南汇东滩湿地海三棱藨草的生态修复效果研究

南汇东滩湿地由于过度的围垦活动,导致严重退化,本研究旨在通过人工干预的方式,恢复湿地原有的海三棱藨草(Scirpus mariqueter)生态系统,并对海三棱藨草的生态修复效果进行研究。在对南汇东滩湿地海三棱藨草生态系统调研基础上,于2016年4月实施重建海三棱藨草群落工程,海三棱藨草移栽密度为每10m~2一簇(20株,面积约0.04m~2),重建区域面积10hm~2。通过比较修复区与对照区土壤有机碳、总氮、总磷及大型底栖动物的差异,探究该工程的生态修复效果。结果显示,海三棱藨草在修复区内长势良好,覆盖率由移栽初期的0.4%到10月份的83.4%,面积扩增208.5倍;截止到2016年12月份,土壤有机碳与对照区相比提高44.19%,增加显著(P0.05),土壤中总氮、总磷与对照区相比分别降低17.19%和19.80%,营养盐去除效果显著(P0.05);2016年10月调查结果显示,修复区内土壤中大型底栖动物的丰度(87ind./m~2)与对照区内大型底栖动物的丰度(53ind./m~2)相比提高61.11%,生态修复效果显著(P0.05)。本研究通过工程技术手段探究海三棱藨草群落对湿地生态修复的效果,为日后海三棱藨草的保护及退化湿地生态修复提供科学依据。     

长江口南汇湿地植被的光谱吸收特征研究

植被的光谱吸收特征与植被生长状况密切相关,同时也受土壤湿度等外界因素影响。本文以长江口南汇湿地典型植被芦苇、互花米草和海三棱藨草为研究对象,在计算其光谱特征参数的基础上,分析了这3种植被的光谱吸收特征形变PSDI值。最后结合实测的土壤湿度,分析了3种植被的PSDI值和土壤湿度的相关性。研究结果发现:互花米草的PSDI值最大,海三棱藨草的PSDI值最小,芦苇介于两者之间,表明互花米草受外界的环境影响较大;互花米草的PSDI值与土壤湿度的相关性最大,芦苇的PSDI值与土壤湿度的相关性最小,海三棱藨草介于两者之间,表明互花米草适应湿地环境能力较强。     

杭州湾南岸滨海盐沼碳库的季节性变化

滨海盐沼的碳库变化可为蓝碳碳汇核算提供依据。为量化短时间尺度(季节到年际尺度)内滨海盐沼碳库的固碳速率,基于高分辨率的地表高程监测系统,于2022年在杭州湾南岸典型滨海盐沼开展了季节性的观测和采样分析。研究结果表明,在观测期间,本地种海三棱藨草和外来种互花米草的生长呈现季节性变化特征,植物生长主要集中在3—9月。就植物碳库的地下部分而言,海三棱藨草固碳量达到11 g C·m^-2,互花米草盐沼则较高,为56 g C·m^-2。地表高程监测数据表明,海三棱藨草盐沼的沉积速率为12.30 cm·a^-1,略低于互花米草盐沼的沉积速率(13.02 cm·a^-1)。结合沉积速率与沉积物容重、有机碳含量等数据,可以算得观测期间,海三棱藨草盐沼沉积物碳埋藏速率为460 g C·m^-2·a^-1,互花米草盐沼沉积物碳埋藏速率为588 g C·m^-2·a^-1,这两种滨海湿地的碳埋藏速率也具有季节性,在夏、秋季达到高值。结合植物碳库和沉积...     

盐度对大叶藻种子萌发和幼苗发育的影响

大叶藻海草场是重要生境但在我国严重退化,亟需研究有效的修复方法。本文以桑沟湾的大叶藻种子为研究对象,探讨了盐度急变(0~30)对种子萌发、萌发后继续发育和存活及幼苗幼叶的光合与呼吸速率的影响,为以种子繁殖修复大叶藻海草场提供参考。结果表明:盐度降低促进种子萌发,盐度15及以下效果显著,盐度0时萌发率最高;盐度0~15中萌发的种子均可发育成幼苗,发育和衰亡的比例和速率受萌发盐度背景和萌发后培养盐度的双重影响——较高萌发盐度有利于种子萌发后的发育和存活,种子萌发后于盐度5~30中均可建成幼苗并存活、但在盐度0或1中发育至不同程度后全部死亡。盐度5~30范围内,幼苗幼叶均有净产氧,光合和呼吸作用及净产氧率具随盐度升高而增强趋势。于盐度0或5中萌发、盐度5~30中进一步培育的变盐育苗策略,最高实现了24%或12%的种子于2个月内建成幼苗并继续发育,可作为种子繁殖法修复大叶藻海草场的技术参考。     

