不同气水比对两种人工湿地除污效果的影响

为比较不同气水比下各类型人工湿地的除污效果,选取火山石、炉渣和牡蛎壳作为人工湿地构建基质,研究两种人工湿地(表面流和潜流人工湿地)在不同气水比(0,2,4,6,8)下对污水的净化效果。结果表明:潜流型人工湿地对COD、NH_4~+-N及TP的去除率均高于表面流人工湿地;尤其是在COD的去除过程中,当气水比≥4时,潜流式湿地对污染物的去除效果显著高于表面流人工湿地。此外,适当曝气可显著提高人工湿地对COD、NH_4~+-N及TP的去除率,气水比为4时,表面流和潜流人工湿地对COD及TP的去除率显著高于气水比为0和2时的去除率。对NH_4~+-N而言,表面流和潜流人工湿地分别在气水比为8和6时达到最大去除率。气水比和人工湿地类型的交互作用对污染物的去除率影响不显著,在实际工程中可以忽略组合效应,致力于确定湿地类型及气水比各自对湿地除污效果的最优条件。     

干旱胁迫对莫莫格湿地芦苇叶片光合生理生态的影响机理研究

为了揭示干旱胁迫对芦苇(Phragmites australis)叶片光合生理生态的影响机理,利用LI-6400便携式光合仪和快速叶绿素荧光仪,对干旱胁迫条件下的芦苇叶片光合生理以及芦苇生长状态进行测量分析。结果表明,干旱5d后,芦苇叶片光合速率小幅下降,干旱15d后,其光合速率明显下降,芦苇生长受到显著抑制;干旱胁迫下,芦苇叶片叶绿素含量先增加后减少;芦苇叶片光系统II(PSII)对干旱胁迫反应较敏感,在干旱20d后,其光合电子传递能力和光合性能指数下降,热耗散增加。在干旱胁迫初期,芦苇叶片光合速率的下降以气孔限制为主;在干旱胁迫后期,非气孔限制与气孔限制都起作用,其中非气孔因素主要是指光系统II活性的下降,活性反应中心减少,电子传递能力下降,降低了光系统II的整体光化学性能,进而降低了芦苇叶片的光合速率,抑制了芦苇的生长。     

干旱胁迫下三江平原湿地毛苔草光合作用日变化特性研究

为了探讨干旱胁迫下毛苔草的光合特性,选三江平原湿地毛苔草（Carex lasiocarpa）无性系种群进行桶栽模拟实验,采用Li6400型便携式光合仪测定毛苔草光合作用日变化特性。结果表明：毛苔草对干旱的适应能力较强,在土壤含相对水量保持在300g／kg的干旱处理（S1）下,仍能进行光合生产,但其光合参数除气孔限制值（Ls）外,均较对照（CK,水位在0—10cm波动的自然降水）有所降低。2种水分处理下毛苔草的光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）的日变化趋势均呈单峰曲线变化,干旱处理的峰值均出现在8：30,而对照处理的峰值出现在10：30;胞间CO2浓度（Ci）的日变化均呈“V”字型,干旱和对照处理的最低值分别出现在10：30和12：30。毛苔草Pn日变化过程即有气孔限制的贡献也有非气孔限制的作用。毛苔草在干旱处理下Pn与Gs和Tr均呈极显著正相关,与Ci和Ls的日变化呈不显著的负相关关系;而在对照处理下Pn与Ci极显著负相关,与Tr呈极显著正相关,而与Gs呈显著正相关关系,与Ls呈不显著的相关关系。干旱胁迫使光合速率与其它光合参数之间的相关性发生较大变化。     

闽江河口湿地互花米草与芦苇光合特性及适应性研究

互花米草在闽江河口鳝鱼滩湿地中潮滩的入侵及快速扩张,已严重威胁到鳝鱼滩湿地的生物多样性及土著种沼泽植物生态系统的结构与功能。为了从植物光合速率的角度分析互花米草入侵及快速扩张的生理生态学机制,利用Li-6400便携式光合作用仪测定了互花米草与土著种芦苇的光合速率日进程及光合光响应曲线。结果表明,互花米草净光合速率的日均值与最大值均大于芦苇,互花米草可积累更多的光合作用产物,使其具有更快的生长速率和初级生产力。根据两种植物的光合光响应曲线可以看出,互花米草利用光合有效辐射的能力更强,显示出互花米草的高适应性。     

