新生滨海湿地土壤微量营养元素空间分异特征

在黄河三角洲国家级自然保护区核心区新生湿地内,根据植被分布状况,由黄河岸边至海滩方向布设了两条平行样带,研究土壤微量营养元素Fe、Mn、Cu、Zn和B分布的空间分异特征.结果表明,黄河三角洲新生滨海湿地表层0～30 cm土壤中B、Mn、Fe、Cu和Zn的平均含量分别为50.94 mg/kg、439.87 mg/kg,22.25 g/kg、27.48mg/kg和46.39 mg/kg.从黄河岸边至近海光滩区,土壤中5种微量营养元素含量总体上呈逐渐增加趋势,在剖面上表现为波动变化规律.不同植被群落土壤中,5种微量营养元素含量之间及其与总有机碳含量、总氮含量、总硫含量和土壤含盐量之间存在显著正相关关系.新生滨海湿地土壤中总有机碳含量、总氮含量和总硫含量是影响土壤微量营养元素含量的关键因素.     

黄河三角洲湿地土壤质量综合评价

将山东黄河三角洲国家级自然保护区湿地分为新生湿地、退化湿地、天然稳定湿地和耕作区湿地。采用土壤质量指数法,利用GIS技术,对黄河三角洲湿地土壤质量进行综合评价及土壤质量分区。结果可见,湿地土壤质量总体较低,土壤有机质和全氮含量平均值分别低于全国第二次土壤普查养分的分级标准6 g/kg和0.5g/kg,属于最差等级。土壤盐度和有效磷含量空间变异性很高(变异系数100%)。从14个土壤理化指标中筛选出全磷含量、全氮含量、盐度、铵态氮含量和全硫含量,构成最小数据集,用于计算土壤质量综合指数;耕作区湿地的土壤质量最高,新生湿地和天然稳定湿地土壤质量居中,退化湿地土壤质量最差。基于克里金(Kriging)空间插值,将研究区湿地的土壤质量分为4个区域,结果与4种湿地类型的分布基本一致。对于新生湿地,2012年的土壤质量综合指数高于2007年,表明土壤质量明显提升。     

黄河三角洲自然湿地芦苇在不同演替阶段的生态适应性

为探讨黄河三角洲新生滨海湿地不同植被演替阶段下芦苇的生态适应性,采用空间代替时间的方法,选取靠近海岸的芦苇盐地碱蓬群落区、芦苇群落区和靠近黄河岸的芦苇白茅群落区分别代表由海域向陆地的3个芦苇群落演替阶段。结果表明:实验区土壤总体表现为碱性,表层土壤的电导率、可溶钠含量均显著高于下层土壤,芦苇盐地碱蓬群落区电导率最高。芦苇群落区土壤总氮、总碳、有机质和有效磷、芦苇密度最高,群落单一,但3个实验区群落总生物量差异不显著。有机质、总碳、总氮、p H值构成第一主成分,可溶钠、电导率构成第二主成分。结果表明,水盐分布格局是影响该区域芦苇植被群落的主要驱动因子,土壤养分含量变化对芦苇植被群落的生态特征有显著影响。     

黄河三角洲新生湿地植物群落分布格局

为阐明黄河三角洲新生湿地植被群落的分布格局,以1996年后新淤积形成的湿地植被为研究对象,选取9个典型植被群落过渡带,测定分析其群落数量特征,以期能为更好的保护与管理黄河三角洲新生湿地提供数据支持。调查结果显示：黄河三角洲新生湿地植被群落沿河向海的方向呈同心环状发展,呈现出较明显的条带状。自河岸向海岸,植物的耐盐性逐渐提高。草本植物自河岸、海岸向中心陆地演替,而木本植物则由中心陆地向河岸、海岸演替。物种丰富度及香农-威纳（Shannon-Wiener）多样性指数自河岸向海岸,先升高后降低。土壤含盐量的变化与植物群落的组成结构之间具有密切关系,这说明土壤含盐量是影响黄河三角洲新生湿地植被分布格局的主要因子。     

