湿地沉积物记录的黄河北流对天津地貌的影响

天津市地处华北平原沉积区,沉积物来源广泛,其中黄河沉积物成为全新世以来形成天津陆地的重要组成部分.特别是约5 000年前最后一次大规模海退之后,黄河北流对天津地表地貌的变化起到了决定性作用.为了探究黄河沉积物特别是历史上的黄河北流对天津地貌的影响,在天津七里海和北大港2个湿地提取了沉积物样品,分析了黄河沉积物标志层的沉积物性质,系统讨论了历史上对天津地貌和海岸线影响显著的3次黄河北流事件及其在典型湿地的沉积记录.研究表明:公元前2 000年到公元前450年,禹河曾在天津入海,影响范围是天津西郊以东、七里海以南的广大区域;公元前750年到公元11年,《汉志》河下游河道多次摆动,支流众多并影响到天津南部,北大港在此期间沉积了在时空上不连续的黄河沉积物,显示了河道摆动的结果;公元1048年到公元1128年,北宋时期黄河北流在天津泥沽入海,直至把入海口推至塘沽,推动天津海岸线东移,显著改变了天津的海岸线型,这一事件对天津滨海新区的形成产生重要影响,是滨海新区形成的地貌基础.     

东部河口三角洲生态价值

本文介绍河口湿地的概念、组成和作用后,分别论述了我国五大河口湿地：辽河河口湿地、黄河河口湿地、长江河口湿地、闽江河口湿地和珠江河口湿地的组成、保护区、动植物种类、生态价值,并为河口湿地保护管理及合理利用提供科学的决策依据。     

二苯并噻吩生物降解菌培养和反应条件的优化

考察了培养温度、时间、pH值对根癌土壤杆菌UP-3生长的影响,选择了最合适的培养条件.通过考察底物浓度、反应温度和反应时间对菌株UP-3降解二苯并噻吩(DBT)性能的影响,优化了生物降解的反应条件.结果表明:UP-3最佳培养条件为培养温度31℃,培养时间30 h,培养基pH值7.3;UP-3催化降解DBT反应的适宜条件为DBT质量浓度500 mg/L,反应温度31℃,反应时间35 h;适宜条件下UP-3生长细胞对DBT的降解率达到85%,说明其具有较好的应用潜力.     

基于排序分析法的北大港古泻湖湿地植被成带现象研究

北大港古泻湖湿地植被群落成带现象明显,利用DCA对群落成带规律进行研究,同时采用CCA确定影响该现象的主要环境因子.结果发现,植被"岸带成带"现象在空间上反映了植被的演替情况,植被类型按水生植被-湿生植被-中生植被-旱生植被进行变化,植被由聚盐植被变化到拒盐植被.通过DCA排序,北大港湿地植被呈现明显的6条分带,分别是芦苇-扁秆藨草群落、芦苇-碱菀群落、芦苇-盐地碱蓬群落、芦苇-碱蓬群落、芦苇-柽柳群落、猪毛蒿-黄花蒿群落.其中芦苇伴生在大部分的植物群落周围,具有非常宽的生态位,起到了良好的水土保持作用.外部因素是驱动群落成带分布的主要原因,通过CCA排序,土壤的含水量、含盐量、有机质含量都是影响植被分布的重要因素,而生境因子中,坡度对群落分布有较大影响.北大港湿地植被组成较为单一,以盐生草本植被为主,为了增强水土保持效果形成草-灌-乔稳定的群落结构,应该采取合理措施,加速演替的进行.     

