污水净化湿地模拟系统中细菌和藻类的生态分布研究

以湿地土壤－微生物模拟系统为基础,研究了细菌和藻类在不同处理单元中的生态分布和种类变化。随着系统中微生物的净化作用,污水中污染物浓度下降,污染负荷降低,细菌和藻类的种类和数量也发生相应的变化。系统中,藻类种类由耐污种类向喜清种类过渡,显示了藻类是良好的水质评价和监测的指示生物。细菌总量降低,第４单元中的细菌总量比第１单元要低２个数量级。Ｍａｒｇａｌｅｆ多样性指数逐渐升高,第１单元为０．３８,第２单元为０．６０,第３单元为０．６９,第４单元为０．８７。系统中的反硝化率在第２单元处最高,在第４单元处最低,垂直分布以２ｃｍ深度处最高。     

粘细菌生态多样性的初步研究

通过对河北,云南,青藏高原不同地区的粘细菌进行生态多样的研究,从42个样品中分离得到了10个属（Archangium,Myxococcus,Cystobacter,Corallococcus,Melittangium,Sorangium,Polyangium,Chondromyces,Angiococccus,Stigmatella)的150余株粘细菌,其中包括一些尚未有描述的菌株,有待鉴定,根据这些菌株的子实体结构,菌落形态,营养细胞,粘孢子形态等特征将它们初步鉴定到属,对这些特有自然生态环境的粘细菌按不同地点,植被,营养基质进行统计比较,结果表明,粘细菌生态分布极为广泛,具有丰富的生态多样性,以上结果为粘细菌生物资源的有效开发利用奠定了基础。     

福建沿岸红树林湿地多毛类生态分布

根据2009年至2012年在福建沿岸5块典型红树林湿地所作的调查资料,分析了福建沿岸红树林湿地多毛类的物种多样性、生态分布特点以及与环境因子的关系。研究区域春、秋两季共记录多毛类动物45种,其中沙蚕科、海稚虫科和小头虫科3个科种类最为丰富,种类属性为低盐或广盐性种类。多毛类平均密度和生物量分别为190个/m2和2.17 g/m2,样地×季节双因素方差分析表明,密度在不同样地间差异显著,密度和生物量的季节变化均为春季显著高于秋季。此外,林外光滩的多毛类数量要高于林内,不同样地的摄食群组成各异。红树林断面的平均种类数和多样性指数H'与沉积物粘土含量呈显著负相关,与多毛类类群的大尺度空间分布特征关联最为紧密的因子为地理纬度。     

杭州市湿地水鸟的分布与多样性研究

１９９７年１２月至１９９８年１１月,对杭州市区６类湿地中水鸟的分布,密度和多样性进行了调查,结果显示,全年共有水鸟３８种,群落的组成季节变化较大,且以迁徒种类为主;留鸟为少数城市适应种,而迁徒鸟主要分布在郊区和郊区,很少深入城区,整个杭州区全年水鸟的多样性波动不大,密在秋冬季较高,但各类湿地水鸟的密度和多样性季节变产大;水产养殖场是杭州水鸟最重要的栖息地类型,西湖和水荡对于维持杭州市水鸟的数量和多     

艾比湖湿地芦苇根际黏细菌群落多样性及其时空分布特征

【目的】研究艾比湖湿地芦苇根际土壤未培养黏细菌多样性、群落结构及其时空分布特征,提高对盐碱湿地等极端环境黏细菌资源的认知,为今后开发利用极端环境黏细菌资源奠定基础,也为艾比湖湿地盐漠生态系统修复提供数据支撑。【方法】采集艾比湖湿地10个样地3个月份的芦苇根际土壤,针对16S rRNA基因的V4–V5区使用高通量测序技术研究黏细菌多样性、群落结构及其时空分布特征。【结果】艾比湖湿地黏细菌16S rRNA基因Tags数占细菌的0.22%–3.54%,7月份和样地4的多样性最高,说明属多样性与季节和样地相关。本研究共鉴定到黏球菌目的3个亚目、8个科、14个属,其中海无柄孢囊黏细菌属(Haliangium)为优势属,占10.83%–71.01%。网络共现图表明绝大多数细菌与黏细菌存在相互作用。Spearman分析表明,细菌的Shannon、Chao1和ACE指数影响着黏细菌的多样性和丰富度。冗余分析(redundancy analysis, RDA)表明,土壤无机氮(inorganic nitrogen, IN)、有机质(organic matter, OM)和水溶性镁离子(Mg²⁺)是影响黏细菌多样性、群落结构的主要非生物因子。【结论】艾比湖湿地黏细菌资源丰富,其多样性、群落结构受时空变化影响。生物因素(细菌)和非生物因素(土壤理化性质)共同影响着黏细菌多样性。     

