t·hm^-2,土壤排放碳素1.74 t·hm^-2包括（CH₄中的碳),系统净固定碳0.59 t·hm^-2,说明滩涂湿地是一个弱的碳汇,若将CH₄的温室效应折算成CO₂量,则土壤排放CO₂ 9.78 t·hm^-2·a^-1,排放比吸收多1.24 t·hm^-2·a^-1,对大气温室效应而言,滩涂湿地是一个弱碳源;常年积水下排放的温室气体主要是CH₄,无积水下排放的温室气体主要是CO₂;常年积水湿地碳汇功能最大,无积水湿地碳汇功能最小.     

人工红树林湿地系统净化污水研究进展

咸淡水交接处这种特殊的生境造就了红树植物“抗污”和“降污”的功能,但能否将自然红树林湿地作为污水处理场所目前仍有争议。按照构建的人工红树林湿地的类型,分为三大类：模拟潮汐湿地系统、人工红树林污水处理系统以及红树林种植-养殖生态耦合系统。第一类系统模拟了自然海滩上的潮涨潮落的情形,第二类系统与一般人工湿地相类似,而第三类系统是指在养殖塘种植红树植物以去除有机物和营养盐。不同的类型反映了该领域研究工作的不断深入,展现了红树林湿地净化污水从理论探索向实际应用不断靠近的过程。应用人工红树林湿地净化污水具有较大的可行性,前景可观。     

珠江口淇澳岛红树林湿地生态系统健康评价

基于湿地生态系统健康理论和压力-状态-响应模型,以珠江口淇澳岛红树林湿地生态系统为研究对象,构建了红树林湿地生态系统健康评价指标体系,并确定了具体的评价指标、评价标准、指标权重、评价等级和评价方法,对珠江口淇澳岛红树林湿地生态系统健康状况进行了评价.结果表明:2008年,淇澳岛红树林湿地生态系统总健康指数为0.6580,评价等级为Ⅱ级(健康);压力、状态和响应指标的健康指数分别为0.3469、0.8718和0.7554,说明该评价系统存在一定的压力,而状态和响应方面较好.作为省级自然保护区,珠江口淇澳岛红树林湿地生态系统健康水平有待进一步提升.红树林湿地生态系统健康评价研究目前尚不成熟,进一步研究需重点关注针对红树林特征的评价因子筛选、相关数据的长期定位监测、生态系统健康与生态系统功能的定量关系研究等.     

滨海红树林湿地生态系统健康的诊断方法和评价指标

健康的红树林湿地生态系统是指系统组分之间及系统整体维持动态的平衡,在适度的自然与人为干扰下,红树林生态系统服务功能发挥正常。本文筛选并评述了包括指示物种法、结构功能指标法、生态系统失调综合症诊断法、生态系统健康风险评估法、生态脆弱性和稳定性评价、生态功能评价法等6种可用于红树林湿地生态系统健康的诊断方法,分析了各自的应用前景。以压力-状态-响应模型为主线,构建了红树林湿地生态系统健康评价指标体系。在未来研究中,需进一步加强指标的筛选、评价标准与权重的确定,将生态系统健康水平与其生态服务功能相关联,开展具体案例分析。     

福田红树林湿地生态系统EWE模型构建

以福田红树林湿地生态系统为研究对象,将其生物组成分为红树植物、底栖动物、浮游植物、浮游动物、鸟类和碎屑等15个功能组,运用Ecopath with Ecosim(EWE)软件,构建了福田红树林湿地生态系统的EWE模型,探讨了红树林湿地生态系统的状态、特征及不同物种之间的营养关系,并评价红树林湿地生态系统当前的健康状况。分析表明,福田红树林湿地生态系统能流的最主要来源是碎屑,能流主要在营养级Ⅰ到Ⅳ之间流动,转化效率最高发生在第Ⅰ和第Ⅱ营养级之间(28.8%),总体转化效率为11.2%,且系统对营养级Ⅱ的利用最为充分。处于低营养级的功能组在系统能量传递的过程中起着非常关键的作用,并且对整个系统的影响强烈。生态系统总体特征参数生物量/总流量(TB/TT)、连接指数(CI)和系统杂食性指数(SOI)分别为0.163、0.123和0.018,综合分析表明,福田红树林湿地生态系统目前有退化的趋势。     

