西部高寒湿地系统的草地资源保护与优化利用模式研究

西部高寒湿地系统的草地资源保护与优化利用问题,是我国生态环境建设中倍受重视的科学问题。本研究以甘南的高寒湿地为研究对象,分析了高寒草地资源变化的时空分布特征及其在环境条件影响下的增长动态,采用生物控制论方法,组建了草地资源保护模型及草地放牧系统的最优控制模型。依据在甘南玛曲县高寒草地的调查结果,分别对其山地草原化草甸、山地典型草甸和沼泽草甸等草地资源的利用,建立了相应的保护指标。确定了该草地放牧系统的最优牧草资源水平和最优控制量,提出了草地资源优化利用的管理对策与措施,为草地放牧管理提供了优化模式和定量依据。     

龙窝湖湿地不同土地利用方式土壤养分和重金属污染特征

为了解人类活动对城市湿地土壤生态环境的影响,本文分析了芜湖市龙窝湖不同利用方式下湿地土壤养分、重金属含量的差异,并采用污染指数法和潜在生态风险指数法对重金属污染特征和潜在生态风险进行了评价。结果表明:不同利用方式下湿地土壤养分和重金属含量差异显著,总体上网围养殖湿地、塘式养殖湿地、垃圾倾倒处下游湿地和沟渠湿地土壤养分和重金属含量显著高于湖泊中心湿地和耕作湿地;龙窝湖不同类型湿地表层土壤均存在较高或严重的Cd污染和中等Cu污染,网围养殖湿地、塘式养殖湿地、垃圾倾倒处下游湿地和沟渠湿地表层土壤存在中等Pb和Zn污染,但网围养殖湿地、塘式养殖湿地和垃圾倾倒处下游湿地表层土壤Cd含量显著超过土壤环境质量标准(二级);综合污染指数显示,垃圾倾倒处下游湿地(27.35)、网围养殖湿地(26.23)和塘式养殖湿地(25.48)存在严重重金属污染,而沟渠湿地(10.49)、湖泊中心湿地(8.56)和耕作湿地(8.49)处于中等重金属污染,其中Cd对各种利用类型湿地土壤重金属污染贡献率达49.0%~76.4%;综合潜在生态风险指数显示,垃圾倾倒处下游湿地(633)、网围养殖湿地(625)和塘式养殖湿地(588)存在很高潜在生态风险,而沟渠湿地(174)、耕作湿地(149)和湖泊中心湿地(144)处于高潜在生态风险,其中Cd对各种利用类型湿地综合潜在生态风险指数贡献率达88.6%~96.2%。水产养殖和垃圾倾倒是龙窝湖湿地土壤氮磷等养分和重金属污染的主要来源,土壤养分与重金属污染存在一定的耦合关系。     

这里滋养了黄河 刘昌明院士谈黄河首曲湿地

<正>其实,不仅是黄河首曲地区,整个三江源地区除高山冰雪覆盖外,有很多大面积湿地,海拔高,温度低。从生态系统来看,三江源地区包括黄河首曲是世界上最高的湿地系统,有丰富的高原生物多样性。对地球的生物多样性以及下游河流的水涵养都有很大的意义。我们的母亲河黄河与长江都是在高原湿地上发育的。     

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。     

乌梁素海湖泊湿地过渡带氨氧化细菌群落

探究乌梁素海富营养化湖泊湿地演化过程中,不同植物群落下土壤氨氧化细菌群落的组成、丰度、亲缘关系以及多样性变化,结合湿地理化因子探讨基质条件对氨氧化细菌群落结构的影响。提取沉积物和土壤总DNA,对氨氧化细菌群落的amoA基因构建克隆文库,并进行测序,分析湿地沉积物与土壤过渡带4个样点中氨氧化细菌群落结构的组成、丰度、亲缘关系以及多样性指标;分析基质条件变化对氨氧化细菌群落结构的影响。富营养化湖泊湿地水陆过渡带的芦苇沼泽沉积物、碱蓬盐碱化土壤和白刺荒漠化土壤中,氨氧化细菌群落结构组成相似性逐渐降低;优势种群发生明显变化,氨氧化细菌从与Nitrosomonaslike序列相似为主要优势类群向与Nitrosospira-like序列相似为主要优势类群转变,群落结构空间异质性成因主要由总氮和水溶盐总量这两个基质因子所主导,相关系数r为0.943;多样性指数分析表明,芦苇沼泽沉积物和白刺荒漠化土壤适合多样的氨氧化细菌生长。氨氧化细菌多样性与优势种群在湿地水陆过渡带发生明显变化,氨氧化细菌群落结构主要驱动因子为总氮和水溶盐总量的组合。     

湿地植物根表铁膜研究进展

为了适应渍水环境,许多湿地植物都具有根系泌氧、形成铁膜的能力。因铁膜具有特殊的物理或化学结构,可以通过吸附和共沉淀作用影响元素在土壤中的化学行为和生物有效性,在植物吸收营养元素和重金属中起重要作用。综述了湿地植物根表铁膜的形成、影响因素以及根表铁膜对营养元素和重金属的生态环境效应,从表征技术方面阐述了根表铁膜的作用机制。对今后的研究方向给出如下建议:(1)扩大研究领域;(2)铁膜形成的动态变化过程;(3)铁膜对植物生理形态的影响;(4)利用先进的表征技术以确定铁膜的作用机制。     

