基于GIS和RS的郑州黄河湿地生态健康评价

基于遥感影像数据、基础地理数据和湿地监测数据,以郑州黄河湿地为研究区,选取归一化植被指数、景观多样性指数、景观形状指数、斑块密度指数、聚合度指数、平均弹性度、水体面积等7个评价指标,建立生态系统健康评价模型,对其健康状况进行评价。结果表明,郑州黄河湿地生态健康状况中等,湿地格局基本完整并具有一定的恢复能力。     

湿地芦苇对有毒重金属元素的抗性及吸收和累积

通过对大冶市铜绿山铜矿区人工湿地中芦苇的野外调查和Cu、Pb、Zn、Cd、Cr 5种有毒重金属元素的测试分析发现,该区芦苇对有毒重金属元素具有良好的抗性.同时,该湿地芦苇对5种重金属元素的吸收和累积表现出两种不同的模式:①芦苇植物体内Zn、Cu、Cd质量分数及分配百分比表现为根＞叶＞茎,且根组织中Zn、Cu、Cd的质量分数及分配百分比远远高于其他组织(茎、叶),而叶组织中略高于茎组织;②芦苇体内Pb和Cr质量分数及分配百分比表现为根＞茎＞叶,根、茎、叶组织中的质量分数及分配百分比均较高且基本相当,差异不明显.生物富集系数的计算结果显示,芦苇不同组织(根、茎、叶)对有毒重金属元素的生物富集能力存在较大差异,根组织的生物富集能力最大,且容易富集Pb和Cd;而茎、叶组织的生物富集能力较低,易富集Pb.     

香蒲、灯心草人工湿地的研究——Ⅰ.净化污水的效果

本文研究了种植香蒲Ｔｙｐｈａ ａｎｇｕｓｔｉｆｏｌｉａ或灯心草Ｊｕｎｃｕｓ ｅｆｆｕｓｕｓ的人工湿地对城镇污水和人工不污染物的净化效果,调查了香蒲,灯心草不同季节的生长差异及高浓度污水冲击负荷对其生长的影响。香蒲,灯心草人工湿地净化城镇污水,出水水质总体上达到国家Ⅱ,Ⅲ类地面水标准,灯心草湿地对人工污水中凯氏氮,总磷,化学耗氧量地去除率维持在９４％以上,氨氮的去除率为８２．７％－９９．７％;在正常     

不同干扰条件下纳帕海湿地植物群落优势种群的生态位

2011年5、7、10月在纳帕海湖滨湿地选择3种不同人为干扰生境类型,每个干扰生境布设3个固定样方,对湖滨湿地植物群落中主要种群的空间生态位和季节特征进行研究.结果表明:在3种干扰水平维度上,春、夏、秋3个季节湖滨湿地植物生态位宽度指数前4位由大到小变化的顺序分别是:春季:绵毛酸模叶蓼(0.9731) >华扁穗草(0.8040) >平车前(0.6468) >毛果弹裂碎米荠(0.5021);夏季:平车前(0.8674) >荠(0.8581) >华扁穗草(0.8440) >绵毛酸模叶蓼(0.7814);秋季:华扁穗草(0.9698) >绵毛酸模叶蓼(0.7730) >平车前(0.6650) >西南委陵菜(0.6647).因此,湖滨湿地植物的生态位宽度在不同干扰水平上会随着季节的变化出现显著的改变.同样,生态位重叠和生态位分化随着季节的变化也会发生明显的改变,其中春、秋季的生态位重叠程度低,分化程度高,且春季较秋季略强,而夏季的生态位重叠程度高且分化程度低.这些结果为揭示纳帕海湖滨湿地植物群落格局与动态及人为干扰影响生物多样性的生态过程提供了基础资料,同时为进一步深入研究不同人为干扰下湖滨湿地植物群落中主要种群敏感性反应的规律提供了科学依据.     

草原农垦区土地沙质荒漠化过程的生物学机制

以沙质荒漠化正处在发展过程的河北坝上地区和沙质荒漠化严重的科尔沁沙地流沙治理区为例,结合国内外已有的研究成果,探讨草原沙质荒漠化的主要生物学机制。指出在草原农垦区开垦和过度放牧引起的土壤细颗粒物质、养分损失,促进了灌木侵入。灌木侵入又加剧了土壤养分、水分空间格局的改变,在灌丛周围形成一个包括微生物在内的土壤肥力富集区,即灌丛"土壤肥岛",而在丛间发生土壤风蚀和水蚀,导致斑块状流沙甚至大面积流沙的出现。诱发荒漠化的不合理耕作、灌溉、盐渍化、过度放牧等过程同样影响菌根菌的密度和接种成功率,从而降低草地生产力。在草原地区的流沙上建立各种固沙植被不仅使流沙地土壤养分、水分异质性加强,而且使沙地景观异质性增加。还提出用土壤颗粒分形维数来表征土地沙质荒漠化的程度,以空间上不同样点土壤属性变异系数（方差与平均值之比）作为沙质荒漠化土壤属性异质性的测度。     

