西太湖湖滨带已恢复与受损芦苇湿地环境功能比较

对西太湖湖滨带部分地段受损芦苇（Phragmites australis）湿地进行修复的基础上,开展了修复后湿地和相邻受损湿地内植物生物量,湿地水体与泥积物中氮、磷含量,底泥有机质含量,底泥氮循环微生物种类和数量以及底泥重金属种类和含量等湿地环境功能方面的比较研究。结果表明：（1）受损湿地内近20m宽的陆向辐射带均为水蓼（Polygonum hydropiper）、红蓼（Polygonum orientale）、水莎草（Juncellus serotinus）以及人工种植的苏丹草、苦荚菜和黑麦草等鱼食青饲料所取代。与修复后湿地相比,每1m^2植物生物量较少了37％～60％。（2）两类湿地中的氮、磷营养盐浓度沿水向辐射带、水位变幅带到陆向辐射带依次呈递增趋势,且修复后湿地内水体中的无机氮浓度分别比受损湿地增加了25．36％,89．39％和2562．30％,其中以NH4^＋-N为主,反硝化作用在已修复湿地中占主导地位。（3）两种湿地内的水向辐射带和水位变幅带底泥氮、磷含量均较低,陆向辐射带内较高,磷含量分别比受损湿地同一水位梯度高3．19,2．62、2．25倍和1．74倍;氮含量分别比受损湿地同一水位梯度高1．84,6．08、2．09倍和2．46倍。（4）两种湿地内的水位变幅带和陆向辐射带中的底泥有机质含量较高,其中已恢复湿地底泥有机质含量达到4．13％-5．65％。水向辐射带含量均较低,一般在0．65％-0．8％之间。（5）水位变幅带和陆向辐射带底泥有机质含量较高,其中已修复湿地泥积物有机质含量达到42．17％～56．5％。水向辐射带有机质含量均较低,一般在1．65％．8．03％之间;（5）受损湿地内的陆向辐射区和水位变幅区硝化细菌数量分别比反硝化细菌高3．73倍和1．73倍,水向辐射区底泥中的硝化细菌和反硝化细菌数基本相当;在已修复湿地内的陆向辐射区和水位变幅区反硝化细菌数量分别是硝化细菌数量的10．69倍和8．24倍,反硝化作用占绝对优势;在水向辐射区及开阔湖体,湖水的频繁交换作用,硝化细菌数量相对较多,硝化作用较强。（6）在湿地水位变辐区和陆向辐射区沉积物Mn含量较高,含量在800—1000mg／g之间。Cu、Zn、Pb等重金属污染元素含量分别为35．80．78．95μg／g,53．76—154．50μg／g和48．06—108．88μg／g,重金属污染对该区域水环境无明显影响。     

太湖湖滨生态修复区大型底栖动物群落结构及梯度分布

2010—2011年对太湖贡湖湾湖滨带生态修复区滨岸挺水植物带(Ⅰ)、湾相沉水植物带(Ⅱ)和堰外开敞水体(Ⅲ)3个滨岸生境梯度带的水质状况和底栖动物群落特征进行了研究。结果表明:调查共发现底栖动物13科18种,其中仅出现于1个生境梯度带的物种7个;在其余的11个物种中,有5个种群的密度在生境梯度带间存在显著差异;比较发现,按底栖动物摄食功能类群的相对比例,刮食者相对丰度在带Ⅰ最高,收集者在带Ⅱ最高,滤食者在带Ⅲ最高,不同生境梯度带间底栖动物的摄食功能类群构成存在显著差异。对底栖动物相对丰度和水环境参数的冗余分析显示,环节动物和昆虫与DO、NO3--N和PO43--P浓度正相关,软体动物则与NO3--N和PO43--P负相关,一些腹足类对低DO耐受能力较强,与NH4+-N和COD正相关。修复区3个梯度带水动力条件、水质状况和底质类型的差异性对底栖动物的分布有重要影响,形成了生活习性、摄食特征等显著不同的3个底栖动物群落。     

