红树林湿地多环芳烃污染研究进展

多环芳烃（PAHs）是一类广泛存在于天然环境中的有机污染物,对生态环境和人类健康造成严重的潜在威胁。本文概述了红树林湿地中多环芳烃的来源和分布,其对红树植物的生理毒性效应、红树植物的生物修复作用和生物降解等方面的最新研究进展进行了总结,并对未来PAHs在红树林的研究趋势进行了展望分析。     

红树林湿地多环芳烃的微生物降解

红树林(mangrove)是海陆交汇带重要的湿地生态系统,也是环境污染物蓄积与转化的热区.多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)因其环境蓄积特点在红树林生境中广泛分布,威胁生态系统健康,其降解转化是近年的研究重点.本文聚焦红树林湿地多环芳烃的微生物降解研究现状,从红树林生...     

清澜港红树林湿地典型群落类型沉积物活性有机碳组分分布特征

滩涂海岸红树林生态系统通常具有较高的土壤养分,尤其是沉积物有机碳含量。海南岛红树林种类丰富且生长较好,通过对红树林沉积物有机碳组分的基础研究有利于提高对红树林湿地固碳能力的评估精度,加深对海洋蓝碳的认识。以清澜港红树林5种典型群落类型为对象,比较分析表层土壤(0—10 cm)总有机碳(TOC)、微生物生物量碳(MBC)、易氧化有机碳(EOC)、可溶性有机碳(DOC)含量差异及其与土壤因子之间的相关性。结果表明：(1)不同群落类型间,土壤TOC、MBC、DOC和EOC含量均值分别为66.76 g/kg、177.08 mg/kg、25.49 mg/kg和2.34 g/kg。对比发现,土壤TOC在角果木群落中含量最高,但各群落间无显著差异;土壤MBC在不同群落间存在显著差异,其中角果木群落和杯萼海桑群落显著高于榄李群落;土壤DOC在不同群落间存在显著差异,其中海莲群落和角果木群落显著高于其余群落;土壤EOC在不同群落间存在显著差异,其中角果木群落显著高于海莲群落和正红树群落。(2)活性有机碳各个组分占总有机碳的比例均值大小依次为EOC>MBC>DOC。土壤EOC、MBC、DOC的...     

红树林湿地有机碳研究进展

红树林湿地是地球上生产力最高的区域之一,尽管红树林的面积相对较少,但其单位面积的固碳能力很强,是重要的"蓝碳"碳库,其有机碳储量及动态对于全球碳平衡有重要影响。本文对红树林湿地有机碳(包括植被生物量碳和沉积物有机碳)的碳储量及计量方法,沉积物中有机碳的组成、来源及溯源方法,以及影响红树林湿地有机碳动态的因素等方面的研究进行了综述,并对其存在的问题和今后的研究趋势进行了分析。基于红树林湿地的固碳潜力和资源快速减少的现状,准确评估红树林碳库及其动态,有助于气候变化框架条约下的滨海湿地碳计量和价值评价,可以揭示红树林生态系统与全球变化的反馈关系,为红树林生态恢复和保护提供依据。     

湛江高桥红树林湿地有机碳分布及埋藏特征

红树林是世界上单位生产力最高的生态系统之一,其能够持续地固定有机碳,对全球碳平衡和生物地球化学循环有着深远影响。以广东湛江国家级红树林自然保护区高桥核心区为研究区,旨在分析我国典型红树林湿地的固碳潜力,为红树林湿地碳计量提供依据。在垂直于海岸线的两条样线上选取6个不同潮位的样点进行沉积柱取样分析,通过重铬酸钾氧化-外加热法测定有机碳含量,基于放射性同位素~(210)Pb定年推演沉积率,并对湿地有机碳密度和埋藏率进行计算。结果表明:研究区红树林湿地有机碳含量2.14—36.94 g/kg,平均(12.79±9.91)g/kg。红树林湿地有机碳密度为(0.0100±0.0056)g/cm3,空间上差异显著显著,水平方向上两条样线均以中带样点的有机碳密度最大,近陆侧(内带)样点的有机碳密度高于近海侧(外带);垂直方向上,内带和外带样柱的有机碳密度均以表层最高,而且随深度增加而减小。研究区红树林湿地百年尺度上沉积率为6.5—11mm/a,且外带样点沉积速率显著快于内带样点。有机碳埋藏率空间差异大,外带样点为(34.58±7.67)g m-2a-1,而中带样点可达150.56 g m-2a-1。红树林湿地有机碳的分布受潮位的影响大,更高潮位点和表层的有机碳含量和密度更高,而处于低潮位的外带样点的有机碳沉积更快。研究区红树林湿地有机碳含量和密度比更低纬度带低,但均高于地带性陆地植被,且其能够通过持续的沉积过程来捕捉和固定有机碳,固碳潜力大。     

