植物长期暴露于浅水波环境的模拟装置研制与试验

针对传统波浪水槽难以满足植物长期暴露于波浪环境的生理生化响应研究的实验瓶颈,本研究利用曲柄连杆机构研制了一套模拟植物长期暴露于浅水波环境的室内实验装置,用于探究盐沼植物长期暴露于波浪参数可控的浅水波中的生理生化响应过程. 盐沼植物种植于3个流线型盒子中,植物部分淹没于实验水箱中,该装置可以带动植物在水平方向做速度为正弦函数的往复运动,模拟浅水波中水质点的相对运动. 该实验装置精确度高、稳定性好,为用于生态护岸的盐沼植物长期暴露于浅水波环境中的生理生化响应研究提供了有效的实验工具.      

沿潮沟级别大型底栖动物群落的次级生产力空间变异

为估算大型底栖动物总体资源量及空间差异,在周年调查基础上,采用经验公式法对九段沙盐沼潮间带潮沟中的大型底栖动物群落次级生产力进行了研究.发现四级潮沟中大型底栖动物群落整体的生物量(13.35g·m-2·a-1)和次级生产力(12.48g·m-2·a-1)显著高于其他级别潮沟.次级生产力在潮沟级别间的差异因类群而不同:双壳类次级生产力在四级潮沟(10.29g·m-2·a-1)中最高;多毛类却相反,在四级潮沟中其次级生产力(0.64g·m-2·a-1)最低.大型底栖动物群落的次级生产力与截面面积显著正相关(F=14.94,P=0.008).结合各级别潮沟的面积,估算出九段沙岛屿整个盐沼潮间带潮沟系统中的大型底栖动物群落次级生产量为1.74×107 g·a-1.     

盐沼草对桐花树人工林污损动物危害的生物防治研究

以3个树高规格的桐花树(Aegiceras corniculatum)苗木与茳芏(Cyperus malaccensis)、沟叶结缕草(Zoysia matrella)、芦苇(Phragmites australis)和南水葱(Scirpus validus var.laeviglumis)4种盐沼草为材料,在广西北仑河口区高程约为220cm的新造潮间带裸滩上树-草混种,探索利用盐沼草减轻污损动物对人工红树林危害的生物防治效果。结果显示:沟叶结缕草和茳芏适应人造潮间带生境,南水葱和芦苇长势较差。附着盐沼和红树的污损动物有19种,其中潮间藤壶(Balanus littoralis)、白条地藤壶(Euraphia withersi)、黑口滨螺(Littorina melanostoma)和粗糙滨螺(L.scabra)为优势种。4种盐沼草中长势较好的茳芏和沟叶结缕草丛受污损程度较轻,南水葱和芦苇丛显著较严重。表明混种茳芏和沟叶结缕草可有效减轻桐花树苗木受污损程度,这两类树-草混种处理区苗木的高度、叶数、枝数、枝下高和存活率等指标均较优于其他处理区。综合而言,茳芏混种桐花树构建"盐沼草-红树协同生态修复体系"对于裸滩红树林防污有较高应用价值。     

福建漳江口红树林和盐沼湿地大型底栖动物次级生产力研究

为了比较福建漳江口红树林和盐沼湿地不同植物生境的大型底栖动物次级生产力,依据《海洋监测规范》(GB17378—2007)的定量框采样法,采用孔径为0.5mm的网筛,于2010年1,4,7和10月在漳江口红树林和盐沼湿地4种植物生境定量采集,获得大型底栖动物物种数、栖息密度和生物量数据,运用Brey的经验公式计算不同植物生境的大型底栖动物次级生产力.结果表明:4种植物生境的大型底栖动物年平均次级生产力为4.77g/(m2.a),其中白骨壤(Avi-cennia marina)生境大型底栖动物的年平均次级生产力最高,为7.44g/(m2.a),其次是互花米草(Spartina alterniflo-ra)、秋茄(Kandelia candel)和桐花树(Aegiceras corniculatum)生境,分别为4.30,3.94和3.40g/(m2.a).互花米草生境大型底栖动物的P/B值,是4种生境中最高的,为1.84,其次是桐花树、秋茄和白骨壤生境,分别为1.14,1.00和0.89.互花米草生境大型底栖动物的P/B值高是因为其栖息密度以个体较小的寡毛类占优势,占大型底栖动物栖息密度的85.30%,且小个体的多毛类,如小头虫(Capitella capitata)和刚鳃虫(Chaetozone setosa)比例高,分别占多毛类栖息密度的52.7%和24.9%.个体较小、生命史较短的种类P/B值较高.     

