湿地土壤气体排放对水位变化响应的持续性动态特征

为探索湿地水位变化与土壤气体排放之间的关系,对黄河中游芦苇湿地进行了半注水和满注水样地处理后的动态监测,对比了7 d水位变化过程中土壤气体排放差异。结果表明：注水造成了土壤CO₂排放速率的显著差异;随土壤温度上升,H₂O、CO₂、H₂S排放速率都有上升趋势（满注水样地的H₂O除外）;半注水和满注水造成的影响,H₂O排放速率表现为趋同-异步-消失的特征,在注水前期（63.73 h）半注水和满注水差异基本一致,后期差异较大,直至125.64 h后注水的影响才消失,总体分别造成H₂O排放总量76.3%和31.3%的增加;CO₂排放速率表现为异步-趋同的特征,注水初期环境的改变造成CO₂排放的一致减少,37.69~68.66 h二者出现明显差异,68.66~125.64 h水位虽然恢复,但差异仍然存在,注水分别造成CO₂排放总量50.1%和43.2%的减少;H₂S排放速率表现为无变化-异步-无变化的特征,总体造成H₂S排放总量42.3%和32.3%的增加。研究追踪了水位上升后土壤H₂O、CO₂和H₂S排放速率变化的动态过程,其影响具有异步性和持续性的特点,CO₂排放速率表现出较长的响应周期。研究结果对于河流湿地生态功能研究具有重要意义,湿地土壤气体排放对水位变化的响应滞后意味着对湿地生态功能的重要影响,其波动过程需要更长时段的精准研究。     

水位变化对康巴诺尔湖湿地地上植被及种子库影响研究

在调查康巴诺尔湖地上植被的基础上,通过设置不同的水位条件,研究水位变化对康巴诺尔湖湿地地上植被及种子库的影响;同时,试验移植土壤种子库对荒滩上开挖的新湖淖(新建子湖)进行湖滨带乡土植被构建的可行性研究。结果表明:(1)康巴诺尔湖地上植被共计22种,隶属10科19属,以禾本科植物为主,优势种有芦苇、披碱草和水麦冬;(2)地上植被在不同水位下的分布表现为:高水位由水生植物主导,中水位由湿生植物主导,低水位由盐生植物主导;(3)地上植被的Shannon-wiener多样性指数和Margarlef丰富度指数随着水位的降低依次减小,Pielow均匀度指数随着水位的降低依次升高;(4)土壤种子库(新建子湖)优势种有芦苇、知风草、山苦荬、披碱草等。不同水位下1′号、3′号样带(移植植物加土壤样带)植株数量从多到少依次为:高水位>低水位>中水位;2′号样带(移植土壤)种子萌发量从多到少依次为:低水位>中水位>高水位;(5)种子库与地上植被的相似性指数随着水位的下降而降低。水位变化会直接影响湿地植物群落的空间分布及规模,这也是造成土壤种子库形成集群分布的主要原因。移植土壤种子库方法对新建子湖的植被恢复是可行的。     

植物功能性状对城市湿地水体富营养化的响应研究进展

城市湿地是构成城市复合生态系统重要的生态系统类型,在维持城市生态系统安全方面具有不可替代的作用。城市湿地面临的主要问题之一是水体富营养化,主要是由于人类活动引起的氮、磷元素的过量输入和N∶P比例失调所导致的一系列生态问题。从植物全株性状、叶片性状、茎和根性状以及繁殖性状等方面综述了湿地高等植物功能性状对湿地水体富营养化的响应,并展望了今后可能的研究方向。     

差分干涉测量黄河三角洲天然湿地水位变化研究

利用合成孔径雷达差分干涉测量技术监测湿地水位变化,对湿地保护、恢复和重建具有非常重要的意义.利用C波段VV极化和L波段HH极化合成孔径雷达影像,结合同步野外测量和调查工作,在各季节不同时间间隔下,研究不同湿地类型的后向散射特性差异和干涉相干性差异;在对影响干涉相干性的因素进行评价的基础上,建立差分干涉测量湿地水位变化监测的函数模型,利用获取的合成孔径雷达影像,分析黄河三角洲的天然湿地水位变化.研究结果表明,利用差分干涉测量技术不仅可以获取湿地水位变化,而且还能提供水位变化的空间细节,这是本技术最突出的特色.     

