芦苇和互花米草入侵性研究进展

生物入侵是当今世界亟待解决的三大环境问题之一,芦苇(Phragmites australis)和互花米草(Spartina alterniflora)均为世界著名入侵种,作为研究生物入侵的模式植物,它们在全球范围内具有相互入侵的特性,芦苇在北美入侵互花米草群落、互花米草在欧洲和中国入侵芦苇群落。芦苇和互花米草都为禾本科(Gramineae)植物,具有克隆植物共有的生理生态特征。以往的研究表明,二者的竞争能力相差不大,对生境也具有相似的适应特征,本文比较了芦苇和互花米草的生长能力、表型可塑性、生境适应能力和耐盐、耐淹能力,指出它们的入侵模式既相似又有区别:人为因素的干扰为芦苇和互花米草入侵提供了机会,而芦苇较强的利用土壤养分的能力和竞争能力、互花米草较强的抗胁迫能力和有性繁殖能力,分别为二者在新生境中定居并扩散提供了重要的生理基础。通过结合生境分析,可以理解芦苇和互花米草在不同区域的相互入侵特征,并预测两种植物的潜在入侵区。     

黄河三角洲湿地中4种典型植物地上生物量随地表高程的变化规律

为了研究黄河三角洲湿地中互花米草(Spartina alternifora)、盐地碱蓬(Suaeda salsa)、柽柳(Tamarix chinensis)和芦苇(Phragmites australis)的地上生物量随高程的变化,利用2020年8月的野外实地调查、高程测量和植物样品地上生物量测定数据,建立了黄河三角洲湿地中4种植物地上生物量与地表高程间的一元二次拟合方程。研究结果表明,在黄河三角洲湿地,入侵物种互花米草占据了地表高程最低的近海区域,在垂直河道的自潮滩向河流的方向,依次自然分布着盐地碱蓬群落、柽柳群落、芦苇群落;在采样带上,互花米草、盐地碱蓬、柽柳和芦苇生长区域的高程范围分别为-0.38～0.40 m、0.36～0.74 m、0.15～1.15 m和0.14～3.72 m;当互花米草、盐地碱蓬、柽柳和芦苇生长区域的地表高程分别为0.00 m、0.55 m、0.65 m和1.92 m时,其地上生物量达到最大值。     

江苏盐城滨海湿地优势植物功能性状分析

植物功能性状研究在生态系统演替以及生态系统对环境变化的响应中具有重要意义。分析江苏盐城滨海湿地优势植物密度、植株高度、叶面积指数、叶片长宽比、单叶重、叶绿素含量、茎粗、单位面积生物量功能性状,结果表明:不同植物的功能性状存在着显著差异,其中,碱蓬植株密度最大,荻最小;芦苇植株高度最高,碱蓬最低;荻叶面积指数最大,互花米草叶面积指数与白茅、芦苇的相近;互花米草叶绿素含量最高,白茅最低;苔草叶片长宽比最大,芦苇最小;互花米草茎粗最大,苔草茎粗最小;互花米草单位面积生物量最大,苔草最小。通过Pearson相关性分析表明,绝大部分植物在适应环境的过程中,其功能性状之间具有较强的相关性。     

广西北海市滨海湿地互花米草入侵对大型底栖动物的影响

为了解互花米草(Spartina alterniflora)入侵对滨海湿地大型底栖动物的生态危害,于2012年10月,在广西北海市丹兜海、青山头和西村港选取了入侵年限为20 a以上、5 a以上和1 a左右的互花米草群落,进行大型底栖动物调查,分析各生境大型底栖动物群落结构和生物多样性。结果表明,不同的互花米草群落土壤中的大型底栖动物物种组成不同。基于非度量多维度(non-metric multidimensional scaling,NMDS)分析发现,入侵20 a以上的互花米草群落与其他互花米草群落土壤中的大型底栖动物群落结构相似度很低;大型底栖动物物种生物量随着互花米草群落入侵时间的延长而降低,且这种差异与互花米草密度显著相关(p0.05);不同互花米草群落土壤中的大型底栖动物的多样性之间差异不显著(p0.05),物种数量在入侵约1 a的互花米草群落土壤中升高,在入侵20 a以上的互花米草群落土壤中下降,而大型底栖动物的均匀度指数则与之相反;回归分析表明,大型底栖动物多样性的变化与互花米草密度显著相关。     