基于GIS与RS的漳江口红树林湿地生态系统健康评价

以漳江口红树林湿地为研究对象,选取2005、2011、2015及2017年Google Earth影像为基础数据源,基于土地覆盖数据构建红树林湿地生态系统健康评价指标体系,结合压力-状态-响应(PSR)模型及生态系统健康指数,探究红树林湿地生态系统健康状况的时空分异特征及影响因素.结果表明:(1) 2005-2017年漳江口红树林湿地生态系统健康状况呈恶化趋势,健康等级由亚健康转变为一般,其中压力、响应健康状况大幅下降,状态健康状况略微改善;(2) 2005-2017年研究区各子区域间健康状况存在明显差异,前阶段(2005-2011年)健康指数从大到小依次为西部>中部>东部>北部>南部,后阶段(2015-2017年)健康指数从大到小依次为东部>中部>西部>北部>南部;(3)海平面上升、互花米草入侵、水产养殖池与网箱养殖扩增及海堤建设等是研究区湿地生态系统健康恶化的主要原因,同时保护区的建设及多种保护措施的实施对湿地生态系统健康维持具有积极作用.     

红树林湿地模型研究进展

红树林是位于海岸潮间带的森林湿地生态系统,具有抗风削浪、保护堤岸、封存CO₂缓解全球气候变化等多种功能。然而,由于地理位置及生存环境特殊,红树林湿地模型的研究相对内陆湿地滞后。为了推动红树林湿地模型的研究,本文将目前常见红树林湿地模型按功能划分为植被生长生产模型、水文模型、物流能流模型三类,以阐述相关模型研究的进展,并对目前红树林湿地模型研究提出几点看法:(1)现有红树林湿地模型在不同区域、尺度下运行的有效性有待进一步验证;(2)国内对红树林生态系统服务及植被恢复工作相关模型研究较少,今后需加强该方面的研究。     

湛江红树林国家级自然保护区湿地生态系统服务价值评估

为科学评估湛江红树林国家级自然保护区湿地生态系统最终服务价值, 综合运用生态学和经济学方法, 对2013 年湛江红树林国家级自然保护区高桥和营仔小区湿地生态系统的供给、调节和文化3 类10 项最终生态服务进行评估。结果表明, 2013 年湛江红树林国家级自然保护区湿地生态系统总服务价值为191.95×10⁶ 元。其中, 海产品供给、气候调节和水质净化是湛江红树林国家级自然保护区湿地生态系统的3 大核心服务功能, 三者占服务总价值的73.17%。调节服务是其主要的服务类型, 占总服务价值的55.99%。其中, 固碳、大气组分调节和消浪护岸等调节服务功能较弱, 仅占总服务价值的7.37%。该区湿地生态系统的单位服务价值为4.26 元·m^-2·a^-1, 低于同纬度带内的红树林等自然生态系统, 加强湿地保护与野外长期定位监测, 并结合新的评估方法与研究手段, 或可提高湛江红树林湿地服务功能及价值。     

研究保护和开发利用红树林生态系统

一、红树林生态系统的特殊地位红树林是热带亚热带沿海滩涂上的水生或湿生乔、灌木群落。生态环境的特征是高温,潮湿、日照长、光照强、风浪区和盐土等。红树林与群落中的其他生物和非生物环境形成一个特殊的生态系统——红树林生态系统。红树林生态系统成份复杂,具有强大的活力。其中红树林是该生态系统的主体,是强大的生产者,生物能量的供给者,也是调控海岸生态平衡的     

