土壤养分梯度下黄河三角洲湿地植物的生态位

利用Levins生态位宽度公式和Pianka生态位重叠公式,在土壤有机质、土壤总磷、土壤总氮3个养分梯度上分别对黄河三角洲湿地19个植物种的生态位宽度值和生态位重叠值进行了分析.结果表明:各植物种在3个养分梯度上的生态位宽度值差异不大,优势种柽柳(Tamarix chinensis)、盐地碱蓬(Suaeda salsa)、芦苇(Phragmites australis)的生态位宽度值均较大;植物种之间的生态位重叠一般均较小,说明植物种在土壤养分梯度上产生了生态位分化.     

准噶尔盆地南缘荒漠绿洲区主要物种的生态位分析

以新疆准噶尔盆地南缘石河子绿洲区为例,采用Levins生态位宽度指数和Cowell生态位相似性计测方法,对该区域所分布的7个主要植物种,分别从群落梯度和土壤水分维、土壤盐分维、土壤有机质维、土壤全氮维四种生态因子方面对其生态位分化进行定量分析。结果表明:在群落梯度上,自然植物种的生态位大小依次为柽柳角果藜猪毛菜花花柴地白蒿沙大戟小叶碱蓬。在单一资源轴上,生态位的土壤盐分维最大,说明该区域多为耐盐植物。综合资源维和群落维,柽柳的生态位最大,其次是角果藜、猪毛菜,为优势种,其余为非优势种。生态位较宽的柽柳与角果藜、柽柳与猪毛菜、角果藜与猪毛菜的生态位相似性比例在4种资源维上均较大(0.5),而生态位较小的物种与其它物种间的生态位相似性比例较小,说明柽柳、角果藜、猪毛菜3种优势植物的在利用土壤资源维上有相似性。单一生态因子上物种间的生态位相似性比例分析的结果表明,在土壤盐分梯度上物种间的生态位相似性比例较大,说明该区自然植物种在盐分资源梯度上生态分化较小,物种的耐盐性较强。     

黄河三角洲湿地植物群落分类的研究

将黄河三角洲芦苇湿地植物群落划分为4个群落类型,分别是柽柳-翅碱蓬-青蒿-补血草-碱蓬群落、柽柳-翅碱蓬-芦苇群落、芦苇-罗布麻-苣荬菜-翅碱蓬-柽柳群落和芦苇-香蒲-狐尾藻群落。随着生态环境的改变,各个群落之间相互转换,说明黄三角湿地生境脆弱,非常容易盐碱化,并提出对策。     

黄河河口湿地潮汐作用下土壤盐分异质响应研究

对黄河三角洲潮间带与潮上带土壤盐分的空间分布特征分析,结果表明:(1)受海水及较低植被盖度的影响,潮间带地区变异性较低,而潮上带地区具有较强的变异性.垂直方向上,各土层的含盐量极值比以及变化幅度均成明显下降趋势.(2)潮上带,地下水埋深越深表层土壤盐分含量越低,而近海岸以柽柳为优势种的潮间带地区,土壤表层盐分较高而其地下水埋深相对较深.(3)不同群落中土壤盐分剖面分属于表聚型、平均型和底聚型,垂直方向上,随着土壤深度的增加,土壤盐分变异系数逐渐变小.(4)柽柳群落、碱蓬群落与芦苇群落的土壤盐分类型均为氯、钠型;朝间带地区土壤氯、钠离子的含量随不同植被的变化规律为芦苇柽柳碱蓬,反映出碱蓬植物较高的耐碱与吸盐能力.     

黄河三角洲不同柽柳群落对土壤酶活性空间分布的影响

该文以黄河三角洲新生湿地的柽柳-碱蓬(Tamarix-Suaeda)群落和柽柳-禾草(Tamarix-Gramineae)群落为研究对象,分析这2种柽柳群落对土壤酶分布规律的影响及其与土壤理化性质的关系.研究结果表明：1)柽柳-禾草群落脲酶活性随与根茎的距离增加以及土层深度增加而逐渐减小,最大值为0.376;柽柳-碱蓬群落脲酶活性随与根茎的距离增加先减小后增加,随土层深度增加先增大后减小,最大值为0.271.柽柳-禾草群落脲酶活性有极其显著的冠下与冠缘聚集特征,最大富集率分别为1.68和1.47;柽柳-碱蓬群落冠下和冠缘均无聚集特征.2)柽柳-禾草和柽柳-碱蓬群落土壤过氧化氢酶活性随土层深度增加均呈先增大后减小的趋势,最大值分别为1.352和1.602;它们随与根茎的距离增加所呈现的规律不同,最大值分别为1.200和1.300.这2种柽柳群落过氧化氢酶活性均无明显聚集性.3)2种柽柳群落土壤酶活性与土壤含水率、有机碳及pH值有显著正相关性,与土壤电导率有显著负相关性.柽柳灌丛群落对酶有一定的聚集性,这有利于群落的正向演替.     

