基于水文地貌法模型的城市湿地水环境功能评估——以南京仙林典型湿地为例

我国正处于快速城市化发展过程中,许多湿地被改造利用成为城市湿地。如何科学评估城市湿地功能及其改变程度,是科学认识城市湿地的重要内容。基于水文地貌法,通过选取区域受城市化影响小、生态系统结构与功能接近于自然湿地的湿地作为参考湿地,利用遥感和GIS的手段以及野外实地调查方法,从湿地水环境功能角度,对南京仙林区域内典型城市湿地的水环境特征与功能进行评估。结果表明:(1)城市湿地水环境功能明显降低,其蓄水功能、净水功能、水文调节功能明显低于参考湿地;(2)受城市化景观复杂性影响,城市湿地水环境功能的改变程度呈现个性化特征,纪家边、采月湖和西湖西这3个湿地可以作为城市化过程中湿地改造的典范。这一结论可为城市化区域内湿地的合理开发利用以及湿地的保护、恢复提供科学依据。     

基于景观尺度下的鄱阳湖湿地浅层土有机碳的空间特征

湿地土壤有机碳研究是全球碳循环研究的基础性工作, 对于准确评估湿地固碳增汇和全球温室气体减排都具有重要意义。以鄱阳湖国家自然保护区为研究区域, 选择六种景观类型(湿地洲滩景观包括受人工控制的碟形湖泊常湖池、半人工控制的碟形湖泊蚌湖、不受人工控制的洲滩前缘泗洲头以及岗地景观包括林地、田地和菜地), 湿地洲滩景观在各1 m高程(泗洲头和蚌湖采样高程10-17 m, 常湖池采样高程12-17 m)内的浅土壤采取3个土壤样品, 岗地景观浅层土壤各采取3个土壤样品, 分析浅层土壤有机碳含量。结果表明, 鄱阳湖不同景观类型的浅层土壤有机碳含量差异性显著。湿地洲滩浅层土壤(特别是0-10 cm土层)的有机碳随高程梯度变化呈现倒U型变化, 即低海拔与高海拔土壤有机碳的含量较中海拔土壤有机碳的含量低, 泗洲头洲滩土层0-10 cm的有机碳含量最高值出现在13-14 m高程, 其中0-10 cm土层的土壤有机碳含量变化值为1.56-12.29 g·kg-1, 10-20 cm土层的土壤有机碳含量变化值为0.96-8.19 g·kg-1; 蚌湖洲滩土层0-10 cm的有机碳含量最高值出现在14-15 m高程, 其中0-10 cm土层的土壤有机碳含量变化值为6.36-23.32 g·kg-1, 10-20 cm土层的土壤有机碳含量变化值为4.14-8.88 g·kg-1; 常湖池洲滩土层0-10 cm的有机碳含量最高值出现在16-17 m高程, 其中0-10 cm土层的土壤有机碳含量变化值为6.51-18.91 g·kg-1, 10-20 cm土层的土壤有机碳含量变化值为3.83-10.05 g·kg-1。岗地浅层土壤有机碳(特别是0-10 cm土层)田地的土壤有机碳含量最高, 菜地土壤有机碳含量最低。比较六种景观类型的浅层土壤有机碳含量, 泗洲头洲滩浅层土壤有机碳含量最低, 蚌湖洲滩浅层土壤有机碳含量最高。六种景观类型的浅层土壤有机碳含量呈现一致的现象是土层0-10 cm的机碳含量明显高于土层10-20 cm的有机碳含量, 说明鄱阳湖国家自然保护区内土壤有机碳含量主要富集在土壤浅层的特征。土壤pH值对湿地土壤有机碳呈显著负相关性, 而土壤含水量、地上部分生物量与土壤有机碳呈显著正相关性。     