雷州半岛湿地水鸟区系组成及生态分布的初步研究

1998年10月至2000年6月,对雷州半岛湿地水鸟区系组成及生态分布进行了调查,结果表明,雷州半岛湿地水鸟56种,隶属7目9科,种类最多的是鹭类（Ardeidae)、鸭类（Antidae)和Xin鹬类（Charadriidae and Scolopacidae),共有41种,56种水鸟中,古北界成分35种,占绝对优势;东洋界、广布种分别只有13和8种。以冬候鸟为主,共有33种;留鸟、族鸟和夏候鸟分别占13、7和3种。冬候鸟主要是鸭类和Xin鹬种类,留鸟主要是鹭类,本地的鸥类（Laridae)几乎都是冬候鸟,受各种协定或法规保护的水鸟有38种。雷州半岛的水鸟主要人布在沿海滩涂湿地,共有49种,红树林是最重要的水鸟栖息地,分布在这里的水鸟有37种。     

湿地植被对北京地区蜻蜓生态分布的影响

蜻蜓目（Odonata）昆虫是半变态类（Hemimetabola）昆虫,它的一生经过卵、若虫和成虫3个阶段。和其他水生昆虫一样,蜻蜓目昆虫是淡水生物群落的重要组成部分,对淡水生态系统起到重要作用。蜻蜓目昆虫在其生活史中,取食、交配等活动离不开水生植物和水域附近的植被。为了研究蜻蜓栖息生境中的湿地植被特征对蜻蜓生态分布影响,对北京地区不同湿地类型的17块样地中296个样方分布的蜻蜓种类、多度以及湿地植被的特征和植物多样性进行调查,记录到蜻蜓6科26属36种,维管植物40科99属150种。应用TWINSPAN对蜻蜓种类和样地进行双向聚类分析,所有样地被划分成为四组。同时,将植被特征因子和湿地植物的多样性视为影响蜻蜓数量及分布的因子进行CCA分析。结果表明：湿地植物的丰富度与植物群落结构的完整性是影响蜻蜓分布的主要因素;各湿地植被特征因子对于蜻蜓生态分布的影响不一,依贡献率由大及小依次为浮水植物层盖度、湿生植物盖度、G1eason丰富度指数、沉水植物层盖度、G-F多样性指数、挺水植物层盖度。并且首次应用G-F多样性指数分析湿地植物的多样性。对于蜻蜓栖息地的保护、城市中对于湿地的兴建和改造也提出了相关保护建议。     

龙凤湿地与珰奈湿地底泥细菌古菌多样性及其对环境因子的响应

【背景】城市湿地和天然湿地受到人为扰动影响的程度显著不同。【目的】研究2种不同类型湿地底泥微生物多样性及种类的差异。【方法】采集冬夏两季城市湿地(龙凤湿地)和天然湿地(珰奈湿地)的底泥样品,使用16S rRNA基因测序技术测定底泥中细菌和古菌群落结构,分析2种湿地底泥的细菌、古菌差异及环境因素与微生物的相关性。【结果】龙凤湿地底泥中的硫杆菌属(Thiobacillus)、芽孢杆菌属(Bacillus)和鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)丰度显著高于珰奈湿地(P<0.05);Methanoregula在珰奈湿地底泥中的丰度高于龙凤湿地;冬季厌氧绳菌属(Anaerolinea)和甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)在珰奈湿地底泥中的丰度显著高于龙凤湿地(P<0.05)。【结论】龙凤湿地与珰奈湿地的差异主要影响湿地底泥中参与元素循环的细菌和产甲烷古菌的丰度,人为干扰和低温会降低湿地中微生物的多样性,pH、盐分和碱性磷酸酶是显著影响微生物多样性的环境因素。     

