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    湿地生境与健康
  • 湿地生境与健康
    张小伟, 吴伟志, 梁立成, 蒋中炜, 臧源杰
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    互花米草(Spartina alterniflora)是中国滨海湿地中常见的入侵物种,对互花米草的快速、准确识别是滨海湿地生态研究的热点之一,传统识别方法多依赖人工实地调查,成本高、效率低,而现有遥感识别研究多基于单一的归一化植被指数,对互花米草与周边伴生植被的光谱混淆问题处理不足。为此,本研究以浙江省宁波市象山港为研究区域,利用Sentinel-2遥感影像红边波段生成的红边指数(REI),结合互花米草在2022年6月、7月生长旺季和2022年12月、2023年1月衰败季的物候特征,构建融合时序光谱与物候信息的识别模型,通过谷歌地球引擎平台,获取并预处理影像数据,对研究区的互花米草进行识别,并系统优化决策树数量以提升模型性能。研究结果表明,与常用的归一化植被指数(NDVI)相比,REI对互花米草的识别效果更好;与没有物候特征的遥感识别方法相比,加入互花米草的物候特征后,降低了互花米草周边植物的误识别率;当随机森林决策树数量为7时,结合互花米草植被物候特征的总体识别精度达到了99.18%,Kappa系数为0.981 7,显著优于仅使用NDVI或单时相数据的分类结果。空间分析进一步表明,该方法可有效抑制因季相变化引起的光谱混淆,减少潮沟边缘区与芦苇残株区的误判。

  • 湿地生境与健康
    蔡晗, 李薇
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    互花米草(Spartina alterniflora)入侵严重威胁滨海湿地生物多样性与生态功能,研究互花米草生长扩张过程对湿地生态和资源综合管理至关重要。本文构建了基于生物量概念的元胞自动机模型以模拟互花米草的时空分布,通过在计算中引入生物量,突破了传统模型仅能反映植被“有”或“无”状态的局限。模型采用摩尔邻域法则进行空间迭代计算,并综合考虑了淹水深度(表征水动力胁迫)、生长大周期(反映个体发育)、季节性物候变化等环境与生理约束。将这些因素作为修正系数动态调整元胞生长,以准确模拟盐沼生态系统中植被面积和密度变化的时空分布。选取江苏盐城湿地珍禽国家级自然保护区,以2000年5月的互花米草面积和密度分布为初始条件,对其15 a的生长扩张过程进行模拟。结果显示,2015年10月互花米草的密度分布模拟值与遥感解译数据之间的Pearson相关系数达到0.8247,表明模型在重现长期时空动态方面具有较高的可靠性与预测精度。此外,通过敏感性分析,界定了模型关键参数的合理取值范围,为模型的进一步应用提供了参数选择依据。本研究建立的元胞自动机模型不仅为河口湿地入侵物种的生态管理、资源保护及修复决策提供了强有力的技术支持,也为类似生态系统的研究提供了新的视角和方法。

  • 湿地生境与健康
    张慧雾, 刘刚, 何敬
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    黄河源区湿地是黄河重要的水源涵养地,对维持流域经济社会和生态系统的安全具有非常重要的战略意义。利用MSPA-Conefor-MCR 模型构建黄河源区的湿地生态网络,通过计算黄河源区湿地补给地下水的水量和价值量分析其功能特征,并采用连接鲁棒性指数评估其结构特征。研究结果表明,黄河源区湿地生态网络由74个生态节点和670条生态廊道组成。除水体外面积较大的湿地斑块,补给地下水的水量和价值量较高,在补给价值量较大的斑块中,大部分为寒钙土、草甸土和黑毡土。在功能性上,黄河源区补给地下水价值量较大的湿地斑块与周围湿地的连接性较强,这些湿地斑块周围的生态阻力值跨度较大,与其相连的湿地斑块权重大小具有一定的随机性。在结构性上,东北部和东南部地区的湿地斑块相互建立联系的潜力较强,而西北部地区则较弱。