三江平原小叶樟、毛果苔草枯落物中氮素变化分析

以三江平原沼泽湿地主要优势植物小叶樟(Deyeuxiaangustifolia)和毛果苔草(Carexlasiocarpa)枯落物为例,探讨了N素在枯落物中的季节变化、含量特征以及对维持生态系统物质平衡的作用．结果表明,枯落物N含量随气温升高和地上生物量增大而减少;枯落物失重率随时间延长而增大;小叶樟年累积失重率为32．2％,毛果苔草为27．7％;小叶樟群落N素年累积输入量为1478mg     

黑河中游荒漠绿洲过渡带土壤水分与植被空间变异

荒漠绿洲过渡带是绿洲生态系统的重要组成部分,对维持绿洲稳定具有重要作用。过渡带土壤湿度和植被之间的相互关系是了解荒漠绿洲过渡带的重要科学问题,从而开始受到重视。研究是在黑河中游荒漠绿洲过渡带,选择一条1700m×200m的样带（包括3条平行样线）,在对土壤湿度、植被高度、盖度等调查的基础上,应用统计分析和地统计的方法,研究了荒漠绿洲过渡带土壤水分和植被的空间变异性特征。结果表明：在荒漠绿洲过渡带上,0～200cm土层中土壤平均湿度介于1．45％～3．85％,变异系数在27．7％～83．2％;植被盖度介于9％～80％,变异系数为80％。植被盖度、冠幅与0～20、20～40cm两层土壤湿度显著负相关（p〈0．05）,与120～140、140～160cm两层土壤湿度显著正相关（p〈0．01）。土壤水分和植被空间分布在样带上存在明显的空间异质性,表现在小于100m的尺度上随机分布,而在100～3110m的尺度上呈聚集分布格局。     

气温和降雨量对中国湿地生态系统CO2交换的影响

湿地由于具有较高的初级生产力以及较低的有机质降解速率而成为缓解全球变暖的潜在有效碳汇.虽然近年来中国湿地生态系统CO₂交换过程及其影响机制研究取得了一系列进展,但尚缺乏对数据进行系统性整合分析.基于29篇文献的数据,对中国21个典型湿地植被净生态系统CO₂交换(NEE)、生态系统呼吸(R_eco)、总初级生产力(GPP)、NEE的光响应参数以及R_eco的温度响应参数进行整合分析,并探讨了这些指标对温度与降雨的响应.结果表明： 年尺度上,气温和降雨量对NEE(R²=50%,R²=57% )、GPP(R²=60%,R²=50%)和R_eco(R²=44%,R²=50%)均有显著影响(P<0.05).生长季尺度上,NEE (R²=50%)、GPP (R²=36%)和R_eco(R²=19%)与气温呈显著相关(P<0.05);同时NEE(R²=33%)和GPP(R²=25%)也与降雨量呈显著相关(P<0.05),但R_eco与降雨量的相关关系不显著(P>0.05).生长季降雨量与最大光合速率(A_max)之间呈显著相关 (P<0.01),但与表观量子产率(α)、白天生态系统呼吸速率(R_eco,day)无显著相关(P>0.05).生长季气温对α、A_max和R_{eco, day}均无显著影响(P>0.05).生态系统基础呼吸速率(R_ref)与降雨量无显著相关(P>0.05),但是生态系统呼吸的温度敏感系数(Q₁₀)与降雨量呈显著的线性负相关(P<0.05),同时气温对Q₁₀(R²=0.35)、R_ref(R²=0.46)均产生显著影响(P<0.05).     

人工湿地系统对污水磷的净化效果

建立以亚热带湿生、水生植物为主的十二套下流行一上流－上行流人工湿地系统作为处理城镇生活污水的对策。以其中四套研究其在不同的水力负荷及气候条件下对污水中磷的去除效果。人工湿地系统随处理运行时间的推移趋于稳定,对污水中的总磷、无机磷显示较好的净化效率,平均去除率在冬季达到４０％以上,夏季达到６０％以上,出水达到国家地面水Ⅲ级标准。水生植物在系统中起到明显作用,有植物系统的除磷效率及稳定性均高于无植物对照,其中２号茭白－石菖蒲系统的效果最好,总磷平均去除率为６５％。４号9蔗－苔草系统在高水力负荷下的净效果优于２号。水力负荷的增加对系统的净效果没有明显影响。     