湿地芦苇根结合好气细菌群落时空分布及其与水质因子的关系

再生水作为河湖补充水已经成为再生水应用及城市水生态环境改善的重要方面,但是再生水富含营养元素极易导致水体富营养化.湿地微生物作为再生水净化的主要参与者在再生水净化及再生水补水湿地水生态恢复方面发挥重要作用.以北京奥林匹克公园再生水人工湿地净化系统为例,利用ARDRA技术分析湿地净化系统中芦苇根结合好气细菌群落结构的时空分布特征,并借助CCA排序的方法揭示根结合好气芦苇细菌群落结构与水环境因子的关系.结果表明:人工湿地净化系统芦苇根结合好气细菌群落结构季节差异明显,夏季较秋季细菌群落密度增加,群落多样性增高,均匀度增大;与秋季相比,夏季净化系统各处理区细菌群落结构差异较大即各处理区好气细菌优势类群变异较大,偶见类群频度较高,而秋季净化系统中各处理区优势类群趋同,偶见类群频度较低.无论夏季还是秋季空间变异规律均表现为潜流湿地较氧化塘更有利于微生物群落密度增高及细菌群落多样性增加,其季节变异较氧化塘更为显著;与循环水处理湿地相比,再生水处理湿地受进水水质的特有属性影响,具有最高群落密度与群落多样性.环境解释结果表明:芦苇根结合好气细菌类群OTU1、OTU28在净化系统中具较稳定的丰度,是一些生态幅度比较广泛的种属,受水质变量影响较小,在细菌群落的物质和能量代谢中起重要作用,对人工湿地净化系统稳定性具重要贡献.水质变量NH4+、TN、ORP、TP是芦苇根结合好气细菌群落结构季节差异的驱动因子,水质变量NO3-、TDS、pH、Sal则是导致夏季细菌群落结构空间差异的关键因子.     

基于高通量测序的鄱阳湖典型湿地土壤细菌群落特征分析

采用高通量测序技术分析了鄱阳湖典型湿地土壤细菌群落特征。测序结果表明,不同植被土壤细菌群落丰度与多样性的排序相同:苔草带苔草-虉草带芦苇带泥滩带藜蒿带。沿湖面至坡地,空间位置相近的土壤细菌群落结构具有更大的相似性,苔草-虉草带、苔草带和芦苇带的细菌群落结构相近,泥滩带和藜蒿带的细菌群落结构差异较大。变形菌门(30.0%)是湿地土壤平均相对丰度最高的门,其次为酸杆菌门(16.7%)和绿弯菌门(16.5%);多数门分类细菌相对丰度沿湖面至坡地存在一定变化趋势。硝化螺菌属是第一大属分类水平细菌群落。在土壤化学指标中,与鄱阳湖湿地细菌群落相关性较大的是总磷、铵态氮和有机质含量。以上研究结果表明,鄱阳湖湿地不同植被土壤细菌群落具有结构性差异,但沿湖面至坡地存在规律性变化。     

古尔班通古特沙漠生物结皮藻类的组成和生态分布研究

通过对新疆古尔班通古特沙漠中9个样地73份生物结皮土样藻类的培养和鉴定,分析了古尔班通古特沙漠中生物结皮藻类的种类组成和生态分布特点。结果表明．该沙漠中有藻类植物49属121种．隶属于蓝藻门、绿藻门、硅藻门和裸藻门。其中监藻83种,绿藻20种,硅藻11种。裸藻7种。蓝藻占总种数的68．60％,其中又以丝状种类为优势．占66．27％;绿藻则以单细胞种类为主。在古尔班通古特沙漠不同地带中,其藻类物种多样性和群落组成均有所不同,中部藻类物种最为丰富,北部和南部次之。而东部和西部则明显减少。在沙垄不同部位的分布中,少数种类对地貌部位的选择性不明显,但有些种类在不同地貌部位分布有差异。藻类在结皮不同层次的分布不同,在结皮层中藻类的种类和数量都较丰富．且以丝状种类较多,而在结皮下层藻类的种类和数量明显减少。     

人工和天然湿地芦苇根际土壤细菌群落结构多样性的比较

为认识人工湿地运行初期根际土壤细菌群落的结构多样性,本研究采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳（PCR-DGGE）的方法,比较了嘉兴石臼漾人工构筑生态湿地和白洋淀天然湿地府河河口区域芦苇根际土壤的细菌群落结构多样性。研究结果显示,嘉兴石臼漾湿地在运行初期（1~1.5年）,根际土壤细菌的物种丰富度已与白洋淀湿地相近,但香农指数和均匀度指数均显著低于白洋淀湿地;随着污染物浓度的降低,土壤细菌群落基因型多样性指数增大。     

