辽河口芦苇湿地河蟹养殖区水体N、P营养盐和COD的变化

根据2014年4~9月在辽河口芦苇湿地不同河蟹养殖区进行的环境调查数据,分析了各养殖区氮、磷营养盐和COD等指标的变化。结果表明,氨氮浓度变化范围为0.04~1.25mg/L,在7月底达到最高,9月最低。各养殖区水体亚硝酸氮浓度变化范围为0.0017~0.0147mg/L;养殖区1、2、3、4亚硝酸氮浓度分别在9、4、6和7月底最高,均在8月浓度最低。各养殖区水体硝酸氮浓度变化范围为0.0015~0.0636mg/L;养殖区1和2整体表现为先减后增趋势,而养殖区3和4则大致呈先增后减的趋势。各养殖区水体磷酸盐浓度随时间变化趋势基本一致,大致呈先增后减趋势,整体变化范围为0.0024~0.0660mg/L。总氮浓度变化范围为0.65~6.88mg/L,变幅较大,在6月或7月最高,4月值最低。总磷浓度变化范围为0.05~0.31mg/L,7月中旬值最大,7月底值最小。COD变化范围为1.54~4.68mg/L,7月中旬值最大,6月值较小。总体上,各水质指标浓度均大致呈现6~8月较高,4月和9月较低的变化趋势。不同养殖模式下水质状况不同,建议苇田河蟹养殖过程中适度减少投饵量、合理控制养殖密度和适当增加投喂间隔,从而降低河蟹养殖对湿地水体污染风险。     

辽河口芦苇湿地土壤有机碳的积累特征研究

通过研究辽河口芦苇湿地土壤有机碳、石油类、阴离子表面活性剂(LAS)、多环芳烃(PAHs)及脂肪酸的垂直分布特征,探讨了不同来源有机物在芦苇湿地的埋藏和降解规律.土壤样品采集于2009年3月,研究发现,有机碳含量范围为0.3％～9.3％,石油烃含量范围为19.04～482.31mg/kg(干重)之间,LAS含量范围为0.84～19.28mg/kg(干重),PAHs含量范围为2.59～4.40 mg/kg(干重).总脂肪酸含量范围为5.72～190.69mg/kg(干重).表层有机碳含量丰富,来源广泛.辽河油田不同年代的采油环保措施可能是芦苇湿地土壤中石油类聚集量多寡的主要因素,芦苇根际的调控调节作用和微生物的选择性降解也对土壤石油类化合物分布起到重要作用.LAS含量从土壤表层向下迅速降低了67.0％,是所研究有机物中降解最迅速的一种.PAHs自表层至底层没有明显的变化趋势.细菌是辽河芦苇湿地土壤有机碳再生产的主要承担者,在次表层以下,细菌生产所利用的有机碳主要来自现场的生产.     

辽河口芦苇湿地有色溶解有机物的光谱特征研究

为深入认识芦苇湿地溶解有机碳的生物地球化学过程,分别于2015年5、6和9月,对辽河口湿地芦苇生长密集区和稀疏区积水进行24h连续监测,通过分析有色溶解有机物(CDOM)的吸收光谱和荧光光谱,来揭示芦苇生长初期、快速生长期和成熟期湿地积水CDOM的组成、性质和转化特征。研究结果表明,CDOM相对含量以5月最高,其吸收系数a(280)约是9和6月的2倍;5和6月CDOM平均分子粒径相当,略高于9月。CDOM荧光组分由高到低依次包括类富里酸、类色氨酸、类腐殖酸、微生物代谢产物和类酪氨酸五大类,其中类腐殖质组分占50%以上。DOC含量、CDOM相对含量和CDOM荧光强度间均呈现极显著正相关关系,说明研究区域CDOM的来源或产生过程具有相似性,或者相伴发生。CDOM吸收光谱和荧光光谱特征与环境理化因子的CCA分析结果表明,芦苇湿地积水中的初级生产是9月CDOM的初始来源,温度和光照是促进CDOM降解和转化的主要因素。芦苇生长初期和快速生长期苇田积水中CDOM主要为自生源,5月主要来自河水与苇田冬季留存有机物再溶解后的混合,6月积水中初级生产活动对溶解有机物有一定程度的添加;9月芦苇生长成熟期苇田积水中初级生产活动最为旺盛,带来旺盛的微生物活动。     

