滨海盐沼植物种子扩散过程对潮流阻断的响应机制

滨海盐沼湿地中,种子扩散模式主要由潮汐作用决定,在潮汐沿高程梯度的运动中形成了种子流。滨海围垦活动可以直接影响到盐沼湿地的潮汐作用,进而造成盐沼湿地中种子扩散模式的变化。本研究对不同高程盐沼湿地的种子流通量进行调查,阐明了潮流干扰下盐沼湿地中植物种子扩散模式的响应机制。本研究发现在潮流驱动下,低位盐沼和中位盐沼的种子将会向海陆两端迁移,低位盐沼上部是重要的种子源区,中位盐沼下部成为了种子汇区。而高位盐沼的围垦活动将会改变盐地碱蓬种子扩散模式。中位盐沼下部的种子扩散模式受到的影响最为严重。围垦活动占据或破坏高位盐沼之后,中位盐沼下部将由种子的汇区变为源区,大量的种子净流出将给该区域盐地碱蓬定植造成潜在威胁。      

黄河三角洲农田土壤-作物系统重金属污染风险评估

重金属严重影响着农业用地土壤环境质量以及农产品安全,已引起国内外广泛关注. 本研究以我国重要的粮 食产区黄河三角洲典型农田为对象,评估了农田土壤-作物系统中重金属的污染风险. 研究结果表明,黄河三角洲农田 土壤中重金属 Cr、Cu和 Pb的质量分数具有显著性差异(P<0.05), Cr的质量分数(47.20mg·kg-1)最高, Cu(26.00 mg·kg-1)次之,而 Pb(13.90mg·kg-1)最低,各重金属分布存在中等的空间异质性. 根据单因子污染指数和内梅罗综合 污染指数,黄河三角洲农田土壤总体上处于清洁水平,重金属污染风险较低,但不同作物区具有显著性差异(P<0.05). 小麦田和水稻田土壤 Cr、Cu的质量分数显著高于藕池和玉米田,小麦田和水稻田土壤 Pb的质量分数与藕池差异不显 著,但显著高于玉米田.3种重金属元素在各主要农作物的地上部分均呈现一定程度的富集,且 Cu的富集程度最高,Pb 的富集程度最低;不同作物对重金属元素的富集程度不同,对 Cr的富集程度由高到低呈现为玉米、藕叶、水稻、小麦,对 Cu的富集程度由高到低呈现为玉米、水稻、藕叶、小麦,而对 Pb的富集程度由高到低呈现为水稻、玉米、小麦、藕叶.      

互花米草根际细菌相对丰度及其与环境因子的关系

对黄河三角洲受堤坝影响区域和不受堤坝影响区域互花米草(SpartinsalternifloraLoisel)的根际细菌及环境因子进行了为期2年的监测. 受堤坝影响区域根际细菌相对丰度值显著低于不受堤坝影响区域根际细菌相对丰度值, 同一区域不同季节互花米草根际细菌相对丰度值也存在显著差异. 并且在受堤坝影响区域中,根际细菌相对丰度值最大值发生向海方向的位移,根际细菌相对丰度值与由海向陆的距离呈显著正相关(P<0.05),随着由海向陆的位移,根际细菌相对丰度值呈显著增加的趋势. 同时,随土壤深度增加,根际细菌相对丰度值逐渐降低. 根际细菌相对丰度值与总氮和有机质质量分数呈显著正相关(P<0.5),与盐质量浓度呈显著负相关(P<0.5),根际细菌相对丰度值随着盐质量浓度的降低呈显著增加的趋势,而根际细菌相对丰度值与总磷质量分数无显著相关性. 研究对黄河三角洲典型植被特别是入侵物种生态演替具有重要科学意义和应用价值,并为我国滨海地区互花米草的治理提供针对性措施和决策依据.      

