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.     

盘锦湿地芦苇物候特征及其对气候变化的响应

基于1987～1993年盘锦湿地芦苇(Phragmites communis)物候数据,分析了芦苇的萌动期、展叶期、开花期和枯黄期的物候特征,探讨了芦苇物候期与气候因子的关系,并利用2种积温模型模拟了芦苇的展叶期和开花期。结果表明:芦苇的展叶期和开花期具有相同的变化趋势,芦苇的枯黄期变化较小;3月和4月平均气温与芦苇展叶呈显著相关,年平均气温与芦苇展叶盛期和开花盛期呈显著相关,芦苇枯黄盛期与年降水量显著相关;积温模型可有效地预测芦苇的展叶期。     

松嫩平原退化芦苇湿地恢复模式

为了探讨松嫩平原退化芦苇（Phragmites australis）湿地的生态恢复模式,2001—2008年,在吉林省西部牛心套堡退化的芦苇湿地进行了示范研究。试验苇田面积100hm2,以工程措施恢复湿地与河流的水力联系,改造苇田基底,完善灌排水系统;通过鱼虾自然增殖与人工放流、芦苇培育等生物措施,恢复苇田生物群落;采用农艺措施与水资源管理技术,恢复苇田的水文过程和生境。至2008年,苇田水环境盐度和碱度分别下降了92．21％和90．96％,平均每年下降30．55％和29．06％;苇田地表0～20cm土体脱盐率59．70％,平均每年下降14．06％;土壤有机质含量增加105．37％;芦苇产量增加697．67％。试验结果表明,采用过程导向策略,恢复与重建因水文过程功能丧失而导致退化的芦苇湿地,综合应用工程、生物、农艺及水资源优化管理等措施,可促进苇田生物与生境的恢复,再建水文、生物等重要生态过程和恢复湿地原有的生态功能,对松嫩平原退化盐碱芦苇湿地的生态恢复与重建具有参考作用。     

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。     

淹水环境中芦苇幼苗对两种底质的生理响应及其恢复状况

探讨湿地植物对淹水的响应及其恢复生长状况对于湖泊湿地的修复具有重要意义.以芦苇(Phragmites commu-nis)为对象,研究其在湖泊沉积物(LS)和农田土壤(AS)两种底质上完全淹水一个月内每隔5 d其叶片相对叶绿素含量(rChlc)、丙二醛含量(MDA)和叶绿素荧光特性的变化,并分别于淹水后的10、20和30 d对其恢复状况进行研究.结果表明:缓苗期间生长于LS上芦苇的rChlc和叶绿素荧光特性均高于生长于AS上的,淹水后rChlc逐渐下降,20 d后下降趋势更加明显,30 d时LS和AS上芦苇叶片的rChlc分别下降了40.82%和39.49%,MDA则逐渐升高,且生长于AS上的要高于LS上的;叶绿素荧光参数Fv/Fm和Y也均逐渐下降,且总体上与rChlc的变化呈显著正相关;LS上芦苇叶片的快速光响应曲线(RLCs)在淹水后缓慢下降,至25 d后下降明显,而AS上的则在15 d后即显著下降.淹水胁迫解除后,两种底质上芦苇的rChlc和叶绿素荧光特性均逐渐升高,总体上AS上芦苇的增幅大于LS上的,但LS上的各指标仍大于AS上的,而MDA逐渐下降,同样AS上的降幅要大于LS上的;随着淹水时间的延长,芦苇恢复到正常生长状态的时间有所增加,淹水30 d的芦苇叶片凋落并萌发出新叶和新的植株,同时LS上芦苇的恢复时间要短于AS上的.可见,淹水抑制了幼苗期芦苇的生长,且随着时间的延长其抑制程度逐渐加重;淹水时间短时芦苇能较快地恢复生长,淹水时间长时则需要长出新叶和萌发出新的植株来适应生长,同时营养状况良好的底质在增加芦苇耐淹性及加快其淹水后的恢复生长方面具有一定的积极意义.     