  • 湿地生境与健康
    宁佐梅
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    青海省是黑颈鹤(Grus nigricollis)的重要度夏和繁殖地之一,但是对黑颈鹤在青海省的时空分布研究缺乏系统性和全面性。运用MaxEnt模型,预测青海省黑颈鹤的适宜生境分布,使用点密度分析法呈现其时间分布变化。研究结果显示,黑颈鹤主要分布在青海湖周边、祁连山区青海侧、东部黄河上游、三江源区以及柴达木盆地向青海东部的延伸地带,呈沿河湖分布的特点。适宜区总面积为116 831 km2,其中高度适宜区面积为2 626.6 km2,分别占青海省总面积的16.7%和0.4%,刚察县、祁连县、海晏县、天峻县、共和县是高度适宜区面积最大的5个县。4—9月为黑颈鹤在青海省的主要居留期。其中7—8月分布最为分散,青海湖周边、祁连山区和玉树是三大分布空间热点。越冬期仍有部分黑颈鹤停留青海省,可能与个体的身体条件、当地的环境条件、气候变化以及种群的迁徙模式有关。海拔、年降水量、距河距离、坡度及土地覆盖对生境适宜性贡献最为突出。建议通过长期动态监测明确各栖息地功能,构建完整迁飞网络并识别关键障碍,优化保护地空间布局和功能定位,制定栖息地分级提升方案,实施迁飞网络连通性强化措施,并对越冬期黑颈鹤滞留点展开长期监测,为黑颈鹤保护提供科学支撑。

  • 湿地生境与健康
    万佳璐, 田震, 谭路, 蔡庆华
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    河流湿地是区域社会经济发展的重要支撑,科学评价其生态系统健康状况可为水资源的合理利用及可持续发展提供重要的科学依据。基于生态完整性的理念,通过对现有河流生态系统健康评价指标的系统分类、重组以及赋权,构建了新的河流湿地生态系统健康状况综合评价体系,该体系包括水生生物指标、物理指标和化学指标3类。利用层次分析法(AHP),根据相对重要性构建判断矩阵,得到满足一致性检验的权重,即赋予水生生物指标更高的权重,物理指标次之,化学指标最低。以云南高黎贡山南段河流湿地为例,于2018年11月对其河流形态和河岸带情况、水体理化性质及大型底栖无脊椎动物进行调查,并应用本文构建的评价体系进行生态系统健康评价。结果表明,该区域河流湿地可分为独龙江流域和怒江流域两大流域,流域层次的河流湿地生态系统健康状况均为健康;而具体到所研究的6条河流,有5条为健康状态,1条为良好状态。与前期研究结果相比,本研究利用重新整合和赋权的评估体系得出的结果更为合理。

  • 湿地生物地球化学循环
  • 湿地生物地球化学循环
    张馨予, 宋照亮, 郝倩, 夏少攀, 张晓东
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    研究滨海湿地土壤化学计量特征、空间格局及驱动因素,对于深入了解滨海湿地土壤养分循环过程及其对环境变化的响应具有重要的科学意义。本研究系统分析了中国滨海湿地土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)、硅(Si)元素含量和化学计量特征,探究其在大尺度空间下的变化及驱动因素,同时研究土壤化学计量比与净初级生产力(NPP)的相关性,揭示滨海湿地土壤养分与植被生产力的关系。研究结果表明,中国滨海湿地土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、有效硅(ASi)质量比分别为(11.43±0.76) g/kg、(0.96±0.05) g/kg、(0.58±0.01) g/kg和(0.03±0.001) g/kg,土壤C∶N、C∶P、C∶Si、N∶P、N∶Si和Si∶P分别为11.44±0.36、22.28±2.10、366.32±18.18、1.76±0.10、33.13±1.52和0.06±0.001。土壤N:P较低,湿地土壤和植被生长主要受到N元素的限制。土壤生态化学计量特征随土壤深度的增加呈波动下降的趋势,可能受到表层植被和活跃的环境因素的影响。土壤化学计量特征的纬度变化符合二次函数规律,年均温(MAT)和年均降水量(MAP)是其纬度分异的主要驱动因素。低纬度地区滨海湿地土壤C∶N、C∶P、N∶P较高,表明其SOC矿化速率、土壤N和P的有效性以及N限制程度均低于高纬度地区。pH是影响中国滨海湿地土壤化学计量特征的最主要因素,其次是土壤电导率(EC)、比表面积(SSA)和粒度组成。滨海湿地土壤C∶P、N∶P随NPP的增加而显著增加(p<0.05)。盐沼NPP的主要受到土壤Si∶P的影响,红树林NPP则主要由C∶P调控。本研究有助于揭示中国滨海湿地土壤化学计量和养分现状,为进一步提升中国滨海湿地的管理、增加生态系统固碳能力提供科学依据。