乌梁素海野生芦苇光合和蒸腾特性研究

芦苇(Phragmitesaustralis)是草型浅水湖泊最常见的湿地植物。本文选取生物量不同的两块样地对成熟期乌梁素海野生芦苇叶片光合和蒸腾速率进行测定。研究表明,(1)生物量较高样地的饱和净光合速率和光量子利用效率分别为27.46μmol·s-1·m-2和0.052,高于生物量较低样地的23.94μmol·s-1·m-2和0.041;(2)光合有效辐射是决定芦苇叶片瞬时光合速率的首要因素,而叶片的蒸腾速率主要取决于大气温度和光合有效辐射;(3)叶片的光合速率和蒸腾速率与气孔导度呈显著正相关关系。并且蒸腾速率和气孔导度的相关性更强;(4)芦苇的光合速率和蒸腾速率都高于附近的草原植物。     

自然湿地与人工湿地生态功能比较

<正>现实中人们对人工湿地、自然湿地常常认识模糊,认为无论是人工湿地还是自然湿地,其功能都是一样的。正是在这一糊涂认识的指导下,不少地区出现了在自然湿地里种庄稼、建农场、盖楼房的现象。     

自然湿地与人工湿地生态占补平衡研究

自然湿地与人工湿地的功能与效益并不完全相同。实现湿地生态占补平衡,必须考虑占补湿地的替代性与同质性。人工湿地与自然湿地的替代性是解决湿地生态占补平衡的关键问题之一。建立自然湿地与人工湿地占补平衡的约束机制,占用自然湿地时,可以新建人工湿地,还可以恢复自然湿地。通过确保自然湿地生态量、生态功能与生态效益的均衡,减少湿地的生态损失。尽可能在同一水文单位或同流域内实现湿地生态占补平衡。资金投入要兼顾现有自然湿地的生态恢复与新建人工湿地。     

鄱阳湖南矶山湿地沉水植物活体的光合荧光特性

采用FluorCam便携式叶绿素荧光成像仪测定鄱阳湖南矶山国家级自然保护区白沙湖和常湖冬季沉水植物的光合荧光特性,包括QY-max（即Fv/Fm,PSⅡ的最大光量子产量）、ΦPSⅡ（PSⅡ实际量子效率）、qP（光化学淬灭系数）等参数及其相应的荧光成像;应用频度法统计估测沉水植物的频度,并测定水环境的营养水平。结果表明：白沙湖优势沉水植物黑藻（Hydrilla verticillata）和苦草（Vallisneria natans）的PSⅡ的最大量子产量分别为0.48-0.68和0.52-0.71,PSⅡ实际量子效率分别为0.32-0.58和0.20-0.46,表明白沙湖的黑藻和苦草具有相似的光合作用效率;而常湖优势沉水植物莕菜（Nymphoides peltatum）和苦草的PSⅡ最大光量子产量分别为0.66-0.77和0.19-0.68,PSⅡ实际量子效率分别为0.26-0.48和0.22-0.43,表明莕菜有较高的光合作用效率,容易形成优势物种。调查中发现,白沙湖黑藻的频度为90%,苦草为93.3%,小茨藻（Najas minor）为26.7%,眼子菜（Potamogeton franchetii）为10%;常湖中莕菜的频度为86.7%,苦草为16.7%,小茨藻为56.7%。白沙湖中沉水植物的频度值总体高于常湖,优势物种也存在差异性。综合分析白沙湖和常湖水体的营养水平、沉水植物多样性和光合荧光特性,结果表明：白沙湖的富营养化水平高于常湖,黑藻和苦草同为沉水植物中的优势种,光合活性相似;常湖中莕菜和苦草为优势种,但莕菜的光合活性显著高于苦草,这与湖泊水体透明度和南矶山湿地不同水体的富营养化差异及不同沉水植物的生态位有着密不可分的关系。     