Cd胁迫对湿地沉积物反硝化与氨化相对重要性的影响

【目的】探讨全球变暖及人为活动加速背景下,重金属对滨海湿地氮素转化的影响,揭示湿地沉积物中镉(Cd)含量及其形态变化对沉积物反硝化(Den)和硝态氮氨化(DNRA)强度及二者相对重要性(Q_DNRA/Den)的影响。【方法】采集崇明东滩湿地3种覆被(芦苇、互花米草和光滩)类型下的沉积物,外源添加不同剂量的Cd,借助¹⁵N同位素示踪技术观测沉积物Den和DNRA强度的变化,分析不同含量及形态Cd的影响。【结果】添加低剂量Cd(0.05～0.30 mg/kg)条件下,3种覆被类型沉积物的Q_DNRA/Den均明显升高(6.9%～53.4%),硝态氮的还原趋向DNRA途径。相比较而言,互花米草植被下沉积物的Q_DNRA/Den高出芦苇3.1～5.4倍。这表明,互花米草植被可能加速沉积物中硝态氮通过DNRA途径还原。此外,芦苇植被下沉积物Den、DNRA强度主要受可交换态和可还原态Cd的影响,但互花米草植被下主要为可氧化态Cd。【结论】滨海湿地沉积物中低剂量Cd刺激硝态氮的还原趋向DNRA途径,影响沉积物Den、DNRA强度的Cd形态因覆被类型不同而存在明显差异。     

辽河口湿地生态修复过程中土壤微生物群落结构特征

通过比较辽河口湿地天然芦苇沼泽地、人工栽植芦苇斑块及无芦苇生长光滩地3种不同生境土壤理化性质及微生物群落结构变化,探讨了退化芦苇湿地修复过程中的土壤微生物群落响应特征.结果表明,与光滩区相比,植物修复后芦苇湿地的土壤理化性质有所改善,微生物数量随之增加,且表现出细菌占绝对优势,同时微生物多样性显著提高;但与天然芦苇沼泽地相比,土壤养分(有机质、总氮、总磷)仍不足,湿地微生物的数量稍低.微生物群落结构DGGE解析表明,3种生境土壤中多为不可培养细菌.     

滨海围垦湿地芦苇凋落物分解对模拟增温的响应

采用开顶式生长室(Open-top chambers,OTC)模拟增温,结合网袋法,研究了空气增温(1.984±0.7)℃对崇明东滩滨海围垦湿地代表植物——芦苇(Phragmites australis)不同凋落物组分(茎和叶)分解速率的影响,并分析增温和非增温条件下凋落物分解速率与1.2 m高度的空气温度、0～5 cm土壤温度及0～5 cm土壤湿度3种主要环境因子的相关性及其变化.结果表明:①增温与不增温处理下,OTC组和对照(CG)组芦苇茎的年分解率分别为49.20%和45.11%,而叶的年分解率分别为63.52%和58.53%,增温对叶的分解促进作用更加显著;②增温增大了湿地芦苇凋落物分解常数K值,OTC组和CG组茎的平均K值分别为0.028和0.027,叶的平均K值分别为0.093和0.080,叶的增幅显著大于茎的增幅;③3种主要环境因子与滨海围垦湿地芦苇凋落物的分解速率相关性由大到小依次是1.2 m空气温度>0～5 cm土层温度>0～5 cm土层湿度,且增温使分解速率与3种环境因子相关性程度均增大,其中,叶分解速率与土壤温度的相关性变化最显著,增大6.43%.综上所述,气温是影响滨海围垦湿地芦苇凋落物分解的关键环境因子,增温不仅会增大滨海围垦湿地芦苇凋落物的分解速率,同时也会改变芦苇凋落物分解速率与主要环境因子的相关性.     

一株菲降解菌的分类鉴定及其降解特性

从新疆油田石油污染土壤中分离到一株菲降解菌FM-2,经初步鉴定为伯克霍尔德氏菌(Burkholderia sp.).采用液体培养的方法,研究了菲的初始浓度、培养天数、温度、pH、盐度对FM-2菌株降解菲效果的影响.结果表明菌株在菲浓度为300-600 mg/L范围内培养3 d降解率均高于85%;条件实验表明,温度15-35℃、pH 5-9、盐度0-1%条件下,接种2 d后菲(300 mg/L)降解率在80%以上;经HPLC-MS分析表明,菌株FM-2降解菲的途径为水杨酸途径;初步研究发现该菌株中含有的双加氧酶大亚基保守区氨基酸序列与已报道的伯克霍尔德氏菌K24的萘1,2-双加氧酶基因保守区氨基酸序列相似性为99%.     

