三沙湾互花米草(Spartina alterniflora)入侵对大型底栖动物群落结构的影响

为探讨互花米草(Spartinaalterniflora)入侵对三沙湾光滩、红树林湿地的生态影响,分别于2013年10月和2014年9月在三沙湾选择了2条互花米草断面、2条红树林断面和1条光滩进行底栖生物生态调查,分析了大型底栖动物群落分布的时空差异、底栖动物与环境因子之间的关系。经鉴定,该调查海域大型底栖动物共68种,隶属于7门40科,其中短拟沼螺(Assiminea brevicula)为互花米草区优势物种;宁波泥蟹(Ilyoplaxningpoensis)为光滩的优势物种;巴林虫(Barantollasp.)为红树林区优势物种。对各生境大型底栖动物物种数、生物量和栖息密度组成进行双因素无重复方差分析(two-way ANOVA),结果显示不同生境大型底栖动物物种数差异极显著(P0.01),互花米草入侵红树林后,大型底栖动物物种数稍有下降,但是互花米草入侵光滩后,大型底栖动物物种数有所增加;不同生境大型底栖动物生物量差异极显著(P0.01),栖息密度差异不显著(P0.05)。利用大型底栖动物的ABC曲线分析群落结构的稳定性,显示光滩群落结构稳定,互花米草入侵后,优势物种变化显著,双齿围沙蚕数量迅速增加,降低了原有大型底栖动物群落结构的稳定性。除生境影响外,互花米草入侵的潮位区域、生长密度差异、入侵阶段等也均会对大型底栖动物造成影响。     

不同植被类型对福建三沙湾潮滩有机碳埋藏的影响

潮滩作为重要的湿地类型和高效的有机碳汇备受关注,近期围垦、养殖等人类活动和互花米草入侵对潮滩生化环境和有机碳埋藏产生了重要影响。本研究选取了福建三沙湾三处不同植被类型的潮滩各取得沉积物短柱样,测定沉积物的总有机碳含量(TOC)、稳定碳同位素(δ13C),结合210Pbex测试计算的沉积速率,估算了不同区域的有机碳埋藏通量(BC)。结果表明,互花米草阶段和红树林阶段TOC含量分别为0.67%和0.95%,比对应的光滩阶段分别提高了13.6%和26.7%,表明红树林对潮滩固碳效率的提升比互花米草更加显著。在两者的共同生长区域,随时间推移TOC含量显著下降,表明互花米草入侵挤占红树林生长空间之后,降低了潮滩的固碳效率。短柱样沉积物δ13C值分布范围在-24.70~-21.87‰,主要体现海源有机质同位素特征,但也会受潮滩植被生长类型影响。对各短柱样有机碳埋藏通量进行估算,得到研究区红树林生长阶段BC平均值为149.53 g/m2/yr,远高于互花米草生长阶段的平均值57.37 g/m2/yr。     

互花米草入侵对漳江口红树林保护区的影响研究

文章根据2019年、2020年漳江口红树林保护区内互花米草、沉积物、潮间带底栖生物的调查结果,结合历史遥感影像资料分析互花米草的入侵过程。结果表明：漳江口红树林保护区互花米草高潮区株高略低于同潮区红树植物,亦低于中潮区互花米草株高,更倾向于向光滩扩张;研究区域互花米草区沉积物中总氮、硫化物和有机碳含量高于光滩,全盐含量低于光滩;根据研究区域的遥感影像分析,2011—2019年漳江口互花米草保持较高的速率扩张,2020年互花米草扩张进入稳定期;根据丰度生物量比较法,2020年互花米草区的潮间带底栖生物群落结构较2019年稳定。在研究互花米草入侵对滨海湿地的影响时,除了考虑调查方法、时空因素和样地互花米草入侵时间的长短外,还应考虑互花米草入侵的不同扩张时期。     

