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。     

河口区芦苇湿地不同植被状态下石油降解生物活性分布特征及影响因素

本文通过现场采集盘锦芦苇湿地不同植被状态区域土壤样品,测定土壤中石油降解菌数量、酶活性和石油烃含量,研究了河口湿地不同芦苇植被状况下石油降解微生物活性的分布特征及影响因素,并探讨了芦苇湿地自然净化能力特征.结果表明,盘锦湿地石油降解微生物活性与湿地芦苇的植被状况相关,芦苇的存在明显提高了石油降解微生物的活性,促进了湿地中石油污染物的降解;脱氢酶活性与石油烃含量极显著正相关(P＜0.01),脱氢酶活性可代表土壤中石油降解过程的生物活性状态;土壤中的N、P含量、pH值和含水率是影响微生物活性的主要因素,芦苇根际可以改善土壤理化性质而有利于微生物的生长.人工恢复芦苇增强了土壤中石油降解生物活性,提高了湿地净化能力,是保护河口湿地生态功能的有效措施.研究结果可为河口湿地石油污染物的生物净化能力研究及生物修复效果评估提供科学依据.     

山东滨海低平原区盐渍土盐分的时空变异研究

文章运用地统计学的方法对山东滨海盐渍土年际空间变异和分布特征差异进行分析研究,结果表明:黄河三角洲表层土壤的盐渍化程度较高且在年际变化上呈积盐趋势,莱州湾南岸则呈脱盐趋势但盐渍化面积增加;山东滨海低平原区盐渍土受结构因素的影响加剧;表层土壤盐分的分布规律与地形有密切关系,盐渍化类型与盐渍化程度的分布特征基本吻合;莱州湾南岸应注意防止土壤碱化。由此提出因地制宜综合开发、减少土壤盐分输入、加强盐分淋洗、改善土体性质和防止土地碱化等建议,对滨海地区后备土地水土资源的开发利用具有指导作用。     

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。     

防潮堤坝对山东昌邑滨海湿地植物及土壤性质的影响分析

为研究防潮堤坝对滨海湿地植物及土壤性质的影响,本研究在昌邑国家级海洋生态特别保护区内,通过样线法进行野外调查采样,进行防潮堤坝内外土壤、植被以及两者之间联系的分析,研究了堤坝内外植被及土壤性质差异。结果表明:堤坝内外土壤、植被有一定的差异;堤坝外部土壤C、N、P含量小于堤坝内部,堤坝外部土壤盐度大于堤坝内部;堤坝外部是以盐地碱蓬(Suaeda salsa)和獐毛(Aeluropus sinensis)为主滨海湿地景观,堤坝内部则是以柽柳(Tamarix chinensis)为主的灌草丛景观;保护区内物种丰富度与土壤盐度值呈负相关关系,随着盐度的升高,堤坝外部物种丰富度低于堤坝内部;芦苇(Phragmites australis)体内TC、TN、TP及C︰N︰P与土壤C、N、P含量及C︰N︰P没有明显相关性,而柽柳体内N含量与土壤P含量呈明显负相关关系,说明木本植物比草本植物更加依赖土壤中营养元素的供给。     

水分条件对滨海芦苇湿地土壤微生物多样性的影响

滨海湿地因受河流和海水的交互作用,其土壤氧化还原电位及营养元素等条件复杂且处于不断变化之中,为了阐明此种环境下不同水分条件对滨海芦苇湿地土壤微生物多样性的影响,尤其是对铁还原菌群落结构的影响,作者以黄河三角洲滨海湿地为对象,研究了淹水和非淹水芦苇湿地表层(0~30 cm)土壤理化特性、微生物多样性(采用T-RFLP技术)和培养条件下湿地土壤微生物的Fe(III)还原能力的变化。结果表明,淹水芦苇湿地土壤有机碳、全氮、盐度、Fe(II)含量和pH值显著(P0.05)高于非淹水芦苇湿地土壤,而淹水芦苇湿地土壤铵态氮含量显著(P0.05)低于非淹水芦苇湿地。淹水芦苇湿地土壤主要优势细菌和古菌分别为铬还原菌属(Alishewanella)、纤维单胞菌属(Cellulomonas)、鞘脂单胞菌属(Sphingomonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)和甲烷杆菌属(Methanobacterium)、甲烷八叠球菌属(Methanosarcina);而纤维单胞菌属、食酸菌属(Acidovorax)、地杆菌属(Geobacter)、硫杆菌属(Thiobacillus)和甲烷八叠球菌属分别为非淹水芦苇湿地土壤主要优势细菌和古菌。淹水芦苇湿地土壤主要优势铁还原菌为副球菌属(Paracoccus)、地杆菌属、铬还原菌属和硫单胞菌属(Thiomonas),而非淹水芦苇湿地土壤为地杆菌属和固氮螺菌属(Azospira)。说明淹水能增加芦苇湿地土壤细菌、古菌和铁还原菌的多样性。培养条件下,淹水芦苇湿地土壤铁还原菌的还原Fe(III)能力在培养后期(25d后)低于非淹水芦苇湿地,说明淹水条件在一定程度上抑制了芦苇湿地土壤铁还原菌的铁还原能力。     