漩门湾国家湿地公园动植物群落物种多样性

2010年4月~2011年1月期间,采用样方法和样线法,调查和研究漩门湾国家湿地公园内的草本植物、鸟类和底栖动物群落的物种组成和物种多样性(α多样性和β多样性)。研究结果表明,2010年,漩门湾国家湿地公园光滩的植物优势种是五节芒(Miscanthus floridulus)、盐角草(Salicornia europaea)、白茅(Imperata cylindrica)和芦苇(Phragmites australis),互花米草(Spartina alterniflora)滩涂的植物优势种是互花米草、芦苇和小蓬草(Conyza canadensis);2011年1月光滩和互花米草滩涂的鸟类都是以环颈鸻(Charadrius alexandrinus)和长嘴剑鸻(Charadrius placidus)为主要物种;2010年10月和2011年1月,底栖动物都以短拟沼螺(Assiminea brevicula)和焦河蓝蛤(Potamocorbula ustulata)为主要物种。光滩、互花米草滩涂、养殖池塘、蓄淡水水库和观光农业园生态系统草本植物的Shannon-Wiener多样性指数无显著差异,而其Simpson多样性指数存在显著差异;5个生态系统鸟类和底栖动物群落的Shannon-Wiener多样性指数和Simpson多样性指数间都存在显著差异;在漩门湾部分滩涂被围垦形成池塘、蓄淡水水库和观光农业区的过程中,其草本植物、鸟类和底栖动物群落的物种丰富度比天然光滩低且种群密度减小,同时群落优势物种组成及β多样性指数(Jaccard相似性指数)也发生较大变化。此外,与光滩相比,互花米草入侵光滩后,互花米草滩涂的动植物群落的密度、物种丰富度和冬季底栖动物群落的α多样性减小;互花米草滩涂的鸟类和秋季底栖动物群落的α多样性大于光滩。由于土壤湿度、盐碱度、光照和食物链构成等的差异,漩门湾国家湿地公园内各生态系统的动植物群落组成和物种多样性存在一定差异。     

盐城黄海湿地丹顶鹤越冬生境质量评估与管理对策研究北大核心CSCD

江苏省盐城市黄海湿地是丹顶鹤(Grus japonensis)西线迁徙种群的主要越冬地。由于黄海湿地在不断萎缩,水鸟的食物资源逐渐减少,丹顶鹤越冬种群有集中于江苏盐城湿地珍禽国家级自然保护区的核心区内越冬的趋势。采用增强回归树模型,评估了丹顶鹤越冬生境质量,分析了丹顶鹤越冬生境质量的影响因素,构建了丹顶鹤越冬生境质量管理概念模型,提出了丹顶鹤越冬生境质量管理的对策和建议,以期为有效保护丹顶鹤越冬种群及其越冬栖息地提供科学依据。底栖动物是越冬丹顶鹤的主要食物来源,丹顶鹤越冬生境中底栖动物量的变化本质上是互花米草(Spartina alterniflora)入侵改变了滨海湿地的生态过程,减少了越冬丹顶鹤食物的丰富度和可利用量,因此,在越冬丹顶鹤食物丰富度管理对策方面,提出以恢复水文过程为核心的滨海湿地生态过程恢复。在食物可获取性管理方面,可以通过有效管理人工管理区和自然生境区的芦苇(Phragmites australis)覆盖度和高度,提高越冬丹顶鹤食物的可获取性;同时,在自然生境区,防止自然湿地流失,控制互花米草向陆地扩张速度,恢复碱蓬(Suaeda glauca)生境结构。     

闽江河口湿地芦苇和互花米草生物量季节动态研究

通过对闽江河口湿地芦苇(Phragmites australis)和互花米草(Spartina alterniflo-ra)群落特征和生物量的调查,结果表明:2种植物株高和密度呈显著负相关.芦苇地上部各构件生物量最大值出现在夏季,其值为1 524.8±78.85 g.m-2;互花米草最大值出现在秋季,其值为3 037.2±248.78 g.m-2.互花米草地上生物量显著大于芦苇(P<0.05),但立枯量无显著差异(P>0.05).2种植物地下生物量均为0~15 cm>15~30 cm>30~60 cm;芦苇夏季各层生物量极显著大于其他季节(P<0.05),互花米草地下各层生物量在冬季达到最大,生长季节逐渐下降,夏季最小.芦苇和互花米草总生物量积累动态呈典型的单峰值曲线,总生物量互花米草高于芦苇,但二者差异不显著.随着入侵时间推移,互花米草总生物量还要持续增长.     