滨海湿地生态系统工程师对潮间带土壤环境的影响机制

在气候变化背景下,人类活动加剧了黄河三角洲盐沼湿地的退化进程,了解生态系统关键生物组成结构,尤其是生态系统工程师对环境塑造能力,对于开展基于生态系统关键生物过程的生态修复具有重要作用. 本文通过在黄河三角洲盐沼湿地进行野外现场观测和控制实验,研究了由天津厚蟹和日本大眼蟹主导的蟹类生态系统工程师的洞穴挖掘行为对潮滩地形地貌的影响,进而揭示地形地貌变化下的土壤理化指标差异性特征. 研究结果表明:蟹类挖掘洞穴的本能过程,是导致潮滩地形凹凸不平、地貌空间异质性的重要因素;经过蟹类挖掘松动后的穴居区域,土壤硬度和盐度显著降低,水土质量比增加. 蟹类的挖掘能够形成正反馈效应,改变了地形地貌,改善了土壤理化指标,有利于吸引更多的蟹类打洞、定居,进而促进洞穴挖掘面积的扩张. 本研究也表明人为模拟生态系统工程师过程,改变潮滩地形地貌特征, 构建凹凸不平的微地形地貌单元,能够起到改善土壤质地的作用,因此对开展基于生态系统过程的生态修复具有重要指示意义.      

黄河三角洲典型潮沟系统水文连通特征及其生态效应

滨海盐沼湿地处于海陆交替的过渡区域,初级生产力高,是很多重要物种的栖息地,对于维持滨海湿地的功能及全球生态平衡方面起着重要的作用。在气候变化及人类活动的作用下,滨海盐沼湿地从结构完整性到生态功能的发挥都受到深刻影响。潮沟系统水文连通是滨海湿地的关键生态过程,同时也是维护和修复滨海湿地的重要途径。本文通过对黄河三角洲滨海盐沼湿地中一条典型、完整且具有主、次支流的潮沟系统进行野外调查及原位观测,分析其水文连通特征及不同水文连通梯度下的土壤及生物空间分布规律。结果表明水文连通强度受潮沟形态及地形地貌特征影响,其中淹水频次、累计淹水时长与潮沟形态及地形地貌特征具有显著的相关关系;土壤水盐特征受水文连通强度影响显著,含水率在大潮期大于小潮期,高频淹水区大于低频淹水区,而土壤盐度受淹水频率影响较大,较为频繁的淹水有助于缓解土壤盐度胁迫;盐地碱蓬生物量随水文连通梯度的分布规律与种子流通量、土壤种子库密度基本一致,均为高频淹水区大于低频淹水区,表明盐地碱蓬的分布主要取决于植物生命周期的各个过程对水文连通特征的适应性。      

湿地水文连通的生态效应研究进展及发展趋势?

湿地是地球上生物多样性最丰富、生产力最高、最具价值的生态系统之一,为人类社会经济的发展提供了重要保障.在高强度人类活动和气候变化双重作用下,湿地破碎化严重,面积减小,湿地的水文连通受阻,导致了一系列生态环境问题.本文基于广泛的文献调研,从水文连通的概念、水文连通对湿地生境的影响、水文连通对生物的影响以及受损水文连通的修复4个方面回顾了当前湿地水文连通的生态效应研究进展以及存在的不足.结合多年在湿地领域的研究背景,重点针对上下游重大人类活动和气候变化对大江大河三角洲湿地水文连通的胁迫,提出了未来的主要研究趋势,将为解决三角洲湿地面临的基础科学问题提供支持,推动我国湿地科学基础理论的发展.     

辽河口盐沼湿地拦门沙植物群落演替特征及其驱动力分析

盐沼湿地是处于海陆交界并具有重要生态服务功能且脆弱、敏感的生态系统. 近年来,由于气候变化和人类 活动,辽河口盐沼湿地植物群落演替进程加快. 本文基于1998—2017年的 Landsat遥感影像数据,通过 ENVI软件图像 预处理和 ArcGIS分析工具,获取了辽河口拦门沙上20年间植物群落的时空分布特征. 结果表明:时间序列上,盐地碱蓬 群落斑块面积表现为先增大、后减小、最后趋于稳定,而芦苇群落斑块面积逐渐增大、最后趋于稳定;空间格局上,盐地碱 蓬群落随时间变化逐渐南移,而芦苇群落随时间变化逐渐向南扩张;研究区内植物群落的演替速度逐渐增加,水文条件 和地表高程的改变可能是其演替加快的主要驱动力.