黄河三角洲新生湿地植物生物量和土壤含盐量空间分布

以黄河三角洲新生湿地为研究区,选择Landsat-8遥感影像与实测植物生物量和土壤含盐量数据,构建多元线性回归模型,反演新生湿地植物生物量和土壤含盐量,探讨植物生物量与土壤含盐量分布规律。建立的黄河三角洲新生湿地植物生物量最优反演模型中,以1波段~5波段的反射率、比值植被指数(ration vegetation index,RVI)、土壤湿度指数(soil moisture index,SMI)、归一化植被指数(normalized different vegetation index,NDVI)、绿度土壤植被指数(green vegetation index,GVSB)、裸土植被指数(greenness above bare soil,GRABS)、大气阻抗植被指数(atmospherically resistant vegetation index,ARVI)和增强植被指数(enhanced vegetation index,EVI)为自变量,模型最优;在土壤含盐量反演模型中,以1波段~6波段的反射率、比值植被指数、土壤湿度指数、绿度土壤植被指数、裸土植被指数、大气阻抗植被指数和增强植被指数为自变量,建立的模型最优。整体上,黄河三角洲新生湿地土壤含盐量由海向陆递减,由黄河河道向两侧递增;植物生物量由海向陆递增,由黄河河道向两侧递减。在黄河三角洲新生湿地土壤盐分"低"等级区,植物生物量"高"等级区面积所占比例最大;在土壤盐分"中"等级区,植物生物量"中"等级区面积所占比例最大;在土壤盐分"高"等级区,植物生物量"低"等级区面积所占比例最大。随着土壤含盐量增大,黄河三角洲新生湿地植物生物量在减小。河水、地下水和海水的相互作用造成黄河三角洲湿地含盐量的空间分异,水、盐条件决定了黄河三角洲新生湿地植物生物量的空间分异规律。     

基于景观格局的现代黄河三角洲滨海湿地土壤有机碳储量估算

利用2000年和2009年的TM影像数据,对现代黄河三角洲滨海湿地的景观进行分类,将其划分为9种景观类型.利用ArcGIS9.3软件,依据2009年黄河三角洲滨海湿地GPS土壤定点采样点的理化分析数据,计算出土壤有机碳密度,并进行空间插值,结合各景观类型分布面积,估算表层(0～30 cm深度)土壤有机碳密度和储量.研究结果表明,2000～2009年,研究区的总面积增加,土壤有机碳密度为0.73～4.25 kg/m2; 2000年和2009年的土壤总有机碳储量分别为3.43×106t和3.17×106t.各景观类型的土壤有机碳储量随着其面积的变化而变化,面积变化最明显的景观类型是滩涂、灌草地、农田和盐田养殖池,导致这种变化的原因是自然因素和人为因素共同作用的结果.减少和限制人类活动、保护表层土壤对黄河三角洲滨海湿地土壤碳库的持续稳定发展非常重要.     

典型滨海湿地植被演替研究进展

湿地植被是滨海湿地生态系统的重要组成部分,对滨海湿地生态功能的发挥起了重要作用。在分析不同类型典型滨海湿地的环境特征基础上,从滨海湿地植被的物种组成、空间分布、演替特征和主要影响因素等方面,综述了国内外滨海湿地植被演替研究现状及动态,提出未来滨海湿地植被演替研究的方向:滨海湿地植被演替与生态恢复、滨海湿地植被演替对全球变化的响应。     

黄河三角洲湿地土壤线虫群落空间分布研究

为了解黄河三角洲湿地土壤线虫空间分布状况,以位于黄河三角洲湿地的孤东油田及黄河三角洲国家级自然保护区为研究地点,比较了油区与对照土壤线虫群落的空间分布特征。结果显示油区中食真菌和食植物线虫空间分布稍许聚集,但有随机因素。对照中食真菌线虫呈随机分布,食植物线虫呈聚集分布。油区中食细菌线虫趋于随机分布,对照样地则稍许聚集。另外,油区与对照土壤线虫及捕食性或杂食性线虫均呈空间聚集分布。通过油区与对照线虫群落营养类群空间分布特征的差异对比,可为黄河三角洲湿地生态系统健康状况评价提供有益的数据。     

