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。     

长江中下游滩地植被与钉螺孳生关系的研究

对由莎草、苔草、狗牙根为优势种组成的杂草群落植被类型、由多种苔草、荻、为优势种组成的苔草、荻群落植被类型和由芦苇、菱笋、蒌蒿及蓼类为优势种组成的芦苇群落植被类型３种长江中下游滩地主要群落植被类型进行了钉螺密度与植被高度、钉螺密度与植被盖度之间的关系。结果表明：杂草群落植被类型,钉螺生存最适宜的植被高度为２２．０５ｃｍ、范围为１５～４７ｃｍ,钉螺生存最适宜的植被盖度为６５．２８％、范围为３５％～９０％;苔草、荻群落植被类型,钉螺生存最适宜的植被高度为２２．６９ｃｍ、范围为２０～３３ｃｍ,钉螺生存最适宜的植被盖度为６７．８０％、范围为３５％～９５％;芦苇群落植被类型,钉螺生存最适宜的植被高度为６４．８２ｃｍ、范围为７２～７８ｃｍ,钉螺生存最适宜植被盖度为６３．９５％、范围为１％～１００％。这一研究结果对通过生态工程措施控制植被因子,实现抑螺防病的策略提供科学依据     

塔里木胡杨林可培养胡杨内生细菌多样性与群落结构的时空演变格局

阐明塔河,Kiyik河,Ugan河这3条河胡杨内生细菌多样性及群落结构时空演变格局。2011年5月上旬与9月下旬从Kiyik,Ugan古河道和塔河主河道的6个采样位点采集24棵树的胡杨茎秆内存液样,用4种培养基分离纯化了588株胡杨内生细菌。16S r DNA序列分析表明,588株细菌分别属于6大类群:γ-变形菌纲(50.17%),厚壁菌门(34.58%),放线菌门(10.17%),α-变形菌纲(4.24%),拟杆菌门(0.50%),β-变形菌纲(0.34%),47个属,114种。其中有211株菌的16S r DNA相似率98.0%,它们分别属于19个属的41个物种,是胡杨林本源的潜在新菌种。假单胞菌属(29.76%)和芽孢杆菌属(19.05%)为优势属。与Pseudomonas xinjiangensis相聚类的潜在新种(74株,12.585%)是本源优势菌种。辛普森多样性指数显示,Kiyik河多样性指数为0.931,塔河为0.935;Ugan河最高,为0.969。香农-威纳均匀度指数表明,Ugan河的分布最均匀,均匀度指数为0.8570;塔河次之,为0.8314;Kiyik河最低,为0.7937。时空变化对比分析表明:整体上塔里木胡杨林内生菌群落结构的原生态状态保持较好,较少地遭受到外来优势菌群的侵染。其中,Kiyik古河道的内生菌群落结构保持原生态最好,很少受外来菌群的清洗与取代;Ugan河次之,内生菌群落结构发生了一定程度的变迁;塔河主河道细菌群落结构发生了较大程度的改变,被人类活动带来的外来常见优势菌群生态冲刷的趋势明显。     

投加酞酸酯的构建湿地基质微生物活性的研究

在复合垂直流构建湿地系统的源水中连续投加酞酸酯达一年之久,并对该系统基质中的微生物数量、酶活性(脲酶、磷酸酶、脱氢酶)以及呼吸作用强度等各项指标进行了测定。结果表明下行流池微生物活性明显高于上行流池;实验系统中酞酸酯对微生物的生长没有表现出抑制作用,相反促进真菌类微生物的生长,其中真菌数量是对照系统的4．6—5．5倍;实验系统中酶活与呼吸作用强度也比对照系统高出1．0—5．9倍;分别投加长链和短链酞酸酯的实验系统之间微生物数量差别不显。从湿地生物膜的研究结果来看,生物膜量为1—6mg／g,生物膜的酶活性在基质酶活中所占比重很大,达到70％以上,生物膜的脱氢酶甚至比基质酶活高出10倍以上,说明生物膜是湿地基质微生物的主要活性部分。     

长江流域若干水体寡毛类区系组成及相似性分析

研究了长江流域十余个水体水栖寡毛类的区系组成及分布。共鉴定水栖寡毛类53种,隶3科27属,其中仙女虫科15属31种(占58.49%);颤蚓科11属20种(占37.74%);线蚓科1属2种(占3.77%).在河流、草型湖泊和藻型湖泊这三类水体中,以草型湖泊的物种数最多,达36种;其次为长江干流,34种;藻型湖泊仅24种。对寡毛类的种间关系及不同生境寡毛类种类组成的相似性进行了聚类分析,结果表明,寡毛类的种类分布具有明显的地域性,据此可将其划分为6类(A-F组).       

