黑龙江三江自然保护区天然湿地土壤重金属含量及污染评价

通过调查采样,测定黑龙江三江自然保护区核心区的臌囊苔草沼泽、小叶章沼泽和实验区的芦苇沼泽土壤中Cu、Pb、Zn、Mn和Cr含量;利用Hankanson潜在生态危害指数法,对不同类型天然湿地土壤中重金属的生态危害进行评价。结果表明:3种类型天然湿地土壤中重金属含量随土壤深度呈波动变化,其中Cu、Pb、Zn和Cr含量的大体趋势是底层高于表层,Mn含量的大体趋势是表层高于底层。臌囊苔草沼泽土壤中Cu和Zn含量显著(P0.05)高于小叶章沼泽和芦苇沼泽;芦苇沼泽土壤中Pb和Cr含量显著高于臌囊苔草沼泽和小叶章沼泽(P0.05);3种类型天然湿地土壤中Mn含量差异不显著(P0.05)。核心区天然湿地土壤中重金属综合潜在生态风险危害等级为中度,实验区天然湿地土壤中重金属综合潜在生态风险危害等级为强烈,说明三江自然保护区天然湿地土壤存在重金属污染,污染的主要重金属元素为Pb。     

黑龙江三江自然保护区天然湿地植物物种多样性研究

以黑龙江三江国家级自然保护区5种典型的沼泽湿地为研究对象,研究不同沼泽湿地的植物多样性差异。结果表明:黑龙江三江自然保护区5种沼泽湿地共调查到湿地植物17种,不同沼泽湿地的植物组成有较大差异,物种最多的臌囊苔草沼泽为8种,最少的为漂筏苔草仅2种,优势种一般为1～2种。由于调查样方数较少,得到的沼泽湿地物种数目低于本区其他调查的结果。不同沼泽湿地的物种丰富度指数、Simpson指数和Shannon-Winner多样性指数都有显著差异(P 0.05),总体趋势表现为常年积水的芦苇沼泽和漂筏苔草沼泽低于季节性积水的臌囊苔草沼泽、小叶章沼泽和柳叶绣线菊沼泽。不同沼泽湿地的Pielou均匀度指数没有显著差异(P 0.05),说明调查的5种沼泽湿地植物分布比较均匀,很少有样方内植物呈斑块状分布的情况。     

种植4种植物的模拟人工湿地对污水中4种重金属的去除效果

利用黑龙江三江国家级自然保护区中4种常见植物——臌囊薹草(Carex schmidtii)、芦苇(Phragmites australis)、水葱(Scirpus validus)和香蒲(Typha orientalis),构建模拟人工湿地,研究种植了4种植物的人工湿地对当地稻田废水和被污染河水中Cr、Pb、Cu和Zn的去除效果。研究结果表明,在28 d的实验期内,随着实验时间推移,两种污水中的Cr、Pb、Cu、Zn含量都在减小,延长污水在人工湿地中的停留时间,Cr、Pb、Cu、Zn的累积去除率持续增大;实验结束后,种植了4种植物的人工湿地对稻田废水中Cr、Pb、Cu和Zn的平均累积去除率分别为89.56%、55.15%、12.57%和68.17%,对被污染河水中Cr、Pb、Cu和Zn的平均累积去除率分别为86.62%、54.50%、2.74%和44.21%。对稻田废水中的4种重金属,种植臌囊薹草的人工湿地对Cr的去除率(95.45%)最大,种植芦苇的人工湿地对Pb和Cu的去除率(Pb:67.75%;Cu:15.81%)最大,种植水葱的人工湿地对Zn的去除率(75.86%)最大;对被污染河水中的4种重金属,种植芦苇的人工湿地对Cr的去除率(95.48%)最大,种植水葱的人工湿地对Pb的去除率(69.49%)最大,种植香蒲的人工湿地对Cu的去除率(3.46%)最大,种植臌囊薹草的人工湿地对Zn的去除率(64.98%)最大。     

氮可利用性对东北不同类型湿地土壤有机碳矿化的影响

2010年6~10月,在中国东北连续多年冻土区,岛状多年冻土区和季节性冻土区采集典型湿地土壤,通过室内分析和模拟试验研究了不同冻土区湿地土壤有机碳矿化及其微生物活性对不同氮可利用性的响应特征。试验设置4个氮处理水平,分别为0 mg/g(N0),0.1 mg/g(N1),0.2 mg/g(N2),0.5 mg/g(N3)。结果表明,培养结束后3种土壤在N0处理下的有机碳累计矿化量分别为5 646 mg/kg,2 103 mg/kg和1 287 mg/kg,与初始土壤有机碳含量、全氮含量和微生物量碳(MBC)呈显著正相关。3种土壤在氮输入后的有机碳矿化速率和累积矿化量都明显低于N0处理,表明氮输入对有机碳矿化产生抑制作用。随着氮输入量的增大,氮输入对不同土壤有机碳矿化的抑制作用有所差异,表现为:不同氮输入对连续多年冻土区土壤累积矿化量影响无显著差异;岛状多年冻土区土壤在N1和N2处理下的有机碳累积矿化量明显高于N3处理;季节性冻土区土壤在N2和N3处理下的累积矿化量明显低于N1处理。培养结束后,3种土壤微生物量氮(MBN)含量随氮输入量增加而降低,MBC/MBN随氮输入量增加而增加;季节性冻土区草甸沼泽土培养结束后的MBN和MBC/MBN都与累积矿化量存在显著相关关系,表明季节性冻土区草甸沼泽土氮可利用性增加可能改变了微生物的组成或结构,进而对有机碳矿化产生影响。     

大兴安岭多年冻土区泥炭地中8种植物叶片凋落物的元素含量特征

2019年9月上旬,在大兴安岭地区漠河市图强镇连续性多年冻土区和新林区不连续性多年冻土区的泥炭地中,采集了落叶灌木、常绿灌木、草本植物和藓类植物功能群的柴桦(Betula fruticosa)、笃斯越橘(Vaccinium uliginosum)、狭叶杜香(Ledum palustre)、甸杜(Chamaedaphne calyculata)、小叶杜鹃(Rhododendron capitatum)、玉簪薹草(Carex globularis)、粗叶泥炭藓(Sphagnum squarrosum)和真藓(Bryum argenteum)的叶片凋落物样品,测定各种植物叶片凋落物中的碳、氮、磷、钾、钠、钙、镁、锰、铝和铁元素含量以及碳、氮同位素自然丰度(δ¹³C、δ¹⁵N)值。研究结果表明,图强镇连续性多年冻土区与新林区不连续性多年冻土区泥炭地中的狭叶杜香、甸杜、小叶杜鹃(常绿灌木)和粗叶泥炭藓、真藓(藓类植物)叶片凋落物的总有机碳含量相当,图强镇泥炭地中的柴桦、笃斯越橘(落叶灌木)和玉簪薹草(草本植物)叶片凋落物的总有机碳含量显著小于新林区泥炭...