辽河口芦苇湿地氨氧化菌群落结构与土壤盐分的关系

采用最大或然数(MPN)法和变性梯度凝胶电泳技术(DGGE)对辽河口芦苇湿地不同盐分土壤中氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing Bacteria,AOB)的数量分布和群落变化进行了解析,旨在探究辽河口芦苇湿地土壤中AOB群落结构与土壤盐分的关系,为河口湿地的生物修复提供理论依据和技术支撑。结果表明:辽河口芦苇湿地土壤中盐分含量越高,AOB数量越少,表现为土壤盐分含量为10g/kg的S10组AOB数量大于土壤盐分含量为15g/kg的S15组AOB数量,大于土壤盐分含量为20g/kgS20;其中S10组AOB数量多于对照组,S15组AOB数量与对照组相当,S20组AOB数量小于对照组,即土壤盐分较低时,盐分的升高能促进AOB的增长,当土壤盐分超过一定范围时,盐分的增加则抑制AOB数量的增加;不同盐度胁迫下AOB菌群群落结差异很大,而聚类结果没有表现出很大的差异性;盐度对AOB的影响体现在低、中高、高盐度土壤中氨氧化菌的种类和群落结构显著不同;不同时期低盐度土壤中的AOB群落结构和优势种群均发生了变化;中高盐度土壤中的AOB群落结构相似,不同时期优势菌比例不同;高盐度土壤中AOB数量明显减小,种群多样性明显降低。     

辽河口湿地景观格局变化特征与驱动机制分析

在GIS/RS技术与景观格局分析软件FRAGSTATS的支持下,利用1988、1995、2001和2007年的4期TM遥感影像数据,对辽河口地区的湿地景观格局的动态变化特征进行了定量分析。结果表明:自1988年以来,辽河口地区的湿地类型发生了重大变化,主要表现在大量的自然湿地转化为人工湿地或人工景观,具体表现在转化为建筑用地、水稻田、养殖区。驱动力分析表明:年平均气温升高,降水量的减少是导致辽河口地区湿地变化的主要自然因素;人口的急剧增长,经济开发等人类干扰是引起变化的主要驱动力。     

辽河口芦苇湿地土壤微生物数量及酶活性与石油污染的关系

对辽河口芦苇湿地不同程度柴油污染土壤柴油降解过程中微生物活性的变化进行研究,结果表明不同程度柴油污染会对土壤石油降解菌数量、脱氢酶活性、过氧化氢酶活性和脂肪酶活性造成影响:柴油浓度为1000μg/g时TPHs去除率达90%以上,石油降解菌数量和3种酶活性均显著提高;柴油浓度≥5000μg/g时TPHs去除率都可达70%以上,脱氢酶活性显著提高,石油降解菌数量、过氧化氢酶和脂肪酶活性也都有所提高。其中脱氢酶活性对土壤柴油污染最为敏感,可作为评估湿地土壤柴油污染程度以及去除效果的生物指标。     

辽河口水域溶解氧与营养盐调查与分类

根据2003年9月辽河口水域营养盐和溶解氧的调查结果,讨论了辽河口水体中的溶解性无机氮(NO3-N、NO2-N、NH3-N)、活性磷酸盐(PO4-P)和溶解氧(DO)的含量、分布与变化特征以及相关关系。结果表明：辽河口溶解态无机氮含量范围为3．26～59．67μmol／L,活性磷酸盐含量范围为0．05～0．95μmol／L,溶解氧范围为0．086～0．208mmol／L。溶解氧、营养盐关系的统计分析结果表明：DIN与AOU(表观耗氧量),PO4-P与AOU之间显著或高度显著相关,营养盐之间也存在相关性,并对调查区域水质进行评价分类。     