  • 湿地生物地球化学循环
    桑娈, 张仲胜, 赵雯雯, 武浩波, 张子墨, 武海涛
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    湿地土壤溶解性有机质(DOM)是反映土壤有机碳库变化的敏感指标,其变化特征与驱动因素一直是国内外的研究热点,然而其是否存在区域性差异却鲜有研究。本研究选取大兴安岭、内蒙古、青海和西藏4个典型气候区的沼泽湿地,通过紫外–可见光谱(UV-Vis)和三维荧光激发–发射矩阵(3D-EEM)技术,结合平行因子分析(PARAFAC),系统探究了土壤DOM的空间分异规律及其环境驱动机制。研究结果表明,沼泽湿地土壤DOM含量及光谱特性区域差异显著,大兴安岭沼泽湿地土壤DOM含量最高;青海沼泽湿地土壤DOM芳香化与腐殖化程度较高;青藏高原沼泽湿地受高海拔和极端气候影响,土壤DOM以自生源特征为主,自生源指数(BIX)值最高。此外,DOM的空间分布与经纬度显著相关,呈现地带性规律,随着纬度升高,DOM含量增加而腐殖化程度降低,体现了气候–植被–微生物系统的协同调控。土壤pH与DOM含量负相关,但与芳香性组分正相关;结构方程模型表明,地理空间位置是大区域尺度DOM分异的主控因子,局地尺度上植被生物量起主导作用。

  • 湿地生物地球化学循环
    吴子奇, 秦纪法, 张佳彭, 张佳琦, 王志康, 管博, 周迪, 杨继松
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    碳(C)、氮(N)、磷(P)是湿地土壤养分的重要组成部分,其生态化学计量特征可以反映土壤的供肥能力和质量状况,对湿地生态系统养分循环具有重要意义。水盐条件是控制河口湿地养分循环的重要因子,但其对C、N、P生态化学计量特征的影响仍不十分明晰。本文以黄河口淡水湿地为研究对象,采用模拟培养法,基于水位(地表淹水,+10 cm;地表落干,−10 cm;干湿交替,−10 cm~+10 cm)和盐分(空白对照、5‰、10‰和15‰)正交设计实验,研究水盐条件对湿地土壤C、N、P生态化学计量特征的影响,并探讨其作用机制。研究结果表明,模拟培养16周后,地表淹水、地表落干和干湿交替下不同盐度处理土壤C、N、P含量分别为2.67~9.14 g/kg、0.43~0.72 g/kg、0.54~0.67 g/kg,表现为对照高于其他盐度处理,淹水条件下土壤C和N含量较高,而水位条件对土壤P含量影响较弱。地表淹水、地表落干和干湿交替下不同盐度处理土壤C∶N、C∶P和N∶P分别为5.67~16.85、12.21~36.68和1.65~2.78,盐度升高降低了土壤C∶N、C∶P和N∶P,在高盐度(15‰)处理下分别下降了14.3%、23.2%和10.5%;土壤C∶N、C∶P和N∶P均在淹水水位中较高,在落干水位和干湿交替水位中较低。土壤C、N、P及其生态化学计量比与土壤含水量、pH和植物生物量呈正相关关系,与电导率呈负相关关系;盐度是控制黄河口淡水湿地土壤C∶N和C∶P变化的主导因素,而N∶P变化则更多受到水分条件的制约。结果表明,在气候变化背景下,河口湿地水位下降和盐度升高可能会改变土壤C、N、P生态化学计量学特征,进而影响土壤养分循环过程。