黄河三角洲湿地主要植物种群的生态位特征

运用TWINSPAN将黄河三角洲湿地67个样地划分为6个群落类型,并用Levins修正公式和Pianka公式分别计算了6个群落类型和总群落中各植物种的生态位宽度和生态位重叠。TWINSPAN划分而得的6个群落类型从A到F,水深逐渐下降而土壤盐分逐渐升高,同种湿地植物在不同的群落类型中生态位宽度不同,黄河三角洲湿地不同的植物种群之间的生态位重叠普遍较低,生态位分离较为明显。这取决于不同植物种群对不同水盐环境的适应能力。对水盐环境条件要求相似的物种之间的生态位重叠值相对较大,而对水盐环境条件要求差异较大的物种之间生态位重叠值接近或达到0。此外,根据生态位理论,并结合黄河三角洲湿地的具体情况,提出了在湿地植被保护和管理方面的一些具体措施。     

滨海湿地土壤表层盐分在不同群落的变异分析

依据柽柳、碱蓬、芦苇、棉田4种植物群落下的土壤样品资料,分析了滨海湿地不同植物群落下土壤表层盐离子的变异性,结果表明:(1)不同植被类型表土中全盐含量分布不同,柽柳群落土壤表层全盐含量相对最高,碱蓬次之,芦苇和棉田全盐含量较低。(2)Na+含量都明显高于其他阳离子的含量,均表现为钠离子镁离子钙离子钾离子。同样,阴离子均表现为氯离子硫酸根离子碳酸氢根离子碳酸根离子。(3)可溶性盐离子变异性分析表明,柽柳群落是以SO42-为强变异的群落;碱蓬群落以CO32-为强变异的群落;芦苇以Mg2+、Cl-、为强变异的群落,棉田地无强变异盐离子。而全盐含量仅芦苇属于强变异,这与芦苇的地表高覆盖,而局部裸露地形成"盐斑"有明显的关系。     

向海湿地不同植被土壤碳代谢相关酶活性分布特征

在向海湿地内选择芦苇(Phragmites australis)、碱草(Leymus chinensis)、碱蓬(Suaeda glauca)、黄花蒿(Artemisia annua Linn)4种植被,以其土壤为研究对象,通过采取4个不同深度(0～10,10～20,20～40,40～60 cm)的土壤样品,测定了土壤碳代谢相关酶的活性,运用单因素多重分析及相关分析探讨了其分布特征及与土壤环境要素的相关性.结果表明：4种植被下的土壤蔗糖酶、淀粉酶、纤维素酶活性大体呈现为黄花蒿植被土壤最高、芦苇植被土壤最低的现象,3种酶活性差异显著(P<0.05);芦苇和碱蓬土壤蔗糖酶和纤维素酶活性从土壤表层至深层(0～40 cm)逐渐升高,芦苇、碱草和黄花蒿土壤淀粉酶活性从土壤表层至深层逐渐递减;土壤含水量：芦苇土壤>碱草土壤>碱蓬土壤>黄花蒿土壤,土壤电导率：碱草土壤>芦苇土壤>碱蓬土壤>黄花蒿土壤,土壤pH值：芦苇土壤>碱草土壤>碱蓬土壤>黄花蒿土壤,随着土层深度的增加土壤电导率和pH值逐渐升高但土壤含水量逐渐降低;3种土壤酶活性与土壤含...     