闽江河口湿地芦苇和互花米草生物量季节动态研究

通过对闽江河口湿地芦苇(Phragmites australis)和互花米草(Spartina alterniflora)群落特征和生物量的调查,结果表明:2种植物株高和密度呈显著负相关.芦苇地上部各构件生物量最大值出现在夏季,其值为1 524.8±78.85 g·m-2;互花米草最大值出现在秋季,其值为3 037.2±248.78 g·m-2.互花米草地上生物量显著大于芦苇(P＜0.05),但立枯量无显著差异(P＞0.05).2种植物地下生物量均为0～15 cm＞15～30 cm＞30～60 cm;芦苇夏季各层生物量极显著大于其他季节(P＜0.05),互花米草地下各层生物量在冬季达到最大,生长季节逐渐下降,夏季最小.芦苇和互花米草总生物量积累动态呈典型的单峰值曲线,总生物量互花米草高于芦苇,但二者差异不显著.随着入侵时间推移,互花米草总生物量还要持续增长.     

闽江河口湿地互花米草与芦苇光合特性及适应性研究

互花米草在闽江河口鳝鱼滩湿地中潮滩的入侵及快速扩张,已严重威胁到鳝鱼滩湿地的生物多样性及土著种沼泽植物生态系统的结构与功能。为了从植物光合速率的角度分析互花米草入侵及快速扩张的生理生态学机制,利用Li-6400便携式光合作用仪测定了互花米草与土著种芦苇的光合速率日进程及光合光响应曲线。结果表明,互花米草净光合速率的日均值与最大值均大于芦苇,互花米草可积累更多的光合作用产物,使其具有更快的生长速率和初级生产力。根据两种植物的光合光响应曲线可以看出,互花米草利用光合有效辐射的能力更强,显示出互花米草的高适应性。     

胶州湾湿地光滩和盐沼土壤质量评价

为了解胶州湾湿地的土壤质量情况,于2014年7月9日和10月10日,分别采集光滩、碱蓬(Suaeda glauca)盐沼、芦苇(Phragmites australis)盐沼和互花米草(Spartina alterniflora)盐沼采样地土壤样品,测定了12种土壤理化指标;运用主成分分析法,确定评价土壤质量的指标;采用土壤质量综合评价指数法,评价胶州湾湿地土壤质量。研究结果表明,溶解性有机碳含量、微生物量碳含量、全氮含量和铵态氮含量可以作为评价土壤质量评价的指标;4处采样地土壤综合质量指数为0.17～0.42,其中,随着与海洋距离的增加,大沽河口采样地土壤质量越来越差,即光滩、碱蓬盐沼和芦苇盐沼土壤质量逐渐变差,而由于互花米草的入侵,洋河口采样地的土壤质量显著提高;7月9日各采样地土壤质量高于10月10日。植物、水文条件、采样时间等可以通过影响土壤质量评价指标,影响湿地土壤质量。     

浙闽沪滨海感潮沼泽主要草本植物生物硅含量特征

硅元素是植物生长发育必需的生源元素之一,在湿地生物地球化学循环中起着重要作用。在福建省、浙江省和上海市的18处滨海感潮沼泽中,采集主要的草本植物样品,测定其生物硅含量。研究结果表明,同一种植物的生物硅含量在不同纬度的河口或海湾差异显著,呈线性变化规律;在区域尺度,不同草本植物的生物硅含量差异明显,禾本科(Poaceae)植物芦苇(Phragmites australis)、互花米草(Spartina alterniflora)和莎草科(Cyperaceae)植物短叶茳芏(Cyperus malaccensis)、海三棱藨草(Scirpus mariqueter)、藨草(Scirpus triqueter)的生物硅含量显著高于藜科(Chenopodiaceae)植物南方碱蓬(Suaeda australis),其中芦苇的生物硅含量[(43.3±3.5) mg/g]最高,南方碱蓬的生物硅含量[(5.1±0.6) mg/g]最低;同种植物不同器官的生物硅含量也具有显著差异,互花米草叶片和叶鞘的生物硅含量显著高于茎和穗,芦苇叶鞘的生物硅含量显著高于叶片、茎和穗;互花米草、芦苇、短叶茳芏和南方碱...     

