潮汐对闽江口感潮湿地孔隙水及土壤中硅、氮浓度的影响

以闽江口鳝鱼滩潮汐湿地为研究对象,于2014—2015年大潮月(10月)和小潮月(4月)中的大小潮日对芦苇、短叶茳芏、互花米草3种湿地土壤间隙水中活性硅酸盐、无机氮浓度和表层土壤生物硅、全氮含量进行测定分析,探讨潮汐作用对河口湿地土壤及间隙水中硅、氮含量的影响.结果表明: 湿地土壤间隙水活性硅酸盐、表层土壤生物硅含量在大潮月均略高于小潮月,其中大潮月小潮日土壤间隙水活性硅酸盐含量最高,表层土壤生物硅含量最低,而大潮月大潮日则与之相反.不同植被带湿地土壤间隙水中NH₄⁺-N、NO₃^--N含量均表现为小潮月高于大潮月,且小潮日NH₄⁺-N含量显著高于大潮日(P<0.05).潮汐引起的水淹时间、干湿交替等水文条件变化对河口湿地土壤及间隙水中硅、氮元素含量具有重要影响,而植被类型对其分布亦具有一定影响.     

Morphology, ecology, and contaminant removal efficiency of eight wetland plants with differing root systems

The objective of this study was to test the hypothesis that fibrous-root plants and rhizomatic-root plants are characterized by different root morphologies, root growth and distribution, and contaminant removal capabilities. Four fibrous-root and four rhizomatic-root wetland plants were studied in mono-cultured microcosms which received wastewater. Fibrous-root plants had significantly greater (P < 0.05) small-size root (diameter ≤ 1 mm) biomass and a larger (P < 0.05) root surface area per plant than the rhizomatic-root plants and exhibited accelerated growth in both shoots and roots compared to the rhizomatic-root plants. Fibrous-root plants developed the majority of their root biomass increment within a shallower gravel medium than the rhizomatic-root plants. All plants demonstrated fast root biomass growth from July to September. The wetland microcosms planted with fibrous-root plants showed significantly higher (P < 0.05) ammonium-nitrogen (NH₄-N) and nitrate-nitrogen (NO₃-N) removal rates from July to December than those planted with the rhizomatic-root plants. These results suggest that root characteristics of wetland plants, which are related to their shoot and root growth, root distribution, and decontamination ability, can be used in the selection of wetland plants with a higher contaminant removal capacity and in the construction of a multi-species wetland plant community. Handling editor: S. M. Thomaz     

春沼生态系统概述及其研究进展

小微湿地是全球最重要的淡水栖息地之一,其价值不仅在于单个小微湿地,而是由多种小微湿地构成的流域小微湿地网络,发挥着非常重要的淡水生物多样性保育功能。春沼作为自然界一种独特的临时性小微湿地类型,是流域小微湿地网络的重要组成部分,提供了多种生态服务功能。但迄今为止对于春沼生态系统,国内外相关研究较少,这类特殊而又重要的小微湿地生态系统尚未引起足够的重视。阐述了春沼的概念和形成原因,对春沼生态系统干湿交替的水文特征,以及物种组成、群落结构、生物多样性和群落动态等春沼生物群落特征进行了概述,探讨了春沼维持流域淡水生物多样性、提供物种生境、水文调节和均化洪水、净化水质和其他生态系统服务,在此基础上讨论了春沼生态系统研究存在的问题与不足,对该领域研究的未来发展方向给出了建议。     

湿地土壤微生物功能多样性及碳氮组分对长期氮输入的响应

氮输入对湿地生态系统碳氮循环具有重要影响,研究湿地土壤微生物功能多样性及碳氮组分对氮输入的响应,对于明确湿地土壤碳氮循环微生物驱动机制具有重要意义。依托长期野外氮输入模拟试验,利用Biolog-ECO微平板技术,分析不同浓度氮输入:N1(6 g N m^-2 a^-1)、N2(12 g N m^-2 a^-1)和N3(24 g N m^-2 a^-1)对湿地土壤表层(0-15 cm)和亚表层(15-30 cm)微生物碳源代谢活性、功能多样性和碳氮组分的影响。结果表明:N2处理显著提高了亚表层土壤微生物碳源代谢活性和McIntosh指数,N3处理显著降低了表层土壤微生物Shannon指数和Shannon-evenness指数。随氮输入浓度增加湿地表层土壤微生物对糖类的利用率显著降低,N3处理表层土壤微生物对胺类的利用率以及亚表层土壤微生物对醇类的利用率显著提高。N1处理显著提高了湿地表层土壤全氮和微生物量碳含量;N2、N3处理显著提高了土壤铵态氮、硝态氮含量;N3处理显著降低了土壤pH值。湿地土壤pH、总碳、溶解性有机碳含量是影响微生物碳源代谢活性和功能多样性的重要因素,土壤溶解性有机碳、铵态氮、全氮含量、含水率是影响微生物碳源利用变化的主要因子。     