大叶藻种子萌发环境条件研究

大叶藻海草床的退化和恢复受到国内外学者的广泛关注,而大叶藻种子萌发则是恢复实践中的一项关键技术。为了提高大叶藻种子萌发率,本研究在实验室可控条件下,采用正交实验对影响大叶藻种子萌发的环境因素(盐度、温度、N/P营养盐浓度及p H)进行了优化,并在优化条件下进一步探究了光质类型、UV-B辐射、低温层积和划破种皮对大叶藻种子萌发和平均萌发时间的影响。结果表明:盐度12、温度10°C、N/P营养盐浓度960/60μmol/L、p H 6.2是大叶藻种子相对适宜的萌发条件组合;黑暗条件下大叶藻种子萌发率最高,为92%,不同类型光质照射不促进大叶藻种子萌发率的提高,但红光照射可在短期内加速种子萌发;在一定强度范围内,种子萌发率随UV-B辐射时长的增加而升高,每日辐射8h,处理8周后种子萌发率可达93%。划破种皮和低温层积均可显著提高大叶藻种子的萌发率并缩短平均萌发时间,经划破种皮处理后,2周内种子萌发率可提高至91%。     

外源脱落酸对鳗草种子休眠的延长作用

为探究脱落酸(Abscisic acid, ABA)对鳗草种子休眠的影响,本研究设置了0(对照)、3、15、30和300 mg·L~(-1 )ABA浓度处理组,通过监测种子的萌发率、种子活力、再萌发率,探究了外源ABA对延长鳗草(Zostera marina)种子休眠的作用,分析了鳗草种子应对外源ABA的生理响应过程。研究发现:(1)外源ABA的添加对鳗草种子休眠具有显著影响,其中30 mg·L~(-1)处理组种子萌发率、活力和再萌发率分别为对照组的41%、1.4倍和2.8倍。(2)受外源ABA的影响,延长休眠期内,高浓度处理组(30和300 mg·L~(-1))种子内部可溶性糖含量呈下降趋势,淀粉和可溶性蛋白含量呈上升趋势,水分含量上升不明显。至实验结束,30 mg·L~(-1)处理组种子内部的可溶性糖和水分含量最低,分别为对照组的78%和88%,淀粉和可溶性蛋白含量最高,为对照组的1.2和1.6倍。(3)相关性分析显示,水分含量是影响种子休眠的重要物质,其与萌发率呈极显著正相关,与种子活力、再萌发率呈极显著负相关。综合分析认为,30 mg·L~(-1)的外源ABA是延长鳗草种子休眠的适宜抑制剂,其主要通过降低种子的吸涨作用实现种子休眠的延长。研究结果可为鳗草种质资源储存和规模化增殖提供理论依据和科学基础。     

植被演替对杭州湾南岸盐沼物质循环的影响

本研究选择杭州湾庵东浅滩作为研究区,选取盐沼区三个不同植被带进行柱状样的采集,通过测量沉积物的粒度、沉积速率、碳氮含量(有机碳、总碳、总氮、碳氮比)等参数,系统分析研究区盐沼湿地植被演替对盐沼物质循环产生的影响。研究结果发现,不同植被覆盖下沉积物粒径差异显著,沿海向陆逐渐变细;沉积速率从海三棱藨草滩、互花米草滩、植被交错区依次递减;总碳、总氮、有机碳含量特征为互花米草滩植被交错区海三棱藨草滩,碳氮比介于6～9,有机碳以海源物质为主;通过计算,发现有机碳埋藏速率为互花米草[159 g/(m2·a)]海三棱藨草[140 g/(m2·a)]植被交错区[119 g/(m2·a)]。从整体上来看,杭州湾南岸盐沼从海三棱藨草群落向互花米草群落演替时,沉积物颗粒发生细化,沉积速率有所变化,而总碳、有机碳、总氮含量增加,盐沼有机碳埋藏速率增加。     