内陆碱化湿地土壤有机质和全磷的时空分布特征

以付老文泡湿地为研究对象,分析了内陆碱化湿地土壤有机质和全磷含量的时空分布特征。研究结果表明7月表层土壤有机质和全磷空间分布格局的异质性高于亚表层,而9月亚表层土壤则呈现出较高的异质性。2采样期内有机质和全磷含量均呈现由表层向下呈减少趋势,除9月土壤有机质外,上下土壤层内的有机质和全磷含量均存在显著性差异。湿地全磷随土壤有机质增加呈幂函数增长变化。湿地土壤有机质和全磷随土壤水分含量增加均呈对数衰减变化,但土壤有机质和全磷随pH值增加则分别呈现指数和幂函数衰减变化。     

盐胁迫对大米草反射光谱和叶绿素浓度的影响

为促进海岸带生态系统的完整性和健康可持续发展,本文以滨海湿地盐沼植被大米草为研究对象,进行不同盐分浓度(10,20,30)胁迫处理,并对比分析不同盐分含量对各个测定期内的大米草叶片反射光谱和叶绿素浓度的影响。结果表明:大米草叶片叶绿素浓度在高盐胁迫下变化最显著,然后依次是中盐胁迫、低盐胁迫。大米草叶片反射光谱在不同的盐分胁迫下,曲线变化主要体现在绿光波段的反射峰和680nm附近的抬升程度;叶绿素浓度越低,抬升越明显。光谱特征参量D725/D702,D715/D702,D725/D722,BmSR,mSR,mND,NDI,DD的变化趋势与叶片叶绿素浓度演变趋势一致;胁迫程度不同,光谱特征参量的变化幅度也不同。该研究可为大田试验条件下探讨滨海湿地盐沼植被盐分胁迫反射光谱响应机理提供理论参考。     

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。     

双台子河口芦苇湿地盐分离子空间变化与植物群落退化演替关系

以双台子河口芦苇湿地为研究对象,对2009年10月野外调查所获取的土壤、植物样品进行室内分析,研究盐分离子和植被群落退化演替的关系。结果表明:根据芦苇生物量、覆盖度、株高3项生长指标变化,研究区芦苇群落退化演替的顺序为芦苇—芦苇/补血草—芦苇/碱蒿—芦苇/碱蓬—獐茅/翅碱蓬—翅碱蓬。随着退化演替的进行,翅碱蓬群落的各盐分离子含量显著高于其他五种植物群落的含量。电导率与芦苇生物量、株高呈显著负相关,与土壤易溶盐离子(除CO2-3)呈极显著正相关(P0.01)。说明各盐分离子通过影响电导率而间接抑制植物生长,电导率与pH呈极显著正相关(P0.01),说明试验区土壤盐化的同时伴随着碱化。     

Validation and application of soil moisture active passive sea surface salinity observation over the Changjiang River Estuary

Using sea surface salinity(SSS)observation from the soil moisture active passive(SMAP)mission,we analyzed the spatial distribution and seasonal variation of SSS around Changjiang River(Yangtze River)Estuary for the period of September 2015 to August 2018.First,we found that the SSS from SMAP is more accurate than soil moisture and ocean salinity(SMOS)mission observation when comparing with the in situ observations.Then,the SSS signature of the Changjiang River freshwater was analyzed using SMAP data and the river discharge data from the Datong hydrological station.The results show that the SSS around the Changjiang River Estuary is significantly lower than that of the open ocean,and shows significant seasonal variation.The minimum value of SSS appears in July and maximum SSS in December.The root mean square difference of daily SSS between SMAP observation and in situ observation is around 3 in both summer and winter,which is much lower than the annual range of SSS variation.In summer,the diffusion direction of the Changjiang River freshwater depicted by SSS from SMAP is consistent with the path of freshwater from in situ observation,suggesting that SMAP observation may be used in coastal seas in monitoring the diffusion and advection of freshwater discharge.     