不同水盐条件下胶州芦苇盐沼土壤水稳性团聚体的室内模拟实验研究北大核心CSCD

为了探究土壤水分和盐分对山东省胶州市东端芦苇(Phragmites australis)盐沼土壤水稳性团聚体的影响,通过室内模拟实验,选取粒径大于0.25 mm团聚体含量、团聚体平均质量直径、几何平均直径和分形维数4种指标,研究不同水、盐条件下土壤团聚体的水稳性特征。研究结果表明,在16种水、盐条件下,土壤中粒径小于0.25 mm团聚体含量最大,为33.90%～66.61%;随着培养时间的延长,粒径大于0.25 mm团聚体含量总体增加;随着土壤含水率增大,粒径大于0.25 mm团聚体含量、平均质量直径和几何平均直径都呈单峰型变化,当土壤含水率为30%时最大;随着土壤含盐量增大,粒径大于0.25 mm团聚体含量、平均质量直径和几何平均直径都在减小;分形维数与粒径大于0.25 mm团聚体含量的变化规律相反,两者显著负相关。土壤不同水、盐含量对芦苇盐沼土壤中的水稳性团聚体稳定性影响显著,相对于高水、高盐(土壤含水率为60%、土壤含盐量为2.4%)条件,土壤含水率为30%、土壤含盐量为0.9%更有利于土壤水稳性团聚体的形成和土壤结构的稳定。     

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.     

盘锦湿地芦苇群落蒸发散模拟研究

根据2005年盘锦芦苇湿地监测站的小气候梯度监测数据和涡动通量观测数据,结合芦苇生理生态特性观测资料,采用波文比-能量平衡法、Penman-Monteith模型对盘锦湿地芦苇群落蒸发散进行模拟,并与涡动相关系统的实测资料进行比较。结果表明:Penman-Monteith模型更适合芦苇群落蒸发散的模拟,可为芦苇湿地蒸发散的计算提供依据。     

不同土壤盐浓度和淹水条件对芦苇生长影响的田间试验

在田间条件下,研究了不同土壤和灌溉水盐体积浓度对芦苇生长的影响。结果表明:随着灌溉水盐浓度的增加,土壤盐浓度和养分变化均较大,总的趋势是距河口越远土壤盐浓度越低,土壤氮含量越高,钾含量越低,而磷含量变化不明显;土壤和灌溉水的盐体积浓度越低,芦苇的生长指标越好,叶绿素含量和干物质重越高,根状茎发育量越多,产量越高;早春及时灌溉,可降低土壤盐浓度,有利于芦苇发芽,显著增加芦苇的密度和株高。根据芦苇的耐盐特性和需水习性,应实行灌排结合的技术措施,促进芦苇根系发育和植株生长,提高芦苇产量。     

不同增温方式下芦苇植硅体数量变化特征的对比分析

由于未来全球变暖的情况仍可能持续,了解陆地生态系统对温度升高的响应对研究全球变化具有重要的参考价值.本文利用开顶式气室(Open Top Chamber,简称OTC)和红外线辐射器(Infrared Radiator,简称IR)对位于松嫩草原西南部吉林省长岭县腰井子村种马场境内的芦苇(Phragmites communis)群落进行模拟温度升高处理,研究增温对芦苇植硅体数量的影响.OTC增温方式设置两种不同的规格,分别用OTC-Ⅰ和OTC-Ⅱ表示,即本文利用OTC-Ⅰ、OTC-Ⅱ和IR这3种不同的增温方式来模拟温度升高,每种增温方式均设置了3个不同温度梯度的增温处理和1个对照处理,以期更详细的研究芦苇中植硅体数量与温度因子之间的动态关系.实验发现,3种不同增温方式对芦苇鞍型植硅体和芦苇硅化气孔的影响一致,即增温后芦苇鞍型植硅体的数量增加、芦苇硅化气孔的数量有所减少;在3种不同增温方式的影响下,芦苇尖型植硅体对增温的响应存在差异,在OTC(OTC-Ⅰ、OTC-Ⅱ)增温方式下,增温后芦苇尖型植硅体的数量减少,但在IR增温方式下,增温后芦苇尖型植硅体的数量增加.通过对比不同增温方式下芦苇植硅体数量变化特征的异同,有利于得出比较全面和令人信服的结论,同时为今后广大学者根据实际情况选择适宜的增温装置提供参考.