互花米草入侵对盐城淤泥质潮滩湿地潮沟系统影响研究

潮沟既是滨海湿地特有的地貌因子,也是输送水分与盐分的重要通道,对植被的生长与空间分布有重要的影响。为探究互花米草入侵对盐城滨海湿地潮沟系统演变的影响,本文利用遥感与地理信息系统（Geographic Information System,GIS）技术,分析了1989年至2020年江苏盐城典型淤泥质潮滩湿地互花米草沼泽时空变化过程与潮沟系统演变特征。研究结果表明：(1)互花米草扩张经历了入侵初期的斑块阶段、中期连续带状分布阶段及现状阶段过程,入侵影响的景观类型也从光滩转变为碱蓬沼泽;(2)互花米草入侵过程对潮沟系统产生的影响主要表现为潮沟平均宽度与长度减小、互花米草内潮沟的数量与分支增多;(3)潮沟系统的变化与互花米草的平均面积、平均周长等存在较大的相关性,表明互花米草的入侵是潮沟系统变化的重要影响因素。     

浙南茅埏岛红树林种植与滩涂生态系统修复

红树林种植区在维护滩涂生态环境功能方面作用显著。玉环县茅埏岛位于浙江省南部乐清湾中部,是浙江省重要的海水增养殖基地,该区域滩涂原本拥有优良的海洋生物栖息环境,由于外来物种互花米草的大面积侵占带来了生态灾难,破坏了近海生物栖息环境,使滩涂水生动物无法立足。通过近10年清除互花米草、种植红树林(秋茄)的研究,结果表明,红树林(秋茄树)基本适宜本区域种植发展,并有效实现滩涂湿地生态系统逐步恢复和可持续发展。目前该区域种植面积已达105hm~2,成为我国红树林生长最北缘种植区域,为红树林北移造林提供了重要的科学依据。     

滨海湿地生物地貌学进展及在生态修复中的应用展望

生物地貌学研究生物过程和地貌过程之间的双向交互作用,是一门新兴的交叉学科。早期的生物地貌学关注陆地生态系统,近期海岸带成为生物地貌学研究的热点地区,尤其是滨海湿地(如盐沼、红树林)成为研究生物地貌学过程和机理的重要区域。本文回顾了生物地貌学研究的概念、历史发展和方法,选取滨海湿地作为生物地貌学的主要研究对象,并就其研究方向、重要因素以及核心机制展开综述。最后对生物地貌学在海岸带生态系统修复工作中的应用进行梳理,分析了生物地貌学在红树林修复、滨海盐沼湿地修复和互花米草入侵防控上的应用展望。     

江苏盐城滨海盐沼湿地沉积物有机碳含量及碳储量研究

全球范围内有植被定植的海岸带栖息地(红树林、盐沼和海草床)是巨大的沉积物有机碳碳库,同时也是自然生态系统中最密集的碳汇之一,在全球碳循环中发挥着重要作用。针对江苏盐城海岸盐沼湿地沉积物有机碳的研究,区域上的稀疏性和偏向性限制了其作为区域碳汇能力的可靠估计。本研究采用47个100 cm深沉积柱样的现场调查数据,探讨了江苏盐城海岸盐沼湿地沉积物有机碳含量、密度和储量特征。结果表明,0～100 cm深度沉积物有机碳平均含量和平均密度分别为1.68%和23.07 kg/m³,不同盐沼群落沉积物有机碳含量和密度存在一定的差异,其中有机碳平均含量大小排序依次为互花米草>芦苇>盐地碱蓬,有机碳密度排序为芦苇>互花米草>盐地碱蓬。总体而言,3种盐沼群落沉积物有机碳含量的垂向变化趋势与有机碳密度变化趋势具有一致性,芦苇和互花米草表聚性明显。沉积物有机碳含量与其理化性质有关,互花米草群落沉积物有机碳含量具有明显的粒度控制效应,而其他群落不显著。3种盐沼湿地类型0～100 cm深度沉积物总碳储量约为6195.27×10³Mg C。研究成果揭...     

土地利用变化对盐城滨海湿地土壤有机碳库的影响

以盐城滨海湿地为例,基于遥感影像提取土地利用变化信息,估算了1987-2007年盐城滨海湿地表层(0~20 cm)土壤有机碳储存量和滨海湿地土壤固碳能力现状。结果表明:表层土壤有机碳储量1992年较1987年略有增长,1992~2002年间下降33.3%,2002~2007年间增加30.5%。自然湿地面积减少是湿地土壤有机碳储量减少的主要原因,而互花米草入侵和围垦造田造成了湿地土壤有机碳储量增加。农田、芦苇滩、碱蓬滩、互花米草滩和光滩有机碳埋藏速率分别为12.90、0.30、0.80、2.92和1.68×104 t/a。滩涂围垦造田在短期内有利于滨海湿地土壤有机碳储量增加,但淤泥质滨海湿地生态系统在淤长过程中的自然演替过程,能使整个湿地具有更高、更持久的固碳能力。本研究建议合理控制围垦速率,才能在获取经济社会利益最大化的同时,保证湿地土壤有机碳储量持续增加。     