温度、盐度和底质对大竹蛏稚贝生长及存活的影响

采用单因子分析方法,在室内模拟设置10个温度梯度(6-36℃)、10个盐度梯度(4‰-40‰)和4种底质(细粉沙、细沙、粗沙、混合沙组)及3个厚度梯度(5、10、30mm),研究温度、盐度和底质对大竹蛏稚贝生长及存活的影响.结果表明:1)在盐度为21.4‰的条件下,大竹蛏稚贝存活及生长的适温范围为6-30℃,最适温度范围为21-30℃;15℃以上随温度升高日生长率逐渐增大,30℃个体日生长率为1.82%,21℃组成活率最高达88%.2)在温度为21.6-28.6℃条件下,大竹蛏稚贝存活及生长的盐度适宜范围为20‰-32‰,最适盐度范围为20‰-28‰;盐度20‰时成活率最大为85%,盐度24‰时个体日生长率最大为1.72%.3)大竹蛏稚贝对底质环境无明显的选择性,沙的粒径大小对稚贝成活率和日生长率均无显著影响(P＞0.05);但稚贝在不同厚度底质中的成活率和日生长率存在显著差异,10和30mm组的成活率和日生长率均显著高于5mm组的成活率和日生长率(P＜0.05).     

水动力及种源高程对盐沼植物定植初期种子扩散影响

不同的水动力条件及种源高程会影响盐沼植物定植初期的种子扩散活动，导致盐沼不同的扩张格局，进而影响其对潮滩防护工程补充保护的作用。以崇明东滩优势先锋种——海三棱藨草(Scirpus mariqueter)作为研究对象，基于无网格数值模拟方法，研究不同波高(0.01 m~0.11 m)、水深 (0.3 m~2.5 m)、种源所处高程(1.3 m~3.1 m)等条件对定植初期种子扩散活动的影响。结果表明：种子在海陆方向和沿岸方向上的扩散距离与波高呈高度正相关，且当波致切应力达到一定值时，种子在两方向上均存在扩散距离突变现象；种子在海陆方向和沿岸方向上的扩散距离与水深呈显著负相关，且随水深增大种源扩散前端位置离岸距离减小；此外，种子在海陆方向和沿岸方向上扩散距离与种子所处高程均呈负相关。研究结果解释了盐沼植物种子扩散活动的机制，从而为以种子为生态修复材料，以“机会窗口”为概念的生态修复工程提供科学解释。     

中国北部近海温,盐度月中值应用时效及误差的初步研究

应用国家海洋局黄渤海区沿岸11个海洋站的水温、盐度资料(1960—1982),将海洋站各月15日的温、盐数据(月中值)代替中旬和月的平均水温和盐度,简称“日—旬—月”方法,它们的总体均绝差:前者,温度为0.34℃,盐度为0.17;后者,温度为0.51℃,盐度为0.23。海洋站1960—1982年各站变幅的总平均:温度为3.29℃,盐度为3.78;其相对误差:温度为15.50%,盐度为6.08%,均很小。在黄渤海区,其测站平均水深分别为50米和24米,大于沿岸海洋站的水深(<5米),受陆地水文气象影响较小。在黄渤海区海洋水文调查资料较少的情况下,应用“日—旬—月”方法产生的误差小于海洋站用此方法产生的误差。在黄渤海区春、秋渔汛期间,应用各月15日的温、盐数据划出的水文图,在某种程度上具有旬、月平均值的概念。对指导渔业生产有实用意义。     

黄海表层沉积物中硅藻分布与环境关系探讨

黄海表层沉积硅藻可划分为三个区:(1)滨岸-潮间带区,水深为20—30m,盐度为30.0‰,主要分布着以柱状小环藻为主的潮间带种类;(2)过渡区,包括黄海北部的大部和西南部,水深在30—50m之间,盐度为31.0—32.5‰,本区还可进一步划分为明盘藻、直链藻和辐裥藻三个亚区;(3)浅海区,包括黄海中北部和东南部,深度大于50m,盐度大于32.0‰,分布着以圆筛藻为主的组合,个别海区还见反常硅藻组合。光照、盐度和温度是影响硅藻分布最重要的因素,而反常硅藻组合的出现则可能与古地理条件有关。     

某些生态因子对米来西罗非鱼(Tilapia sp.)苗种影响的研究

本文研究了温度、盐度和饵料对米来西鱼苗成活率和生长的影响。鱼苗在盐度分别为0、16‰和31‰,温度为17°～18℃的水体中呼吸代谢的试验结果表明,由于鱼苗从淡水体直接放进盐度为31%的水体,不能够适应盐度迅速剧烈的改变,呼吸代谢严重失调,鱼苗一天内全部死亡。在盐度为0和16‰的水体中,成活率很高(均在85%以上)。生长试验表明:盐度为0和16‰对生长的影响无论在20～25℃或35℃条件下,其差异并不显著。温度对生长的影响极大,35℃水温是鱼苗生长的最适温度,其生长比在20～25℃条件下快25～55%。食物类型对生长影响的试验表明,动物性饵料比颗粒性饵料提高生长40～70%。     