沙坡头地区一年生植物的生理生态特性研究

对腾格里沙漠沙坡头地区一年生植物沙米(Agriophyllum squarrosum)、刺沙蓬(Salsola ruthenica)和虫实(Corispermum declinatum)光合作用日变化的研究结果表明,沙米的光合速率、蒸腾速率和气孔导度均呈单峰型,其最高峰出现在11:00左右。刺沙蓬的光合速率、蒸腾速率和气孔导度均呈"双峰型",光合速率、蒸腾速率在9:00有一个峰值,而后在11:00有一个谷值,13:00至15:00出现一天中的最高峰值;而其气孔导度在早7:00是一天中的最高峰值,而后在13:00有一个谷值,其次高峰出现在15:00~ 17:00,与蒸腾作用的日变化表现出密切的相关性。虫实的光合速率只是在早7:00有一较小的高峰,其余时间基本维持在较低的水平,其蒸腾速率最高峰出现在11:00,气孔导度最高峰出现在9:00~ 11:00,15:00为一天中的最小值,17:00又有所回升,而后开始下降。就3种一年生植物比较而言,在早7:00时光合速率相差不大,随着气温的升高,虫实的光合速率逐渐下降,而沙米和刺沙蓬的光合速率逐渐增高,比虫实的光合速率提高了4~ 6倍。刺沙蓬出现了明显的蒸腾午休现象,这可能是由于刺沙蓬的叶为肉质叶,它对周围环境变化的反应更灵敏,其调控机制变得活跃了,利用蒸腾午休来降低植物水分散失的效率,保证叶片相对稳定的含水量。沙米和虫实的蒸腾速率变化不如刺沙蓬大, 且蒸腾速率的日变化仍表现为单峰型, 从这一点来说, 沙米和虫实对干旱环境的反应不如刺沙蓬敏感。     

黄河三角洲芦苇湿地生态修复效果评价研究

基于黄河三角洲芦苇湿地退化现状及所实施的生态修复工程,以正负参照系选取了4块不同修复年限的样地,从湿地生态系统的环境质量、结构与功能的角度构建了湿地修复效果评价指标体系,利用层次分析法确定各指标权重,利用模糊综合评价法对黄河三角洲盐渍化芦苇湿地的修复效果进行定量评价。结果表明:黄河三角洲芦苇湿地4年修复期的样地评价得分为4.01,2年修复期的样地评价得分为3.16,对应评价结果分别为"优"和"良"的等级。相比负向对照,修复区的水体指标和土壤指标参数显著改善,而植被生物量和密度与自然样地还有较大差距,说明生物群落的建立需要更长的时间;同时,湿地水资源管理是该区芦苇湿地生态修复工程的关键,应根据芦苇不同生长期的需水量,制定合理的抽灌制度,达到洗碱脱盐和植被建群的双重目的。     

辽河口湿地芦苇叶片蒸腾及其与影响因子关系研究

于2009年8～10月,在辽河口芦苇(Phragmites australis)沼泽地,采用野外培养箱土培模拟实验方法,人为控制水位,用PM-5型稳态气孔计测量了不同水深条件下芦苇叶片的蒸腾速率,研究了芦苇叶片蒸腾及其与影响因子的关系.结果表明,不同水深条件下,芦苇叶片蒸腾速率日变化差异明显;当控制水位在地表以上10 ...     

芦苇湿地根孔系统特征及其磷去除机理研究

为探明湿地根孔的分布特征及其磷去除机理,于2008年4～7月调查了白洋淀排污河--府河沿岸芦苇(Phragmites australis)湿地中根孔的分布,并研究了根孔系统中3种典型介质对磷的吸附特点.调查发现,排污河沿岸苇地剖面上死根孔数目约占40%,根孔的存在大大增加了交错带土壤的导水速率和水/土接触的有效面积.野外剖面清查发现,死根孔内部常存在着湿润而松软的颗粒填充物,由于交错带与周边水体的间歇性水文交换过程,湿地基质中存在明显的红棕色氧化性土壤.试验表明,根孔内部填充物、湿地氧化性基质土和湿地基质土3种典型介质对磷都有很高的吸附容量,而湿地基质和根孔内部不同的水流条件明显影响其物理化学性质和吸附性质.湿地氧化性基质土、湿地基质土和根孔内部填充物的最大磷吸附量分别为1 186.0 mg/kg、714.6 mg/kg和650.1 mg/kg.从吸附平衡浓度(EPC0)来看,三者无显著差别,均在0.025 mg/L左右,表明这3种介质可以吸附较低浓度的磷.而更接近田间条件的动态吸附试验中,饱和磷吸附量分别为:湿地氧化性基质土约320 mg/kg,湿地基质土约200 mg/kg,根孔内部填充物约140 mg/kg.根孔内部填充物吸附的磷较之二种基质土更容易解吸.以上结果说明,芦苇湿地根区3种典型介质均有较高的磷吸附容量,根孔内部填充物吸附能力低于湿地基质土壤,但错综复杂的根孔系统增加了吸附表面积,使水分和土壤充分接触,从而保持了根孔系统良好的磷去除效果.     

