滨海潮滩铁异化还原研究进展

铁异化还原在滨海潮滩沉积物的铁、硫和碳等元素生物地球化学循环过程中起着重要作用。滨海潮滩独特的地形、水文、植被和底栖生物扰动现象,使得其铁异化还原过程具有高度的时空异质性。加强滨海潮滩铁异化还原的研究,不仅能够深入理解其有机质厌氧氧化过程,同时也为估算滨海湿地温室气体排放提供重要的依据。本文在总结滨海潮滩铁异化还原对有机质厌氧氧化贡献的基础上,回顾了铁异化还原过程的有机质底物、Fe(III)的形态和空间分布、铁异化还原微生物、铁异化还原与硫酸根异化还原竞争以及铁异化还原的时间变化等方面的研究进展,提出了未来在中国滨海潮滩铁异化还原过程研究方面应加强的工作。     

湿地土壤硫酸盐还原菌的分子检测及其与植物的相互作用

硫酸盐还原菌(SRB)是一类利用硫酸盐作为末端电子受体进行有机物降解的厌氧微生物,在湿地土壤硫循环和碳循环中发挥着极其重要的作用。分子检测方法弥补了传统基于培养的检测方法的不足,可以充分描述湿地土壤硫酸盐还原菌的多样性,为硫酸盐还原菌的多样性检测提供了一种更为精确和科学的工具。在有植被的湿地土壤中,特别是根际土壤中,硫酸盐还原菌与湿地植物之间存在着相互影响的复杂关系。综述了湿地土壤硫酸盐还原菌分子检测中两类重要的标记基因,硫酸盐还原菌定性和定量分子检测方法,包括末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)、变性梯度凝胶电泳(DGGE)、实时定量PCR(real-time q PCR)和荧光原位杂交(FISH),同时对硫酸盐还原菌与湿地植物之间相互作用的研究进行了总结,提出该领域今后应该深入研究的一些问题及建议。     

芦苇根际沉积物中溶解性有机物组成及其与铁还原菌关系的实验研究

2019年4月6日至7月4日,在湖南大学环境学院天台大棚中,利用采集到的东洞庭湖洲滩沉积物,种植芦苇(Phragmites australis),在淹水(沉积物表面淹水深度为2 cm)和未淹水(沉积物表面未淹水,其含水量为70%)条件下,开展实验。在实验第30天、第60天和第90天,在花盆中采集沉积物样品,利用傅立叶红外光谱分析技术,研究沉积物样品的溶解性有机物的组成,分析沉积物中铁还原菌的丰度与溶解性有机物的关系。研究结果表明,在实验的90 d中,与天然沉积物相比,芦苇根际沉积物中溶解性有机物的羟基官能团含量减小,羧基官能团含量增大;在实验第30天和第60天,与非根际沉积物相比,芦苇根际沉积物中有机质官能团的积累量更高,而在实验第90天规律相反;沉积物中芽孢杆菌属(Bacillus)、梭菌属(Clostridium)的相对丰度低于厌氧粘细菌属(Anaeromyxobacter)、地杆菌属(Geobacter);溶解性有机物中官能团含量受培养时间、淹水条件和根际环境影响;对溶解性有机物中官能团特征造成主要影响的是发酵铁还原菌。     

湿地土壤水源涵养功能研究进展

湿地土壤依靠孔隙而发挥水源涵养功能,广义的湿地土壤水源涵养功能是指湿地土壤内多个水文过程及其水文效应的综合表现,而狭义的湿地土壤水源涵养功能仅指湿地土壤蓄水。主要从土壤水源涵养的机制、计算方法、土壤蓄水量及其对径流调节、影响土壤蓄水的因素等几个方面对当前湿地土壤水源涵养功能的研究进行了综述。土壤涵养水源是由于水分能在土壤孔隙中的存储、持留和运转。从力学的角度看,水分主要依赖于吸附力、毛管力和重力作用而持留。湿地土壤蓄水能力的3种计算方法各有优缺点,计算时应结合湿地水文波动的实际情况而选择。不同类型湿地的土壤蓄水能力因土壤本身性质而异。湿地土壤蓄水能力受土壤粒径组成、结构、孔隙、有机质和含水量等因素的影响,同时受自然及人为因素的调控。针对当前湿地土壤蓄水能力研究的不足,指出应加强对湿地蓄水能力的定量研究及计算方法的探讨;同时,土地利用对湿地土壤水源涵养功能影响的研究也需进一步加强。     

湿地生态系统土壤微生物研究进展

微生物是湿地生态系统不可缺少的成员,对湿地生态系统中物质转化、能量流动起着重要作用.综述了国内外湿地土壤微生物研究的现状,总结了湿地土壤微生物研究主要的几个方面,包括土壤微生物的群落结构研究、代谢活性研究和生态学功能的研究.对天然湿地土壤微生物群落、功能以及多样性研究提出了展望.     