白洋淀湿地生态功能评价及分区

白洋淀湿地在雄安新区建设过程中具有重要生态安全保障作用。开展白洋淀湿地生态功能评价及分区研究,为生态环境治理和保护提供科学依据,是当前普遍关切和急需解决的问题之一。面向白洋淀湿地生态保护和管理的需求,在明确白洋淀自然环境特征和主要生态环境问题的基础上,结合外业调查、遥感、综合评价等方法,从水产品供给功能、水生植物供给功能、气候调节功能、生物多样性维护功能、水质改善功能5个方面评价了白洋淀湿地生态系统服务功能重要性,从水污染敏感性、湿地变化敏感性、重要自然与文化价值敏感性3个方面评价了白洋淀湿地生态系统敏感性。基于评价结果,将白洋淀湿地初步划分为7个一级生态功能区和19个二级生态功能区。在分区方法方面体现了白洋淀湿地人地关系动态特征,分区结果注重现状与历史相结合,有助于服务未来淀区生态保护规划决策实施。建议在实施白洋淀生态环境治理和保护过程中,依据白洋淀湿地生态功能分区特征,实行分区管制,制定对应的生态环境治理和保护措施。     

喀斯特槽谷区生态退化与修复专题导读

在国家重点研发计划项目——"喀斯特槽谷区土地石漠化过程及综合治理技术研发与示范(2016YFC0502300)"的支持下,经过项目组全体成员三年的共同努力,在喀斯特槽谷区生态退化与修复方面取得了一些重要进展。主要有:(1)2000—2015年槽谷区土壤侵蚀总量逐年减少,年平均侵蚀模数逐年降低,槽谷区植被覆盖明显提高;(2)拉巴豆地埂篱根土复合体不仅能有效提高喀斯特土壤的粒径大小和增强土体的抗剪/冲性能,并且能够利用大气N_2合成植物生长所需的氮肥,从而提高土壤肥力,可望实现石漠化治理中生态效应和经济效应的双赢;(3)喀斯特槽谷区隧道建设改变了地下水流场并降低了地下水位,进而降低了土壤微生物丰度和多样性,而增加了适应干旱的微生物种群,并导致土壤质量的降低;隧道建设加速了坡面产流和土壤流失,加剧了土地石漠化,从而导致生态退化;(4)随着槽谷区退化生态系统的恢复,生态系统的生态服务功能得到提升。     

巴里坤盐湖退化区土壤微生物群落结构及生态功能分析

【目的】微生物是湖泊生态系统的重要组成部分,参与碳、氮和硫等元素的生物地球化学循环过程,其群落组成和功能对环境的稳定性和可持续性至关重要。然而,新疆的部分湖泊出现退化和盐渍化等问题,微生物如何响应湖泊退化值得研究。【方法】本研究基于16S rRNA基因的扩增子高通量测序,对巴里坤盐湖退化区域的土壤微生物群落结构进行分析,同时对微生物的潜在生态学功能进行预测。【结果】本研究发现,假单胞菌门(Pseudomonadota)、绿弯菌门(Chloroflexota)和拟杆菌门(Bacteroidota)是巴里坤盐湖退化生境中的优势类群。在轻度退化阶段,脱硫菌门(Desulfobacterota)和弯曲杆菌门(Campylobacterota)是主要类群,但随着湖泊退化程度加剧,这些类群急剧减少甚至消失;在极度退化阶段,酸杆菌门(Acidobacteriota)和浮霉菌门(Planctomycetota)等类群逐渐占据主导地位。基于BugBase对氧的需求进行预测,结果发现好氧类群主要是放线菌门(Actinomycetota)、假单胞菌门(Pseudomonadota)和绿弯菌门(Chlorof...     