不同红树林湿地水环境——沉积物分布特征及其相关性研究

目的：探讨不同红树林湿地水环境—沉积物分布特征及其相关性,以期为红树林湿地保护和管理提供依据。方法：以三亚铁炉港红树林保护区(编号TLG)、亚龙湾青梅港红树林保护区(编号QMG)、三亚河红树林保护区(编号SYHX、SYHS)和榆林河(编号YLH)4个典型的红树林保护区为研究对象,比较不同红树林湿地水环境—沉积物分布特征及其相关性。结果：沉积物有机碳(Total organic carbon,TOC)和总氮(Total nitrogen,TN)含量以TLG样地最高,分别为1.75%和0.097%,全P含量以SYHX最高(0.057%),硫化物含量以SYHS最高(36.33 mg·kg^-1)。各样地的表层沉积物中C/N、C/P、N/P存在一定差异。各样地化学需氧量(Chemical oxygen demand,COD)和溶解氧(Dissolved oxygen,DO)含量分别在3.13～10.61 mg·L^-1和1.70～9.56 mg·L^-1,化学需氧量含量属于地表水I～II类,无机磷含量以SYHS最高。TLG以NH     

泉州湾红树林湿地沉积物中汞分布及形态特征

采集了泉州湾红树林湿地表层沉积物样品,测定了沉积物中不同形态汞的含量,研究了汞的分布特征、赋存形态及其生物有效性.泉州湾红树林湿地表层沉积物中总汞含量范围0.03～0.22 mg·kg-1,除14#采样点外,其余各采样点均符合海洋沉积物质量(GB 18668-2002) Ⅰ类标准;沉积物中不同形态汞占总汞的比例为可氧化态(84.0%)＞残渣态(14.0%)＞可还原态(1.8%)＞弱酸溶态(0.2%);沉积物中汞的生物有效性较高,对红树林生态系统存在一定的潜在危害.     

英罗港红树林土壤粒径分布的分形特征

应用分形理论分析了英罗港红树林土壤粒径分布的分形特征。结果表明,红树林土壤的分形维数为2.6837-2.8834,不同质地土壤的分形维数呈现砂壤土＜轻壤土＜中壤土＜重壤土＜轻粘土的规律,外滩红树林土壤的分形维数低于中滩和内滩。土壤分形维数与其盐分和有机质含量呈显著正相关。群落类型、土壤质地、滩位、含盐量、有机质含量等是影响英罗港红树林土壤分形维数的主要因子。     