广西山口不同演替阶段红树植物叶茎根的生态化学计量特征

红树林是一种典型的湿地生态系统,研究其生态化学计量特征对了解不同演替阶段红树植物养分利用、分配以及环境适应策略具有重要意义。本文以广西山口红树林保护区由海向岸不同演替阶段的三种红树植物(白骨壤、秋茄和木榄)为研究对象,比较不同器官碳(C)、氮(N)、磷(P)以及沉积物中有机碳(sedimental organic carbon, SOC)、全氮(total nitrogen, TN)、全磷(total phosphorus,TP)的化学计量特征,分析三个演替阶段的红树植物不同器官和沉积物养分的生态化学计量特征。结果表明:C、N、P含量在三个演替阶段植物中均表现为叶、茎大于根(P<0.05),白骨壤叶和茎的N、P含量显著高于秋茄和木榄(P<0.05),不同演替阶段植物对于养分的利用策略不同,演替初期为竞争,演替后期为防御。相关性分析显示,秋茄茎与根中的P含量呈显著负相关(P<0.05),木榄叶与茎中的N含量、P含量均呈显著正相关(P<0.05),红树植物叶、茎的N、P含量与土壤SOC、TP以及C:N有显著的负相关性,随着由海向岸的群落演替,红树植物生长从N限制转为...     

长江河口湿地互花米草入侵对沉积物中汞形态特征的影响研究

通过分析长江河口湿地典型植物根际沉积物柱样(0～40 cm)中总汞(THg)、甲基汞(MeHg)及其与粒度、总有机碳(TOC)、还原态硫等环境因子之间的关系,探讨了互花米草(Spartina alterniflora)入侵对沉积物中汞形态特征的影响及主控因子。结果表明:(1)不同植物(互花米草、芦苇(Phragmites communis)、海三棱藨草(Scirpus mariqueter)和水葱(Scirpus tabernaemontani))根际沉积物中THg均值为49.9～100.9 μg/kg,其与粒径小于16 μm颗粒物组分体积百分比及TOC含量之间存在显著正相关关系(r2=0.85,p<0.01;r2=0.58,p<0.01),这意味着沉积物中矿物?有机物复合体细颗粒物的空间分异决定着总汞的空间分异。互花米草入侵促进了细颗粒的沉积,进而间接促进了沉积物中总汞含量的增加。(2)不同植物根际沉积物中MeHg均值为0.3～1.4 μg/kg,MeHg/THg均值为0.4%～1.4%,互花米草、芦苇及海三棱藨草根际沉积物中MeHg含量及MeHg/THg值随深度增加不断减小,但无显著差异,表明了互花米草入侵对沉积物中汞甲基化过程的影响可能有限。Pearson相关分析表明,MeHg/THg与THg、TOC、酸挥发性硫之间不存在显著的正相关关系。硫的K边同步辐射结果进一步表明了硫形态(如有机硫和S2?)变化与MeHg变化关系不大。MeHg/THg值呈表层(0～8 cm)高,底层低的分布规律,表明了表层沉积物中汞的甲基化潜势较大,这可能与表层新鲜有机质(如藻类和植物凋落物)的不断供给及其降解过程密切相关,还需深入研究。     