黄河三角洲湿地柽柳冠下“肥岛/谷”现象研究

"肥岛"是土壤养分向植物冠下聚集的现象.为探讨温带河口湿地盐生植物柽柳灌丛对土壤养分循环的影响,2013年5月在黄河三角洲新生湿地的潮间带碱蓬群落和紧邻的潮上带柽柳群落分别选取长势良好,株高和冠幅比较接近的3株柽柳,分析土壤养分含量以及养分在柽柳灌丛下富集情况,结果发现:碱蓬群落养分平均含量、碳氮比都小于柽柳群落;碱蓬群落中柽柳冠下土壤0-20cm深度表现出"肥谷"效应,AP在土壤表层和次表层"肥岛"效应不明显,4个养分指标都在30-50cm土层表现出明显"肥岛"效应,此为"肥岛"初始阶段;柽柳群落中柽柳冠下土壤表层养分富集明显,土层上部"肥岛"效应大于下部,为"肥岛"发展阶段.群落所处地理位置和受海水影响大小是影响柽柳冠下"肥岛"发育的重要因素,而"肥岛"效应是推动河口湿地群落演替和湿地演化的主要动力之一.     

滨海盐碱地不同盐生植物群落与土壤微域特征分析

选择自然撂荒40年后的盐碱荒地上的植被作为研究对象,通过野外观测、采样和室内分析,初步探讨了新生盐碱荒地土壤表层之微域特征,以及土壤水分、盐分条件对盐生植被群落格局形成的影响.结果表明:区域内主要植物群落为碱蓬、芦苇、马绊3种,碱蓬单位面积株数大大高于其他植物群落;植被群落对应的土壤水分含量与电导率呈极显著相关关系,以光板地电导率最高;不同植被类型对降低土壤含盐量的影响能力不同,以芦苇群落影响最大,同时芦苇群落对降低土壤碱性金属含量的影响最大.     

黄河三角洲湿地土壤氮库沿水盐梯度的时空分布特征

为了分析湿地土壤总氮沿水盐梯度的时空分布规律,以黄河三角洲湿地为研究对象,沿自河向海的水盐梯度 设置3条样带(每条样带上包括假尾拂子茅湿地(S1)、香蒲湿地(S2)、芦苇湿地(S3)、柽柳和盐地碱蓬湿地(S4)和盐地碱 蓬湿地(S5)共5类湿地),于2014 — 2015年的4个季节在样带上的各类型湿地内采集50cm 深的剖面土壤并测定土壤 总氮及其他理化性状. 研究结果表明:在水平方向上,湿地表层(0~10cm)土壤总氮沿水盐梯度总体呈现先下降后上升 的趋势,最高值出现在低盐湿地的S2样地,最低值出现在高盐湿地的S4样地;但各类湿地0~50cm 的土壤总氮质量分 数基本上不存在显著差异(P>0.05). 在垂直方向上,低盐和中盐湿地总氮主要累积在20cm 以上土壤,占50cm 深土壤 氮储量的50%左右,中盐湿地底部土层氮储量也相对较高;低盐和高盐湿地土壤总氮质量分数及储量总体上沿土壤剖 面深度呈现下降趋势,中盐湿地土壤总氮则随深度增加呈现先下降后上升的变化趋势. 相关分析表明,土壤总氮质量分 数及储量与水土质量比、黏粒、粉砂粒和有机碳呈显著正相关关系(P<0.05),与钠离子、镁离子、氯离子、氯离子与硫酸 根摩尔比、钠吸附比、pH、容重、沙粒质量分数和碳氮比呈显著负相关关系(P<0.05)      

不同盐质量分数及水淹条件对黄河三角洲主要盐生植物枯落物分解的影响

为探究黄河三角洲不同盐质量分数梯度及水淹环境对主要盐生植物枯落物分解的影响,本研究采用分解袋法,探究不同盐质量分数和水淹条件对芦苇、碱蓬枯落物分解的影响,并采水样检测不同盐质量分数下水质指标中溶解氧（DO）、化学需氧量（COD）、总磷（TP）、氨氮（NH₃-N）含量的变化情况,以及枯落物中的C、N、P营养元素的变化情况．研究结果表明,盐质量分数对枯落物的分解产生影响,盐质量分数越高,分解越快．水淹可以促进枯落物的分解,不同水淹条件,枯落物的分解速率不同．碱蓬枯落物分解明显快于芦苇枯落物的分解,且枯落物的分解速率和w(C)/w(N)呈反比．水中的DO、TP、COD以及NH₃-N显著影响（P <0.010）枯落物的分解．      