  • 湿地生物地球化学循环
    郭雨桐, 宋维峰, 张昆, 包宁颖, 李杰, 曾迅维
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    异龙湖是云南省九大高原湖泊之一,正面临严重的水体富营养化威胁。为探究湖滨湿地优势植物对富营养化环境的适应机制,2023年5—11月,以异龙湖湖滨带芦苇(Phragmites australis)和香蒲(Typha orientalis)为研究对象,分析叶片氮(N)、磷(P)重吸收特征对不同化学需氧量(COD)梯度(高:45.23~51.47 mg/L;中:23.04~31.76 mg/L;低:3.10~18.50 mg/L)的响应规律。研究结果表明,芦苇叶片N、P含量随季节变化呈下降趋势,N含量由春季至冬季降低了50.28%,P含量则降低了77.41%;香蒲N、P含量随季节变化呈现先升高后降低的趋势,在夏季最高,冬季降至最低,分别降低了55.93%和62.69%。芦苇叶片N、P重吸收率均值分别为41.93%、57.85%,香蒲叶片N、P重吸收率均值分别为42.87%、63.53%。在不同COD浓度下,植物N、P重吸收率均在低浓度时最高,其次是中浓度、最后是高浓度。N重吸收率在不同COD浓度下差异显著,而P重吸收率无明显差异。叶片营养物质含量在成熟期与衰老期呈显著正相关,表明两个阶段养分动态协同变化。水体COD浓度与植物N重吸收率呈显著负相关,表明环境中COD浓度越高,植物N重吸收率越低。N、P重吸收率与衰老叶片营养物质含量呈显著负相关,从衰老叶片转移到幼嫩组织的养分越多,越能增加养分在植物体内的留存时间,使得凋落物分解时的养分淋溶量减少,从而减缓养分从整个系统的损失。本研究揭示了湿地植物通过养分重吸收策略响应富营养化压力的生态适应机制,为异龙湖湿地修复与水体富营养化防控提供了理论依据。

  • 湿地生物多样性
  • 湿地生物多样性
    高贵锋, 贾利强, 辛鑫, 闫苏波, 宋路遥, 李佳穗, 褚海燕
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    红树林是地球上重要的“蓝碳”生态系统之一,其土壤孕育着丰富多样的微生物类群,包括细菌泛化种和特化种。目前关于红树林土壤细菌泛化种和特化种对桥梁建设的响应差异及其驱动机制尚不清楚,这限制了对人类活动干扰下土壤细菌群落演变规律的深入理解。本研究基于高通量测序和生物信息学分析,通过比较桥梁建设区域[包括钢板桩围堰(Sheet Pile Cofferdam,SP)和钢护筒围堰(Steel Casing Pipe,SC)]与相邻未受干扰(Undisturbed,UD)红树林的土壤细菌群落差异,探究了桥梁建设对土壤细菌泛化种和特化种的影响及其主要环境驱动因子。研究结果表明,细菌特化种的物种丰富度(平均值为98.5)显著高于泛化种(平均值为49.4)。与UD生境相比,桥梁建设(SP和SC生境)导致细菌特化种的物种丰富度降低,降幅分别达38.73%和29.14%。反之,泛化种丰富度在不同生境中未表现出显著差异。UD生境拥有比SC和SP生境更多的指示物种,且其中62.2%为特化种。桥梁建设显著改变了特化种的群落结构,其中土壤有机碳含量是最主要的环境驱动因子。群落构建分析表明,泛化种主要受随机性过程主导,而特化种则由确定性过程主导,虽然桥梁施工改变了群落组成和多样性,但并未改变这些细菌类群的群落构建过程。综上所述,桥梁建设对红树林土壤细菌特化种的影响显著大于泛化种,表明特化种对环境干扰的响应更为敏感。本研究结果为桥梁施工中的生态管理和生物多样性保护提供了科学依据,在桥梁建设过程中应重点关注特化种的保护,同时降低施工扰动对土壤微生物产生的环境选择压力。