基于CVM的太湖湿地生态功能恢复居民支付能力与支付意愿相关研究

采用意愿调查价值评估法(CVM)法定量评估湿地生态功能修复保护非使用价值,力图探讨支付能力与支付意愿的相关机理.研究结果显示:(1)支付意愿调研综合置信度为2.652,处于可信程度较高的范畴,3个调研区的集中度均呈现不规则偏正态分布,WTP中位数与平均数重现性良好,中支付区域集中度达86％,符合经济学原理,说明WTP结果可信度较高.(2)公务员、教师、律师、高薪企业工人、部分高收入农民、军人支付意愿较高,两者的相关性高达0.937以上.(3)按CVM法计算,当地居民对世行工程的平均支付意愿为户均支付19.19元/月,产生区域支付差异的原因主要在于不同区域随机被访者职业构成和收入构成存在差异.(4)在估算湿地生态功能恢复项目支付意愿时CVM法是可靠的基本方法,支付能力是支付意愿的重要制约因素,中等支付能力者支付金额最高,支付能力与支付意愿之间存在不仅仅是正相关而是复杂的关联性.     

粤港澳大湾区湿地遥感监测与评估:现状、挑战及展望

粤港澳大湾区水热丰沛河网密布,岸线曲折峡湾众多,复杂的自然条件孕育了丰富的湿地资源,构成了区域生态安全屏障的重要防线。近几十年来气候变化与区域高强度人类活动的双重胁迫下,大湾区湿地资源面积衰减、质量退化趋势明显,亟需开展湿地资源监测与评估研究,为国家战略提供基础保障。现阶段湿地遥感已实现由最初的湿地面积、形态提取向湿地生物物理参量提取的过程转变,然而粤港澳大湾区特有的气候特征,限制了传统光学影像在湿地遥感领域的应用,大大提升了此区域长时间序列湿地遥感数据获取的难度。此外,如何实现湿地生态价值与生态资产对接与评估,也是现阶段自然资源监测管理面临的重大课题之一。本文基于粤港澳大湾区建设的国家战略需求,讨论湿地资源在构建大湾区生态安全保障体系中的重要地位,厘清大湾区湿地资源保护与利用存在的关键技术瓶颈与核心科学问题,围绕湿地遥感监测、湿地资源生态资产价值评估、湿地生态功能分区与定位等关键问题,指出开展粤港澳大湾区湿地遥感监测与评估面临的挑战,明确构建"天-空-地"湿地遥感监测的综合技术体系实施方案,并展望粤港澳大湾区湿地常态化监测与资产评估的几个重要方向:1构建适用于不同自然环境特征的湿地分...     

Vegetation and soil properties in restored wetlands near Lake Taihu,China

Riparian wetlands are important components of the lake ecosystem, and they play essential roles in maintaining system health. Remediation of degraded lakeshore wetlands is an essential component of lake restoration. A study was conducted to investigate the restoration of lakeshore wetlands, which were converted to rice fields and then abandoned for 2, 5, 10 and 15 years, near Lake Taihu. Soil samples (0–20 cm and 20–40 cm) were taken and plant species were investigated. The carbon content in the soil had increased significantly, rising from 0.71% to 1.85% between 2 and 15 years. Organic matter accumulation improved soil texture, and water stable aggregate content (>0.25 mm) and soil porosity increased. Total nitrogen in the soil increased from 0.06% to 0.13%, and total Kjeldahl nitrogen increased from 124.4 mg kg⁻¹ to 351.5 mg kg⁻¹. Total phosphorus in the soil increased from 0.045% to 0.071%, and the Olsen-P value increased from 5.13 mg kg⁻¹ to 16.0 mg kg⁻¹. Results showed that phosphorous did not increase as much as nitrogen. In the vegetation restoration process, plant species composition moved towards a natural wetland community, and spatial heterogeneity and landscape diversity increased. The richness of plant biodiversity increased rapidly in the first 2 years, then more slowly in later restoration stages. The wetlands recovery process may be complicated by interactions of biota and soil and hydrological conditions.     