东寨港红树林自然保护区滨海湿地生态系统服务价值评估

以东寨港自然保护区滨海湿地生态系统为研究对象, 在查阅相关资料的基础上, 通过对 2010 年 LandsatTM 遥感影像进行解译, 结合一些实地调查数据, 把东寨港滨海湿地生态系统划分为红树林沼泽、滩涂、养殖塘和河口水域4 个类型, 面积分别为 1 623.59 hm2、 651.12 hm2、 191.04 hm2、 673.70 hm2。确定树木年材积生长量价值、养殖捕捞价值、防风消浪蓄水调洪价值、固碳价值、水质净化价值、大气调节价值、有害生物控制价值、生物多样性价值、促淤造陆价值、休闲游憩价值和科研教育价值为主导服务价值, 采用市场价值法、生产价值法、影子工程法、意愿支付法和碳价格交易法评价各项生态系统服务功能价值。结果表明: 东寨港红树林保护区滨海湿地的生态系统服务功能总价值为 70 793.5 万元, 其中固碳价值、防风消浪蓄水调洪价值和促淤造陆价值是主要的服务功能价值, 其价值量占服务价值总量的比例分别为 32.58%、 22.25%、 15.28%。该结果为进一步提高保护区的管理能力以及公众对红树林生态系统生态服务价值的认识提供了科学依据。     

5种湿地植物对生活污水净化效果研究

选择芦苇、水葱、千屈菜、扁秆藨草、长苞香蒲5种常见湿地植物分别构建人工湿地小试系统,测试它们对生活污水的净化作用,分析污水净化过程中氮磷元素在植物体内和土壤中的动态分布,以明确各湿地植物对污水的综合净化能力。结果表明:（1）5种湿地植物对生活污水中的CODcr、铵态氮、总氮和总磷的去除效果显著高于无植物对照;随处理时间延续,污水中CODcr、铵态氮、总氮和总磷浓度均呈下降趋势,定植土壤中的总氮和总磷含量呈先上升后下降的变化趋势。（2）5种植物能够吸收污水中89.7%～97.9%的磷元素,污水中剩余的磷元素量较少（2.1%～10.3%）;污水中氮元素在植物体、污水和土壤中分布因植物种类不同有很大差别,芦苇、水葱和长苞香蒲可吸收污水中76.1%～83.4%的大部分氮元素,而千屈菜和扁秆藨草对氮元素吸收量较少（分别为45.0%和46.8%）,在污水和土壤中滞留的氮元素较多（21.7%～31.6%）。（3）5种植物对氮元素的积累能力显著大于对磷元素的积累能力;5种湿地植物对生活污水的综合净化能力差异较大,从强到弱依次为芦苇＞长苞香蒲＞水葱＞扁秆藨草＞千屈菜。     

湿地植物生长模型在红树林湿地人工恢复调控中的应用--以珠江口淇澳岛红树林湿地恢复为例

选取珠江口淇澳岛红树林人上恢复为例,借助湿地大型植物生长控制模型,通过3种不同预案的设置,定量分析外来种无瓣海桑与生态侵入种互花米草之间的竞争关系。研究表明：在有互花米草的滩涂上人工种植的无瓣海桑．在其生物量小于互花米草生物量时,初始生物量大的超过互花米草所需时问短于初始生物量小的;当无瓣海桑生物量超过互花米草生物量后．无瓣海桑生长基本小受互花米草的影响,同时互花米草的生物量开始下降。在人工付出劳动相同的情况下（即人人工割除互花米草的频度）．初始生物量大的无瓣海桑超过互花米草生物量所需的时间短于初始生物最小的无瓣海桑。     

湿地生态系统健康研究进展

湿地作为一个生态系统 ,具有多种功能和价值 ,是人类最重要的环境资本之一 ,被称为“自然之肾”。湿地在蓄洪防旱、调节气候、控制土壤侵蚀、促淤造陆、降解环境污染等方面起着极其重要的作用。湿地拥有丰富的野生动植物资源 ,是众多野生动植物特别是珍稀水禽的繁殖和越冬地。不仅如此 ,湿地向人类提供大量的生产和生活资料 [1] 。然而 ,近些年来一些地区的湿地状况令人担忧 ,具体表现城市化、工业化、路基建设、农业开发及废物处理等造成湿地面积的缩小 ;水利、灌溉、水库蒸发、河流及地下水过度提取 ,沼泽地排水、挖渠、土地开荒、筑堤造…     