  • 湿地生物多样性
    杨娇, 周瑞, 厉恩华
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    调水和梯级水利枢纽的建设会急剧改变河流水文状况,导致河岸带湿地生境发生变化,从而对河岸带植物之间的相互关系及群落稳定性产生不同程度的影响。本研究基于汉江中下游河岸带植物群落沿高程和水分梯度的带状分布特征进行野外植被调查,将野外采样点划分为3个平行样带,其中近水面植被带为样带1,中间区域为样带2,离水面最远的植被带为样带3,应用生态位宽度、生态位相似比、χ2检验、Pearson和Spearman秩相关检验等方法,开展河岸带优势植物生态位和种间关系研究,探讨汉江调水和梯级大坝运行对植物种间关系和群落演替机制的影响。研究结果表明,研究区共有草本植物44种,以禾本科和菊科为主。样带1、样带2和样带3中重要值最大的物种分别是水烛(Typha angustifolia)、芦苇(Phragmites australis)和芦苇;生态位宽度最大的物种分别是小蓬草(Erigeron canadensis)、小蓬草和狗牙根(Cynodon dactylon);生态位相似比最大的种对分别是水烛−芦苇、问荆(Equisetum arvense)−白茅(Imperata cylindrica)、黑麦草(Lolium perenne)−白茅。在3条样带中,生态位相似比小于0.2的种对均占70%以上,表明汉江中下游河岸带植物物种对资源利用的相似性较低,种间关系相对独立。χ2检验结果显示,3条样带中不显著相关的种对数均占80%以上,相较而言,样带3的种间结构最为松散。Pearson和Spearman秩相关检验结果显示,在3条样带中呈负联结的种对均占显著优势,表明植物优势种种间联结性较弱,各物种相对独立,群落处于不稳定的演替时期。基于以上研究结果,建议在现有环境中选择互利共生型植物作为汉江中下游河岸带植物群落保护和生境恢复的先锋物种,这将有助于促进河岸带植物群落的稳定,维护并增强河岸带生态系统的整体功能。

  • 湿地生物多样性
    陈颀, 孔庆子, 吕咏, 陈克林
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    为了进一步厘清黄渤海滨海湿地春季迁徙水鸟的数量、种类、分布情况,2023年4月,采用样线和样点法相结合的方法,对黄渤海沿岸25处湿地的水鸟种类和数量进行了同步调查。调查结果表明,共记录到水鸟8目18科126种1 115 772只,其中鸻鹬类个体数最多,为855 485只,占总个体数的76.67%。在126种水鸟中,国家一级和二级重点保护野生动物分别为12种和20种,其中44种水鸟的个体数量占其全球种群数量的1%以上。辽宁辽河口湿地、江苏盐城湿地、山东黄河三角洲湿地和辽宁丹东鸭绿江口湿地记录到的水鸟个体数较多;江苏盐城湿地的水鸟种类最多,为107种。通过采用《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》中的国际重要湿地标准5和标准6对湿地进行评价,符合《湿地公约》标准5或标准6的湿地有23处,占调查区域数量的92%;同时符合《湿地公约》国际重要湿地标准5和标准6的湿地有15处,占调查区域数量的60%。目前仍有10处湿地未纳入国家湿地保护体系。

  • 湿地生物多样性
    李承霖, 王玉玉, 郭敏, 黄赓, 黄耘哲
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    物种多样性和功能多样性反映了群落结构的变化及其对环境胁迫的响应。本研究在特大洪水发生前的春季和发生后的秋季,对北京永定河山峡段大型底栖无脊椎动物进行了调查,探讨了山地河流大型底栖无脊椎动物物种和功能多样性在不同季节的变化及其与环境变量的关系,旨在揭示山地河流大型底栖动物群落季节变化及其对洪水的响应。研究结果表明,在永定河山峡段发现大型底栖无脊椎动物76种,隶属于3门6纲18目44科60属,主要门类为节肢动物,环节动物和软体动物。永定河山峡段大型底栖无脊椎动物的物种多样性无显著的季节变化,秋季功能均匀度显著下降。相关性分析结果表明,水深、透明度和叶绿素a含量是影响本区域大型底栖无脊椎动物功能多样性的最重要因素。秋季大型底栖动物群落中优势类群为个体小、快速发育、扩散能力强的节肢动物,由于受到特大洪水影响,秋季软体动物数量锐减。本研究可以丰富对大型底栖无脊椎动物群落季节变化特征的认识,有助于更全面地理解如何维持河流生态系统功能和稳定。