互花米草入侵对漳江口红树林湿地土壤有机碳官能团特征的影响

红树林对全球气候变化敏感, 近年来不少区域又受互花米草(Spartina alterniflora)入侵的影响, 土壤碳库组成发生显著变化, 然而鲜有从有机碳官能团特征角度出发的关于两群落的研究。为了解在红树林群落与互花米草群落下土壤碳库及其有机碳官能团的特征差异, 在福建省云霄县漳江口红树林自然保护区湿地内由内陆到海岸方向选取3条样带, 每条样带依次选取3个样地: 红树林群落(MC)、秋茄(Kandelia obovata)-互花米草过渡带(TC)和互花米草群落(SC), 每个样地选取3个呈品字形分布的采样点, 分5层采集0-100 cm土壤样品, 分析土壤中的总有机碳(TOC)、颗粒有机碳(POC)以及可溶性有机碳(DOC)特征, 并利用核磁共振波谱法测定表层0-15 cm与深层75-100 cm土壤总有机碳官能团特征, 以空间换时间法研究入侵前后土壤碳库变化特征。结果表明: (1)从MC群落到SC群落, 土壤有机碳库显著减小, 各样地总有机碳与颗粒有机碳含量表现为MC > TC > SC, 并随着土层深度增加而减少, DOC含量没有表现出明显的变化趋势。(2)各植被类型土壤有机碳以烷基碳与烷氧碳为主, 其次是芳香碳与羰基碳, N-烷氧碳与酚基碳含量最少, 其中表层0-15 cm土壤从红树林群落到互花米草群落, 烷基碳与烷氧碳含量呈现增加趋势但不显著, 芳香碳与酚基碳含量显著减少, 其余有机碳组分含量无显著差异。在深层75-100 cm随着植被类型的改变, 土壤有机碳组成结构均无显著差异。(3)在0-15 cm土层, 烷基碳/烷氧碳含量表现为: SC > MC > TC; 芳香度表现为SC最小, MC与TC无显著差异; 疏水碳/亲水碳无显著差异; 脂族碳/芳香碳表现为SC显著大于其他两种植被类型, MC与TC无显著差异。在75-100 cm土层, 各比值无显著差异。综上所述, 红树林群落碳储量显著高于互花米草群落, 受植被的影响, 互花米草群落表层土壤有机碳分解程度显著高于红树林群落, 而红树林群落的土壤有机碳分子结构要比互花米草群落更复杂, 以维持其土壤有机碳的稳定性。因此, 互花米草入侵红树林后可能会加快有机碳的分解, 最终稳定在相对简单的分子结构, 降低土壤碳储量。     

深圳湾红树林湿地柱状沉积物氮的形态分布

采用逐级分离提取的方法对深圳福田红树林秋茄湿地的柱状沉积物中氮的形态与垂直分布特征进行了研究。结果表明, 秋茄湿地柱状沉积物中总氮含量较高, 平均值达1247.28 (mg·kg^–1); 有机氮平均含量为785.85 (mg·kg^-1), 占比63%强。柱状沉积物中总可转化态氮的平均含量为444.00 (mg·kg^–1), 其中强氧化剂可浸取态氮是可转化态氮的主要赋存形态, 平均占可转化态氮的61%强; 而离子交换态氮和弱酸可浸取态氮的含量较低, 不及总可转化态氮的1%。在空间分布上, 0-60 cm 层多数形态的氮含量随样品深度的增加而缓慢下降; 但60 cm 层之后, 氮含量下降明显。     

Genetic diversity of dioxygenase genes in polycyclic aromatic hydrocarbon-degrading bacteria isolated from mangrove sediments

To investigate the diversity of dioxygenase genes involved in polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH)-degradation, a total of 32 bacterial strains were isolated from surface mangrove sediments, from the genera Mycobacterium, Sphingomonas, Terrabacter, Sphingopyxis, Sphingobium and Rhodococcus. Two sets of PCR primers were constructed to detect the nidA-like and nahAc-like sequences of the alpha subunit of the PAH ring-hydroxylating dioxygenase. PCR amplified the DNA fragments from all Gram-positive bacteria by using nidA-like primers and from all Gram-negative bacteria, except two, by using nahAc-like primers. The nidA-like primers showed three subtypes of nidA-like gene: (i) fadA1, clustering with nidA3 from M. vanbaalenii PYR-1, (ii) nidA, clustering with nidA from PYR-1, and (iii) fadA2 clustering with dioxygenase from Arthrobacter sp. FB24. The amplicons detected by nahAc-like primers had high sequence homologies to phnA1a from Sphingomonas sp. CHY-1 and were amplifiable from 8 of the 16 Gram-negative isolates. The primer also generated amplicons that had a 32-36% similarity to phnA1a and 53-93% identity to p-cumate dioxygenase. These results suggest that the nidA-like and nahAc-like genes are prevalent in the PAH-degrading bacteria and that they are useful for determining the presence of PAH-dioxygenase genes in environmental samples.     