太湖流域生态风险评价

随着城镇的急剧扩张和经济的快速增长,流域生态环境遭到极大冲击和破坏,致使生态系统出现资源退化、环境恶化与灾害风险加剧的趋势,生态环境面临前所未有的挑战.从复合生态系统入手,深入分析流域内各生态系统要素之间的相互作用与影响机制,综合考虑多风险源、多风险受体和生态终点共存情况下的风险大小,从风险源危险度、生境脆弱度及受体损失度三方面构建了流域生态风险评价技术体系,并选取太湖流域为实证区域,对太湖流域2000年、2008年两个时期生态风险的时空演化特征进行评价与分析.结果表明:太湖流域生态风险指数介于0.015-0.253之间,以中等和较低生态风险为主.至2008年,高、较高生态风险所占面积逐渐扩大,已由2000年的5.66％、13.42％增加至6.05％、18.42％,主要集中在流域北部的常州市区、江阴市大部分地区以及无锡市区.     

西太湖水生植物时空变化

水生植物在浅水湖泊生态系统中具有十分重要的作用。根据中国科学院太湖湖泊生态系统研究站1989年以来的常规监测资料,将西太湖（除东太湖以外的湖区）划分为9个区,采用点截法（point intercept method）,于2002～2005年对各区水生植物的种类、生物量和空间分布情况进行了6次调查。结果表明：西太湖现有水生植物16种,分属于11科12属;水生植物总面积约10220hm^2,其中沉水植物分布面积约占64．58％;挺水植物约占0．29％;漂浮植物约占38．16％。各个种之间生物量差异显著,马来眼子菜、荇菜、芦苇的生物量在所有水生植物中居前3位。多样性分析表明,水生植物种类4a来未发生明显变化,但种类和生物量季节性差异较大。水生植物呈环状分布在距湖岸5km以内的水域和部分岛屿周围,东岸和南岸为水生植物的主要集中分布区域,分布区连续性好,且水草种类齐全。挺水植物种类单一,仅有芦苇（Phragmites communis）一种,分布区域多限于水深小于1．6m的湖岸;沉水植物共有8种,为水生植物的主要组成部分,马来眼子菜（Potamogeton malaianus）的分布频度最高,在西山岛周围水域逐年扩张,成为该区域的先锋种;漂浮植物3种,主要以荇菜（Nymphoides peltata）为主,在七都水域有逐渐扩张的趋势。马来眼子菜、芦苇、荇菜表现出对水环境较强的适应能力,目前为西太湖的3个优势种。20世纪50年代以来,西太湖水生植物种类减少了50种,其中水质下降是导致水生植物种类不断减少甚至消失的一个重要原因。围网养殖和不合理的捕捞方式也对局部水域的植物造成极大的破坏。水生植物生存环境日益严峻,种群单一化趋势日益明显。     

太湖西岸湖滨带水生生物分布特征及水质营养状况

对太湖西岸湖滨带入湖河口区浮游生物和底栖动物的种类、单位体积数量以及物种多样性调查的基础上,分析了该区域水生生物分布特征。研究表明,在调查到的5个浮游植物门类中,蓝藻和绿藻门种类占到46.81%和36.17%。单位水体中的物种数量分别占到总藻类的60.97%和34.49%,而硅藻门仅占到总藻类数量的3.07%。Shannon-Wiener物种多样性及均匀度指数基本在1.3~1.6和0.14~0.22之间波动。在调查到的71种浮游动物中,耐污染的桡足类和枝角类占36.62%。单位水体中的物种数量分别达到7.07×104个/L和7.76×104个/L;底栖动物群落结构趋于单一化,敏感种大量减少或消失,物种多样性指数值低下,H′及其均匀度值J仅分别为1.59和0.581左右。同时,部分耐污染和广布种大量繁殖,其单位水体中的物种数量平均占到底栖动物总量的84.76%。对入湖河口区24个点位的水质监测结果也表明,水体中的TN、TP浓度分别为3.50mg/L和0.28mg/L,分别高于国家湖泊水环境质量Ⅴ类水质(TN≤2.0mg/L,TP≤0.2mg/L)标准。结合优势种和多样性指数水质分析方法,太湖西岸湖滨带水体水质已近严重富营养化程度。     