  • 湿地生物多样性
    程蕊, 阿斯哈, 蔡竟芳, 杨丽娟, 王大郅, 杨小立, 李红丽
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    互花米草(Spartina alterniflora)是典型的湿地外来入侵植物,对滨海湿地的生物多样性和生态安全构成严重威胁,因此对互花米草进行有效防控已成为滨海湿地管理的重要问题。2022年8月至2023年6月,通过在江苏省盐城市东台条子泥湿地进行野外原位实验,采用双因素交互设计,研究不同物理防控措施(对照、刈割、刈割加覆盖白色地膜、刈割加覆盖黑色地膜)及不同防控时间(当年生长季末期、次年生长季初期、次年生长季旺期)对互花米草生长繁殖、本土植物盐地碱蓬(Suaeda salsa)恢复、大型底栖动物及土壤理化性质的影响。研究结果表明,物理防控措施对互花米草的生长指标(除地下生物量外)均有显著影响,随着覆盖时间增加,刈割加覆盖黑膜处理下防控效果更加显著,且本土植物盐地碱蓬的密度在刈割加覆膜处理下显著增加;刈割加覆膜处理下大型底栖动物的密度和生物量均无显著变化,当年生长季末期时大型底栖动物的密度和生物量均显著高于其他时期;刈割加覆膜处理后土壤含水率显著上升,并且相较于刈割处理,土壤含水率回升更快。刈割加覆盖黑膜处理对互花米草的防控效果较显著,对大型底栖动物密度等指标影响较小,同时刈割加覆膜后有利于本土植物盐地碱蓬的恢复。本研究为互花米草防控及本土植被恢复提供重要的理论依据。

  • 湿地生物多样性
    刘爽, 谢秉楼, 邵学新, 吴明, 蔺星娜
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    桤木(Alnus cremastogyne)是亚热带山地沼泽的重要优势树种,具有显著的生态和经济价值,其生长速度快,碳汇能力强,准确评估桤木的生物量对于理解和预测区域气候变化下山地沼泽生态系统的碳汇能力至关重要。以浙江省典型山地沼泽为研究区,通过野外调查和室内实验,测定了桤木标准木各组分的生物量;利用多元非线性最小二乘法,针对单株桤木及其各组分的生物量,分别构建了相对生长模型和相容性生物量模型,并评估了各模型的精度。研究结果表明,针对桤木单一组分的生物量,相对生长模型的评估精度更高;针对单株桤木总生物量,相容性生物量模型的评估精度更高;在相对生长模型中,树叶的生物量模型以一元幂函数模型\begin{document}$ {W}{=}{{aD}}^{{b}} $\end{document}(W为生物量,ab为参数,D为胸径)的精度最高,树根、树枝、树干和树冠的生物量模型以二元幂函数模型\begin{document}$ {W}{=}{a}{{D}}^{{b}}{{H}}^{{c}} $\end{document}(H为树高,c为参数)的精度最高,而木材、树皮的生物量模型则以二元幂函数模型\begin{document}$ {W=}{{a}{(}{{D}}^{{2}}{H}{)}}^{{b}} $\end{document}的精度最高。一元幂函数相容性生物量模型\begin{document}$ {W=}{{a}{D}}^{{b}} $\end{document}对单株桤木总生物量的模拟精度最高。本研究通过构建和比较相对生长模型与相容性生物量模型,确定了桤木生物量的最佳评估方法,为准确评估桤木生物量提供了理论依据。