管角螺Hemifusus tuba(Gmelin)稚贝在不同盐度下的生长和存活研究

在水温28.6—29.5℃、pH8.2条件下,研究了管角螺Hemifusus tuba稚贝[(壳高19.5±1.23)mm、体重(661.4±48.6)mg]在不同盐度下的生长和存活,并用二点法计算出最适宜存活和生长的盐度范围。结果表明,管角螺稚贝适宜存活盐度和最适存活盐度分别为17.7‰—40.8‰和25.1‰—35.9‰,适宜生长盐度和最适生长盐度分别为17.5‰—39.9‰和27.8‰—33.2‰。在最适生长盐度范围内,稚贝壳高日平均增长率为0.358—0.397mm.d 1,体重日平均增长率为44.64—49.09mg.d 1。超出上述范围,其存活率下降、生长率降低。稚贝在盐度17.0‰和41.3‰的海水中适应20d后再分别移至盐度14.0‰和45.0‰的海水中,72 h后存活率分别为84.0%和96.0%,而直接把生活在盐度为30.5‰中的稚贝放入到盐度为14.0‰和45.0‰的海水,72h后其存活率为8.0%和0,可见稚贝对盐度的适应能力与原生活海水盐度有关,经过驯化后的稚贝能够扩大对盐度的适应范围,提高对盐度的耐受力。     

九段沙湿地植被时空遥感监测与分析

收集了研究区近20年以来的陆地卫星影像,结合以往实地调查资料,探讨了九段沙湿地优势植被群落多光谱遥感的分类方法,并对分类结果进行了现场校核,得出(1)多光谱遥感数据能够区分海三棱藨草与芦苇、互花米草植被群落;(2)季相变化的多光谱遥感数据可进一步区分芦苇与互花米草。分析了自20世纪80年代以来九段沙草滩及优势植被覆盖的时空变化,基本分为两个阶段80年代至1999年的自然演替阶段,2000年至今的人工干预阶段。结果表明(1)自然演替阶段。0m以上潮滩面积自然淤涨平均每年3.6km2;草滩平均每年增长1.2km2;芦苇仅出现于上沙的中部(除中沙1997年人工种植芦苇和互花米草外),其余均为海三棱藨草并占整体植被的80%以上,湿地自然演替速度相对较慢。(2)人工干预阶段。0m以上潮滩面积自然淤涨平均每年8.2km2,比自然淤涨速度快一倍以上;草滩平均每年增长7.86km2,增长速度远超过自然演替阶段;中沙人工引种的芦苇和互花米草群落扩散迅速,其覆盖占中下沙草滩的53.70%,其中互花米草扩散速度远快于芦苇,在中、下沙上占据了优势地位,而先锋植被海三棱藨草所占比例显著下降。     

不同环境因素对三疣梭子蟹“科甬1号”(Portunus trituberculatus)仔蟹蜕壳的影响

为探究三疣梭子蟹"科甬1号"仔蟹最佳蜕壳环境条件,先采用单因素变量实验设计方法,选取温度、盐度、光照时长、p H和底质五种环境因素,分析其对"科甬1号"仔蟹蜕壳的影响。温度组设置17、20、23和26°C,盐度组设置10、15、25和35,光照时长设置0、12和24h光照组,p H组设置6.0、7.5、8.0、8.5和10.0,底质设置有沙和无沙组。实验结果表明,温度组20°C时仔蟹存活率和蜕壳率最高,但蜕壳所需时间最长,26°C时蜕壳起始最早,所需时间最短,但存活率较低;盐度组中,15和25仔蟹存活率和蜕壳率最高;p H组中,7.5、8.0和8.5仔蟹存活率和蜕壳率最高;有沙组仔蟹存活率显著高于无沙组;而光照时长实验组结果差异不显著(P0.05)。综上所述,得到单因素条件下"科甬1号"仔蟹最佳环境条件:温度20—23°C、盐度15—25、正常日周期光照、p H 7.5—8.5,有沙环境中。利用正交设计实验方法,研究温度、盐度、底质3个因素对"科甬1号"仔蟹蜕壳的影响,并构建多元线性回归模型。结果得到"科甬1号"仔蟹最佳环境条件:温度26°C、盐度25,需要有沙环境,并且拟合得到其日存活率线性回归模型以及日蜕壳率线性回归模型。     