安徽新安江干流滩涂湿地草本植物区系及物种多样性

以新安江干流(安徽段)滩涂湿地草本植物群落为研究对象,探讨其区系组成及不同江段物种多样性的变化规律.结果表明:(1)该区共有草本被子植物48科、131属、194种(含种下分类单位);以禾本科(Gramineae)、莎草科(Cyperaceae)、菊科(Compositae)和蓼科(Polygonaceae)为优势科;以蓼属(Polygonum)、莎草属(Cyperus)、大戟属(Euphorbia)和蒿属(Artemisia)等为优势属,属的组成相对较为分散,寡种属和单种属占总属数的97.7％;(2)从分布区类型看,科以世界分布占明显优势(43.8％);属的分布区类型以泛热带分布最多(30.5％),其次是世界分布(26.0％),总体上热带成分略多于温带成分(57/40);表明该区草本植物区系地理成分较为复杂,分布区类型多样,具有热带、亚热带与暖温带的多重性质,但以亚热带性质为主;(3)各滩涂湿地植物群落的建群种、优势种及伴生种的种类等组成特征均存在一定差异,狗牙根(Cynodon dactylon)、双穗雀稗(Paspalum distichum)和假俭草(Eremochloa ophiuroides)等为滩涂湿地的主要优势种;江段干流不同流域滩涂湿地草本植物群落的α多样性的变化格局与丰富度指数的变化格局比较一致,总体上呈现逐渐减小的趋势,表现为上游＞中游＞下游;与之相反,植物群落的β多样性——相异性系数和Cody指数总体上呈现上升的格局.这种多样性格局的成因需要进一步分析和探讨.     

菜州湾南岸滨海湿地的生态系统服务价值及变化

在提出莱州湾南岸滨海湿地生态系统服务价值分类系统和湿地类型系统基础上,提取1987年10月、2002年10月2个时段Landsat 7卫星遥感影像空间数据计算了莱州湾南岸滨海湿地的生态系统服务价值,并分析了湿地生态系统服务价值的变化.结果表明:湿地产出的水产品和原盐价值、气体调节服务价值和涵养水源服务价值是研究区湿地的核心生态系统服务价值,自然湿地的生态系统服务价值以气体调节服务价值和涵养水源服务价值为主,人工湿地的生态系统服务价值以产出的水产品和原盐价值为主.15年间湿地总的生态系统服务价值由38.953亿元降至27.743亿元,降低了28.8%;单位面积湿地的生态系统服务价值由4.291万元·hm-2降至3.031万元·hm-2,降低了29.4%.引起湿地总生态系统服务价值降低的主要原因是自然湿地转化为养殖池和盐田等人工湿地,自然湿地转化为人工湿地后,湿地总的生态系统服务价值中直接使用价值升高了,但间接使用价值和非使用价值降低了.为避免湿地生态系统服务价值的降低,应严格控制人工湿地建设,保护现有的自然湿地.     

人工湿地中指示与病原微生物动态分布及相关性分析

选择总大肠菌群(total coliforms)、粪大肠菌群(fecal coliforms)、粪链球菌(fecal streptococci)、大肠杆菌(Escherichia coli)、产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)和沙门氏菌(Salmonella spp.)6种指示和病原微生物,采用多管发酵法和倾注平板法研究其在自由表面流人工湿地中的去除效果、相关性及动态分布特征.结果表明:人工湿地进水中沙门氏菌数量最多,其次为总大肠菌群、粪大肠菌群、产气荚膜梭菌和大肠杆菌,粪链球菌数量最低;人工湿地对不同指示和病原微生物去除效果存在差异,对总大肠菌群、粪大肠菌群和大肠杆菌去除效果最好,年平均去除率分别为94.1％、93.4％和84.0％;对沙门氏菌和产气荚膜梭菌去除效果较差,年平均去除率分别为55.8％和63.6％,并且存在较大波动;出水中粪链球菌数量高于进水;人工湿地对指示和病原微生物的去除效果在不同季节间无显著差异,但迸水中总大肠菌群数量、进出水中沙门氏菌数量及进水中产气英膜梭菌数量在不同季节间存在差异.相关性分析表明,总大肠菌群、粪大肠菌群以及大肠杆菌之间存在较强相关性,沙门氏菌和粪大肠菌群以及产气荚膜梭菌和总大肠菌群、粪大肠菌群间存在弱相关性.     

鄱阳湖典型湿地土壤微生物活性对季节性水位变化的响应

为探究湿地土壤微生物对季节性水位变化的响应关系,以鄱阳湖湿地土壤为研究对象,在2014年3、6、10及2015年1月4个季节采集了3个不同高程样带的土壤样品,对土壤微生物基础呼吸、生物量及胞外酶等活性进行了测定。研究结果表明:(1)季节性水位变化不仅显著改变了土壤有机碳、溶解性有机碳、有效磷等含量,也使得微生物量碳和4种水解酶β-葡萄糖苷酶、β-木糖苷酶、N-乙酰氨基葡萄糖苷酶、磷酸酶活性表现出夏冬季较高、秋季最低的动态变化,而2种氧化酶酚氧化酶和过氧化氢酶的表现正好相反。(2)水位高程和地上植被类型同样对土壤微生物产生了显著影响,表现为南荻样带有较高营养元素含量和微生物活性。(3)一些土壤理化指标(含水量、铵态氮、有机碳、有效磷等)与微生物活性(微生物量、基础呼吸、酶活)显著相关;季节水位变化对微生物活性的影响大于高程差异。研究结果表明水位波动对湿地土壤微生物活性产生了重要影响,鄱阳湖水文节律的改变将影响到湿地土壤的正常生态功能。