雷州半岛红树林边缘效应及其对海岸有机碳库的影响

作为滨海湿地与邻近海区之间物质循环、能量和物种流动及其相互作用的重要界面,红树林的边缘效应对研究海陆生态系统相互作用,滨海湿地生物地貌形成过程以及海岸带有机碳库分布格局等方面的具有重要意义。文章以雷州半岛东岸红树林4种典型地貌分布区为重点,通过调查红树林前缘光滩,林缘及林内植被及土壤理化特征的变化,探讨红树林边缘效应的表现及其对土壤有机碳库的影响。结果表明,不同地貌类型红树林边界区的群落结构及土壤理化因子分布特征有所不同。边界区群落特征表现为林缘的冠层低于林内,叶面积指数低于林内,物种丰富度林内高于林缘(除河口区外),且林缘的植被盖度受风浪影响显著,表现出河口区>内湾区>岛屿区>前沿浪击区。土壤理化性质边缘效应表现为林缘的pH值、粒度低于光滩,氧化还原电位、盐度高于光滩(除内湾区外),而林内的土壤理化性质波动较大,可能受林缘植被演替及地貌双重影响。不同地貌单元红树林边界区的土壤表层有机碳含量,有机碳密度均表现为林内>林缘>光滩。综合影响表层土壤有机碳的主要生物及非生物因子进行主成分分析和相关分析,结果显示土壤表层有机碳密度与环境第一主成分呈显著负相关,即受植被盖度,叶面积指数和土壤pH因子影响密切。红树林土壤有机碳沉积虽然受到不同水文地貌的影响,但总体而言,红树林初级生产输入和土壤酸性环境对红树林林下土壤有机碳库的富存贡献显著。     

苏北滨海湿地互花米草两种繁殖体与本地种竞争能力分析

在碱蓬滩选取互花米草斑块,由外向内分为外围(A)、外侧(B)、内侧(C)、中心(D)四个取样点,研究互花米草实生苗、分蘖苗与本地植物碱蓬、芦苇的相对竞争力,探讨互花米草在碱蓬滩地入侵扩张的趋势。结果表明:1)在斑块B点处,互花米草实生苗与碱蓬相对竞争力高于互花米草分蘖苗与碱蓬相对竞争力;在斑块C点处,互花米草实生苗与碱蓬相对竞争力低于互花米草分蘖苗与碱蓬相对竞争力;多样性指数分析表现为:B点>C点>A点>D点;在互花米草斑块B点处重要值大小表现为:互花米草实生苗>碱蓬>芦苇实生苗>互花米草分蘖苗,在互花米草斑块C点处重要值大小表现为:互花米草分蘖苗>芦苇实生苗>互花米草实生苗>碱蓬。因此,碱蓬滩互花米草斑块主要是通过实生苗入侵新生境,向外扩张,通过互花米草分蘖苗维持种群的稳定。2)在斑块B点,芦苇实生苗与互花米草实生苗的相对竞争力相当,大于互花米草分蘖苗的相对竞争力,但在斑块C点处,互花米草分蘖苗高于芦苇实生苗。碱蓬与本地种芦苇也产生了竞争关系,并很有可能被芦苇和互花米草共同取代。3)互花米草实生苗与碱蓬的相对竞争力与滩涂微生境土壤含水量、土壤全盐量负相关(P<0.01),与土壤pH正相关(P<0.01);互花米草分蘖苗与碱蓬的相对竞争力与土壤含水量、土壤全盐量正相关(P<0.05),与土壤pH负相关(P<0.01)。碱蓬滩斑块处的含水量、盐度适合互花米草的定居、扩张。     

广西涠洲岛滨海湿地潮下带海草、红树林与互花米草的分布和群落结构特征

系统报道了广西涠洲岛的潮下带海草、红树林以及互花米草的分布和群落结构特征。2019—2020年的调查结果表明,涠洲岛海草分布于南湾西侧,紧邻珊瑚礁区,面积4246 m 2,为潮下带的生长形式,海草种类仅见卵叶喜盐草(Halophila ovalis);真红树植物有6种[红海榄(Rhizophora stylosa)、海漆(Excoecaria agallocha)、白骨壤(Avicennia marina)、桐花树(Aegiceras corniculatum)、卤蕨(Acrostichum aureurm)以及外来种无瓣海桑(Sonneratia apetela)],占广西真红树种类的50%,分布于涠洲岛西北部的西角沟、北部的牛角坑沟和东南部的五彩滩,总面积约450 m^2;半红树植物6种,占广西半红树种类的75%;外来种互花米草(Spartina alterniflora)仅见于西北部的西角沟,面积处于快速扩展阶段(现存面积70 m^2,比9个月前的面积增加了2倍)。尽管涠洲岛的红树林和海草床面积均较小,但却是我国为数不多三大典型海洋生态系统(红树林、海草床和珊瑚礁)共存的区域,具有较高的保护价值和科学价值。涠洲岛滨海湿地的管理,应加大对乡土红树植物的保护力度,并密切跟踪监控外来种无瓣海桑和互花米草,必要时进行人工清除。此外,应积极防范有害藻华的发生,以免对涠洲岛海草床乃至整个海洋生态系统产生负面影响。     