几种红边位置算法在潮滩区域的适用性研究——以长江口南汇潮滩为例

植被反射率光谱的"红边位置"是判断植被健康状况的重要参数。本文以长江口南汇东滩优势种植被芦苇和海三棱藨草为研究对象,比较和分析了多项式拟合法、四点内插法、一阶导数法、拉格朗日内插法和线性外推法五种红边位置算法提取4个试验区域不同土壤湿度的芦苇和海三棱藨草植被红边位置的性能。研究结果表明多项式拟合法获取红边位置精度最高,对土壤湿度敏感性最大;四点内插法对土壤湿度敏感性较大;线性外推法得到的红边位置结果不稳定;一阶导数法和拉格朗日内插法相对于其他方法对土壤湿度敏感性最小,更适合在南汇潮滩这样高湿度土壤区域进行植被红边位置的信息提取。     

海水电导率

用四电极电导池测定各种盐度时温度和压力对电导率的影响。在大气压下测量各种盐度时冰点至35℃范围内的温度对1)r_T(温度为T和35℃时35‰海水的电导率比)和2)Rr(温度为T时海水的电导率和相同温度时35‰海水的电导率比)的影响。将1)的结果和多菲尼的[1]综合起来,该结果被珀金和刘易斯[2]表示为温度的四次方程。2)的结果证实了多菲尼[1]和波伊森[4]关于各种温度对R_T与盐度(重量稀释)的关系曲线中所得到的温度关系式。对于2、14、22和35‰的盐度、超出大气压0至1000bar的压力和冰点至30℃的温度而言,进行了压力对电导率的影响的测量。这些结果充实了我们过去工作[5]的结果,那些结果是用二电极电导池对31、35和39‰盐度的海水在大致相同的压力和温度下取得的。在压力和温度下,最佳最小二乘法多项式拟合于新的和旧的35‰电导率增加百分比的值,在1000bar压力下偏差小于0.006‰盐度当量。新结果的精确度比过去的结果的精确度好得多,在1000bar下新结果的精确度可能不劣于0.003‰盐度当量。珀金和刘易斯[2]用P、T、R和R~(1/2)的比例函数拟合新、旧数据,其中R为P、T和S时的电导率和0bar、15℃、35‰时的电导率之比。他们得到1.3PPm盐度的标准误差。     

黄海冷水团的变化特征

本文根据t957—1967,1972—1973和1975—1985这24年的温、盐度资料,利用“相似系数”法分析了夏季(8月)黄海冷水团分布范围、低温中心、体积和温、盐特性的多年变化。结果表明,黄海冷水团的分布范围具有比较明显的年间变化,强年的“相对体积”约为弱年的2.2倍。黄海冷水团的温、盐性质比较稳定,多年最大变幅分别为7.7℃和2.58‰。三个低温中心温、盐度的多年变幅,盐度以北黄海低温中心为最大(约1‰),温度以南黄海西侧低温中心最显著(3.51℃);而南黄海东侧低温中心温、盐度的变幅最小,分别为1.58℃和0.63‰。     

黄海冷水团的变化特征

本文根据1957—1967,1972—1973和1975—1985这24年的温、盐度资料,利用“相似系数”法分析了夏季(8月)黄海冷水团分布范围、低温中心、体积和温、盐特性的多年变化。结果表明,黄海冷水团的分布范围具有比较明显的年间变化,强年的“相对体积”约为弱年的2.2倍。黄海冷水团的温、盐性质比较稳定,多年最大变幅分别为7.7℃和2.58‰。三个低温中心温、盐度的多年变幅,盐度以北黄海低温中心为最大(约1‰),温度以南黄海西侧低温中心最显著(3.51℃);而南黄海东侧低温中心温、盐度的变幅最小,分别为1.58℃和0.63‰。     

温度、盐度对栉孔扇贝(Chlamys,farreri)胚胎和幼虫的影响

采用温度和盐度单一和组合因子设计实验方法,系统地研究了温度、盐度对栉孔扇贝胚胎和幼虫的影响。结果表明,栉孔扇贝胚胎发育适宜温度为16．0—22．0℃,盐度为27．5—32．5;最佳温度为18．0～22．0℃,盐度为30．0—32．5;幼虫培育适宜温度为16．0—26．0℃,盐度为27．0—39．0;最佳温度为19．0—22．0℃,盐度为27．0—32．0。相对而言,栉孔扇贝胚胎和幼虫对低温高盐适应能力较强,温度显著影响胚胎孵化和幼虫发育,盐度显著影响幼虫生长;二者组合影响对胚胎孵化不显著：随着幼虫的发育。组合影响对幼虫存活十分显著;对幼虫生长不显著。