Growth and Physiological Response of Organs of Phragmites australis to Different Water Compensation in Degraded Wetlands

To study the effect of different water compensation on growth and physiology of reed in degraded wetlands,three water treatments in the field were conducted to test the height and photosynthesis of reed,the ions and soluble sugar contents of different organs.In the controls(without extra water compensation for 10 years),the height of reed was only 50 cm,the net photosynthetic rate,stomatal conductance,the intercellular CO2 concentration and transpiration rate were very low.The contents of Na + and Clin rhizome were higher than those in other organs.Discontinuous water compensation(continuous for 8 years,then stopped for 2 years)increased the height(2.1-fold),the net photosynthetic rate(41.8%),stomatal conductance(1.8-fold),transpiration rate(1.3-fold)of reed(Phragmites australis),and decreased the content of Na + (62.3%)and Cl- (71.1%)of rhizome significantly.Continuous water compensation(continuous for 10 years)increased the height(3.2-fold),the net photosynthetic rate(104%),stomatal conductance(2.4-fold),transpiration rate(1.5-fold)of reed,and decreased Na + (82.5%)and Cl - (64.7%)contents in rhizome, then accumulated the K+ ,H2PO4-,SO42- and soluble sugar contents significantly in rhizome.Interrupting water compensation led to the decrease of height(25.3%),the net photosynthetic rate(30.7%),stomatal conductance(17.3%) and increase of Na + (1.16-fold)in rhizome when comparing to the continuous water compensation.These results showed that recovering the degraded reed wetlands needed continuous water compensation yearly to promote reed growth.The organs of reed had corresponding physiological response characteristic to the different water compensation condition.Under long-time dry and waterlogging condition,the rhizomes both helped reed to adapt located environment,by enriching the ions such as Na+ ,Cl- ,and K+ ,H2PO4-,SO42- ,respectively.     

超旱生植物红砂与珍珠光合生理生态日变化特征初探

超旱生植物红砂与珍珠长期生活在严酷的生境中,形成了独特的生物学特性和生理生态适应性。在自然条件下研究了两种超旱生植物的光合生理生态日变化特征。结果表明,红砂和珍珠光合作用受环境变化影响明显,具有一定的可塑性:①在土壤含水量（SWC）、光、温、湿等条件较好的8月22日,两植物净光合速率（Pn）、蒸腾速率(Tr)日变化呈不明显双峰型。Pn红砂高于珍珠,日平均分别为(7.74±0.79)μmol\5m-2\5s-1 和(5.64±0.75)μmol\5m-2\5s-1;Tr也是红砂高于珍珠,日平均分别为(24.38±3.07)mmol\5m-2\5s-1和(15.41±2.01)mmol\5m-2\5s-1;水分利用效率（WUE）则相反,日平均珍珠大于红砂,分别为0.35 μmol·mmol-1和0.31 μmol·mmol-1。②在SWC、光、温、湿等条件较差的9月28日两植物Pn、Tr日变化呈单峰型,且值明显小于8月22日,而WUE则高于8月22日。通过对两种超旱生植物小枝水势、叶片气孔导度及叶绿素荧光参数生理特性变化的分析,得出两植物光合作用受到气孔和非气孔等多种环境及自身因子的影响。     