基于地学信息图谱的河道、海岸线演变对黄河三角洲景观格局影响研究

本文利用1988、1998、2009和2016年四期遥感影像,运用GIS技术,将地学信息图谱的图形思维与景观生态学的定量思维相结合,以距今不同时期的亚三角洲和滨海湿地为研究区,从景观结构和景观演替两个方面探究黄河三角洲河道、海岸线演变对景观格局的影响。结果表明:(1)距今不同时间的河道对黄河三角洲景观结构的影响程度不同,距今时间越长的亚三角洲研究区内耕地占总面积的比例越大且耕地是亚三角洲研究区中的第一优势景观类型。在1855—1889亚三角洲研究区内,除耕地和建筑用地外,其他各类景观占总面积的比例都较小且随时间变化不明显;在1929—1934亚三角洲研究区内,盐田、养殖池占总面积的比例从2009年到2016年增加了近40%,涨幅明显;在1964—1976亚三角洲研究区内,各类景观占总面积的比例趋于平均;在2017至今的亚三角洲研究区内,耕地和光滩占总面积的比例较高,达到24%左右。(2)距今不同时间的海岸线对黄河三角洲景观结构的影响程度也不同,在1855滨海湿地研究区内,耕地占总面积比例为60%左右,而海域占总面积比例接近于0,极差较大;在1934和1974滨海湿地研究区内,光滩、柽柳、碱蓬群落、芦苇、白茅群落占总面积比例随时间变化几乎呈逐渐下降趋势,而建筑用地和盐田、养殖池则呈逐渐上升趋势;2009滨海湿地研究区,河流、人工水域占总面积比例在2009年和2016年均达到32%以上。(3)根据景观类型重心变化特征,分析河道、海岸线演变对景观演替的影响程度,将不同时期亚三角洲和滨海湿地研究区景观演替分为如下几类:亚三角洲人类活动主导型、废弃河道主导型、行水河道主导型、滨海湿地人类活动主导型、废弃海岸主导型、新海岸主导型。     

华南海岸带主要气象要素的递变特征

本文通过分析华南海岸带约25a的气候资料,揭示了该地区主要气象要素(气温、降水、风)的递变特征。     

河北滦南滨海湿地土壤重金属污染特征及评价

滨海湿地作为一种具有多种功能和蕴含丰富资源的生态系统，是人类重要的生存环境之一。湿地土壤重金属污染问题是当前湿地科学领域内的热点话题。为研究河北省滦南滨海湿地重金属污染特征，本文利用单因子指数法、内梅罗综合污染指数法和地累积指数法对重金属污染状况进行评价。结果表明：铜（Cu）、锌（Zn）、铬（Cr）、铅（Pb）、镉（Cd） 的单因子质量指数均小于1.0，说明研究区重金属含量小于土壤背景值，土壤未受到污染。内梅罗综合指数法Cu、Zn、Cr、Pb、Cd 指数均小于0.7，表明滦南湿地土壤重金属污染水平处于未污染。湿地各区域重金属地累积指数为无污染或较轻污染，其中Pb 污染为较轻污染，监测点主要与人类活动有关。利用地累积指数分析认为Pb 在湿地北区为轻度污染水平，经调查发现该区域主要为居民点，人类活动频繁，其他重金属均无污染。河北滦南滨河湿地土壤未受到重金属污染，湿地土壤环境较好。     

现行黄河口保护区典型湿地植被时空动态遥感监测

滩涂植被是滨海湿地的重要组成部分,其动态变化影响着湿地生态系统的结构和功能.利用遥感技术监测和评估湿地植被的长期变化对于海岸带资源管理和生态保护具有重要意义.本文以多时相Landsat卫星影像为数据源,结合面向对象和随机森林算法实现现行黄河口保护区内典型湿地植被的精准分类,揭示了2000-2020年研究区内芦苇、盐地碱...     