盐度对滨海湿地盐地碱蓬生理指标和反射光谱的响应分析

为探讨盐度对碱蓬生理指标和反射光谱的响应,以滨海湿地盐地碱蓬(Suaedasalsa)为研究对象,采用自然光照盆栽试验方法研究8种盐度(0(对照,CK)、5、10、15、20、25、30和35)对碱蓬幼苗的生理指标(株高、鲜质量、干质量、叶绿素含量、可溶性总糖和蛋白质质量比)和反射光谱的响应。研究结果表明:盐度对碱蓬植株生理指标存在显著响应,低中盐度(0～25)对植株生长有促进作用,而高盐度(30～35)对植株生长起到抑制作用;25盐度下,碱蓬株高、鲜质量、干质量、叶片叶绿素含量、可溶性总糖质量比均高于其他盐度和对照组;不同盐度处理下的碱蓬植株蛋白质质量比均高于对照组;盐度对碱蓬反射光谱存在明显响应,碱蓬在绿光和近红外波段的反射率随着盐度的增加而逐渐减小;通过相关分析判断出碱蓬株高、鲜质量、干质量、叶绿素含量、可溶性总糖和蛋白质质量比的诊断波段,分别是547、555、548、556、546和2 300 nm。碱蓬高光谱特征指数MTCI、MNDVI1、DCNI、TCARI/OSAVI和R546在不同盐度下存在明显差异,可作为盐分胁迫的高光谱响应诊断指标。分析盐度对碱蓬生理指标和反射光谱的响应,可为深入研究碱蓬对退化滨海湿地生态修复具有重要参考意义。     

湿地脆弱性评价研究进展

湿地脆弱性评价是近年来湿地科学及可持续性科学领域的热点和前沿.湿地脆弱性评价研究经历了从湿地脆弱性特征定性评价,到湿地脆弱性定量评价,再到气候变化下湿地脆弱性评价的发展历程.首先,在对湿地脆弱性概念归纳总结的基础上,提出湿地脆弱性是在自然环境和人为压力下湿地退化的程度和可能性.其次,定性介绍了水土流失、水热分配不均、湿地退化等主要脆弱性特征表现;并以脆弱性评价的基本步骤为主线论述了模型法、特征法、综合指数法、EFI评价法、空间分析法等主要研究方法;同时,从不同角度概述了气候变化背景下的湿地脆弱性,总结了湿地水文景观分类法、生物完整性指标法、模型法、空间分析等评价方法.最后,指出湿地脆弱性研究中存在的概念不统一、评价标准不一致、评价指标范围较狭窄、动态研究偏少、定量评价的不确定性等主要问题,提出了完善评价体系、加强动态研究和国内对气候变化下湿地脆弱性的定量研究以及不确定性分析、脆弱性评价与决策管理衔接等湿地脆弱性未来研究的重点.     

湿地生态系统的地球化学研究

湿地作为一个特殊的生态系统,在维持生物多样性、调蓄洪水、降解污染物、调节气候等方面发挥着重要作用。总结概括了当前湿地生态系统中有关地球化学研究的现状,包括湿地生态系统中的持久性有机污染物(POPs)和重金属研究及人为影响,生命元素碳、氮、磷的研究及环境意义,湿地系统的稳定同位素研究3个方面。     

黄河三角洲互花米草整治对潮滩湿地防灾功效和沉积动力的影响

互花米草作为黄河三角洲外来入侵物种, 2010年开始爆发式蔓延, 2020年面积最大时可超6 000 hm²,对潮间带生物多样性造成了严重影响。自2020年起,黄河三角洲自然保护区开始大规模的互花米草整治与盐地碱蓬生态修复工作。互花米草具有较强的消浪、缓流、促淤、固滩能力,短期内、大范围的植被去除,可能导致波流和沉积动力环境的突变。基于现场观测数据和考虑植被作用的浪、流、沙耦合数值模型,研究分析了互花米草整治和盐地碱蓬修复对黄河三角洲湿地动力过程的影响,重点关注风暴作用下黄河三角洲潮滩湿地的防灾减灾能力和沉积效应变化。研究结果表明,互花米草可有效抵御极端风暴潮,最大风暴潮位衰减率可达15 cm/km。互花米草整治将导致湿地防灾减灾能力显著下降,堤前风暴潮峰值可抬升10～30 cm,同时潮间带的泥沙捕集能力大幅下降。受限于植被密度、高度,盐地碱蓬完全修复后湿地衰减风暴潮、捕集泥沙的能力显著低于原互花米草湿地。研究建议,互花米草整治工程应考虑短期内植被去除导致的近岸风暴潮抬升、侵蚀加剧等潜在风险。     

碎石桩联合土工格栅复合地基处理湿地软基的机制研究

高原湿地软基的突出特点是含有地质条件很差的泥炭层。采用碎石桩联合土工格栅复合地基处理湿地软基是一个新的尝试。在有限元分析的基础上,给出了碎石桩联合土工格栅复合地基处理高原湿地软基的受力、变形特征与作用机制,结果表明,碎石桩可以加快软基的排水固结,提高地基的承载力,土工格栅的主要作用在于限制路堤的侧向位移和减小差异沉降。