表皮环割对花花柴(Kareliniacaspica)水势及光合参数的短期影响

生长在塔克拉玛干沙漠南缘的植物在生长季常遭受虫害和放牧的影响,频繁的干扰在很大程度上限制了该地区植物的生存和生长.以塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲外围花花柴(Karelinia caspica)为试验材料,模拟干扰对于花花柴生理状况的短期影响,设置了对照(正常枝条)、中度环割(表皮环割50%)、重度环割(表皮环割100%),观测了环割后10 d内花花柴气孔导度、水势、光合色素、叶绿素荧光等在不同环割条件下的变化特征.结果显示:(1)除了类胡萝卜素(Car)含量外,中度环割对花花柴各项生理参数的影响不明显;(2)重度环割能够明显降低花花柴气孔导度、清晨水势和正午水势、叶绿素(Cal)含量和类胡萝卜素(Car)含量;(3)重度环割使得花花柴的光合原初反应遭到抑制,光系统Ⅱ(PSⅡ)结构和功能遭到损害,活性降低,光合器官对光能的吸收、传递、转化和电子捕获等过程也遭到抑制,用于耗散的能量显著增多.整体来看,重度环割下的花花柴短期内各项生理参数均出现显著降低,而中度环割下花花柴各项生理参数短期内变化不大.当人为或者昆虫、野兔等对花花柴表皮产生机械损伤时,表皮部分损伤的植物也许可以通过自身修复,使得各项生理机能恢复正常,而表皮遭受重度破坏的植物会随着时间的推移趋向于死亡.在荒漠化防治过程中,我们应该尽量避免花花柴的表皮被全部剥蚀.     

闽江河口湿地芦苇和互花米草生物量季节动态研究

通过对闽江河口湿地芦苇(Phragmites australis)和互花米草(Spartina alterniflo-ra)群落特征和生物量的调查,结果表明:2种植物株高和密度呈显著负相关.芦苇地上部各构件生物量最大值出现在夏季,其值为1 524.8±78.85 g.m-2;互花米草最大值出现在秋季,其值为3 037.2±248.78 g.m-2.互花米草地上生物量显著大于芦苇(P<0.05),但立枯量无显著差异(P>0.05).2种植物地下生物量均为0~15 cm>15~30 cm>30~60 cm;芦苇夏季各层生物量极显著大于其他季节(P<0.05),互花米草地下各层生物量在冬季达到最大,生长季节逐渐下降,夏季最小.芦苇和互花米草总生物量积累动态呈典型的单峰值曲线,总生物量互花米草高于芦苇,但二者差异不显著.随着入侵时间推移,互花米草总生物量还要持续增长.     

闽江河口湿地芦苇和互花米草氮、磷养分季节动态

于2007年对闽江河口湿地优势本地种芦苇(Phragmites australis)和外来入侵种互花米草(Spartina alterniflora)N、P养分含量与生物量进行1 a的观测.结果表明,两种植物地上部分N、P含量的器官分配模式为叶最高,花次之,茎最低,其中芦苇叶N含量显著高于互花米草(n=3,p<0.05);两种植物绿色部分N、P含量高于立枯部分;季节动态为冬、春季节高于夏、秋季节;N、P积累在不同器官的分布大致趋势为叶最高,茎次之,花最低,其中互花米草绿色茎和绿色叶N、P积累量显著高于芦苇(n=3,p<0.05);芦苇地下部分N、P含量变化趋势为0～15 cm最高,15～30 cm次之,30～60 cm最低,而互花米草与之相反;两种植物地下N、P积累量变化都为0～15 cm最高,15～30 cm次之,30～60 cm最低;芦苇地下部分N、P积累量在各个季节始终高于地上部分,但互花米草与之相反.从N/P看,N素为两种植物生产力的重要限制营养因子.     

扎龙湿地芦苇沼泽对农田排水中氮、磷净化效果的模拟研究

农田排水已经成为扎龙湿地水环境污染的重要来源之一.采集扎龙湿地芦苇(Phragmites australis)沼泽区土壤和植物样品,开展为期18天的室内模拟试验,以进水中氨氮(NH4+-N)含量为基准,设计了6组实验,研究芦苇沼泽对不同氮、磷含量农田排水中主要污染物的去除效果,及进水在沼泽中的不同停留时间对湿地去污效果...