不同水文条件下黄河三角洲湿地土壤溶解性有机碳的分布特征

为了探究不同水文条件下滨海湿地土壤溶解性有机碳（DOC）的分布特征,本研究选取黄河三角洲自然保护区内的淡水芦苇湿地（FPW）、受潮汐影响的咸水芦苇湿地（TPW）、非淹水芦苇湿地（NPW）和受潮汐影响的盐地碱蓬湿地（TSW）为研究样地,在2018年10月（秋季）、2018年12月（冬季）和2019年4月（春季）采集0~25 cm深度的土壤剖面样品,测定土壤DOC和其他土壤理化性质．研究结果表明,NPW土壤DOC质量分数总体高于其他3种湿地,3个采样季节中的DOC最大平均质量分数为18.54 mg·kg?1（冬季）．TSW、NPW、FPW和TPW土壤DOC平均质量分数分别为7.75、16.03、9.07和9.40 mg·kg?1．沿0~25 cm土壤剖面,DOC质量分数总体呈现下降趋势,表层土壤DOC质量分数最高．主成分分析和相关性分析结果表明,土壤盐离子和土壤质地是影响湿地土壤DOC质量分数的主要因素．同时,通过三维荧光光谱对各类湿地土壤DOC来源分析表明,湿地土壤DOC来源较复杂,内生源和外部输入对不同水文条件下土壤DOC具有不同的贡献．      

盐城自然保护区盐沼植被分布动态监测及驱动力分析

为探究江苏盐城湿地珍禽国家级自然保护区盐沼植被时空演变规律,采用物候特征合成方法反演了1984—2021年保护区核心区4种盐沼植被(互花米草、芦苇、碱蓬和茅草)面积,分析其时空演变规律和驱动机制。结果表明:核心区盐沼植被总面积从11 113.2.hm²增长至16 528.14.hm²,年均复合增长率为1.11％,主要得益于互花米草的保滩促淤能力;互花米草和芦苇通过占领大量碱蓬滩、茅草滩和光滩,面积分别增加了4 968.62.hm²和8 806.95.hm²,年均复合增长率分别为26.67%和6.88%;受生态位竞争等自然因素和水产养殖基地等人工干扰的叠加影响,碱蓬和茅草面积分别减少了3 494.25.hm²和4 867.38.hm²,年均复合增长率分别为-3.14％和 -8.11%,适宜生境破碎化严重。     

不同自然盐渍生境下盐地碱蓬叶片肉质化研究

以黄河三角洲内地重盐碱地和海边潮问带两种生境下的盐地碱蓬为材料，比较叶片肉质化及叶片细胞液和土壤中离子浓度等内外因索，探讨影响盐地碱蓬叶片肉质化的主要因素．结果表明：内地生境条件下绿色盐地碱蓬叶片肉质化程度显著高于海边生境条件下的红色盐地碱蓬．叶片肉质化程度与土壤含水量、土壤中Na^＋、Cl^＋含量和叶片中Na^＋、Cl^-含量呈显著正相关。相关系敷：叶片中Na^＋、Cl^-含量〉土壤中Na^＋、Cl^-含量〉土壤含水量；Na^＋〉Cl^-．表明白然生境下叶片中Na^＋、Cl^-积累是盐地碱蓬肉质化主要因素，而Na^＋起主导作用．内地重盐碱地土壤表层和空气温度高，尤其土壤含水量低是内地盐地碱蓬叶片肉质化程度高于海边生境条件下的重要原因．     