长江口邻近海域氮同位素的周日变化特征及其对营养盐过程的指示

长江口邻近海域的氮循环过程一直是近海富营养化研究领域的热点问题, 然而目前较少有针对短周期的调查研究。本文调查了该区域氮、磷、硅等主要营养盐及多种形态的氮稳定同位素的在潮周期周日变化特征。结果显示, NO_3~-、NH_4~+、PO_4~(3-)和SiO_3~(2-)的浓度范围分别为 14.09—55.85、0.21—2.26、0.82—1.08 和 16.80—33.85μmol/L, 而δ~(15)N-NO_3~-、δ~(18)O-NO_3~-、δ~(15)N_P和δ~(13)C_P 等的分布范围分别为 4.7‰—11.1‰、-2.0‰—7.8‰、-1.2‰—7.9‰和-22.9‰— -14.7‰。NO_3~-、PO_4~(3-)和SiO_2~(3-)均与盐度呈现明显的负相关特征, 说明三者的主要来源为长江冲淡水; 4NH(10)则随盐度升高而浓度增加, 且在底层高浓度出现时刻与高盐水团输入时刻一致, 说明外海输入是该区域铵盐的主要来源。另一方面, 氮稳定同位素(δ~(15)N-NO_2~-和δ~(15)N_P)未表现出随盐度的变化规律, 而δ~(18)3O-NO_3~-和δ~(13)C_P 则随盐度升高而增加, 说明淡水输入的同位素值低于海洋水平。通过对比中、高浓度叶绿素水体中NO_3~-、δ~(15)N-NO_3~-、δ~(18)O-NO_3~-的变化特征可以看出, 随NO_3~-浓度降低, δ~(15)N-NO_3~-值升高, 且呈现 6.2‰的分馏系数, 且氧同位素也随之增大, 指示水体中浮游植物对硝酸盐的同化吸收作用。而另一方面, 两种同位素的增加差值表现出△δ~(18)O︰△δ~(15)N1 , 说明硝酸盐在被消耗的同时还发生着补充作用。在较高盐度的水体中, 发现4NH(10)呈现出向硝酸盐的转化趋势并引起δ~(15)N-NO_3~-降低, 指示了底部明显的硝化过程, 与此前的研究结果一致。本文结果以期丰富对河口区氮循环和迁移转化的认知。     

荣成湾营养盐分布和变化特征

根据2006-2007年4个季节的调查资料,分析了荣成湾无机氮、磷酸盐和硅酸盐的平面分布特征和季节变化规律。结果显示,荣成湾营养盐浓度基本符合二类海水水质标准,季节性变化明显,夏、秋营养盐浓度较低,春季营养盐浓度较高。根据营养盐相对和绝对限制法则,Si是冬季浮游植物生长的限制因子,其它季节浮游植物生长具有P限制的潜在可能性。潜在性富营养化评价结果表明夏季荣成湾处于贫营养水平,秋季处于P限制的中度营养水平,春季和冬季处于P中等限制潜在性富营养化水平。     

万泉河口冬、夏季营养盐分布与变化特征

于2006年12月,(冬季枯水期)和2007年8月(夏季丰水期)对万泉河口进行现场调查,探讨了此热带河口营养盐的分布特征.结果表明:万泉河口营养盐浓度( N03-N,NO2-N,NH4-N,PO4-P)低于中国温带和亚热带的较大河流(如长江和珠江).但河水冲刷及化学风化作用强,具有高硅酸盐特征.N03-N和SiO3-S...     