湿地高等植物初级生产力对全球变化响应的研究进展

在全球环境变化的背景下,影响湿地高等植物初级生产力的生态因子也在发生着不同程度的变化,大气中CO2浓度升高、气温升高和降水格局变化等已经严重地影响了高等植物的生理生态过程,改变了湿地高等植物的初级生产力。CO2在大气中不断增加,并通过植物光合作用及其他生理代谢作用,在一定程度上影响了湿地高等植物的生长状况和物质积累;气候变暖改变了一些地区的降水格局,从而影响了这些地区湿地的水文情势,使湿地水位波动的频率和幅度不断增加,直接影响了湿地高等植物的初级生产力;温度升高严重影响了湿地土壤中氮的矿化速率以及矿质氮的转化过程,直接影响土壤的供氮能力,进而影响湿地高等植物的初级生产力。回顾了湿地高等植物初级生产力对全球变化响应的研究进程,指出近期湿地高等植物初级生产力对全球变化响应研究的重点方向和领域。     

江苏滨海潮滩湿地对潮位变化的生态响应

通过江苏滨海平原典型淤泥质潮滩湿地断面定位观测和样品测试数据与潮位变化关系研究，探讨海平面上升导致淤泥质潮滩湿地生态演替的可能情景，结果表明，淤泥质潮滩湿地的潜水水位和水质，土壤盐分和养分以及潮滩植物种类和生产量等生态组分与潮位变化之间均存在良好的相关关系，据此关系推断，海平面上升，不仅将直接通过增加潮滩湿地的潮浸频率，而且还通过抬高潜水的水位与矿化度，引起潮滩湿地表土积盐和植被退化，进而导致潮滩湿地生态发生逆向演替；生物多样性减少，生产量下降和生态类型趋于单一，上部的茅草滩，已淋洗脱盐的表土因重新返盐（次生盐渍化作用），茅草生长受到抑制，将逐步被较低一级的盐蒿取代，同时由于海堤的阻碍，损失的草滩得不到相应的补偿，最终将可能消失；下部的大米草沼泽，其外缘将不断为光滩所取代，内缘上侵由于受到其繁殖速度的限制，在海平面上升速率军装大时补偿速度可能赶不上其退化速度，而导致其分布逐渐变窄，甚至消失，中部的盐蒿滩则由于得到上部草滩退化的补偿和下部大米草沼泽退化的缓冲，范围不断扩大，生态类型多样的潮滩湿地最终将由单一的盐蒿控制。     

我国湿地植物多样性研究进展

湿地植物多样性是生物多样性研究的重要内容,对于维持湿地生态功能、生态系统稳定有重要作用。简要概述了不同湿地类型的湿地植物多样性研究,以此为基础重点总结了湿地植物多样性与土壤肥力、水文水质、人为干扰之间的关系,并探讨了湿地植物多样性研究的方法和层次。我国湿地植物多样性的研究开展较晚,为提高研究的整体水平还需要与现实案例的结合和高新科技的支持。     

鄱阳湖典型湿地植物现状与保护策略

鄱阳湖是我国最大的吞吐型、季节性浅水通江湖,呈现丰水期和枯水期周期性交替的独特水文节律。近年来鄱阳湖水位波动加剧,在各种因素及2020年特大洪水的影响下,鄱阳湖沉水植物呈退化趋势。综述了鄱阳湖湿地植物种类、典型湿地植物及其适应策略等,探讨鄱阳湖水文水质变化、10年禁渔、采砂等对沉水植物群落等分布的影响,为鄱阳湖湿地植物的保护及恢复提供参考。     

湖泊水文情势变化及其生态响应概述

湖泊水文情势(幅度、频率和持续时间)是湖泊生态系统的主要影响因素之一,理解湖泊水位变化的生态响应机制对制定有效的生态水位调控策略具有重要意义。从湖泊水位变化的时间尺度,水位变化对湖泊物理环境的影响,以及水位变化对湖泊大型植物、底栖藻类、大型底栖动物、鱼类和鸟类的影响等方面论述湖泊水位变化的生态后果,为实现湖泊水位的生态调控提供参考。     

不同水文情势下湿地植物种子萌发研究进展

种子萌发是湿地植物生活史的重要阶段,种子能否成功萌发对湿地植被的结构组成具有重要意义。作为湿地生态系统结构的决定性因素,水文情势影响湿地植物的种子萌发和种苗更新过程。重点综述了不同水深、淹水持续时间和水位波动对湿地植物种子萌发的影响,分析了淹水影响种子萌发的作用机制。未来应加强野外条件下湿地植物种子萌发特征研究,比较不同生境下同类物种的萌发规律,探究不同湿地植物种子萌发的特异性及内在机理,为湿地植被恢复实践提供科学依据。     