好氧甲烷氧化菌生理生态特征及其在自然湿地中的群落多样性研究进展

甲烷氧化菌是一类可以利用甲烷作为唯一碳源和能源的细菌,在全球变化和整个生态系统碳循环过程中起着重要的作用。近年来,对甲烷氧化菌的生理生态特征及其在自然湿地中的群落多样性研究取得了较大进展。在分类方面,疣微菌门、NC10门及两个丝状菌属甲烷氧化菌的发现使其分类体系得到了进一步的完善;在单加氧酶方面,发现甲烷氧化菌可以利用pM MO和sM MO两种酶进行氧化甲烷的第一步反应,Ⅱ型甲烷氧化菌中pM MO2的发现证实甲烷氧化菌可以利用这种酶氧化低浓度的甲烷;在底物利用方面,已经发现了越来越多的兼性营养型甲烷氧化菌,证实它们可以利用的底物比之前认为的更广泛,其中包括乙酸等含有碳碳键的化合物;在生存环境方面,能在不同温度、酸度和盐度的环境中生存的甲烷氧化菌不断被分离出来。全球自然湿地甲烷氧化菌群落多样性的研究目前主要集中在北半球高纬度的酸性泥炭湿地,Ⅱ型甲烷氧化菌Methylocystis、Methylocella和Methylocapsa是这类湿地主要的甲烷氧化菌类群,尤其以Methylocystis类群最为广泛,而Ⅰ型甲烷氧化菌尤其是Methylobacter在北极寒冷湿地中占优势。随着高通量测序时代的到来和新的分离技术的发展,对甲烷氧化菌的现有认识将面临更多的挑战和发展。     

黄河三角洲莱州湾湿地柽柳种群分布特征及其影响因素

为探明黄河三角洲莱州湾柽柳(Tamarix chinensis Lour)灌丛环境因子的基本特征及其对柽柳灌丛空间分布类型的影响,采用样地与样方相结合的测定方法,对柽柳灌丛样地距海远近、地下水水位、土壤盐碱含量、土壤容重和孔隙度等基本物理参数以及土壤有机质、速效氮、磷养分等13个环境因子参数进行相关性和主成分分析。结果表明:莱州湾柽柳种群空间分布表现为聚集型分布,林分密度与距海距离和地下水水位呈极显著正相关,与土壤含水量呈极显著负相关;土壤含盐量与土壤含水量呈极显著正相关,与地下水水位和土壤孔隙度呈极显著负相关;土壤含水量与地下水位呈极显著负相关。莱州湾柽柳灌丛13个环境因子的变异系数在0.060—1.296之间,土壤K+含量、土壤含盐量和林分密度变化幅度较大;其次为土壤有机质和有效磷,地下水水位的空间变异性高于至海距离,而土壤p H值、土壤容重和总孔隙度等基本物理性状变化幅度较小。土壤盐碱含量分别为0.47%和p H为8.48,呈重盐土和偏碱性特征。主成分分析表明,土壤盐碱含量是影响黄河三角洲莱州湾湿地柽柳灌丛分布的主导因素,其次是距海距离,土壤速效磷和地下水位次之。     