三江自然保护区自然和干扰湿地节肢动物群落组成和生态指示

节肢动物是湿地生物多样性的重要组分,在维持湿地生态功能,指示湿地环境变化中发挥重要作用。在2020年7月对黑龙江三江国家级自然保护区沼泽湿地的23个采样点进行节肢动物样品采集,运用统计方法分析人类活动干扰对湿地节肢动物数量、群落组成、多样性的影响以及节肢动物对人类活动干扰的指示作用。共采集到节肢动物10目47科1825只,主要以双翅目和半翅目昆虫为主。自然湿地节肢动物的多度是干扰湿地的4.27倍;生物多样性指数在不同湿地类型之间存在一定差异,节肢动物的物种丰富度在自然湿地显著高于干扰湿地(P<0.05),而Pielou均匀度指数在干扰湿地显著高于自然湿地(P<0.05)。人类活动干扰对湿地节肢动物群落组成影响显著,聚类和非度量多纬尺度排序(NMDS)显示,两种湿地类型节肢动物群落结构相似性较低。指示值法分析显示,自然湿地的指示类群为叶甲科、蚁形甲科、叶蝉科、蚜科、盲蝽科、摇蚊科以及姬蜂总科,干扰湿地未发现指示类群。综上所述,湿地节肢动物对人类活动干扰响应十分敏感,可以作为指示湿地健康状况的关键生物类群。     

高寒湿地植物群落的物种多样性保护及生态恢复对策

以物种组成较为复杂的青藏高原东部地区玛曲县高寒湿地为背景．从恢复生态学角度,系统地探讨了影响湿地植物群落物种多样性与生产力变化的主要因素,从不同的时间和空间尺度研究了典型样区植物群落中物种多样性与生产力的恢复机理与过程,以及生境异质性对其的影响。结果表明：在导致湿地植被退化的人类干扰诸因素中．超载放牧是主要因素。该地区超载量高达24％;其次．气候变化对湿地物种多样性与生产力也有较大影响。典型样区的恢复试验结果表明：实行围栏轮牧、控制载畜量、鼠虫害防治和建植人工草地等人工综合措施,能使样区植被得以卓有成效的恢复与保护。其中．黄河滩地的植物群落中．物种丰富度从23种／m^2上升到29种／m^2;Shannon多样性指数从3．82上升到4．62;草场生产力(地上生物量)从729．2g／m^2上升到935．38g／m^2。阳坡和阴坡样地植被也有类同的恢复效果。在以上三类样地中．以滩地的生态恢复效果最为显著。据此,我们提出了相应的湿地物种多样性保护和生态恢复对策．即：加强自然保护区建设、协调人类活动与物种多样性保护的关系、严格控制载畜量、发展人工草地等主要措施与建设。     

白骨壤模拟湿地系统中Pb的分布、迁移及其净化效应

在温室中建立红树林植物白骨壤模拟湿地系统,分别用正常(NW)、5倍(FW)和10倍(TW)浓度人工配置的城市污水每周定时定量对模拟系统污灌2次,用海水作对照(CL),持续1年。研究重金属Pb在湿地系统中的分布、迁移及其被净化的效果。结果表明：加入系统中的Pb主要存留于土壤子系统中,很少迁移到植物体和凋落物中：植物各器官中的Pb含量在根中最高;模拟系统对重金属。Pb的净化效果显著,各污水处理组分别为：NW组97．97％、FW组97．86％、TW组98．06％。根据物质平衡模型计算得土壤子系统。Pb的环境容量较大,因此整个模拟系统对Pb污染的承受力较大。     

青岛市湿地生态网络评价与构建

在快速城市化背景下,城市社会经济发展与空间扩张不可避免,往往造成栖息地数量、面积、质量锐减、栖息地之间联系破碎等后果。此外,全球气候变化也加剧了栖息地恶化过程。生态网络通过保护恢复重点栖息地及构建栖息地之间物质、信息及能量传播的连接廊道,在整体上维持生态系统的动态平衡。青岛市位于东部沿海经济发达地区,地处海洋与陆地生态系统的交汇处,生态环境极为脆弱,易遭受外力破坏,且难以恢复。选取青岛地区湿地作为研究对象,在RS,GIS技术支持下,基于最小成本路径法构建青岛市湿地生态网络,并利用关联长度指数、介数指数对网络的整体结构及斑块重要程度进行评价。结果表明,不同路径成本阈值水平下,网络的连通性有很大差别;核心斑块中,胶州湾湿地、大沽河等具有较高重要程度;歇脚石斑块中,重要程度较高的斑块位于以胶州湾湿地为中心,以胶莱河、潍河河口,白马河、潮河河口及丁字湾为端点的连线上。在青岛市及周边地区划定"一心、二轴、一环"的湿地生态网络控制框架的策略,为青岛市湿地生态系统保护与城市发展空间选择提供科学方法与量化依据。     