湿地生态系统碳循环研究进展

碳在不同类型湿地中储藏量约占地球陆地碳总量的15%。由于全球湿地面积迅速减少,湿地生态系统正常的水循环和碳循环过程产生一定的变化,湿地生态系统的演变也可能是全球大气CO₂含量升高的一个不可忽视的重要因素。气候条件是湿地碳循环生物地球化学过程的重要驱动因素,湿地特殊的生态水文过程和土壤环境条件,使得湿地碳循环具有区别于其它生态系统碳循环的特征。影响湿地中碳积累与分解过程的重要控制因子是温度、水文条件和植物群落,特别是水文条件对湿地碳循环过程影响较大。湿地土壤呼吸通量与根层土壤温度呈正相关关系,并受地表积水深度和地下潜水水位的影响,另外,洪泛作用会增加湿地CO₂的排放率,湿地水文过程决定溶解有机碳的输入与输出过程。     

巴尔喀什湖水位变化及其原因

巴尔喀什湖位于哈萨克斯坦东南部,东经73°20′～79°11′,北纬45°00′～46°44′之间。萨雷伊希科特劳半岛把巴尔喀什湖分为东西两部分,西部称西巴尔喀什湖,东部称东巴尔喀什湖,其形态特征见表1。巴尔喀什湖地区光热资源充足,气温变幅大,蒸发能力强,降水稀少,属于极端干旱的大陆性气候。多年平均太阳辐射总量(578-611)×10~3J/cm~2,7月辐射量82.9×10~3/cm~2,12月辐射量(15.1-17.6)×10~3/Cm~2。多年平均气温西部为7.0℃,东部5.3℃。7月平均气温24℃～25℃,1月平均气温-13℃～-16℃。哈萨克斯坦地理研究所根据湖边水文气象站的实测资料     

湿地植物内生细菌多样性研究进展

湿地植物内生细菌作为一种新型微生物资源,在维持湿地生态系统平衡中发挥重要作用。内生细菌系统分布于湿地植物的不同组织部位,具有丰富的物种多样性及污染物降解、非豆科固氮、促进植物生长和生物防治等功能。在湿地生态系统中,内生细菌在宿主植物体内受植物组织保护而免于外界恶劣环境干扰,更易发挥生物功能。综述了湿地植物内生细菌的概念、物种、分布和功能多样性,探讨了内生细菌在研究中存在的问题,并对其应用前景进行了展望。     

人工湿地中植物的作用

近20 a来,人工湿地系统由于具有独特的净化机理和功能而越来越多地被用于处理生活污水、工业废水和农业污水。人工湿地系统之所以受到国际上广泛的关注,这是由于它具有低能耗,低成本,运行费用少和操作简便等优势。湿地植物在人工湿地中起着非常重要的作用,不但可以直接摄取和利用污水中的营养物质、吸收富集污水中的重金属等有毒有害物质;而且还能输送氧气到根区,提供根区微生物生长、繁殖和降解过程中对氧的需求。通过详细阐述植物对水中营养元素的吸收作用,说明了植物在人工湿地处理污水中的重要性,并提出了一些改进人工湿地处理污水能力的设想以及人工湿地系统水生植物有待进一步研究的问题,研究结果可以为进一步优化人工湿地系统的设计提供参考。     

湿地景观变化对水禽生境影响研究进展

湿地是自然界重要的生态系统和景观类型,具有巨大的资源潜力和环境功能,是水禽赖以生存的重要繁殖地和越冬地。几十年来,由于人类活动影响造成的湿地景观巨大变化,不仅改变了湿地景观原有的功能,而且在景观或区域水平对水禽的生存环境产生重要影响。湿地景观变化主要在湿地大面积丧失、湿地景观异质性变化和湿地景观破碎化等方面对水禽需求的生境类型和生境要素产生重要影响。我们从湿地景观变化的特征出发,概述了国内外湿地景观变化对水禽生境的影响。发现该方面的研究在研究思路方面发生了方向性的变化。随着对水禽保护的重视,研究和保护战略从过去的研究和保护物种途径转到保护物种所生存的生态系统和景观——即水禽生境的研究和保护受到高度重视;另一方面的变化是研究方法的进步。主要表现为结合野外调查,利用遥感和GIS技术研究水禽生境时空变化及其对水禽种类和种群数量的影响。最后应用累积效应的原理和方法,对深入研究的科学问题进行了展望,提出一些需要深入探讨的问题。     