Natural Estrogens in the Surface Water of Shenzhen and the Sewage Discharge of Hong Kong

Despite the fact that estrogens cause hormonal disturbances in aquatic organisms, few studies on the estrogen contamination in our surface waters have been conducted. This study was thus conducted (1) to investigate the level of estrogens in the surface waters in Shenzhen and (2) to examine the estrogen levels in the sewage discharges in Hong Kong. Total estrogens (estrone E1, estradiol E2, and estriol E3) in the samples taken from two reservoirs, five rivers, and thirty sampling locations of the seawater in Shenzhen were measured by using ELISA kits. The preliminary results have revealed that the level of estrogens in the surface waters of Shenzhen is generally higher than that in the similar water bodies in well-developed nations. Sewage could be the major source of the estrogen contamination in these waters. The total estrogens levels in the Xili and Shenzhen Reservoirs were in a range of 3–11 ng/L with a mean value of 7 ng/L, where that in four rivers in Shenzhen were found to be 47–90 ng/L and 60.25 ng/L, respectively. In the seawater near the sewage discharge points they were 260–300 ng/L and 287 ng/L, respectively. The estradiol levels in the influent and effluent of three sewage treatment works (STWs) in Hong Kong were also monitored. The activated sludge process used in these STWs removed more than 80% whereas the chemical coagulation processed used at the Stonecutters Island STW removed less estrogens. Biological treatment appears to play a significant role in removing estrogens from wastewater.     

Mercury Concentration in Sediment Cores from Sundarban Mangrove Wetland,India

The work presents an extended database (n = 123) of total mercury (T_Hg) in fine-grained sediment fraction (<63 μm) of core samples in 10 sampling stations of the Sundarban mangrove wetland, India, formed at the estuarine realm of the Hugli (Ganga) River. Results revealed a wide range of spatial, seasonal, and intertidal flat variations of T_Hg (7.3 to 93.3 ng/g) with a definite enhancement level at the lower stretch of the estuary, which has extreme mangrove vegetation. An overall enrichment of T_Hg in surface/subsurface layers of the core is tentatively explained by remobilization and resuspension of the metal from deeper sediments (36–40 cm). A strong positive correlation was observed between the Hg and clay fraction content of the sediments, while correlations of Hg with organic carbon was poor. Based on the index of geoaccumulation (I_geo), enrichment factor (EF), and anthropogenic factor (AF) values, it is suggested that the sediments of Sundarban were found to be less polluted with respect to total mercury. The data reported are a useful baseline for T_Hg in Sundarban and would be of importance in future sediment quality studies.     

红树植物分子生态与进化研究进展

红树林是热带与亚热带海洋森林和地球湿地生态系统的重要组成部分 ,是多种海洋动物及鸟类栖息繁衍的重要场所 ,在调节全球生态平衡及维持生物多样性方面起着十分重要的作用。有关红树林的生态生物学研究 ,特别是红树林及其生物多样性变化的监测研究 ,红树林的保护与管理已成为热带亚热带海洋及湿地生态学研究的重要内容。海南岛有长达 1 5 2 8ｋｍ的海岸线 ,红树林群落的分布十分广泛。孢粉学证据说明 ,海南岛滨海地区在第三纪时即有红树林出现[1 ] 。现海南岛红树林植物种类有 1 8科 2 6属 34种 ,占中国红树植物种数的 97.1 % [2 ] 。由于…     