闽江河口湿地芦苇和互花米草氮、磷养分季节动态

于2007年对闽江河口湿地优势本地种芦苇(Phragmites australis)和外来入侵种互花米草(Spartina alterniflora)N、P养分含量与生物量进行1 a的观测.结果表明,两种植物地上部分N、P含量的器官分配模式为叶最高,花次之,茎最低,其中芦苇叶N含量显著高于互花米草(n=3,p<0.05);两种植物绿色部分N、P含量高于立枯部分;季节动态为冬、春季节高于夏、秋季节;N、P积累在不同器官的分布大致趋势为叶最高,茎次之,花最低,其中互花米草绿色茎和绿色叶N、P积累量显著高于芦苇(n=3,p<0.05);芦苇地下部分N、P含量变化趋势为0～15 cm最高,15～30 cm次之,30～60 cm最低,而互花米草与之相反;两种植物地下N、P积累量变化都为0～15 cm最高,15～30 cm次之,30～60 cm最低;芦苇地下部分N、P积累量在各个季节始终高于地上部分,但互花米草与之相反.从N/P看,N素为两种植物生产力的重要限制营养因子.     

上海崇明东滩互花米草生态控制与鸟类栖息地优化工程

崇明东滩鸟类国家级自然保护区是迁徙水鸟的重要栖息地。近10余年来,保护区面临着互花米草Spartina alterniflora的入侵、鸟类栖息地退化、土著植被萎缩等生态问题。通过实施崇明东滩互花米草控制和鸟类栖息地优化工程,新建了25 km长的围堤从空间上阻断了互花米草扩张途径,并形成了"围、割、淹、晒、种、调"的生态治理方针。工程在鸟类栖息地优化区内营造了鸻鹬类主栖息区、苇塘区、雁鸭类主栖息区、鹤类主栖息区和科研监测管理区,并总结出各生境类型的地形要素与群落要素配置特点与管理要求。工程还支持了潮间带滩涂土著植物海三棱藨草Scirpus mariqueter的种群重建与复壮任务。最后,通过规范工程的后续管理和成效监测,为保护区的后期建设规划和科学管理提供了实践经验。     

黄河三角洲芦苇—碱蓬群落结构和功能对3种人为干扰的响应

2015年5月11日,对黄河三角洲老黄河入海口处的芦苇—碱蓬群落(Comm.Phragmites australis+Suaeda salsa),设置3种人为干扰方式:将群落中的碱蓬整株去除,只剩芦苇;在样地内,平行于样地边缘,每隔0.1 m切断芦苇的地下匍匐根,共切割成2 500个规格为0.1 m×0.1 m的小格,碱蓬保持原始状态;将芦苇和碱蓬地上部分全部去除,分别在6月中旬(生长季早期)和9月中旬(生长季末期),在个体和群落水平及种间关系上,研究两种植物的株高、相对生长速率、基径、总叶面积、密度和产量等指标对人为干扰的响应。研究结果表明,在6月中旬,芦苇的基径、株高和生物量、碱蓬的株高、基径、相对生长速率和生物量分别在不同的人为干扰下发生了显著变化;在9月中旬,芦苇的株高和相对生长速率、碱蓬的相对生长速率分别在不同的人为干扰下发生了显著变化;不同人为干扰对芦苇和碱蓬的对数株高与生物量的异速生长关系曲线的线性斜率有明显影响,但芦苇的异速生长关系曲线的线性斜率变幅比碱蓬大;经过人为干扰后的芦苇和碱蓬种间关系为竞争关系,且随着人为干扰强度的增加,其竞争强度也增大,但到9月中旬,芦苇和碱蓬的竞争有所缓解;受干扰后,芦苇-碱蓬群落的功能型变化较大,且干扰的不对称性越大,功能型分异越明显。     