增温和增氮对天津滨海湿地芦苇凋落物分解微生物群落组成和多样性的影响

为了探究全球变暖和氮输入增加对滨海湿地植物凋落物分解微生物群落的影响,在天津滨海湿地采集原状土壤和芦苇叶片凋落物,通过模拟增温和增氮实验,分析不同温度和氮输入水平条件下芦苇凋落物可培养细菌和真菌数量、群落组成和多样性的差异,并分析细菌和真菌群落组成与土壤理化因子间的相关关系.结果表明:增温处理能够使细菌数量下降,对真菌...     

崇明东滩湿地不同植物群落下沉积物中CO2和N2O的释放动态研究

湿地生态系统温室气体排放与植物群落之间的关系是近年来全球气候变化研究的热点。为揭示滨海湿地不同植物群落下沉积物中温室气体的释放规律,以崇明东滩为原型区域,采集光滩(无明显植物覆被)、互花米草、互花米草-芦苇共生及芦苇等4个采样带沉积物样品,观测CO₂和N₂O的释放特征。结果表明:互花米草、互花米草-芦苇、芦苇群落的沉积物中CO₂累积释放量(1 066～1 105 mg/kg)显著高于光滩((846±22)mg/kg),但3种植物群落之间并无显著差异(P<0.05)。结合CO₂累积释放量与沉积物中全氮含量(ω(TN))之间的显著正相关关系(P<0.05),可以认为,湿地沉积物全氮含量对CO₂释放的影响可能比植物群落大。相比较而言,芦苇群落下沉积物中N₂O累积释放量为(0.41±0.01)mg/kg,明显高于互花米草-芦苇群落的(0.32±0.01)mg/kg、互花米草群落的(0.23±0.01)mg/kg和光滩的(0.21±0.00)mg/kg。这表明,芦苇群落有利于沉积物中N₂O的产生或释放。未来对滨海湿地N₂O排放进行调控与评估过程中,芦苇及其生境的作用应当给予重点关注。     

中国东部水稻土壤丁酸互营降解微生物的地理分布格局

沿纬度梯度收集中国东部34个水稻土壤样品, 在实验室条件下, 以丁酸钠为底物, 进行二次厌氧富集实验。运用微生物高通量测序技术, 分析样地水稻土壤中丁酸互营降解过程的微生物群落特征、功能活性及互营单胞菌相对丰度地理分布格局。结果表明, 丁酸降解产甲烷的延滞期(3~14天)随着样地纬度的升高而加长, 但最大产甲烷速率没有显著的差异。环境因子相关分析结果表明, 丁酸降解细菌的关键类群为互营单胞菌(Syntrophomonas), 互营单胞菌的相对丰度主要受年平均温度(MAT)的影响。互营单胞菌相对丰度较大的样地, 丁酸完全降解所需时间较短。丁酸互营降解微生物的群落结构表现出显著的距离衰减关系(p<0.05), 表明微生物群落的构建同时受到空间距离和环境因子的驱动。     

湟水河西宁段水体和沉积物中氮素转化关键过程与影响因素分析

于丰水期(2018年7月)和枯水期(2019年4月)分别在湟水河西宁段典型断面采集水体和沉积物样品共58个,枯水期同时采集污水处理厂出水样6个。利用实时荧光定量PCR方法,对12种氮转化功能基因进行定量分析。结果表明,湟水河平均总氮浓度为3.06±1.23 (1.308～6.51) mg/L。水体和沉积物中相对丰度较高的氮转化功能基因是narG,nirS和nosZ。氮转化功能基因的丰度和组成在沉积物中存在明显的季节差异,在水体中无明显季节差异。关键氮素转化过程是反硝化,对水体和沉积物氮素的去除贡献率分别为88%和98%。水体氮素转化主要受pH值、总氮及NO₃^--N调控,其中,氨氧化与NO₃^--N浓度负相关,反硝化与pH负相关。沉积物氮素转化与水体氮素浓度、沉积物pH值、总氮、总磷和有机碳等相关,其中,氨氧化与水体氮素浓度负相关,而反硝化主要受沉积物性质影响。进一步的分析结果表明,污水处理厂排放会显著降低水体中AOA-amoA, CMX-amo A, nir S, nxr B, napA, nar G...     