塔里木河上游土地利用变化中的生态价值损益分析

利用1990和2000年2期TM影像,对塔里木河上游典型绿洲的土地利用面积变化进行了研究,在土地利用变化背景下,通过货币化生态服务功能,揭示塔里木河上游典型绿洲生态价值的变化。研究表明,1990~2000年研究区土地利用变化显著。农田、居民点、盐碱地大面积增加,草地、林地、水域、湿地都有不同程度的减少;10年间研究区生态价值为负增长,减少了1.055×109元,由于土地利用变化而造成的生态价值损失巨大,而国民生产总值增加了3.652×109元。不顾生态环境的损失,盲目追求经济的增长,最终无法实现经济与社会的最大效益。评估区域生态价值,并将其纳入区域环境与经济综合核算体系意义重大。     

宁夏引黄灌区秸秆还田对麦田土壤硝态氮淋失的影响

以宁夏引黄灌区为例,探索秸秆还田条件下冬小麦土壤硝态氮淋失规律。试验设置常规施肥(CK)、常规施肥条件下施用4500kg/hm2(T1,半量还田)和9000 kg/hm2(T2,全量还田)秸秆3个处理。利用树脂芯法吸附10、20、30、60cm和90cm土层的硝态氮流失量。结果表明:硝态氮(纯N)淋失量6.26—12.85 kg/hm2,是冬小麦施用化肥氮量的2.78%—5.71%。与对照CK相比,T1和T2在10cm土层减少0.09%和3.97%;20cm土层减少8.51%和9.81%;30cm土层减少2.25%和10.34%;60cm土层减少23.85%和13.08%;90cm土层减少27.65%和20.73%。10cm和20cm土层,处理与对照以及处理之间均未到显著性差异(P0.05);30cm处理,T1与CK以及T1与T2未达到显著性差异,但T2与CK达到显著性差异表明全量还田效果最好;60cm土层,处理与对照、以及处理之间均达到显著性差异;90cm土层,处理与对照之间达到显著性差异,处理之间未达到显著性差异。硝态氮淋失主要发生在冬小麦返青至灌浆期间,占全生育期淋失量的52.95%—67.79%。T1、T2冬小麦产量增产率分别为10.11%与11.51%。可见,稻秆还田能够减少灌区土壤硝态氮淋失量。     

人工湿地在生态城市建设中的作用

生态城市的建设依赖于科学利用有限资源。随着我国城市化进程加快,水体污染日益严重,加剧了水资源的短缺。人工湿地是利用生物自净功能,低投入、低运行费、低能耗的环保型的污水处理技术。不仅可进行水资源的循环利用,而且美化环境、保护生物多样性。本文分析提出,人工湿地是生态城市建设中水资源利用的最有效模式,应大力发挥人工湿地在我国生态城市建设中的作用。     

RCPs气候情景下珠江三角洲地区城市用地扩展的预测与模拟

随着社会经济的快速发展,中国城市规模和数量不断扩大,城市土地利用系统内部变化错综复杂.本研究以珠江三角洲地区城市群为例,研究了在自然环境条件和社会经济条件共同作用下城市化进程中城市用地动态变化的驱动机制,并设计了规划情景和RCPs气候情景,运用决策树元胞自动机模型对这几种情景下珠江三角洲地区城市用地的动态变化进行预测模拟.结果表明: 非农业人口和社会经济的增长对城市化过程起着决定性的推动作用,交通干线在整个城市化进程中始终起着重要的基础性作用,高程较高和坡度较大的区域制约了该地区的城市化进程.随着时间的推移,无论哪种情景,城市用地扩张的态势不变,但扩张速度到一定时间节点将会减缓,不同情景下减缓的时间点不同;规划情景、MESSAGE模式和AIM模式下的城市用地发展速度依次增加,但MESSAGE气候模式下的城镇发展较符合当前的城镇发展态势;城市用地扩张的区域主要集中在广州、东莞、佛山、珠海、深圳、湛江和潮汕等城市化相对较高的区域.
     

长江口滨海湿地潮间带生态系统的多稳态特征

多稳态现象普遍存在于多种生态系统中,它与生态系统的健康和可持续发展密切相关,已成为生态学研究的热点与难点,但是目前有关滨海湿地生态系统多稳态的形成机制还缺乏深入研究.本文以崇明东滩鸟类自然保护区的潮间带生态系统为研究对象,通过以下内容,开展滨海湿地多稳态研究: 1)通过验证多稳态的判定依据“双峰”和“阈值”特征,证实长江口潮间带生态系统存在多稳态,并确定其稳态类型;2)通过监测潮间带生态系统水动力过程、沉积动力过程以及盐沼植物生长和扩散情况,分析盐沼植被与沉积地貌之间的正反馈作用,进而探讨潮间带生态系统多稳态的形成机制.结果表明: 1)潮间带生态系统的归一化植被指数(NDVI)频度分布存在明显的双峰特征,且盐沼植物成活存在生物量阈值效应,均证实潮间带生态系统存在多稳态,“盐沼”和“光滩”是潮间带生态系统的两种相对稳定状态;2)崇明东滩盐沼前沿的沉积地貌表现出泥沙快速淤积的趋势,显著促进了盐沼植物的生长,盐沼植物与泥沙淤积之间的这种正反馈作用是潮间带生态系统形成多稳态的主要原因;3)盐沼植被扩散格局监测结果在景观尺度上也表明,泥沙淤积作用促进了潮间带生态系统“盐沼”和“光滩”多稳态的形成.本研究既丰富了滨海湿地稳态转换的机理研究,也为我国开展海岸带保护、修复和管理提供了科学依据,具有重要的理论和实践意义.