干旱区地下水生态水位研究进展

地下水位是维系干旱区生态系统稳定的主要限制因子, 而地下水位又同时受到干旱区气候变化因素、植被特征因素及土壤理化性质因素的影响。在评述干旱区地下水生态水位概念的发展和内涵的基础上, 分析了在地下水生态水位变化影响因素方面所取得的研究进展, 总结了近年来在地下水生态水位研究领域的主要计算方法, 进而结合干旱区在生态水文地质领域存在的主要科学问题, 提出了未来研究的重点方向。     

水位调控对崇明东滩围垦区滩涂湿地土壤呼吸的影响

以长江口崇明东滩围垦区滩涂湿地3个地下水位梯度(低水位、中水位和高水位)为对象,于2011年1月至2012年1月测定了湿地的土壤呼吸速率及其主要影响因子.结果表明： 围垦区滩涂湿地低水位、中水位和高水位的土壤呼吸速率年变化幅度分别为0.75～11.57、0.70～12.61和 0.83～6.67 μmol·m^-2·s^-1,土壤呼吸速率的最大值出现在7月,最小值出现在1月;在3个梯度下,0～5 cm层土壤温度为驱动围垦区滩涂湿地土壤呼吸季节动态的关键微气象因子,拟合指数模型可以解释其70 %以上的季节变异,而各梯度间土壤呼吸温度敏感性(Q₁₀值)无显著差异;高水位的土壤呼吸速率最低,可能与土壤温度较低和土壤体积含水量较高有关,中水位的土壤呼吸速率高于低水位,可能是土壤电导率和容重较低,地上生物量和细根密度较高的结果.合理调控围垦区滩涂湿地水位可以降低土壤呼吸速率,增强该类退化湿地的碳汇功能.     

若尔盖高寒草本沼泽木里薹草叶片碳氮磷化学计量特征对水位下降的响应

2020年6—9月,以若尔盖高原纳勒乔沼泽水位下降模拟控制实验平台为依托,在若尔盖县纳勒乔沼泽原位切割1 m×1 m原状土块,原位抬升20 cm,原位模拟水位下降20 cm,研究湿地植物木里薹草碳氮磷化学计量特征对水位下降的响应。结果表明: 在整个生长季,木里薹草叶片C含量没有显著变化,N、P含量随着生长季的推移逐渐下降。水位下降后,叶片C含量在生长季的变化并不一致,在生长初期、中期水位下降导致C含量增加,生长旺期无显著变化;叶片N含量对水位下降的响应为显著升高,叶片P含量则显著降低。叶片C∶N、C∶P、N∶P在整个生长季内均表现为随季节变化而上升,木里薹草的相对生长速率与叶片C∶N呈显著正相关,与C∶P和N∶P呈显著负相关。水位下降后,叶片C∶N显著降低,C∶P和N∶P显著上升,导致木里薹草的相对生长速率显著降低。水位下降后,叶片P含量降低是木里薹草单叶质量和比叶重下降的主要调控因子。     

警惕洞庭湖“水危机”

“衔远山,吞长江,浩浩汤汤,横无际涯。”这是宋代文学家范仲淹《岳阳楼记》中对洞庭湖的描述。简短的十几个字恰到好处地概括出洞庭湖的地形与气势。但是就在去年秋天,洞庭湖“横无际涯”的景象却逃遇了前所未有的危机,持续水位下降再次给人们敲响了洞庭湖“枯水”的警钟。     

鄱阳湖丰水期水位波动对浮游动物群落演替的影响

为了解鄱阳湖夏季丰水期水位剧烈波动过程中浮游动物的群落演替特征,2012年夏季鄱阳湖水位剧烈波动期间,于6月24日、7月7日和8月27日当水位下降且接近17.6 m时,在江西鄱阳湖国家级自然保护区内的1个浅水碟形湖泊设置4个采样点进行采样调查。共发现浮游动物65种,其中轮虫52种,枝角类7种,桡足类6种,多为营浮游生活的广温性和嗜温性种类。单因子方差分析(one-way ANOVA)显示3个月之间浮游动物的密度和生物量均具有显著差异(P0.05),7月份浮游动物密度(1030.17±68.18个/L)显著高于6月份(325.16±41.60个/L)和8月份(203.79±24.91个/L);6月份浮游动物的生物量(0.56±0.04 mg/L)显著低于7月份(1.22±0.11 mg/L)和8月份(0.99±0.11 mg/L)。基于浮游动物多度的聚类分析和自组织映射神经网络图均揭示夏季3个月份的浮游动物可区分为明显的3个群落:6月群落、7月群落和8月群落。蒙特卡罗检验发现水温、电导率、浊度和溶氧与浮游动物群落结构变化显著相关(P0.05)。典型相关分析显示,6月份浮游动物群落与叶绿素a含量呈显著正相关关系,7月份浮游动物群落与水体温度呈显著正相关关系,8月份浮游动物群落与水深和电导率、浊度和溶氧呈显著正相关关系(P0.05)。在3个月均为优势物种的盖氏精囊轮虫与叶绿素a含量呈正相关关系(P0.05),与水温、pH、溶氧呈负相关(P0.05)。夏季水位波动过程中浮游动物的群落结构在时间上(月份之间)发生明显演替,呈现轮虫密度逐渐降低,枝角类和桡足类密度逐渐增加的变化规律。水位波动引起环境因子的改变,从而对浮游动物的群落演替产生了重要影响。     

