芦苇湿地对氮磷污染物质的净化效应及其价值初步估算——以苏北盐城海岸带芦苇湿地为例

对在不同污灌强度下的苏北盐城海岸带两片芦苇湿地的调查发现:在新洋港,氮磷营养物质在2km长的灌渠中的自净率为18.3%～45.6%;苇田净化率在87.08%～95.65%之间;在黄沙港,由于灌溉水体中污染物含量过高,灌渠中的自净率在6.5%～8.7%之间,苇田净化率为61.3%～86.2%,均低于新洋港,而芦苇湿地单位面积净化效果则是新洋港处的3.2～18.5倍。净化效果的差异,说明对苏北盐城海岸带芦苇湿地净化功能的利用可能还存在较大的潜力和空间。单位面积的芦苇净化价值为1120元/hm2·a,比国际估算结果偏低,表明对海岸湿地这种处于生态过渡带的湿地类型中营养物质及其他污染物质的净化研究还有待进一步的实验和研究,这方面工作的开展也具有现实的重要性和必要性。     

盐城海岸湿地资源利用及可持续发展研究

随着人口的增加以及经济的发展,盐城海岸湿地资源利用变化不断加剧.在从时间变化和空间差异角度对盐城海岸湿地资源利用现状进行宏观分析的基础上,文章具体分析了湿地资源利用对水环境和生物多样性的生态效应.结果表明:水质不断恶化,生物多样性受到严重威胁,海岸湿地景观斑块数增加,平均斑块面积减小,破碎化程度加大.进而提出盐城海岸湿地资源可持续利用的生态优化方案,包括生态功能规划、生态产业规划、生态系统管理等措施,以此缓减由于不合理的开发利用对海岸湿地资源的压力,实现其良好状态的维持和海岸湿地资源的可持续利用.     

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。     

水利工程影响下双台子河上溯潮水分流比的研究

盘锦双台子河口湿地拥有亚洲面积最大的芦苇种植区,但随着工农业用水增多,加之气候干旱和降雨偏少,苇田灌溉得不到保证。为了更好地解决双台子河流域苇田灌溉用水不足的问题,本文利用实测水位和流量等资料,基于Mike11建立了双台子河口的水动力学模型,并使用2008和2009年的实测潮位资料对模型进行了率定和验证,拟合精度较高,表明所建模型能反映河口区的水动力特征。通过设置水工建筑物的不同运行方式,模拟了上溯潮水分流到支流绕阳河与双台子河上游的流量比值。结果表明,水闸和橡胶坝对于研究区域内上溯潮水的分流比影响较大,在现状基础上橡胶坝建成之后能将绕阳河的分流比提高约50%,同时下游河口上溯潮水会减少20%～30%,但分流比对橡胶坝高度的变化并不敏感。不同调水方案以及水泵提水对分流影响甚微。     

江苏盐城滨海盐沼湿地沉积物有机碳含量及碳储量研究

全球范围内有植被定植的海岸带栖息地(红树林、盐沼和海草床)是巨大的沉积物有机碳碳库,同时也是自然生态系统中最密集的碳汇之一,在全球碳循环中发挥着重要作用。针对江苏盐城海岸盐沼湿地沉积物有机碳的研究,区域上的稀疏性和偏向性限制了其作为区域碳汇能力的可靠估计。本研究采用47个100 cm深沉积柱样的现场调查数据,探讨了江苏盐城海岸盐沼湿地沉积物有机碳含量、密度和储量特征。结果表明,0～100 cm深度沉积物有机碳平均含量和平均密度分别为1.68%和23.07 kg/m³,不同盐沼群落沉积物有机碳含量和密度存在一定的差异,其中有机碳平均含量大小排序依次为互花米草>芦苇>盐地碱蓬,有机碳密度排序为芦苇>互花米草>盐地碱蓬。总体而言,3种盐沼群落沉积物有机碳含量的垂向变化趋势与有机碳密度变化趋势具有一致性,芦苇和互花米草表聚性明显。沉积物有机碳含量与其理化性质有关,互花米草群落沉积物有机碳含量具有明显的粒度控制效应,而其他群落不显著。3种盐沼湿地类型0～100 cm深度沉积物总碳储量约为6195.27×10³Mg C。研究成果揭...     

池塘养殖节水循环系统及其节水效果的研究

主要研究了池塘养殖节水循环系统一、二、三级湿地净化池和排水渠的水质净化效果,养殖池塘设置植物漂浮带和应用复合微生态制剂对池塘养殖水体的水质进行净化.结果表明:池塘养殖节水循环系统能显著降低水体COD、TN、TP、NH4+ -N,提高水体DO以及水体透明度,池塘节水率达30.96％,表明该循环系统净化水质效果显著.三级净...     

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.     