  • 湿地生物多样性
    杨梓龙, 邓正苗, 谢永宏, 邹业爱, 李旭, 侯志勇
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    克隆植物在受干扰后进行补偿生长是自然界普遍现象,芽库是克隆植物种群更新的重要来源之一。以洞庭湖湿地优势植物短尖薹草(Carex brevicuspis)为研究对象,设置重度刈割、轻度刈割2个实验组与1个对照组,于2022年11月至2023年3月,通过收集分析生长状况、更新潜力、繁殖模式等数据,研究了不同刈割强度下短尖薹草种群以及其芽库的响应。研究结果表明,刈割导致短尖薹草种群生长状况下降,与对照组相比,在植株密度、株高、地上生物量、地下生物量4项指标中,重度刈割组均显著减少,轻度刈割组的株高和地上生物量显著减少;刈割损害了短尖薹草种群更新潜力,刈割处理后短尖薹草基芽密度均显著降低,重度刈割后顶芽密度也显著降低;轻度刈割对短尖薹草繁殖模式没有影响,重度刈割改变了短尖薹草繁殖模式使之从游击型生长转变为密集型生长。整体来看,短尖薹草种群对刈割胁迫具有一定的抵抗性,但刈割强度过高会对短尖薹草种群更新能力产生不利影响。本研究可为洞庭湖湿地生境变化背景下的植物物种保育、鸟类栖息地管理及生态修复策略制定提供科学依据。

  • 湿地生物多样性
    王梦雨, 李旭, 孙杰, 曹宏杰, 徐明怡, 付晓玲, 刘赢男
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    为了揭示湿地植被对氮沉降的响应机制,以三江平原湿地优势植物大叶章(Deyeuxia purpurea)为研究对象,通过控制实验研究了氮添加对其功能性状、无性繁殖和生物量分配的影响。试验设置CK[0 g/(m2·a)]、N1[2 g/(m2·a)]、N2[4 g/(m2·a)]、N3[6 g/(m2·a)]和N4[8 g/(m2·a)]5种氮添加水平,试验周期为2 a。研究结果表明氮添加时间和水平及二者交互作用对大叶章株高、基茎、分株数有极显著影响(p<0.01),氮添加增加了大叶章分枝数量,降低了叶长;氮添加第一年显著降低了株高和基茎(p<0.01),第二年则呈相反趋势。氮添加时间和水平对大叶章分蘖节萌动芽和休眠芽数有显著影响(p<0.01),其交互作用对定植个体数、拓展根茎条数和根茎萌动芽数有极显著影响(p<0.01)。氮添加增加了定植个体数、分蘖节萌动芽数和休眠芽数,降低了拓展根茎长度和根茎条数。随着氮添加量的增加,大叶章总生物量、地上生物量和地下生物量逐渐增加,且氮添加第二年显著高于氮添加第一年(p<0.01),根和叶生物量分配比例逐渐增加而茎的分配比例减少。氮添加增加了大叶章分枝数、分蘖节芽数、根茎萌动芽数和定植个体数,降低了叶长,减少了拓展根茎条数和长度,促进了生物量积累,氮添加后大叶章会通过“密集型”生长策略扩大种群数量。

  • 湿地生态资源利用
  • 湿地生态资源利用
    黄嘉良, 胡伟
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    在一些受污染的水生生态系统中,会出现植物疯长蔓延等问题,随着植物季节枯荣和消亡,会产生一定量的影响水体健康的水生植物残体等固体废弃物,如不对这些固体废弃物及时进行处理,会对水生生态系统生境造成进一步的污染。随着“无废城市”建设的推进,需要寻求水生植物残体资源化利用的途径。为解决路径选择难题,本文构建了基于层次分析法(AHP)的水生植物残体资源化技术评价体系。该评价体系包括技术、经济、环境、社会和政策5个一级指标以及17个二级指标,通过建立系统化的评价模型,以苏州市蓝藻、水葫芦(Pontederia crassipes)等典型水生植物残体为研究对象进行实证分析。研究结果表明,技术指标(权重51%)和碳排放量(环境指标子项,权重17.94%)是影响技术路线选择的关键要素。通过综合评价发现,好氧堆肥(7.215分)在适应高纤维物料特性、市场需求稳定性及设施适配性方面表现最优,其次为厌氧消化(6.416分)和协同焚烧(5.549分)。建议构建“好氧堆肥为主、厌氧消化为辅、协同焚烧托底”的复合处理体系,并结合当地政策支持与产业布局优化。本文可为水生植物残体资源化路径选择提供科学决策依据。