临泽荒漠绿洲湿地植物生态系列及其物种多样性研究

在对黑河中游临泽县荒漠绿洲湿地植物群落组成野外调查的基础上,采用TWINSPAN数量分类方法和多变量排序等方法,研究典型内陆盐沼植被类型及空间分布特征,分析了物种多样性特征,探讨了影响临泽荒漠绿洲湿地植物群落分布的主要环境因子。结果表明,在临泽荒漠绿洲湿地,共监测到40种高等植物,隶属于18科38属;湿地植被分为3个植被类型,11个群丛。在湿生带、湿生—旱生交错带和旱生带的梯度上,植被类型从以小粒苔草(Carex karoi)、小花灯芯草(Juncus articulatus)和芦苇(Phragmites australis)为主的盐碱化沼泽植被,经以赖草(Leymus secalinus)、碱蓬(Suaeda glauca)和小花棘豆(Oxytropis glabra)为主的盐化草甸植被,过渡到以苦豆子(Sophora alopecuroides)为主的碱化草原植被。物种丰富度指数、多样性指数和均匀度指数都表现为湿生—旱生交错带最高、旱生带最低的特征,而群落优势度指数表现为交错带最低、旱生带最高的特征。湿生—旱生交错带基本包括了湿生带和旱生带的优势种,其物种丰富度指数最大(21种),而旱生带最小(8种)。土壤含水量、土壤养分含量和全盐含量均是影响植被分布的主要环境因子。其中土壤含水量和全盐含量的贡献率最大,是影响临泽荒漠绿洲湿地植物群落演替的关键因子。土壤表层含水量和全盐含量也是影响物种丰富度的关键因子。此外,土壤含水量还是影响群落优势度的主要因素,而土壤全氮含量是影响群落均匀度的重要因子。     

黄河三角洲新生湿地土壤金属元素空间分布特征

采用样带布点法,研究了黄河三角洲新生滨海湿地从黄河岸边至盐滩不同植物带上12种金属元素(Na、Mg、Ca、Al、Cr、Pb、Sr、Co、Ga、V、Ni和Ti)空间分布特征.结果表明,由黄河岸边至盐滩方向,除Ti以外,土壤中其他11种金属元素含量均呈逐渐升高的趋势;0～30 cm表层土壤中各金属元素含量均高于内陆沼泽;将...     

黄河三角洲盐地碱蓬盐沼的时空分布动态

为了研究高强度人类活动背景下的黄河三角洲盐地碱蓬(Suaeda salsa)盐沼斑块空间配置在时间序列上的变化特征,以1984年、1994年、2004年和2014年的遥感影像数据为数据源,研究盐地碱蓬盐沼斑块的面积、周长、形状复杂性指数、空间聚集性和密度的空间配置特征。结果表明,1984~2014年期间,黄河三角洲盐地碱蓬盐沼面积萎缩了约78%,而且盐沼斑块破碎化趋势明显;盐沼斑块的周长面积比和形状复杂性指数随时间显著增大,这将会进一步地导致盐地碱蓬盐沼过度开放,加快盐沼质量的恶化进程;盐沼斑块间的最邻近指数减小,斑块聚集性显著;盐地碱蓬盐沼的斑块密度随时间减小,并向自然潮沟分布密集区域聚集。要有效地开展滨海湿地修复,需要对滨海湿地斑块的历史分布和空间配置有一个更清晰的认识,而不是仅关注湿地面积是否增加,这将对滨海湿地生态修复具有重要的指示作用。     

基于Sentinel-2遥感时间序列植被物候特征的盐城滨海湿地植被分类

滨海湿地是具有重要功能的特殊海陆过渡带生态系统,精准获取滨海湿地植被时空分布信息具有重要意义。传统的湿地遥感观测研究集中于高空间、高光谱分辨率影像分类,往往受限于数据成本和覆盖范围,仅适用于小区域湿地监测。Sentinel-2A/B卫星影像时空分辨率高且免费共享,为大区域滨海湿地动态监测提供了可能。本文采用2018年Sentinel-2影像,提出像元级SAVI时间序列及双Logistic植被物候特征拟合重构模型,采用随机森林算法进行盐城滨海湿地植被分类,探讨Sentinel-2遥感时间序列植被物候特征分类方法的适用性。结果显示,分类总体精度达87.61%,Kappa系数为0.8358,分类结果与湿地实况相吻合,比常规单一时相分类精度总体提高19.57%。植被判别物候特征参数可为影像数据缺失或不足的滨海湿地分类提供不同植被的判别依据。研究表明,基于像元级时间序列植被物候特征的分类方法能实现植被群落混生带的精准分类以及对“异物同谱”植被的有效区分,对大区域滨海湿地植被分类具有很好的适用性,有效提高了滨海湿地植被分类精度。     