芹菜根对模拟复合污染湿地中芘的降解作用

以吴淞口复合污染湿地土壤为研究背景, 在含有芘、柴油、Pb 的模拟复合污染湿地土壤环境中, 选取对芘具有高效降解作用的芹菜根, 研究芹菜根对复合污染湿地土壤进行生态修复的作用效果及特征. 检测分析了单一与复合污染土壤中多酚氧化酶(polyphenol oxidase, PPO)、过氧化氢酶(catalase, CAT)、脲酶(urease, URE)及不同实验组中芘的降解效果随时间的变化规律. 研究表明, 在芘、Pb、柴油复合污染胁迫下, 芹菜根可以通过根系分泌酶等一些化学物质或者通过刺激其根际微生物细胞分泌各种酶类物质, 来提高其根际微生物的活性, 促进芹菜根与其根际微生物的协同作用, 增强对复合污染土壤中芘的降解效果.     

九龙江口红树林湿地沉积物中有机碳和氮的分布特征及来源辨析

【目的】探讨九龙江口红树林湿地沉积物中总有机碳(TOC)和总氮(TN)的影响因素及来源,加深对红树林湿地中碳和氮的生物地球化学过程的认识。【方法】测定九龙江口红树林湿地表层沉积物粒度、TOC和TN含量,并对其分布特征进行分析。利用TOC/TN比值分析有机质来源及不同来源的贡献率。【结果】九龙江口红树林湿地沉积物中TOC和TN的含量分别为1.24%~3.81%和1.19~2.05mg/g,TOC/TN比值为11.6~26.3,TOC、TN含量和TOC/TN的平面分布均呈现出由陆向海方向逐渐降低的趋势。沉积物中TOC和TN含量没有表现出明显的粒度效应。【结论】控制沉积物中TOC和TN含量分布的主要因素并不是粒度效应,而可能是其来源。沉积物中TOC和TN的主要来源可能是红树林植物碎屑、养殖废水输入的有机碳和氮污染,以及海洋浮游植物碎屑。     

黄河故道尾闾湿地大型底栖动物群落对生态补水的响应研究

选取黄河故道尾闾湿地为研究区域,为了探寻以沉积物盐度表征生态补水工程对湿地生态环境的影响,同时以大型底栖动物群落组成、丰度、生物量表征生态补水工程对大型底栖动物群落的影响,分别于2014-2016年生态补水前（4-5月）、后（9-10月）采集生态补水恢复湿地及潮间带湿地沉积物和大型底栖动物样品。研究发现,在生态补水前,研究区域I-IV（陆-海方向）的沉积物盐度呈现先升高后降低的现象,而生态补水工程的实施显著降低了区域III的高盐度带特征;生态补水后沉积物盐度则呈现由陆向海逐渐升高的趋势。生态补水恢复区的大型底栖动物群落多以昆虫纲和甲壳纲为主,群落结构相比潮间带湿地的大型底栖动物较为单一。生态补水前,沉积物盐度与大型底栖动物丰度呈现“U”型关系,而与大型底栖动物生物量则呈现出倒“U”型关系;生态补水后,大型底栖动物丰度呈现出随沉积物盐度的升高而逐渐降低的态势,与此相反,大型底栖动物生物量则呈现出随沉积物盐度而逐渐增高的趋势。尾闾型湿地大型底栖动物群落动态演变规律研究对于滨海河口湿地生态补水工程的实施具有重要价值和科学意义。      