浙江省红树林分布和造林成效分析

基于不同时期浙江省红树林造林数据及林分生长监测, 分析浙江省红树林时空变化和区域造林生长差异。结果表明: (1)截止到2020年浙江省红树林面积总计386.77hm², 其中温州市257.01hm², 台州市129.76hm²,主要造林树种为秋茄(Kandelia obovata) (368.48hm²)和苦槛蓝(Myoporum bontioides) (18.29hm²); (2)不同时期红树林面积占现有总面积的比例分别为0.11%(2000年前)、3.72%(2000—2010年)、36.17%(2011—2015年)和59.99%(2016—2020年); (3)2000年以前和2000—2010年的秋茄平均株高分别为205.5cm和246.13cm, 林分盖度分别高达67.69%和77.90%; 2011—2015年和2016—2020年秋茄株高分别为106.63cm和50.17cm; 盖度分别为68.66%和24.56%; (4)不同区域红树林种植区滩涂沉积物中碱解氮、速效钾、有机质和含盐量存在显著性差异(P<0.05); (5)龙港市新美洲村的4年生秋茄株高显著高于树排沙岛(P<0.05), 龙湾区树排沙岛的4年生秋茄基径则显著高于乐清西门岛(P<0.05)。近年来, 浙江省红树林种植面积显著增加, 但红树林种群结构单一, 矮化为灌木群落, 并且生长发育受土壤盐度影响较大。     

调控淹水对互花米草生理影响的研究

调控淹水是控制入侵物种互花米草(Spartina alterniflora)的物理措施之一。本项实验应用盐度为8的淹水,研究了互花米草生长期间的相关生理和生长参数对0、25、50、75和100cm梯度淹水胁迫的响应。实验结果表明,互花米草在25cm淹水胁迫下,其株高、叶片中叶绿素a和叶绿素b含量均显著高于同期对照组(p0.05);在50cm及以上的淹水胁迫下,互花米草的株高、叶片中叶绿素a和叶绿素b含量、可溶性糖含量均显著低于同期对照组(p0.05),生长季末无开花结穗。研究表明,低水位(50cm)淹水胁迫促进了其营养生长,对生殖生长无显著影响(p0.05);而高水位(≥50cm)淹水胁迫能有效地抑制互花米草营养和生殖生长,是控制互花米草扩散的有效水位。     

基于植被物候特征的互花米草提取方法研究——以长三角湿地为例

互花米草自1979年引进我国以来迅速增长,呈现外来物种入侵势态,严重影响了滨海湿地生态系统平衡。通过遥感手段监测可以获取互花米草的时空扩展规律,为互花米草治理提供参考和依据。本文选取长三角地区3个主要湿地区域为研究区,依托Google Earth Engine (GEE)平台选取了2014—2019年Landsat 8 OLI时间序列数据,提出了一种基于物候特征的互花米草提取方法。首先,通过归一化差异湿度指数(NDMI)、归一化差异植被指数(NDVI)和归一化差异水体指数(NDWI)提取互花米草生长的高湿度区域;然后,通过植被指数构建表征植被物候特征的时间序列曲线,确定互花米草与其他植被的物候特征差异时相;最后,基于物候特征差异时相数据构建决策树提取互花米草。通过与现有的互花米草决策树提取方法和支持向量机(SVM)方法对比发现,本文方法在3个研究区的提取结果均为最优提取结果,表明本文的方法对提取互花米草具有较好的适用性。     