广西果化岩溶区土壤电导率的空间异质性

应用地统计学与GIS技术,将土壤电导率室内布点和实地监测相结合,研究广西果化岩溶区土壤电导率的空间变异特征。结果表明：各深度土壤电导率的空间分布不均,主要呈弧状、条带状和斑状分布,空间分布总体上呈现出一定的集聚趋势;各深度土壤电导率的最小空间变程为750 m,可作为果化示范区土壤电导率样点布设的最佳取样间隔;示范区土壤电导率主要受植被覆盖度、地质背景和石漠化程度的影响。本研究对于指导典型岩溶区的农业生产、保障区域土壤资源的可持续利用具有重要的理论意义和参考价值。     

黄河三角洲滨海湿地的生物多样性特征及保护对策

黄河三角洲滨海湿地具有以下生物多样性特点;不同类型的湿地中生物多样性差别显著;生物的态适应类型复杂;生物区系的地理分布成分有一定规律性;资源性动植物物种多;国家重点保护物种和濒危物种多。受自然因素和人为因素的影响,黄河三角洲滨海湿地出现了天然湿地面积减小、土壤盐渍化程度加重、湿地生态服务功能退化、湿地生物多样性水平下降等问题。为了保护黄河三角洲滨海湿地的生物多样性,提出了加强黄河三角洲自然保护区的基础设施建设、实施湿地生态恢复工程、建设黄河三角洲高效生态经济区、加强宣传教育以提高全民生物多样性保护意识、加强黄河三角洲湿地科学研究等对策。     

围填海活动对中国滨海湿地影响的定量评估

近年来,在中国滨海地区,大规模围填海活动导致滨海湿地持续减损,湿地生物栖息地的丧失和滨海湿地生态系统功能的退化,严重削弱了滨海地区可持续发展的资源基础。为了定量分析围填海活动对中国滨海湿地的影响,以辽河三角洲、黄河三角洲、长江三角洲和珠江三角洲滨海湿地为例,利用湿地遥感分类数据,通过建立滨海湿地生态地理单元,比较了1990年和2008年两个时期四大三角洲滨海湿地的状况,定量评估了围填海活动对中国滨海湿地影响的区域和类型差异。研究结果表明,与1990年时相比,至2008年,无论是中国滨海湿地整体还是四大三角洲局域尺度,围填海活动都是滨海湿地减损的重要驱动力,尤其体现在对北方滨海潮间滩涂和南方红树林等类型滨海湿地的大面积侵占,威胁到滨海湿地生物多样性最关键的生境类型和关键生态系统服务区域。在四大三角洲,围填海区域的主要土地利用类型在空间分布上存在一致性和差异性,表现在4种主要土地利用类型所占面积比例排序具有一致性,即水产养殖用地面积所占比例最大,农田次之,其后是工业建筑、港口建筑;以及在四大三角洲中4种主要土地利用类型所占面积比例的差异性,即黄河三角洲的水产养殖用地面积相对最大,长江三角洲的其他3种土地利用类型所占面积相对最大。为了避免围填海活动对滨海湿地的进一步破坏,在确定保护和修复优先区域的基础上,应该着手强化滨海潮间滩涂和盐沼等关键生境类型的保护、修复和生态补偿模式的相关研究和实践工作。     

黄河三角洲柽柳林场湿地土壤养分的空间异质性及其与植物群落分布的耦合关系

于2007年7月,在黄河三角洲柽柳林场湿地,采集了不同植物群落表层土壤,分析了土壤可溶性盐、有机质、全氮和全磷含量等的空间分异及其与湿地植被分布的关系。土壤可溶性盐、有机质、全氮和全磷的含量分别为0.11%～4.31%、0.18%～1.55%、128～1268mg/kg和521～770mg/kg,可溶性盐、有机质、全氮的空间分异显著。随土壤可溶性盐含量的增大植物种类逐渐减少,不同群落下土壤有机质、全氮含量分布规律相似:随着土壤可溶性盐含量的降低、水分条件的改善,土壤有机质及全氮含量升高。土壤可溶性盐含量是该区植被分布的主要限制因素,同时植被的分布改善了土壤的营养状况。     