湿地土壤铁的分析测定方法比较

结合湿地土壤滞水缺氧特征,根据不同研究需要比较了现有常用的铁元素分析测定方法。通过比较发现,可用于湿地土壤铁分析测定的方法有10余种,其中全量测定以原子吸收光谱法或电感耦合等离子体发射光谱法在准确度、灵敏度和检出时间上优于各类比色法;BPDS-EDTA双络合紫外一可见分光光度法是能稳定铁价态并准确同时测定2种价态铁含量的最有效方法;鉴于湿地土壤明显的空间异质性,基于重金属分级研究而改进的连续浸提法优于经典的铁氧化物种类的独立区分;考虑到铁价态与种类的精确刻度对湿地环境变化研究的重要指征价值,价态区分与种类区分采用鲜土即时测定比风干土更能反映土壤的自然实貌。     

环境因素对湿地土壤微生物群落影响研究进展

湿地生态系统具有水陆过渡带的重要特征,在养分循环、能量流动、环境净化、维持生态平衡等方面有着重要的生态环境功能。土壤微生物是湿地生态系统的重要组成部分,对于深入探讨湿地生态系统结构和功能具有非常重要的作用。总结了湿地生态系统土壤微生物组成与多样性的相关研究,综述了植被、盐度、水分、污染物等环境因素对微生物的影响,并对其未来的研究方向进行展望,提出加强分子生物学技术在湿地土壤微生物领域的应用、扩大环境因素的研究范围、采用多因素综合分析方法的研究方向。     

生态恢复下湿地土壤微生物研究进展

随着社会经济的发展,湿地破坏日趋严重,退化湿地生态恢复成为当前科学研究的热点。土壤微生物在调控湿地生物地球化学过程和维持生态系统功能等方面均起着十分重要的作用。探讨湿地土壤微生物在生态恢复下变化及响应机制,有利于认识湿地生态系统恢复过程。通过对湿地生态恢复下土壤微生物群落结构、土壤微生物量、土壤酶活性和微生物降解功能等几个方面进行研究综述,提出了当前利用土壤微生物在恢复湿地方面存在的问题,并对湿地生态恢复后土壤微生物的进一步研究提出几个需要注意的方面,对今后土壤微生物湿地修复方面的研究具有一定的参考价值。     

湿地生态系统中微塑料污染及迁移转化研究进展

微塑料在自然环境中无处不在,是一种难以降解的新型污染物,近年来成为研究热点。通过综述湿地生态系统中微塑料的来源、污染特征及迁移转化的研究进展,分析了微塑料对于湿地生态系统中水生动植物和微生物的影响,并对湿地生态系统微塑料污染物研究方向进行了展望。通过对湿地生态系统中微塑料的分布、迁移转化和对生物影响进行分析,为摸清湿地生态系统中微塑料污染现状提供了技术理论支持。     

辽河口湿地芦苇群落退化过程中土壤营养元素和含盐量变化

2011年8月,在辽河口芦苇(Phragmites australis)沼泽采集土壤样品,在室内对土样进行测试分析,研究芦苇群落退化演替过程中,芦苇沼泽土壤营养元素和含盐量的变化.结果表明,在芦苇群落退化过程中,土壤有机质含量先增加后减少,土壤全氮和全磷含量的变化也有相似规律,二者与土壤有机质含量呈显著正相关,说明土壤中氮和磷的来源主要是动植物残体积累;土壤速效钾和易溶盐含量呈逐渐增加的趋势;土壤营养元素和含盐量的垂直分布表明,随着土壤深度的增加,土壤有机质含量、全氮含量、速效钾含量和易溶盐含量逐渐降低,但全磷含量无明显变化.     

中国湿地土壤分类系统的初步探讨

在对湿地土壤分类研究进展分析的基础上,按照湿地土壤的独特规律,参考中国第二次土壤普查的分类标准、美国土壤分类标准和中国最新的土壤系统分类的标准,对中国湿地土壤类型进行了重新划分。根据成土过程、人类活动、有机物的含量、土壤化学物质含量、地貌条件等因素,将中国湿地土壤划分为土纲、亚纲、土类、亚类、土族、土系6个级别。对中国湿地土壤分类的研究,有利于湿地科学研究中对土壤的认识有统一的标准,同时对土壤分类学也具有重要意义。     

辽河三角洲湿地景观格局对养分去除功能影响的模拟

以辽河三角洲湿地净化的空间模型为基础，研究了不同景观空间格局对养分去除功能的影响。根据辽河三角洲的实际情况及研究需要，设计了4个系列的实验测试图：灌渠密度、苇田面积大小、苇田缩减格局和泵站位置。结果表明，每个因子对总养分去除率的影响不超过10％。开挖更多的灌渠对提高养分去除效果没有太大意义，而小面积的苇田效果反而更好。在不同的苇田分布格局中，以集中式分布最有利于保持较高的养分去除效率，泵站位置也以靠近苇田边缘为佳。     