白洋淀东亚飞蝗持续大发生浅析

进入 90年代以来 ,白洋淀蝗区东亚飞蝗Locustamigratoriamanilensis(Meyen)持续大发生 4次 ,是50年来十分罕见的。究其原因 ,主要受白洋淀水位变化的影响 ,其中 8月水位的高低直接影响翌年夏蝗发生程度 ,其次是生态环境和气候条件等因素的影响。     

模拟水位变化对杭州湾芦苇湿地夏季温室气体日通量的影响

水位是影响湿地温室气体排放的重要因子。采用静态箱-气相色谱法研究了模拟条件下不同水位(0、5、10 cm和20 cm)对芦苇湿地温室气体(CO_2、CH_4、N_2O)夏季昼夜通量变化的影响。结果表明,1)4种不同水位CO_2通量日变化均表现为昼低夜高,且白天为汇,夜间为源,整体均表现为CO_2的汇;不同水位CH_4通量日变化则均表现为昼高夜低,且整体上均表现为CH_4的源;N_2O通量总体上水淹后均表现为昼高夜低而0cm水位表现为昼低夜高;2)随着水位的增加CH_4和CO_2平均通量呈现先增加后降低的趋势,且10cm水位下CH_4和CO_2平均通量最高,N_2O通量则在5cm水位最高;3)通过相关性和主成分分析表明,气温、水温是土壤CH_4、N_2O通量日变化的主导因子,而土壤温度是CO_2日变化通量的主导因子,同时,土壤p H、Eh及水体p H、Eh是CO_2通量日变化的重要因子之一。     

基于T-RFLP技术的不同水位梯度植物根际细菌群落多样性特征分析

为了解水位梯度控制下不同湿地植物根际细菌群落多样性,以北京市奥林匹克公园植物氧化塘人工湿地为例,采用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)技术结合ANOVA分析,比较了水位梯度控制下三棱草、芦苇、香蒲、睡莲4种植物根际细菌群落的多样性。研究结果显示:随着水位梯度加深,根际细菌群落多样性呈现减少趋势,HhaⅠ、MspⅠ、RsaⅠ3种不同酶切所得结果一致,且综合3种酶切的PAT比对中RFs组合数量随水位梯度加深也呈相应变化趋势。进一步分析发现,随水位梯度加深植物根际可培养细菌RFs数量变化较显著。不同水位梯度下各植物根际细菌群落中差异显著的菌群为Beta变形杆菌纲,水位梯度加深可能导致不同生态型植物根际泌氧能力降低,进而影响植物根际好氧细菌生存,从而出现三棱草根际属水平菌群丰富度最高,其次为芦苇、香蒲,最少为睡莲。各植物根际细菌群落的优势属多数为变形杆菌门,是脱氮除磷的功能性菌门,其中产碱杆菌属和黄杆菌属为四种植物根际细菌的共同优势属,在碳氮循环中起重要作用。     

湖泊水位变动对水生植被的影响机理及其调控方法

水位的高低及其变动范围、频率、发生的时间、持续的时长和规律性等是影响湖泊水生植被的核心因子.水位变动有短期、年内季节性和年际变动3种,对湖泊水生植被有不同的影响机理.水位短期变动通过对水体中的悬浮物、透明度、光衰减系数等的影响而对水生植被产生作用;周期性的年内季节性和年际水位变动可对水生植被的生态适宜性产生影响,并进而改变其时空分布;长期的高水位和低水位以及非周期性的水位季节变动会破坏水生植被长期以来对水位周期性变化所产生的适应性,从而影响了植被的正常生长、繁衍和演替.植被的极端深度和物种多样性是水位调控的核心表征指标,可通过经验数据分析法、生态模型法和参照法等方法来确定湖泊的适宜水位变动范围和时间.研究对象选择、研究方法、管理中的应用以及重要环境变化所产生的影响等是今后相关研究的核心问题.