近30年苏北滨海滩涂湿地演变特征与空间格局

苏北滨海滩涂湿地位于现代长江口与废黄河口之间,是最典型的淤泥质平原海岸,其演变特征及空间格局具有鲜明的特征。本文选用1980年、1992年、2008年的TM 和ALOS影像为主要数据源,构建了基于空间分割和转移矩阵分析模型,研究了近30年来苏北滨海滩涂湿地的演变特征及其空间格局。结果表明： ①苏北滨海滩涂发生了巨大变化,近30年间滩涂总面积减少了1273.11 km²,平均每年减少45.47 km²;滩涂湿地侵蚀/淤积面积约965.14 km²,0 m等深线冲刷后退减少的面积约为307.97 km²。②苏北滨海滩涂湿地区域差异性明显。南北方向上可划分为6个自然地理单元,东西方向上可划分为3个区域。③苏北滨海滩涂湿地演变中,湿地转型、湿地丧失和湿地演替分别占总面积的38.39%、14.80%、20.51%;其中天然湿地减少354.1 km²,人工湿地增加1061.45 km²,非湿地增加253.09 km²。④滩涂湿地主要植被群落演替特征和空间分布也呈现出差异性。湿地演替主要发生在净变区,与对应岸段的海岸侵蚀/淤积类型基本吻合。     

向海湿地不同植被群落下土壤氮素的分布特征

对比分析向海湿地8种植被群落下表层和亚表层土壤氮形态和全氮含量差异,研究不同植被群落下土壤氮素分布特征。结果表明,各植被群落下表层和亚表层土壤全氮主要以有机氮的形态存在;沼柳群落下表层土壤全氮含量最高,三棱群落最低;而香蒲群落下亚表层土壤全氮含量最高,碱蓬群落最低;根系分布较深的植物群落下表层和亚表层土壤氮素一般高于根系分布较浅的植物群落;除辣蓼群落下土壤无机氮以硝态氮为主外,其它各群落下土壤无机氮均以铵态氮为主。相关分析表明,土壤全氮和有机氮含量与土壤有机质含量显著正相关,与土壤pH值呈现显著负相关关系。     

2000-2011 年三江源区植被覆盖时空变化特征

基于MODIS-NDVI 数据,辅以线性趋势分析、Hurst 指数及偏相关系数等方法,本文从三个尺度分析了近12 年三江源区植被覆盖时空变化特征、未来趋势及其驱动因素。结果表明:(1) 近12 年三江源区植被覆盖呈现增加趋势,增速为1.2%/10a,其中长江源区、黄河源区植被均呈增加趋势,而澜沧江源区植被呈下降趋势。(2) 三江源区植被覆盖具有显著的区域差异,且NDVI频度呈现“双峰”结构。(3) 近12 年三江源区植被覆盖呈增加趋势和减少趋势的面积分别占64.06%和35.94%,且表现为源区北部增加、南部减少的空间格局。(4) 三江源区植被变化的反向特征显著,植被变化由改善趋势转为退化趋势的区域主要分布在长江源区和黄河源区的北部,而由退化趋势转为改善趋势的区域主要分布在澜沧江源区。(5) 三江源区植被对降水和潜在蒸散的响应存在时滞现象,而对气温的响应不存在时滞现象。(6) 三江源区植被覆盖的增加主要归因于气候暖湿化以及生态保护工程的实施。     

水盐梯度下黄河三角洲湿地植被空间分异规律的定量分析

三角洲湿地植被的形成和分布同时受水深、土壤含盐量两个环境因子的作用。采用模糊数学排序方法分析了黄河三角洲湿地植被在水深、土壤含盐量两个环境梯度下的空间分异规律。结果表明,由TWINSPAN划分而得到的8个植被类型在模糊数学排序图中有各自的分布范围,界线明显。以穗状狐尾藻(Myriophyllum spica-tum)等水生植物为优势种的群落分布在排序图的左上部,为黄河三角洲湿地高水深、低盐分地区;以柽柳(Tam-arix chinensis)、翅碱蓬(Suaeda heteroptera)等典型盐生植物为优势种的群落分布在排序图的右下部,为黄河三角洲的低水深、高盐分地区;其他以芦苇(Phragmites australis)、荻(Triarrhena sacchariflora)、旱柳(Salix matsudana)等为优势种的群落分布在排序图的中部。利用Gini-Simpson指数,在模糊数学排序图中分析了植物物种多样性随水深、土壤含盐量梯度的空间变化,结果表明,高水深、低盐分和低水深、高盐分地区植物物种多样性均较低,而二者过渡区域植物物种多样性较高。