辽河口湿地生态景观格局形成机制分析

利用2007年景观格局图、DEM数据、人口、GDP等数据,运用地理信息系统(GIS)和Logistic回归分析模型相结合的分析方法,揭示辽河口湿地景观格局形成机制。结果表明:建筑用地、芦苇地、水稻田和养殖区的Logistic回归模型具有较好的拟合优度。模拟结果表明,转为建筑用地的Logistic回归模型的重要的解释变量是农村人口密度和城镇人口密度;转为芦苇地的Logistic回归模型的重要的解释变量是农村人口密度和过境水资源量;转为水稻田和养殖区的Logis-tic回归模型的重要的解释变量都是农村人口密度和第一产业值。在这4种生态景观格局的二元Logistic回归模型中最重要的解释变量都是农村人口密度,这表明辽河口湿地景观格局形成最主要的驱动因素是农村人口密度。     

台风过境期间辽河口滨海湿地水动力特征的数值模拟研究

本研究基于FVCOM环流模型,耦合ECMWF背景风场和Jelesnianski台风经验模型形成合成风场,对9711台风“温妮”过境辽河口区域的水动力进行模拟研究。模型通过在动量方程、湍流方程中加入附加源项来表达盐沼植被对水动力的阻碍作用。使用研究区域实测的潮位、流速、流向等数据对水动力模型进行验证,模拟结果与实测数据吻合较好。结果表明：潮滩盐沼植被对台风过境期间的潮位变化无明显影响,但对流速具有显著的衰减作用,且芦苇对潮流的衰减作用大于盐地碱蓬植被,芦苇区的速度最大衰减率达81.43%。此外,台风路径变化对辽河口湿地海域的增减水及流速影响较大,台风强度越强,局部区域造成的风暴潮增水和流速也相应越大。     

胶州湾营养盐结构变化的研究

于１９８５年８月－１９８６年１２月和１９９１年５月－１９９３年１１地胶州湾表层海水营养盐的调查，根据Ｊｕｓｔｉｃ等建立的浮游植物生长的化学计量及可能营养盐限制因素标准，并结合海洋硅藻正常所需的Ｓｉ，Ｎ，Ｐ之间的原子比，用数学统计的方法研究了胶放湾表层海不营养盐结构，结果表明，含有丰富溶我机氮和磷的胶州湾，Ｓｉ：Ｐ的值有显著的下降，同时Ｓｉ：ＤＩＮ和ＤＩＮ：Ｐ的值也表现出下降的趋势，使胶州湾水域营养     

不同碳氮比对辽河口湿地总氮去除的影响

于2010年5月～10月采用现场模拟培养法探讨了辽河口芦苇湿地沉积物中的总氮去除效果,并分析了不同梯度C/N比(5∶1、10∶1、15∶1)对沉积物中总氮去除效果的影响。结果表明:在自然状态下,有植被芦苇湿地总氮去除率比无植被湿地高;当施加C/N因素后可以提高沉积物中总氮去除率,C/N比对裸滩湿地中氮的去除效果比芦苇湿地明显;在有植被芦苇湿地中C/N比为10时总氮去除率最高,而在无植被湿地中C/N比值为15时总氮去除率最高;8月份各实验组中总氮去除率最高。影响辽河口湿地沉积物脱氮效果主要环境因子还有温度、盐度、含水率和pH等。     

辽河口湿地碳、氮、磷空间分布及季节动态特征

以2008年10月和2009年5月2次对辽河口湿地野外调查获取的数据为基础,研究了辽河口湿地生源要素碳、氮和磷的时空分布特征、湿地植被对营养元素的累积及对土壤营养元素氮、磷分布的影响.结果表明:辽河口湿地表层土壤有机碳5月和10月含量分别在0.62～13.17 mg/g和11.06～40.74 mg/g之间,10月盐化草甸土和滨海沼泽盐土有机碳含量较高,5月4种类型土壤有机碳含量无明显差异;全氮5月和10月含量分别在0.80～3.43 mg/g和0.77～2.90mg/g之间,盐化草甸土和滨海沼泽盐土表层土壤氮含量相对较高,滨海潮滩盐土最低;无机氮(NH4+-N和NO3--N)含量较低,且以铵态氮为主,5月略高于10月含量;全磷含量均在0.36～0.66 mg/g之间,无显著季节差异.碳、氮和磷的垂直剖面分布特征表明,土壤表层有机碳、全氮、无机氮和全磷含量明显高于各底层,以芦苇为主要植被的盐化草甸土各剖面的营养元素含量高于以翅碱蓬为主的滨海潮滩盐土含量.5月芦苇对氮磷的积累量高于10月,且氮磷含量在芦苇地上器官的分布趋势为叶>茎>穗.植被的生长对湿地土壤中生源要素碳、氮和磷含量的季节变化有重要影响,其对营养元素氮、磷的累积降低了表层土壤中氮、磷的储量.     