植物对沼泽湿地生态系统CO2和CH4排放的影响

利用静态暗箱/气相色谱法于2003~2005年在生长季对三江平原小叶章(Calamagrostis angustifolia)沼泽化草甸和毛果苔草(Carexlasiocarpa)沼泽地区CO2和CH4的排放通量进行野外对比观测实验。结果表明:2003~2005年生长季小叶章草甸土壤-植物系统CO2排放通量分别是土壤CO2排放通量的1.65、2.06和2.01倍,毛果苔草沼泽土壤-植物系统CO2排放通量分别是土壤CO2排放通量的2.58、2.27和4.21倍,表明沼泽湿地土壤-植物系统CO2排放通量的主要贡献者是植物地上部分的呼吸作用,且3个生长季小叶章草甸CO2排放通量均显著大于毛果苔草沼泽,主要是由于植物生物量的差异以及土壤微生物活性的不同。2003~2005年植物生长季,小叶章草甸土壤-植物系统CH4排放通量分别是土壤的4.84、3.55和6.45倍,毛果苔草沼泽土壤-植物系统CH4排放通量分别是土壤的2.60、1.25和3.22倍,且3个生长季小叶章草甸和毛果苔草沼泽CH4排放通量均具有显著差异,这主要是由于水位的差异以及植物对CH4排放能力的不同造成的。     

湿地土壤及其生态功能

湿地土壤是构成湿地生态系统的重要环境因子之一。在湿地特殊的水文条件和植被条件下 ,湿地土壤有着自身独特的形成和发育过程 ,表现出不同于一般陆地土壤的特殊的理化性质和生态功能 ,这些性质和功能对于湿地生态系统平衡的维持和演替具有重要作用。因此 ,在湿地的诸多定义中有很多都将湿地土壤作为划分湿地的一条重要标准[2 ,4 ] 。近年来 ,湿地研究中较多地涉及湿地生态系统的生物因子 ,但对湿地土壤的研究则鲜见报道。本文简要介绍了我国湿地土壤的类型特点及其生态功能 ,以期引起湿地工作者对湿地土壤的关注。1　湿地土壤的基本类型湿…     

Process Control as Ecosystem Management: Using the History of Sewage Treatment Plants to Analyze Ecosystem Management Practices

Industrial ecosystems are fruitful sites for examining ecosystem management. Sewage treatment plants, breweries, biotechnology reactors, and ethanol production plants are all ecosystems—complex biophysical systems in which communities of bacteria, yeast, fungi, and other organisms are maintained to extract services or resources. The industrial analog to ecosystem management is “process control”, where the industrial operator is the ecosystem manager. Process control is the management of a production process through the careful measurement and adjustment of its physical and chemical conditions. By analyzing the history of process control in activated sludge sewage treatment plants, I show the importance of craft knowledge in ecosystem management. Sewage treatment plant workers, through their experience in operating the plants, developed means of evaluating process conditions based on sight and smell rather than laboratory analysis. These craft techniques developed and persisted in spite of concerted efforts on the part of sanitary scientists to institute “scientific” control of the process based on laboratory analysis and models of microbial kinetics, suggesting that craft knowledge of ecosystem function can contribute to successful management. The craft knowledge of sewage plant workers is a kind of adaptive management, in which workers constantly adjust ecosystem parameters and observe the results. This approach is contrasted to “command and control” approaches to treatment plant automation, which have met with uneven success.     

福建红树林植物丛枝菌根侵染研究

2010年5月和12月,对福建沿海3个红树林生长区(洛阳江、九龙江口、漳江口)的红树林植物丛枝菌根（AM）侵染状况进行研究。结果表明：（1）红树林生长区中6种植物根内均发现AMF侵染结构,其中桐花树、秋茄、鱼藤和芦苇的丛枝为Arum（疆南星）型;（2）6种植物的丛枝菌根侵染率差异较大,老鼠簕的侵染率最高,鱼藤最低;（3）桐花树和秋茄的丛枝菌根侵染率呈显著差异,而其在不同生长区之间无差异;（4）桐花树和秋茄的丛枝菌根侵染率在不同时间呈显著差异,而钝草的丛枝菌根侵染率在不同时间的差异不显著。