  • 湿地生态资源利用
    柳絮飞, 曹海琳, 吕忠海, 芦昱, 徐蕊, 朱晓东
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    为了探究现行湿地“占补平衡”政策以及该政策对区域范围内湿地生态功能的生态盈亏作用,通过生态产品价值核算方法,对2022年盐城市不同类型湿地单位面积内湿地生态产品价值量进行核算评估。研究结果表明,盐城市近海与海岸湿地、沼泽湿地、河流湿地、湖泊湿地、人工湿地5种湿地类型的总面积为5 678.36 km2;2022年盐城市湿地生态产品价值量为1 400.94亿元,其中物质供给类生态产品价值为266.32亿元,调节服务类生态产品价值为1 075.76亿元,文化服务类生态产品价值为58.86亿元;盐城市单位面积内湿地生态产品价值量平均值为22.30元/(m2·a),不同类型湿地生态产品价值量从大到小依次为近海与海岸湿地[32.65 元/(m2·a)]、湖泊湿地[24.57 元/(m2·a)]、河流湿地[19.97 元/(m2·a)]、人工湿地[19.22 元/(m2·a)]、沼泽湿地[15.08 元/(m2·a)],并以洪水调蓄生态产品价值量最高[14.13 元/(m2·a)],固碳生态产品价值量最低[0.01 元/(m2·a)],其中近海与海岸湿地具有独特的海岸带防护价值。不同湿地类型具有不同的生态产品价值量和功能,建议在不同湿地类型之间开展“占补平衡”工作时,可将近海与海岸湿地、湖泊湿地、河流湿地、人工湿地、沼泽湿地的面积比,设定为1.00∶1.33∶1.63∶1.70∶2.17,进行占补面积的简易等效换算,从而实现区域生态产品价值的零净损失。

  • 综述
  • 综述
    李莉, 谭尧夫, 赵志伟, 盛鑫, 曹知平, 丁燕燕
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    在“双碳”背景下,废水处理过程中的能耗逐渐被重视,且废水中蕴含的化学能具有巨大的开发潜力,人工湿地−微生物燃料电池(CW-MFC)技术具有降污、产电双重功能,是一项具有发展前景的水处理技术。利用金属矿物基质在电化学性能上的优势,改良CW-MFC产电降污性能是目前的研究重点。在介绍CW-MFC运行原理、优缺点及主要影响因素的基础上,分析了金属矿物对CW和MFC的强化作用;重点剖析了基于金属矿物基质改良的CW-MFC在强化污染物吸附和通过金属氧化还原循环强化污染物降解的机制,解析了金属矿物在减少内阻增强导电性、富集电活性细菌、建立种间电子传递的电化学性能提升的微观机制。通过揭示湿地环境下金属矿物对有机碳固持的现象,提出了基于金属矿物基质的CW-MFC固持有机碳的理论路径,并围绕CW-MFC降低成本、提升产电降污固碳效能,提出了金属矿物改良CW-MFC的探索方向,为CW-MFC的推广应用提供了参考。

  • 综述
    靳瑜, 郭嘉, 赵微, 吴婷, 王荣, 林广旋, 崔圆, 罗芳丽, 朱耀军
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    红树林湿地作为海洋与陆地之间的天然屏障,对大气中CO2、海洋环境中有机碳的捕获及碳固持具有重要作用。红树林湿地中的碳最终以植被生物量、植物凋落物和土壤有机碳的形式固存于生态系统内,有机碳的输出主要以气体形态(CO2和CH4)、底栖动物取食以及水体输出的方式损耗。本文通过归纳总结2018—2023年相关文献的研究结果,对红树林湿地碳储存(碳储量、碳密度和碳固存速率)及其影响因素(植物、土壤理化性质等)、红树林湿地碳循环主要有机碳过程(碳输入和碳输出)的研究进展进行了综述,提出了有效恢复并提升红树林碳汇能力、平衡保护与修复的关系是目前红树林湿地修复过程中亟待解决的问题。建议未来加强红树林湿地碳过程的影响因素、碳库转化机制、植被修复效益、碳汇的恢复过程、激发效应及消费者(底栖动物)在碳过程中的作用等方面的研究,从而为红树林湿地的保护与修复、缓解温室效应以及达成“双碳”目标提供科学参考。

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    陈克林, 吕宪国, 吕咏
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