红树植物落叶碎屑对海水中多环芳烃的吸附作用

在实验室条件下,研究了海水中多环芳烃(PAHs)(含低分子量PAHs苊、菲和苊以及高分子量PAHs苯并[g,h,i]芘)浓度分别为40、400和4 000 μg·L-1时,红树植物秋茄(Kandelia candel)和白骨壤(Avicennia marina)不同分解状态落叶碎屑对PAHs的吸附作用.结果显示:在同等PAHs浓度下,秋茄和白骨壤落叶碎屑对4种PAHs的吸附总量相近,树种间或分解状态间的吸附差异不显著;随着PAHs浓度的增加,2种红树植物落叶碎屑对4种PAHs的吸附率均呈现逐渐增加的趋势;PAHs浓度较低时,落叶碎屑对(艹屈)和菲有较高的吸附率或选择性吸附,PAHs浓度较高时,落叶碎屑对苯并[g,h,i]芘吸附率提高.上述结果表明,不同分解状态下的红树植物落叶碎屑对海水中PAHs均有较强吸附能力,及时清除落叶碎屑,是去除海水中PAHs的有效途径之一.     

Influence of anthropogenic activities on polycyclic aromatic hydrocarbons in sediments from mangrove wetland at Dongzhai Harbor,China: distribution,sources, probability risk,and temporal trend

Sixteen polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in 37 surface sediments and a sediment core from the Dongzhai National Nature Reserve in Hainan island of China were analysed. The total concentration of the 16 PAHs ranged from 15.7 to 464.0 ng g^?1 (mean value of 76.7 ng g^?1) in the surface sediments, and 8.6–115.9 ng g^?1 (average 39.3 ng g^?1) in the sediment core. Combustions of petroleum, biomass, coal, and grass were the major pyrogenic sources in surface sediments, and some areas had petrogenic sources (mainly petroleum spills). Results of the ecological risk assessment show little negative effect of most of the PAHs in the study area. The depositional flux of PAHs generally increased from the deeper layers toward the upper layers of the sediments. The flux rate rapidly increased after the 1980s, in contrast to that of some developed countries.     

红树林湿地碳储量及碳汇研究进展

红树林是生长在热带和亚热带地区潮间带的特殊的湿地森林,在防风固田、促进淤泥沉积、抵御海啸和台风等自然灾害和保护海岸线方面起着重要的作用.全球约有红树林152000 km²,占陆地森林面积的0.4%,我国约有230 km².热带红树林湿地的碳储量平均高达1023 Mg C·hm^-2,全球红树林湿地的碳汇能力在0.18～0.228 Pg C·a^-1.影响红树林碳储量和碳汇能力的主要因子除了植物种类组成以外,气温、海水温度、海水盐度、土壤理化性质、大气CO₂浓度及人类干扰等均有着重要作用.红树林湿地碳储量、碳汇能力的研究方法以实测法为基础,包括异速方程、遥感反演和模型模拟等.研究红树林湿地碳储量及碳汇能力,有利于深入认识红树林湿地碳循环过程及其调控机制,对红树林湿地的保护和合理利用具有重要意义.     

古菌在红树林沉积物中的多样性及其碳代谢机制

红树林湿地生态系统具有维持生物多样性、净化环境及维持海岸带生态平衡等多种功能。古菌普遍存在于红树林沉积物中,在元素的生物地球化学循环中发挥着重要作用。古菌具有丰富的碳代谢多样性,能固定CO_2,参与甲烷循环,产乙酸,降解蛋白质、多聚碳水化合物等有机质,但目前对于红树林沉积物中古菌碳代谢的研究才刚刚起步。高通量测序技术的快速发展促进了大量新的古菌门类的发现,这些新的古菌门类具备多样的碳代谢潜力。本文简要概述古菌的主要类群与分布,综述国内外有关古菌碳代谢多样性的最新研究进展,并阐明这些古菌在红树林生态系统中的生态分布和功能特征,为进一步探究古菌代谢机制提供知识基础。     

Methanogenic bacteria in mangrove sediments

The occurrence of methanogenic bacteria in the Kodiakkarai (10° 18 N; 79° 52 E) mangrove sediments, whereAvicennia spp are predominant, was studied. Trimethylamine under N₂:CO₂ (80:20% v/v) was used as the substrate. Most Probable Number (MPN) of methanogenic bacteria was determined for a period of one year from July 1987 to June 1988 with monthly sampling. The methanogenic bacterial populations were found to be at the maximum of 1.1 × 10⁵ MPN gm^–1 of wet sediment during August 1987 and from February to June 1988. The bacterial numbers were found to decrease during October to December 1987 with a minimal value of 3.6 × 10² MPN gm^–1 during December 1987. Environmental factors were correlated with the methanogenic bacterial population.