海岸湿地退化对胶州湾渔业和生物多样性保护的影响

文章简要分析了胶州湾海岸湿地退化过程以及海岸湿地退化对渔业生产和生物多样性保护的影响。近40～50a来由于围垦、滩涂养殖、污染、城市化、填海造陆、河流断流、海面上升等原因,胶州湾海岸湿地呈现严重的退化趋势,表现为各类湿地面积不断萎缩,潮上带湿地植被退化和景观分维数下降,潮间带湿地底质和潮下带湿地水质不断恶化等。认为海岸湿地退化导致胶州湾海洋渔业资源严重衰退和生物多样性受损,并且对珍稀鸟类保护有不利影响。     

盐城海岸带湿地景观演变分析

为深入了解海岸带湿地景观演变过程和演变原因,对其进行有效保护和合理开发利用,以3个时期多光谱遥感影像和1个时期江苏省盐城市植被分布图为数据基础,结合现场调查数据,进行了研究区海岸带湿地景观演变分析并探讨了其变化的原因。研究结果表明:盐城海岸带湿地在近30a(1980-2008年)间,自然湿地(河口水域、盐蒿滩、芦苇沼泽、互花米草滩)的面积呈不断减小趋势,人工湿地(养殖水域、盐田)、建设用地和耕地面积则呈不断增长趋势,湿地景观演替方向总体上表现为自然湿地向人工湿地转移占主导,自然湿地之间的相互演替速度较缓慢,大面积自然湿地已消失且单个湿地景观斑块面积变小、形状趋于简单化,景观破碎化逐年加剧。造成这一结果的原因是人类活动与自然因素的综合作用,尤其是人口增长、经济利益驱使等,使人类对湿地的干扰力度不断增强,湿地围垦成为盐城海岸带湿地演变的主要原因。     

盐城海岸带湿地土地覆盖变化及其生态效应研究

依据1992、2002和2008年3期Land sat遥感影像数据的对比分析,结合野外取样调查,对盐城海岸带湿地土地覆盖变化及其生态效应进行分析研究.结果表明:在自然因素和人类活动共同干扰下,海岸带湿地土地覆盖发生了显著的变化,自然湿地大量减少,互花米草的入侵改变了盐沼植物群落的演替特征;互花米草入侵以及盐沼植物群落的...     

江苏盐城自然保护区核心区环境动态的遥感分析

根据江苏盐城自然保护区核心区两个时相陆地卫星影像资料的分析和对比,研究了 10 a 内核心区的植被演替、人工开发及潮沟系统演化,探讨自然及人为因素对整个原生湿地生态系统的影响.分析结果表明,互花米草滩的面积 10 a 间扩展了 10 倍以上,而作为珍禽的主要栖息地的盐蒿滩、草滩和芦苇滩的面积 10 a 内均有所下降,其中草滩面积的下降尤为明显.10 a 间芦苇田和水禽湖这两种人工湿地的面积增长显著.潮沟系统呈减少和萎缩趋势,在一定程度上是海岸开发活动和互花米草盐沼扩展的结果.保护区核心区的原生生态系统已有退化迹象,珍禽的原生栖息地的面积有所下降,因此建议保护区将工作重点放在保护和重建原生湿地上.     

基于潮位校正的盐城滨海潮间带遥感监测及变化分析

潮间带是重要的滨海湿地类型之一,在生物多样性保护、全球环境变化等方面具有不可估量的价值。遥感技术已经成为滨海湿地监测的重要手段。针对潮间带遥感监测中存在时相限制的瓶颈问题,本文结合卫星过境时潮位信息,通过建立GIS模型,将利用遥感方法提取出的瞬时水边线校正至平均高、低潮线,改进了通过遥感数据恢复潮间带高程和范围的方法。在此基础上,利用1995年、2000年、2005年、2010年和2015年的多期Landsat TM以及OLI遥感数据,对盐城滨海潮间带进行了遥感监测和分析。结果表明:（1）2015年江苏盐城潮间带面积为809.27 km2,相比1995年减小了47%;（2）1995年以来盐城滨海潮间带面积总体呈减小了趋势,其中1995-2000年潮间带面积减小幅度最大,约为205.67 km2;（3）潮间带主要分布在盐城滨海南部晚庄港-新开港,占全部潮间带面积的66%;同时潮间带面积的减小也主要发生在这个区域,减小的潮间带面积占减小总面积的84%;（4）潮间带范围的变化受人为和自然双重因素影响;海平面上升和滨海湿地的大量围垦,造成了潮间带的挤压效应,使得潮间带面积迅速减小,湿地围垦等人为因素起到主导作用。     

造纸废水灌溉对芦苇湿地微生物的影响研究

为了解造纸废水灌溉对滨海芦苇湿地的影响,测定了几种灌溉条件下湿地基质中微生物数量、微生物量碳/总有机碳(MBC/ TOC)和土壤有效硫等指标.结果表明:造纸废水灌溉能显著提高基质中微生物数量和活性,且受季节影响较明显,一般在9月份最高;微生物数量在基质内垂直分布为上层>下层,特别是放线菌、真菌;反硝化细菌与土壤TN,纤维素分解菌与废水COD去除率,及MBC/TOC与基质呼吸强度相关性较好;硫酸盐还原细菌数量在10月份以后激增,使基质变黑,但对芦苇根系影响较小.废水灌溉能改良滨海盐碱土壤,促进退化生态系统的修复,但不同灌溉模式对微生物种群组成的影响不同,推荐采用间歇灌溉(w4)或低水深恒流灌溉(w1)模式.     