生态位限制和物种库限制对湖滨湿地植物群落分布格局的影响

研究了物种库限制与生态位限制在湖滨湿地植物分布格局形成过程中的相对重要性。在龙感湖湖滨湿地具有明显水位梯度的湿生植 物区、挺水植物区和沉水植物区采集种子库土样, 采用幼苗萌发法确定了不同水位区种子库的物种成分;并将不同水位区的种子库土样分别置于0、25和50cm3个水位下萌发和生长, 45和90d后比较不同取样区种子库在不同水位处理下所建立的植物群落的异同。结果表明, 不同取样区的种子库物种成分有显著差异, 沿水深梯度呈现明显的带状分布格局。水位处理实验表明, 0cm水位条件下的群落主要由湿生植物和挺水植物组成, 而25和50cm水位下只有沉水植物, 表明不同功能群的物种对水深有不同的耐受力, 生态位限制是决定湿地植物分布格局的关键因子。同时, 挺水植物区的种子库置于沉水条件下, 以及沉水植物区的种子库置于0cm水位下都只能形成极为简单的植物群落, 表明物种库限制对湿地植物群落的形成同样具有显著影响。研究表明, 湿地植物的群落构成与分布格局是由生态位限制和物种库限制共同决定的, 两者的相对重要性可能取决于水体的稳定性。     

我国地带性土壤中产蛋白酶细菌生态分布研究

按我国土壤地理地带分布,从北到南采土样32个,从中分得细菌491株,并对每一菌株进行了形态学观察与描述。用透明圈法半定量测定各菌株产蛋白酶的活力。对其中产酶活性较高的菌株进行了摇瓶液体培养,定量测定了产蛋白酶的活力。根据细菌分布的数量与活性,分析了生态条件与产酶细菌分布的规律,得出了一些有意义的结果。     

上海大莲湖湖滨带湿地的生态修复

采用改变土地利用模式、水系改造和植被配置等技术开展了上海青浦大莲湖湿地修复示范工程。本文从2008年8月到2010年3月跟踪调查了土地利用方式、鸟类群落、两栖爬行类、水质等多类指标来对示范工程进行评估。结果表明,实验区生态系统的生境结构和生物多样性组成都发生了明显的变化。实验区内土地利用由主要以人工养殖鱼塘和林地为主的人工湿地(人工鱼塘占50%,林地占25%),转变为以开放性水域和乔灌草相结合的半自然状态下的自然湿地(明水面面积占30%,各类植被群落占50%,人工鱼塘完全消失),植被从只有片段化林地转变为乔木、灌木丛、草本植物及各类水生植物相结合的格局;工程后鸟类种类和数量均高于工程前(新纪录到11种鸟类),鸟类多样性指数和均匀性指数也有明显增加,其中目标鸟类——雁鸭类新增6种,种类和数量都呈显著增加;两栖爬行类种类变化不大,共记录到6科12种,但整体数量比工程前增长了59.1%;水质指标的变化也很突出,与工程前人工鱼塘相比,实验区内水体中总氮(TN)、硝态氮(NO3-N)、总磷(TP)、叶绿素a(Chla)、高锰酸钾指数(CODMn)等主要指标均有显著下降(P<0.05),水质改善显著。由此说明,修复工程改善了大莲湖湖滨带湿地的生态环境,生物多样性得到较好的恢复,呈现出良好的湿地修复效果。     

人工湿地系统在湖泊生态修复中的作用

湖泊在维系区域水安全、生态安全和环境安全中具有重要价值。然而,受到人类非理性水土资源开发活动和全球变化的影响,部分湖泊遭到污染、无序垦殖及生态和环境需水被挤占而发生退化,其生态服务功能和经济社会价值也显著降低,对湖泊进行生态修复已成为政府部门、学术界和社会公众共同关心的资源与环境问题之一。在湖泊生态修复中,人工湿地系统可有效降低湖泊污染负荷,对湖泊生态系统的非生物环境进行有效调控;此外,人工湿地系统可对湖泊生物物种进行定向培育、增殖和保护。人工湿地系统消减湖泊污染负荷主要包括对外源性污染负荷的生态拦截和对内源性污染负荷的生态萃取。根据外源性污染负荷的入湖方式,生态拦截又包括针对无组织排放污染负荷(主要包括农田区坡面径流和城市地表径流)的带状拦截和针对有组织排放污染负荷的前置库拦截及线状拦截。在利用人工湿地系统进行湖泊生态修复过程中,需要结合湖泊生态系统的基本特征、生态退化的动力学机制和生态修复目标,按照节水、节地原则,适时、适地、适效地建设人工湿地系统及组合系统,充分发挥人工湿地系统对湖泊的综合生态修复功能。需要特别指出的是,在利用人工湿地系统进行湖泊生态修复过程中,要在多方论证和生态风险调控的基础上进行,避免外源性物种入侵对湖泊生态系统的破坏。