基于GF-1 WFV影像的黄河口湿地植被盖度估测及分析

植被盖度是植被生长状况的重要定量指标,而目前开展的植被盖度遥感估测工作主要集中在陆地区域,对河口湿地植被盖度遥感估测工作比较少见。本文基于国产GF-1 WFV遥感影像开展了黄河口湿地植被盖度估算,并结合植被类型、土壤盐度和植被指数分布状况开展了植被盖度分布特征分析,得到如下结论:（1）基于GF-1 WFV卫星影像的NDVI、SRI、SAVI、MSAVI和DVI 5种植被指数,分别建立植被盖度估测模型,其中基于NDVI、SRI、MSAVI和DVI 4种植被指数建立的多变量线性回归模型估测精度最好,其决定系数（R2）最大,为0.904,均方根误差RMSE最小,为0.14;（2）植被盖度估算模型的精度与植被盖度本身有一定的关系,其中各植被盖度回归模型中,盖度大于0.8时估算精度要优于盖度小于0.6的区域,RMSE最大相差0.04;（3）以潮滩碱蓬和潮滩芦苇为主的植被覆盖区属于低植被盖度区,盖度位于0.03~0.5,盐度在1.5 g/L左右;芦苇草甸、互花米草和柽柳灌丛植被覆盖区属于高植被盖度区,盖度位于0.8~1.0,其中芦苇草甸土壤盐度小于1.2 g/L,柽柳灌丛土壤盐度在1.4~2.0 g/L,在高盖度植被区混生有中等盖度的植被,盖度在0.5~0.8,土壤盐度在1.8 g/L左右。     

惠州市大亚湾淡澳河入海口的海水入侵和土壤盐渍化

海水入侵和土壤盐渍化是重要的海洋灾害类型。文章选取3个土壤采样点和3个地下水采样点,以地下水氯离子浓度和矿化度以及土壤氯离子含量、硫酸根离子含量和全盐量为监测项目,首次对惠州市大亚湾淡澳河入海口沿岸区域的海水入侵和土壤盐渍化状况进行研究。研究表明:研究区2个采样点未受海水入侵,1个采样点海水入侵程度为轻度;1个采样点为氯化物-硫酸盐型和中盐渍化土,2个采样点为氯化物型和盐土;海水入侵程度以及土壤盐渍化类型和程度与离岸距离均无相关性,但受与河口距离的影响。今后将进一步加强监测和研究,为沿海环境风险管控和海岸带整治修复提供科学依据。     

辽河三角洲滨海湿地生态系统CO_2释放机制

二氧化碳(CO2)是滨海湿地生态系统主要释放的温室气体,对其释放机制的研究是碳循环研究的重要内容。利用LI-8100A土壤呼吸速率检测系统,应用封闭系统的动态气室法,通过2012年5月对辽河三角洲光滩、翅碱蓬(Suaeda salsa)和芦苇(Phragmites australis)2种典型植被湿地类型的系统呼吸通量及其不同实验处理后的呼吸通量研究,探讨在这一季节条件下湿地生态系统的CO2释放途径与机制。研究表明,芦苇湿地呼吸通量[(3 041.59±320.66)mg·m-2·h-1]高于翅碱蓬湿地[(534.09±56.06)mg·m-2·h-1],且站立植物的呼吸量的贡献在翅碱蓬湿地仅占24%,在芦苇湿地占40%。特别地,当湿地植物被移除后,湿地系统所产生的CO2通量会显著增高,由此揭示了滨海湿地植物一旦被破坏,其生态系统在短时间内会向大气释放大量的CO2。     

热带印度洋降水、蒸发的时空特征及其对海表盐度的影响

本文利用降水、蒸发等资料分析热带印度洋年降水量、蒸发量、净淡水通量的分布特征,并选取4个典型海域来分析降水量、蒸发量、净淡水通量的季节变化和年际变化。结果表明:东印度洋的苏门答腊岛西部海域年降水量最大,季节变化较小,属全年降雨型;孟加拉湾的东北部和安达曼海的北部海域年降水量较大,其年际变化以4.2 mm/a的速率增长,强降水出现在5-9月;阿拉伯海的西部海域年降水量较小;南印度洋东部（20°~30°S,80°~110°E）海域年降水量较小,年蒸发量较大,年蒸发量在2000年之前以5.1 mm/a的速率增长,之后以4.5 mm/a的速率减小。本文还采用Argo盐度等资料探讨降水、蒸发对海表盐度的影响,研究结果表明:降水量远大于蒸发量的海域,海表盐度较低;降水量远小于蒸发量的海域,海表盐度较高。表层水平环流是导致高净淡水通量中心与低盐中心并不重合的主要原因,也是导致强蒸发中心与高盐中心并不重合的主要原因。选取的4个典型海域海表盐度的季节变化与净淡水通量关系不大,而是与表层水平环流有关。孟加拉湾强降水对表层盐度的影响显著,强降水发生后表层盐度降低0.2~0.8,其影响深度为30~50 m。