长江口北支湿地鸟类多样性研究 Ⅱ.水鸟群落多样性研究

野外实地调查表明,光滩、藻类盐渍带-藨草、海三棱藨草带-芦苇带-堤内养殖塘4种典型湿地生境是长江口北支湿地水鸟的主要活动区域。光滩、藻类盐渍带中水鸟的种类和数量均最多,其次为堤内养殖塘和藨草、海三棱藨草带,芦苇带中水鸟的种类和数量均最少,食源状况是导致不同生境中水鸟群落分布差异的主要原因。在4种典型湿地生境中,鸟类群落的物种多样性和均匀度均存在差异,但总体上差异不明显,物种多样性均处在中等偏上水平,而均匀度普遍较低。光滩、藻类盐渍带与堤内养殖塘水鸟群落的相似性最高,相似性指数高达0.697;芦苇带与其他3种生境中水鸟群落的相似性均很低,相似性指数均不大于0.257。表明芦苇带与其他3种生境中水鸟群落组成有较大差异。     

闽江河口湿地3种植物化学计量内稳性特征

植物化学计量内稳性特征是植物在长期的进化过程中,适应环境变化的结果,是其生理和生化调节的反映。为了阐明闽江河口湿地植物化学计量内稳性特征,对研究区互花米草(Spartina alterniflora)、短叶茳芏(Cyperus malaccensis)和芦苇(Phragmites australis)沼泽土壤及植物器官的氮和磷元素进行测定与分析,并计算植物内稳性指数(H)。研究结果表明,土壤有效氮和有效磷含量随植物生长过程总体在波动减少,植物全氮和全磷含量波动变化,植物不同器官的全磷含量变化趋势相似;植物类型、生长阶段、元素组成与植物器官都对植物内稳性指数具有一定影响,互花米草内稳性指数HN、HP和HN︰P的变化范围分别为0.18~7.67、0.33~14.22和1.02~14.12,平均值分别为1.56、3.30和3.52,短叶茳芏内稳性指数HN、HP和HN︰P的变化范围分别为1.11~2.78、1.10~14.12和1~3.95,平均值分别为1.40、5.24和2.31,芦苇内稳性指数HN、HP和HN︰P的变化范围分别为0.12~4.55、1.3~10.19和0.63~19.23,平均值分别为2.02、3.98和4.03;芦苇HN的平均值最大,其他依次为互花米草HN、短叶茳芏HN,短叶茳芏HP的平均值最大,其他依次为芦苇HP、互花米草HP,芦苇HN︰P的平均值最大,其他依次为互花米草HN︰P、短叶茳芏HN︰P;同种植物地上部分和地下部分的内稳性指数排序存在倒序关系。     

胶州湾滨海湿地春季北迁鸻鹬鸟类多样性及变化

胶州湾滨海湿地是东亚—澳大利西亚候鸟迁徙路线上鸻鹬鸟类等水鸟在春、秋季迁徙途中的重要停歇地。在调查2016年春季停歇在胶州湾滨海湿地的北迁鸻鹬鸟类及其生境基础上,对比了2004年春季与2016年春季在胶州湾滨海湿地停歇的北迁鸻鹬鸟类的种类和数量,分析了鸻鹬鸟类停歇地的生境特征及鸻鹬鸟类种类和数量变化的原因。研究结果表明,与2004年春季相比,受湿地面积萎缩、大米草(Spartina anglica)和互花米草(Spartina alterniflora)入侵、滩涂底质和水质污染、公路交通噪声干扰以及在滩涂采捕贝类等传统渔业生产活动影响,2016年春季,在胶州湾滨海湿地停歇的北迁鸻鹬鸟类种类和数量明显减少,生物多样性水平下降,水鸟种类由3科10属20种变化至4科9属14种,数量由19 286只减少至9 407只,Shannon-Weiner多样性指数由1.685减小至0.203,Pielou均匀度指数由0.562减小至0.077;提出了保护胶州湾滨海湿地植物和潮间带滩涂、控制污水向海排放、控制大米草和互花米草入侵、引导当地社区居民参与鸻鹬鸟类保护、对鸻鹬鸟类保护进行生态补偿、采用工程和管理措施减轻公路交通噪声等保护胶州湾滨海湿地鸻鹬鸟类的对策。     