新疆石河子草滩湖湿地沉积物地球化学特征及其古环境分析

以新疆石河子草滩湖湿地作为研究地点,采用化学分析手段,获取该地区4 000 a B.P.以来有机质和总氮TN等数据,并结合孢粉数据,综合探讨古气候变化特征。在500-1 080 a B.P.和2 190-3 800 a B.P.期间,有机质和TN含量较高,此时气候较为湿润,泥炭累积;而在1 080-2 190 a B.P.期间,有机质和TN含量均处于剖面最低值,可能出现一次干旱事件,不利于泥炭堆积。湿地开垦为农田,其有机质和TN含量变化迅速减少,养分大量损失,可见开垦活动是引起湿地退化的原因之一。     

退耕还湿土壤生态恢复研究

退耕还湿是湿地生态恢复的重要举措,土壤生态恢复是退耕后湿地生态系统恢复的关键。从湿地土壤概念、退耕后土壤物理化学性质、生物化学性质变化及土壤生态恢复进程等几个方面进行了综述,最后对退耕还湿后土壤生态恢复的进一步研究提出展望。     

Advance in the Research of Wetland Tourism in China

The wetland tourism in China has been one of the most popular tourisms as its fast growth in China in recent years. The significance of the wetland tourism research for the local sustainable development was noticed and have sum-marized this review in 3 aspects: resources, including assessment, resources and products development; planning, in-cluding the orientation of wetland tourism, the landscape planning and application of science and technology; and man-agement, including tourism capacity, environmental evaluation, the ecological compensation and the public participa-tion. The wetland tourism research in China is insufficient in the following fields: the depth of extensive studies, the ap-plication of mathematics, the objective planning and the evaluation of ecological influence. What should be more noticed in the future research is that it is considered as landscape ecology, landscape planning and the relevant wetland-struc-ture controlling, the environment and landscape pattern change caused by tourism, tourism risk evaluation, the econom-ics and sociology research in wetland tourism.     

岔巴沟、大理河与无定河水土保持减水减沙作用的尺度效应

运用经验公式法、双累积曲线法和不同系列对比法计算出岔巴沟、大理河与无定河流域在20世纪70年代水土保持综合措施的平均减水效益分别为14.47%、20.22%和20.78%,平均减沙效益为64.97%、43.62%和47.26%.对计算结果进行分析发现,用3种方法对岔巴沟、大理河与无定河流域水土保持综合措施减水减沙效益的...     

黄土高原生物措施减水减沙效益动态分析

为进一步认识黄土高原水土保持措施效益的动态变化特征,使用11个不同水土保持生物措施下的径流小区资料,从产流降雨的角度,分析了农(作物)、草、林灌三种不同生物措施减水减沙作用的年际和年内变化。结果表明,随着年汛期产流降雨的增加,年减沙量与年减水量呈S型增长趋势,农、草类的年减水减沙率有变稳定的趋势,而林灌类的减水减沙率随年汛期产流降雨的增加变化不大;由于农事和农作物的生长特点,相对于林灌类,农、草类年内减水减沙主要集中于7、8月份。研究结果可为进一步认识水土保持措施减水减沙效应、水土保持措施的合理配置和布局提供依据。     

公路对湿地的生态效应及其反馈的研究进展

公路建设能够促进经济发展,但是对湿地生态系统造成一定的生态负效应,对公路的湿地生态效应及其反馈理论进行探讨非常具有理论和现实意义.通过压力-状态-响应(P-S-R)模型建立了公路的湿地生态效应及其反馈的概念模型,创建了理论框架;在查阅国内外相关研究成果的基础上进一步分析了公路的湿地生态效应的内涵,包括直接效应、间接效应以及累积效应,直接效应又分为三级效应,并分别阐述了各个效应的内在涵义;分析了湿地生态对公路建设的反馈响应,为指导最大限度地减少公路建设对湿地生态的破坏,建设生态和谐的公路提供理论依据和技术支持.     

若尔盖高寒湿地土壤氮矿化对温度和湿度的响应

采用原状土矿化培养方法研究了温度和湿度及其交互作用对青藏高原若尔盖湿地土壤（沼泽土和泥炭土）氮矿化的影响。研究表明,氮矿化速率在5～15℃之间对温度的反应较弱,而超过15℃时矿化速率则明显增加;泥炭土的氮矿化速率对温度的响应比沼泽土要敏感;氮矿化速率对淹水和非淹水响应敏感;除了在淹水条件下土壤的温度系数Q10在15～25℃之间较大（4．4左右）外,其余温度和湿度下大致在1～2之间,说明了淹水条件下氮矿化对温度响应最敏感的范围在15～25℃之间。