污水排放对红树林湿地生态系统的影响

利用湿地处理工农业和城市生活污水 ,是过去十多年来污水生物处理的主要研究课题之一。大量的研究表明 ,湿地具有很强的处理污水的潜力[1]。红树林湿地是分布在热带和部分亚热带海岸的典型海岸带湿地生态系统 ,长期以来被认为是排放污水和废水的便利场所。研究者认为 ,红树林湿地系统与其它类型的湿地一样具有潜在的净化污水的能力[2 ,3]。Ｎｅｄ ｗｅｌｌ建议 ,红树林可以被更积极地加以利用和管理 ,作为整体污水处理设施的最后阶段 (理由是红树林生态系统对营养富集和富营养化具有良好的耐性 ) ,将初级处理污水排放到红树林生态系统内 (传…     

红树林湿地石油降解菌群的构建

近年来海洋污染正在日趋加剧,其中石油污染尤为严重。目前,采用微生物降解是解决海洋石油污染的有效途径之一,而滨海区域的红树林湿地是石油残留聚集和降解的重要生态系统之一。为了构建降解石油的优势菌群,分别以正十六烷烃和萘为唯一碳源,通过富集培养,从受石油污染的红树林淤泥(即土壤)中分离得到2株烷烃降解菌(即Z1、Z3)和2株芳香烃降解菌(即N1、N4)。采用三因素三水平进行正交试验,优化得到降解率最高的菌株组合,并确定了各菌株的最佳投加配比。结果表明:烷烃降解菌Z1、Z3和芳香烃降解菌N1组合的菌群降解石油效果最好,当石油初始质量浓度为2.0 g·L^-1,接种量6%,30℃好氧培养72 h,石油降解率达47.3%;且当N1、Z1、Z3三种菌的投加配比为3:1:3时降解效果最佳,好氧培养72 h,石油降解率达51.2%。     

黄河三角洲湿地草本植被的双变量主坐标排序

利用双向指示种（TWINSPAN）分类技术将黄河三角洲湿地草本植被划分为7个群落类型,然后应用双变量主坐标分析（double principal coordinate analysis, DPCoA）法对其进行排序,结果表明：在物种组成上,芦苇＋盐地碱蓬群落为芦苇群落和盐地碱蓬＋芦苇群落、盐地碱蓬群落、盐地碱蓬＋补血草＋碱蓬群落、补血草群落的过渡类型,而芦苇＋穗状狐尾藻群落与其他群落类型差异较大;黄河三角洲湿地草本植被的分布主要与土壤因子中的土壤盐分、土壤pH等紧密相关,而与土壤全磷、全氮、有机质等养分无显著相关关系。将DPCoA和其他一些常用的植被排序方法进行了比较,相对于主分量分析（PCA）和除趋势对应分析（DCA）而言,DPCoA信息保留量更高,能够将物种组成和类别上较为接近的植物群落聚集在一起,而将差异较大的植物群落在排序图中分散开来,在揭示群落间相互关系以及植被与环境之间关系上可能更为有效。     

黑河中游分水前后林草变化动态监测

为合理开发利用黑河流域的水资源、缓解中下游生态环境的持续恶化,国家从2000年在黑河流域实施分水政策.本文以黑河流域中游地区为对象,将该区域夏秋季的Landsat ETM/TM数据作为信息源,采用人机交互方式目视解译获取了该地区1990、2000和2005年3期土地利用/覆盖数据;对3期数据进行动态编辑后,得到了全区的各土地利用/覆盖类型面积变化的状况;对比分析了分水前后林地和草地面积的变化.结果表明:林地面积从分水前的微弱增长转变为负增长,草地在持续退化,但在分水后退化速度有所减慢.该结果充分体现了分水这一政策的实施对研究区土地利用/覆被变化的影响.