江苏东台条子泥湿地水鸟群落的季节变化和生境利用状况北大核心CSCD

江苏省东台市条子泥湿地是东亚-澳大利西亚候鸟迁徙路线上的候鸟停歇地、换羽地和越冬地,对迁徙候鸟具有重要意义。为了研究条子泥湿地水鸟群落的时空变化,于2020年8月和10月、2021年1月和4月,在条子泥湿地,开展了水鸟调查,研究水鸟群落的物种组成和季节变化及其对生境的利用状况。研究结果表明,调查期间,在条子泥湿地,共记录9目15科64种水鸟,其中,有3种水鸟为国家一级重点保护鸟类,有5种水鸟为国家二级重点保护鸟类;累计共有7种水鸟单次调查的数量达到该物种全球数量1%的标准;在不同季节,水鸟群落的物种数量和个体数量波动变化,但是无显著差异;2020年8月,水鸟群落的Shannon-Wiener多样性指数相对最大;光滩、水产养殖塘、互花米草(Spartina alterniflora)滩涂中的水鸟类群组成和多样性具有一定差异,但是,3种生境的水鸟群落组成很相似。条子泥湿地是水鸟重要的栖息地,应该更有效地保护条子泥湿地及其水鸟资源。     

黄河三角洲盐沼表层土壤有机碳含量、可溶性有机碳含量及其官能团结构特征

于2018年7月6～8日,在黄河三角洲芦苇(Phragmites anstralis)盐沼、盐地碱蓬(Suaeda salsa)盐沼、柽柳(Tamarix chinensis)盐沼和互花米草(Spartina alterniflora)盐沼中,分别采集了0～20 cm深度土柱,按2 cm一层,将采集的土柱分层,测定了不同深度土层的有机碳和可溶性有机碳含量;利用傅里叶变换红外光谱仪,分析了土样中可溶性有机碳的官能团结构特征。研究结果表明,芦苇盐沼、盐地碱蓬盐沼、柽柳盐沼和互花米草盐沼表层土壤中的有机碳和可溶性有机碳含量都在0～2 cm深度层最大,随着土壤深度的增加,二者都在逐渐减小,其陆源有机碳的贡献率分别为79.81%、42.73%、63.45%和34.91%,海源有机碳的贡献率分别为20.19%、57.27%、36.55%和65.09%;生长着4种植物群落的盐沼表层土壤中的可溶性有机碳的红外光谱特征类似,其官能团结构以醇酚类和芳烃类为主,还包括脂肪族、烯烃、卤代烃和仲酰胺类;在波数为1 580～1 660 cm~(-1)与2 800～3 010cm~(-1)处,芦苇盐沼、互花米草盐沼、柽柳盐沼和盐地碱蓬盐沼表层土壤中可溶性有机碳红外光谱的峰面积比分别为0.13、0.61、2.27和5.14,盐地碱蓬盐沼表层土壤可溶性有机碳中惰性碳含量最大。     

中国东部沿海湿地越冬白头鹤栖息地选择和行为时间分配

崇明东滩鸟类国家级自然保护区是迁徙水鸟的重要栖息地,其滨海滩涂以及周边人工湿地是濒危鸟类白头鹤Grus monacha的重要越冬地。2007—2008年和2008—2009年的两个冬季,分别在崇明东滩湿地记录了122只和116只鹤。在大部分调查期内,白头鹤都在海堤内部的农田(昼间觅食场地)和外面的潮间带滩涂(夜间栖息地)之间采取"离开—觅食—返回—休息"的越冬行为模式。调查发现白头鹤清晨飞到农田,白天的大部分时间在田间觅食。在傍晚之前,白头鹤返回到海堤外的潮间带滩涂。在调查期间,在芦苇、互花米草群落和养殖鱼塘区域内未调查到白头鹤。在收获后未翻耕的稻田中的谷物是白头鹤的主要食物来源,而当农田开展作业活动时白头鹤主要在滩涂觅食。崇明东滩湿地东北潮间带滩涂已被外来植物控制,保护区也有计划开展互花米草和鸟类栖息地优化工作,我们建议在栖息地优化区域开展鹤类食源地营造,以满足鹤类取食;同时,建议冬季农田保留不翻耕农田的数量,减少人类活动干扰。