太湖水华程度及其生态环境因子的时空分布特征

湖泊水华是全世界面临的严重生态环境问题之一,对人类和生态系统健康都有重大影响。由于湖泊水华受流域面源、点源污染、气候、水文因子以及湖泊生态系统自身特征等众多因素影响,水华是否爆发、其严重程度及时空分布特征呈现明显的复杂性。以我国太湖为研究区域,基于近年的水华及水环境的监测数据,用自组织特征映射神经网络对太湖不同监测点的水华程度进行了自动聚类分析。结果表明,太湖水华程度呈现为明显的无水华、轻度、中度和重度水华4类。不同程度水华的叶绿素a、水温、COD_(Mn)、营养盐、浮游植物生物量以及藻种(蓝藻、绿藻、硅藻)结构的时空差异显著,不同变量间的关系复杂,有助于深入认识太湖近年水华发生的时空变异特性。     

太湖地区土壤环境中SAS的分布和降解特点

采集了江苏省吴县市不同利用、不同乡镇和环境影响类型下的土壤样品 ,采用比色法分析其SAS含量 ,并以LAS为标物研究了SAS在土壤环境中的降解行为 .结果表明 ,供试土壤环境中SAS达 2～ 10mg·kg-1,并在土壤全剖面检测到 .土壤环境中SAS含量与土壤性质及其环境影响特点有关 .LAS在供试土壤环境中的降解符合土壤有机质分解的一级反应动力学方程 ,其半衰期为 10～ 16d ,因土壤种类而异 ,说明SAS作为特殊的有机污染物在土壤环境中的滞留性及其可能的环境危害 .     

Water sources of riparian plants during a rainy season in Taihu Lake Basin,China: a stable isotope study

In this study, we investigated water sources of three typical plant species, i.e., Ginkgo biloba (Ginkgo biloba L.), Green soybean (Glycine max (L) Merr.), and Mulberry tree (Morus alba L.) in a rainy season by using a dual stable isotope approach (δ¹⁸O and δ²H). Potential water sources were divided into direct or internal (i.e. soil water at different depths) and indirect or external water sources (i.e. precipitation, river water and groundwater). The results indicated that the surface soil water δ¹⁸O and δ²H is enriched probably due to evaporation. Ginkgo biloba and Green soybean prefer using soil water from the upper soil layer (0–60 cm) and precipitation, and the Mulberry tree mainly used deep soil water (120-150 cm) and groundwater. The different water use strategies of the three plant species are likely to be determined by their different root distribution at the above correspondent soil depths.     

东太湖鱼类群落结构特征及其与环境因子的关系

基于2019年4月、7月和10月的调查数据,用多元分析方法研究了围网拆除后东太湖鱼类群落结构的变化,及其与主要环境因子的关系。共调查到鱼类4目10科31属39种,其中鲤形目鱼类占69.23%。按不同生态类型东太湖鱼类主要为定居性鱼类、中上层鱼类以及肉食性和杂食性鱼类。优势种为鲫（Carassius auratus）、大鳍鱊（Acheilognathus macropterus）和（Hemiculter leucisculus）等。鱼类的种类数、渔获量、丰富度指数和多样性指数在监测月份间均差异显著（P＜0.05）,均为4月 > 7月 > 10月。鱼类个体呈现小型化,鱼类物种多样性处在一般水平。等级聚类分析（Cluster）结果表明,除10月份的1号点和3号点外,各样方间的相似度在46.75%以上。单因子相似性分析（ANOSIM）和相似性百分比分析（SIMPER）也表明,4月和10月的鱼类群落物种组成差异显著,平均相异性为59.41%。丰度/生物量曲线（ABC）分析表明,东太湖鱼类群落结构处于中度干扰状态。冗余分析（RDA）表明,总磷对主要鱼类变化的解释量为21.0%,是重要的解释因子（蒙特卡罗检验P＝0.036）。而总磷、pH、溶解氧等是目前影响东太湖鱼类群落的主要环境因子。