湿地自然保护区旅游者环境教育感知研究——以盐城丹顶鹤、麋鹿国家自然保护区为例

环境教育是当前生态旅游研究中的热点论题。基于生态旅游动机、环境教育途径、环境教育感知及环境教育效果4个结构变量,以生态旅游发展处于起步阶段的盐城丹顶鹤保护区和处于稳定发展阶段的盐城麋鹿保护区为例,构建湿地自然保护区旅游者环境教育感知影响结构关系模型,深入分析不同生命周期阶段生态旅游地旅游者环境教育感知分异及其影响因素。结果表明:(1)生态旅游动机、环境教育途径、环境教育感知均对环境教育效果产生正向影响。丹顶鹤保护区生态旅游动机对环境教育效果产生显著正向影响,环境教育途径、环境教育感知对环境教育效果均产生正向影响;麋鹿保护区生态旅游动机、环境教育途径均对环境教育效果产生正向影响,环境教育感知对环境教育效果产生显著正向影响。(2)在生态旅游动机、环境教育途径、环境教育感知3个分维度上,丹顶鹤保护区分别以一般生态旅游动机、常规环境教育途径、表层环境教育感知为主,麋鹿保护区则分别以严格生态旅游动机、专门环境教育途径、深度环境教育感知为主。(3)不同生命周期阶段生态旅游地游客环境教育效果存在差异。丹顶鹤保护区游客环境教育效果主要集中在态度、行为效果上,意识效果为辅,知识、技能效果作用较小;麋鹿保护区游客环境教育效果则以知识、态度效果为主,行为、技能、意识效果均起辅助作用。     

湿地植物根表的铁锰氧化物膜

湿地植物根系具有泌氧能力 ,使其根表及根际微环境呈氧化状态。因而 ,土壤溶液中一些还原性物质被氧化 ,如 Fe2 ,Mn2 ,形成的氧化物呈红色或红棕色胶膜状包裹在根表 ,称为铁锰氧化物膜。铁锰氧化物膜及其根际微环境是湿地植物根系吸收养分和污染物的门户 ,势必会影响这些物质的吸收。主要综述了铁锰氧化物膜的形成和组成 ,以及根表形成的氧化物膜的生态效应 ,也就是氧化物胶膜对植物根系吸收外部介质中的养分及污染物质——重金属离子的影响     

湿地林土壤的Fe2+,Eh及pH值的变化

通过在不同含水量 (田间持水量的 6 0 % :对照处理 ;田间持水量的 2 5 0 % :淹水处理 )和不同温度 (2 0℃ ,2 5℃ ,30℃ )条件下的室内培养 ,对江苏省里下河地区池杉湿地林土壤的二价铁离子 (Fe2 )浓度 ,氧化还原电位 (Eh)及 p H值进行了研究。结果表明 ,与对照处理相比 ,淹水土壤的 p H值和 Fe2 浓度明显提高 (P<0 .0 1) ,而 Eh值则明显降低 (P<0 .0 1)。在淹水条件下 ,高温处理的土壤 p H值和 Fe2 浓度明显高于低温处理土壤 (P<0 .0 1) ,Eh值则相反。研究表明 ,土壤 Eh值与 p H值之间存在着密切的 3次方程式关系 (P<0 .0 0 1)。就里下河地区湿地林土壤而言 ,Eh值下降至 2 0 0 m V以下时 ,才会有大量的铁元素被还原为Fe2 。     

崇明东滩湿地营养盐与重金属的分布与累积

测定了崇明东滩湿地盐沼植物和沉积物中TN、TP、重金属Cu、Zn、Pb和Cd的含量,阐明了它们在湿地中的分布与累积特征,评估3种盐沼植物对营养盐和重金属的富集能力,并讨论了互花米草入侵对长江口湿地生态系统可能造成的影响.海三棱镳草地上部分的TN、Cu、Pb和Cd的含量均显著高于芦苇和互花米草（p＜0.01）,而地上部分TP和Zn却表现为：海三棱镳草和互花米草无显著性差异（p＞0.05）,但均显著高于芦苇（p＜0.01）.东滩湿地沉积物中TN和重金属的分布与累积特征为：芦苇带＞互花米草带＞海三棱镳草带＞光滩,即随着高程的增加,沉积物中TN和重金属的含量逐步上升;但沉积物中TP含量变化不大,基本维持在0.06%左右.基于盐沼植物地上部分的生物量,估算了3种盐沼植物地上部分的营养盐和重金属库,结果表明：互花米草地上部分的养分库和重金属库均大于芦苇和海三棱镳草,表明收获互花米草对环境的净化效果最佳,特别对磷的去除效率是最高的.