辽河口沉积物中古菌和细菌群落结构分析

本研究旨在了解辽河口表层沉积物中古菌和细菌的群落结构组成、多样性及其与环境因子之间的相关性。采用构建古菌和细菌16S rRNA基因文库的方法,应用Illumina Miseq测序技术进行序列分析。结果表明:辽河口表层沉积物中细菌多样性高于古菌多样性,近岸细菌和古菌多样性高于远岸,即河相区（0.8~7.04）细菌多样性高于混合区（13.1~20.7）和海相区（24.2~31.5）;主要古菌群落为奇古菌门（Thaumarchaeota,72.73%）和广古菌门（Euryarchaeota,25.05%）,其中泉古菌门（Crenarchaeota,0.001%）只在河相区站位被发现;细菌群落组成中变形菌门（Proteobacteria,61.94%）为该河口的优势菌群,其次为拟杆菌门（Bacteroidetes,11.21%）和酸杆菌门（Acidobacteria,5.59%）,其他门类如蓝藻门（Cyanobacteria,3.03%）等比例较小。与环境因子的冗余度分析表明:影响表层沉积物中古菌群落分布的主要环境因子依次为氨盐、泥、酸碱度、盐度、电导率和砂,而细菌群落的分布主要受到溶氧、泥、砂、黏土和总磷的影响。由此可见,不同环境条件下微生物的群落结构存在空间异质性,不同微生物对同一环境条件的响应亦不同。     

大辽河口溶解态重金属的变化特征及影响因素研究

分别于2009年7月和2010年4月在大辽河口采集表层水样,测定了水体中溶解态Cu、Pb、Zn、Cd和Cr的含量,并对其分布特征及影响因素进行探讨。结果表明:除2010年4月Cu,及个别站位Pb、Zn含量较高外,表层水重金属含量均达到国家一类海水水质标准。2010年4月表层水中Cu、Pb、Zn、Cr的浓度大于2009年7月,2航次Cu、Cd、Cr的含量由河向海呈逐渐上升趋势,2010年4月Pb、Zn的含量表现为河口段高于口外海滨。重金属的含量和分布主要受径流量、潮汐作用以及风浪扰动的影响。     

辽河口潮间带湿地细菌数量变化规律及影响因素研究

通过模拟培养实验,对辽河口潮间带湿地细菌数量的变化规律及其主要影响因素进行了研究。培养实验结果表明,盐分、C/N、石油烃对细菌数量均有影响。细菌数量随盐分增加而减少,C/N的添加使细菌数量明显增多,碳氮比为10∶1时细菌数量最大,约为对照组的3倍。石油烃对细菌的生长有显著抑制作用,石油烃浓度越高,细菌数量越少。     

江苏近岸海域表层海水中营养盐组成、分布及季节变化特征

根据2014~2015年江苏近岸海域4个航次现场调查资料,分析探讨了该海区表层海水的溶解无机氮(DIN)、活性磷酸盐和硅酸盐含量及分布特征,并对江苏近岸海域表层水质进行富营养化评价。海区全年表层DIN平均浓度均符合国家4类海水水质标准,表层活性磷酸盐平均浓度均符合国家二类海水水质标准。DIN表现为冬季夏季秋季春季。NO_3-N在4个季节均为DIN的主要存在形态,NO_2-N的比例随水温的升高而呈上升趋势。灌河口和江苏海域南端启东嘴处为营养盐高值区,而海州湾是营养盐低值区。江苏近岸海域在夏季基本处于磷限制潜在性富营养。而秋季北部海域基本处于磷限制潜在性富营养,南部海域处于中度营养及富营养状态;冬季海州湾基本处于磷限制潜在性富营养,其余海域处于中度营养及富营养状态,春季海区整体呈现中度营养及富营养状态。