长江口泥沙与沉积物对磷酸盐的吸附和解吸研究

在长江口河段布点采样、实验室分析的基础上，从动力学、磷的等温吸附、pH值、盐度和泥沙含量对磷酸盐的吸附和解吸的影响诸方面，对长江口泥沙和沉积物对磷酸盐的吸附和解吸进行分析研究，确定了相应的关系式及变化规律，并计算得到磷酸盐的吸附-解吸平衡时间、泥沙的饱和吸附量、解吸量及细颗粒泥沙对磷的表观等量吸附热。实验分析结果有助于长江口及临近海域富营养问题的研究，对长江口水质管理、污染控制具有指导意义。     

渭河流域大型底栖动物多度及其影响因子研究

大型底栖动物多度对于河流生态环境评估具有重要意义,为研究渭河流域大型底栖动物多度及其影响因子以渭河干流陕西段的眉县、咸阳、草滩、临潼、华县等研究点为例,进行了生物采集、野外现场实验和室内实验等.通过对河流水质的分析,结合各研究点大型底栖动物的种类及多度,分析渭河流域环境因子对大型底栖动物多度的影响.结果表明:底栖动物在各研究点不仅个体数目不同,而且在各研究点总个体数中的比例和频度也有差异,造成这些差异的主要原因是各研究点环境因子的异质性.其中,影响底栖生物群落分布的环境因子主要有总氮、总碱度、化学需氧量、六价铬、总溶解固体、流量、水温、渗透系数等.     

处理温度对纳米SnO2的合成及光催化降解亚甲基蓝的影响

采用四氯化锡与氢氧化钠在92℃下直接沉淀法制备了纳米级Sn02,经不同温度处理得到性质不同的Sn0:样品研究了处理温度对Sn02性质和紫外光(254 nm)照射下降解亚甲基蓝(MB)效率的影响结果显示:200℃处理样品的降解率最高,超过该温度后,随着处理温度的升高,Sn0:的粒径逐渐增大,比表面依次减小,表面吸附的经基或水的数量减少,则样品的降解率逐渐减刁丫Sn02降解MB的反应为拟一级反应,满足Langmuir-Hinshelwood模型,且在UV/Sn0:降解体系中,经自由基OH·为主要的活性体,它与MB反应导致其最终分解为COZ , H20和无机酸根离子等无害物质.     

基于污染压力-退化表征的珠江河口湿地土壤退化评价

湿地土壤质量的综合评价对湿地土壤生态系统的优化管理与恢复措施的实施具有重要意义. 本文基于珠江 河口湿地污染现状和PSR(压力-状态-响应)体系,从社会和污染因素选取9个压力指标,从生物和非生物方面选取11个 状态指标,从教育、管理和科研方面选取了3个响应指标,构建了珠江河口湿地土壤退化指标评价体系. 运用数据归一化 方法计算每个采样点的退化指数(ID)和综合健康指数(ICH),然后,运用 YAAHPV3层次分析软件对研究区3个典型样 点进行退化分析,结果表明:珠江三角洲湿地的大部分地区的ICH为6.73~37.52,显示土壤普遍呈现亚健康状况;番禺 区以污染为主的退化驱动比南沙区以围垦为主的退化驱动强度更大,3个典型湿地样点土壤的退化程度由大到小依次 为11涌洪奇沥湿地(0.4818)、番禺外贸码头湿地(0.3426)、15涌沟渠湿地(0.1756). 层次分析法评价结果表明,珠江 河口湿地土壤质量状况不容乐观,珠江河口湿地保护和管理工作的重点,应当以治理土壤污染和减小滩涂围垦幅度进行 开展      

闽江河口区湿地环境承载力分析

以闽江河口区为研究案例,根据环境科学中有关环境容量和环境承载力的相关理论,结合湿地可持续发展的要求,以自然环境因素和人文环境因素两个方面来建立湿地区域环境承载力指标体系,对闽江河口区湿地环境承载力进行分析评价,为决策者开发和利用闽江河口区湿地提供决策依据。