郑州黄河湿地自然保护区植物物种多样性对人类活动的响应

基于2009年的遥感图像和野外调查,采用人类活动压力指数对郑州黄河湿地自然保护区的人类干扰程度进行了评估,并分析了湿地群落植物物种多样性对人类活动压力的响应。结果表明,该区的人类活动压力较大,在严重的人类活动影响下,郑州黄河湿地自然保护区已成为典型的河岸湿地生态系统退化区域,植物物种数下降,各生境间物种差异增大,其中城镇化压力是导致群落多样性变化的主因。     

三江平原沼泽湿地典型湿地植物对重金属的富集效应

筛选适合三江平原土壤污染特点且具有较广适应性的重金属超富集湿地植物。以黑龙江三江国家级自然保护区沼泽湿地中典型湿地植物小叶章、臌囊苔草和柳叶绣线菊为研究对象,测定植物体及土壤中铜(Cu)、铅(Pb)、锌(Zn)、锰(Mn)、铬(Cr)的含量,利用富集系数和转移系数对3种植物吸收重金属的能力进行评价。结果表明:小叶章沼泽土壤Cu、Pb、Zn和Cr含量均高于其他两个样地,其中土壤Cu和Pb含量差异显著(P<0.05)。臌囊苔草沼泽土壤Mn含量显著高于其他两个样地(P<0.05)。3种植物对Cu、Zn和Cr的富集系数大于1,3种植物均显示出对Zn良好的富集能力,臌囊苔草-小叶章沼泽中的小叶章富集系数达144.03。在重金属的转移过程中,所有样地小叶章Cr的转移系数均小于1,而小叶章其他重金属的转移系数均大于1。臌囊苔草在臌囊苔草沼泽中Cu、Mn转移系数大于1,在臌囊苔草-小叶章沼泽中Mn的转移系数大于1。柳叶绣线菊仅有Cu的转移系数大于1。小叶章对Cu、Zn、Cr的富集效应强于柳叶绣线菊和臌囊苔草。     

东北湿地植物多样性—评《东北湿地植物彩色图志》

东北地区是我国湿地的主要分布区,沼泽与沼泽化草甸湿地约占全国该类湿地的48%。东北地区湿地资源丰富,湿地类型多样,发育完整,仅吉林省湿地面积有172.85万hm²。东北林业大学出版社出版的《东北湿地植物彩色图志》(周繇著,ISBN 978-7-5674-1745-8,上、下两册定价1200元)是我国第一部全面、系统、科学、翔实介绍东北湿地植物资源的大型彩色图志。     

湿地景观变化过程与累积环境效应研究进展

湿地在流域中处于水陆交错的特殊过渡区域,是地表重要的景观覆盖类型和生态系统。湿地具有独特的水文、土壤和植被特征,在维护区域/流域生态平衡和环境稳定方面发挥巨大作用。湿地景观变化过程主要表现为景观格局和过程在时间和空间尺度上的相互作用过程。该过程对系统的能量流动、物质循环以及物种迁移产生作用,对地理环境也产生巨大环境效应。湿地景观变化与土地利用/覆盖变化紧密相关,与人类活动影响息息相联。至今,人类已把天然的湿地景观格局改变为受人类支配的土地利用格局。自然湿地景观格局的变化过程对湿地生态系统以及其他系统的生物多样性、初级生产力产生显著影响,对局地、区域及全球气候环境、水文环境、生物多样性等方面产生显著而深刻的影响。湿地景观变化是全球变化研究的重要内容,尤其对认识全球气候变化、土地利用/覆盖变化和生物多样性变化的区域响应具有重大意义。     

氮沉降和水位下降对湿地生态系统的影响

介绍了湿地生态系统及其氮沉降和水位下降的概况,综述了全球变化背景下的氮沉降和水位下降对湿地生态系统的具体影响。氮沉降能够在一定范围内提高生产力,具体表现在植物的地上生物量、净初级生产力、植株高度等方面,氮沉降还影响植被组成,使苔藓类植物向维管植物过渡;氮沉降通过两种方式促进微生物分解,一是解除微生物代谢的限制因素,二是改变微生物分解底物的质量;此外,氮沉降还影响温室气体(甲烷、二氧化碳、氧化亚氮)的通量。水位下降后,植被的光合速率降低,生长降低,促进微生物的分解,使温室气体二氧化碳、氧化亚氮的通量增加,使甲烷通量降低。