江苏盐城沿海滩涂淤蚀及湿地植被消长变化

目前盐城海岸有限的滩涂资源构成自然保护区用地和经济发展用地之间矛盾的焦点,滩涂的淤蚀和湿地植被消长变化是协调保护区和地方经济发展用地的主要科学依据。通过2005年7月对盐城海岸7个断面滩面高程、泥沙粒度和植被分布进行测量及调查,结合1992年6月、2002年5月、2005年4月的卫星图片资料,分析滩涂的淤蚀和植被的分布及扩展状况。研究表明,现阶段盐城海岸北部以5~45 m/a速度后退,以5~10 cm/a的平均速度下蚀;新洋港以南高滩不断向海推进,平均淤进速度为50~200 m/a,淤高速度为2~5 cm/a;滩涂湿地高等植物面积迅速增长,平均增长率为2 000 hm2/a,湿地植被结构和生态服务功能有所改变。近时期内滩涂总体面积不断扩大,新洋港以南岸段高滩面积持续增长,这为盐城自然保护区及地方经济发展提供不断增长的区域空间保障。     

基于氮、磷收支的人工湿地-池塘循环水养殖系统净化效果评价

池塘循环水养殖与人工湿地相组合,是将养殖生产与净化养殖废水并举的新思路,研究该组合系统中氮、磷物质的源-汇作用,对系统工艺参数的设置具有指导意义。本文研究了在复合垂直潜流人工湿地-池塘循环水养殖系统中氮、磷生源要素的流向与收支,并通过氮、磷收支评价人工湿地对池塘尾水净化效果。研究表明:在5个月的试验周期内,饲料投入是该养殖系统氮、磷收入最主要的途径,分别占总收入的65.61%和81.44%,其次是水体中带入的氮、磷。在试验初期,由于养殖生物与湿地植物的生物量较小,因此其对系统的氮、磷收入部分贡献较小。沉积物蓄积是氮、磷最主要的支出途径,占总支出氮、磷的比例为28.60%和42.23%;其次为养殖生物的收获,占总支出氮、磷的26.05%和30.77%;人工湿地植物与基质蓄积的氮、磷占总支出的15.81%和16.11%;通过池塘底泥渗漏损失的氮、磷较少。人工湿地对氨氮、总氮、总磷的去除率分别为33.72%~66.32%、36.35%~72.40%、44.69%~57.32%,且氨氮与总氮的去除率受温度影响显著。研究结果表明:人工湿地对池塘尾水有显著的净化效果,可通过植物收割、基质移除等方式去除系统内未被有效利用的氮、磷,减少池塘内源性氮、磷的蓄积。人工湿地-池塘循环水养殖模式具有良好的生态效益,是一种绿色、可持续的养殖模式。     

滨海湿地土地覆盖面向对象分类及变化监测

基于1973—2018年期间的6期遥感影像数据,利用面向对象的分类方法提取江苏盐城湿地珍禽国家级自然保护区核心区的土地覆盖分类信息,进而利用土地转移矩阵分析近45年来盐城保护区核心区土地覆盖变化规律。研究表明:在1973—2018年期间,研究区土地覆盖类型由海到陆依次为海水、光滩、河流、米草、碱蓬、茅草、芦苇和养殖区。土地覆盖变化总体上表现为:光滩大面积减少,变化类型是光滩→碱蓬群落→米草群落,主要集中在研究区中部地区。茅草群落自2008年消失,变化类型是茅草群落→芦苇群落→养殖区,主要集中在研究区的西南和西北部地区。碱蓬群落明显减少,主要转变为芦苇和米草群落,集中在研究区中部地区;西部靠近海堤的变化类型是碱蓬群落→芦苇群落,东部靠近光滩的变化类型是碱蓬群落→米草群落。养殖区大面积增加,集中在研究区西南部地区;芦苇群落明显增加,集中在研究区西部和西北部地区。结果分析认为,盐城滨海湿地保护区核心区土地覆盖类型在近45年来变化显著,尤其是人工湿地养殖区的分布范围明显增加,这可能对滨海湿地生态系统健康与可持续发展造成一定影响,应尽快改变滨海湿地保护区核心区的开发利用方式。