红树植物外来种无瓣海桑对乡土种秋茄形态特征与生物量的影响

本文研究红树植物外来种无瓣海桑对乡土种秋茄形态可塑性、生物量积累、生物量分配的影响。实验样地设在福建省漳州市漳浦县"东山湾滨海湿地互花米草防控与生态修复示范基地",共设置4种样地类型,秋茄种植间距为0.25 m×0.25 m(Ⅰ)的秋茄人工纯林、种植间距分别为0.5 m×0.5 m(Ⅱ)、1 m×1 m(Ⅲ)、2 m×2 m(Ⅳ)外来种无瓣海桑与秋茄(种植间距为25 cm×25 cm)人工混交林。结果表明:种植无瓣海桑,导致3种混交林样地秋茄的形态指标(H、D)、生物量(AGB、BGB、TB、R/S)在不同季节均表现出显著或极显著低于秋茄纯林对照样地;随着无瓣海桑种植间距的减小,秋茄形态指标、生物量也会发生显著的减小趋势;秋茄的形态特征、R/S、BGB与AGB之间均表现出极显著的异速生长关系,混交林的异速生长关系指数和决定系数均显著小于秋茄纯林,随着无瓣海桑种植间距的不断减小;BGB与AGB之间的斜率发生显著减小的趋势。说明:种植无瓣海桑在一定程度上导致秋茄明显发生个体发育漂变,并在一定程度上显著抑制秋茄的形态可塑性、生物量的积累、增长速率和分配格局。随着无瓣海桑种植间距的减小,在一定程度上,使秋茄个体发育漂变程度更加明显,对秋茄形态可塑性、生物量的积累、增长速率和分配格局的抑制作用显著加强。研究结果表明种植外来种无瓣海桑对乡土种秋茄具有一定程度的入侵倾向。     

九龙江口潮滩表层沉积物有机质的分布、来源及沉积环境指示意义

本研究旨在揭示九龙江口潮滩有机质含量及其来源的时空分异规律,寻找有效识别潮滩沉积环境的有机碳指标,以便更好地将有机碳应用于河口沉积微相识别和古环境研究。在九龙江口潮滩不同地貌单元,于夏季和冬季采集41个表层沉积物,进行粒度、总有机碳(TOC)、总氮(TN)和稳定碳同位素(δ¹³C)测试。结果显示：从高潮滩至低潮滩,沉积物粒度逐渐变粗,TOC、TN和C/N变小,δ¹³C值偏正。高潮滩有机质来源以陆源和红树林贡献为主,中潮滩以海源和互花米草贡献为主,低潮滩以海源贡献为主。九龙江口潮滩有机质的分布和来源受控于河口陆海相互作用的季节变化、潮滩沉积动力分异和潮滩植被分布。高潮滩与中–低潮滩之间,TOC存在显著性差异,TN、δ¹³C存在极显著性差异,因此参数组合TOC、TN和δ¹³C可作为高潮滩与中–低潮滩的有效判别指标。     

互花米草盐沼土壤有机质分布特征

互花米草是我国从美国引进的外来物利，目前在我国沿海已形成大面积的互花米草盐沼，对潮滩土壤等环境产生重大影响。为了分析互花米草盐沼土壤有机质的分布特征，本文通过对江苏东台沿海不同地点(生长年数)的互花米草盐沼土壤样品的-仃机质含量分析，发现互花米草盐沼在由海堤向外的水平方向上变化的平均梯度为每100m土壤有机质含最减少0.87g/kg，垂直方向上的平均梯度为每向下1cm土壤有机质含量减少0.05g/kg。互花米草盐沼土壤订机质的含量与互花米草生长年数相关程度较高，而与植株的生长状况相关较低。     

黄河三角洲退化湿地微生物特性的研究

本研究通过DAPI染色法、FDA染色法和稀释平板法对黄河三角洲退化湿地微生物特性进行研究,在分析土壤盐度和植物根际效应对微生物特性影响的基础上,探讨了微生物群落的垂直分布特征,并对可培养耐盐微生物进行了初步分离。结果表明,土壤盐度与微生物数量、活性及多样性呈显著负相关性(P<0.01)。耐盐细菌在耐盐微生物中占绝对优势,放线菌次之,真菌最少;微生物群落具有明显的垂直分布特征,数量、活性和多样性均随土层深度的增加而下降。五种植物(碱蓬、柽柳、芦苇、白茅、茵陈蒿)根际微生物群落的数量、活性及多样性明显高于非根际微生物群落;与柽柳、芦苇、白茅、茵陈蒿相比,碱蓬的根际效应最强。这些结果可为进一步开发利用滨海湿地微生物资源,形成修复退化湿地盐碱化土壤的植物-微生物耦合系统提供必要的理论依据。