生态补水对黄河三角洲盐沼地土壤微生物群落分布特征的影响

为探究生态补水对盐沼湿地土壤微生物群落的影响，以黄河三角洲国家级自然保护区内人工围坝、实施“引淡压咸”淡水补给工程的湿地土壤为研究对象，以潮汐区天然盐沼湿地土壤为参照，使用磷脂脂肪酸（PLFA）法对比研究0~30 cm土层中4种土壤微生物群落（细菌、真菌、放线菌和丛枝菌根真菌等）在2类湿地中的分布特征，同时区别不同植被条件下（芦苇群落、盐地碱蓬群落和裸滩）的差异。结果表明:供试土壤的PLFA总量在4.25~32.71nmol.g-1之间，微生物群落组成均以细菌为主，表征4种微生物类群的PLFA含量由高到低依次为细菌(（8.47±4.66) nmol.g-1）、真菌（（1.28±2.21 ）nmol.g-1）、放线菌（（0.98±0.68） nmol.g-1）、丛枝菌根真菌（（0.29±0.27） nmol.g-1）。表征4种微生物类群的PLFA的含量均表现为生态补水区高于天然盐沼区，其中细菌平均高出39.63% ，真菌平均高出63.56% ，放线菌平均高出65.14% ，丛枝菌根真菌平均高出69.22% ，这可能是由补水引起的土壤pH减小、有机碳含量增加而导致的；从3种植被条件的对比来看，土壤PLFA含量由高到低依次为芦苇群落（7.43~32.71 nmol.g-1）、盐地碱蓬群落（4.87~16.58 nmol.g-1）、裸滩（4.25~7.54 nmol.g-1）。6种样地土壤PLFA总量排序为:补水区芦苇群落（17.70~32.71 nmol.g-1）、补水区盐地碱蓬群落（10.71~15.44 nmol.g-1）、潮汐区芦苇群落（7.43~12.23 nmol.g-1）、补水区裸滩（5.93~7.54 nmol.g-1）、潮汐区盐地碱蓬群落（4.87~6.50 nmol.g-1）、潮汐区裸滩（4.25~5.02 nmol.g-1）。补水区芦苇湿地土壤PLFA总量和真菌PLFA相对含量的增幅较大，这与补水区土壤适宜芦苇生长，而芦苇生物量的大量增加又导致土壤有机质的大幅增多和pH的下降密切相关；真菌与其他3类微生物相比，对补水和植被的响应幅度最大，尤其在恢复区芦苇群落土壤中，这进一步证实了土壤真菌在植物枯落物分解、植物碳转化为土壤碳方面的重要作用。从当前PLFA含量增加的角度来看，补水显著提升了芦苇群落土壤中微生物的生物量，然而盐沼湿地土壤微生物生物多样性及盐沼湿地生态过程、生态系统结构和功能在补水后的变化有待进一步系统综合地研究和评估。      

黄河三角洲滩涂耐重盐植物的筛选实验

采用盐水胁迫发芽、盐水浇灌盆栽和田间耐盐实验,研究植物的耐盐能力,筛选黄河三角洲滩涂重度盐渍土适生的耐盐植物.结果表明:高质量分数NaCl对耐盐植物种子的萌发有明显的抑制作用,发芽率与盐质量分数之间呈显著的负相关;盐胁迫下植物苗期相对生长量由大至小依次为盐地碱蓬>柽柳>中亚滨藜>二色补血草>三角叶滨藜>海边月见草>海滨锦葵>田菁>罗布麻.筛选出耐盐性极强的、能在盐的质量分数为20 g/kg以上的重盐土上生长的植物2种,即柽柳和盐地碱蓬,为黄河三角洲滩涂重盐土的生物改良提供了实验材料.     

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。      

辽东湾北部碱蓬群落及滩涂土壤盐分遥感反演模型

土壤盐分是评价土壤质量的重要指标，也是影响辽河口滨海湿地盐地碱蓬生长的主要环境因素之一，提出一种实时、准确、大尺度监测碱蓬群落及周围滩涂土壤盐分的算法十分必要.为了减少大气对模型的影响，该文利用地面高光谱数据模拟Landsat 8 OLI卫星反射率，采用基于交叉验证的逐步回归分析方法构建土壤盐分反演模型.结果表明：1) 碱蓬样本的土壤盐分明显低于裸滩，海南三区域土壤盐分在总体上低于鸳鸯沟和笔架岭区域，而植株高度和生物量普遍均高于鸳鸯沟和笔架岭区域，在一定程度上说明了土壤盐分对盐地碱蓬生长的影响；2) 模拟卫星反射率构建的多光谱指数与土壤盐分的相关性相较于单波段在整体上有所提高，其中植被指数NDVI和RVI与土壤盐分的相关性较高，相关系数达到了－0.689和－0.683；3) 利用基于交叉验证的逐步回归分析法构建土壤盐分反演模型，模型的自变量为RVI、SAVI和SI3，模型的建模集决定系数R2为0.684，均方根误差(RMSE)为3.45，验证集RMSE为1.88，相对分析误差(RPD)为2.28，表明模型的反演精度和反演能力较好；为了进一步验证模型的精度，对比分析基于逐步回归分析法筛选的指数因子构建的多元线性回归反演模型，发现交叉验证的逐步回归模型的R2、RMSE均优于多元线性回归反演模型，同时土壤盐分反演值和实测值散点图更接近1∶1线，为辽东湾北部碱蓬群落及裸滩土壤盐分因子的反演提供技术及数据支持.