江苏中部海岸互花米草盐沼底栖动物的组成特征

在江苏海岸,人工引种的互花米草正在成为盐沼植被的优势物种.为了了解互花米草引种对环境与生态的影响,调查了互花米草盐沼底栖动物的组成特征.在王港地区互花米草滩由西向东设置的4个站位上,进行了夏初和秋末两个时期的野外调查,采集了40个样方内可见的全部动物样本,记录了环境特征.在实验室鉴定了样本的种属,测量了动物介壳的长度.对所获数据的统计分析结果显示,本区互花米草盐沼中有7种大型底栖动物,夏初和秋末生物种类相同,但秋末生物量明显高于夏初.在代表性种属中,珠带拟蟹守螺(Cerithidea cingulata)的壳长从初夏到秋末有明显增大,而秋末粗糙滨螺(Littorna scabra)和赤豆螺(Bithynia fuchsiana)比初夏小且少.在互花米草盐沼的不同部位,腹足类物种分布有显著差异.现场观察数据显示,一些当地盐沼动物已经适应于在人工引种的互花米草盐沼中生存.     

福建泉州湾盐沼对台风“格美”的沉积动力响应

为了探讨海岸盐沼在台风条件下的海岸防护机制, 利用小型压力传感器、电磁式流速仪、Seapoint浊度计观测了互花米草盐沼、光滩在2006年“格美”台风登陆前后的水位、流速、流向、悬沙浓度等沉积动力参数. 结果显示: 互花米草盐沼内底层流速一般小于5 cm·s^-1, 明显低于光滩(5~35 cm·s^-1); 互花米草盐沼内底层流速大小对台风的响应不显著, 但其流向随台风作用强度的不同而出现较大差异; 台风过境对附近海域悬沙浓度的影响非常显著, 悬沙浓度达到正常天气情况下的13~19倍, 台风影响后期互花米草盐沼底层悬沙浓度高于光滩. 计算结果表明, 台风期间互花米草盐沼和光滩底层悬沙输运量是平常天气情况下的4倍左右; 落潮期间, 光滩底部切应力在大部分时间大于临界切应力, 滩面发生侵蚀, 台风登陆后的侵蚀通量为正常天气情况下的2~3倍不等, 而互花米草盐沼底层切应力一般小于临界侵蚀切应力, 符合悬沙沉降条件的时间段也比较长, 整个滩面很少发生侵蚀, 以沉降为主, 台风显著影响期间的悬沙沉降通量是正常天气情况下的3~6倍, 落潮期间的沉降通量是涨潮期间的1~2倍. 根据台风期间互花米草盐沼和光滩的沉积动力过程的对比, 前者有利于悬沙的堆积, 而光滩的沉积动力过程则使滩面发生侵蚀.     

潮滩生物-物理互馈机制与系统稳态效应研究进展

潮滩是海岸湿地系统的重要组成部分,在维持海岸生态系统健康、抵御海岸自然灾害、蓝碳固存等方面发挥着重要作用.潮滩为多种生物提供适宜生长环境的同时,不同类型生物也通过改变水、沙过程影响潮滩地貌演化与系统稳态.本文归纳了盐沼植被、底栖微藻对潮滩水动力、泥沙运动过程的生物-物理效应,提出了描述潮滩生物与泥沙在时间、空间尺度上反馈过程的概化动力学模型,分析了生物-物理互馈时间累积驱动下潮滩系统双稳态及稳态突变理论特性,总结了潮滩生物与周围物理条件空间自组织作用下的地貌形态形成机制,探讨了潮滩系统层面的连续性现场观测、生物种间作用对生物-物理互馈过程的调节,以及外界扰动下潮滩生物地貌系统稳态突变阈值定量模拟等方面仍面临的科学问题.     

茳芏(Cyperus malaccensis Lam.)生物量估测模型

【目的】探讨简单、方便且能准确估算盐沼植物生物量的方法,简化其生物量测定工作。【方法】以高度(H)和密度(D)2个形态因子作为变量,用数理统计方法构建茳芏(Cyperus malaccensis Lam.)生物量估测模型。【结果】茳芏地上生物量(Wa)以DH为变量进行估测更恰当,以DH为自变量的乘幂曲线模型Wa=0.0097(DH)1.177为生物量最佳估测模型。【结论】运用回归模型估算茳芏地上生物量可行,并可取得较为可靠的预测精度,茳芏地下生物量不能得出合适的估算方程。     

淤泥质潮滩剖面塑造的探讨

淤泥质潮滩与沙质海滩在组成物质和水动力特征方面具有本质差异,潮流对泥沙的输移起着主导作用。本文剖析一个水柱在一个潮周期中的速度变化过程及其产生的冲淤效应,阐述了缓淤积性潮滩S型剖面形成的机理和几种变异情况,并举实例说明。本文还提出了发育完全的淤积性潮滩的地貌分带。     

盐度对互花米草氧化和抗氧化系统的影响

研究了互花米草幼苗在不同盐度培养下,其叶片超氧阴离子(O2-)、过氧化氢(H2O2)、丙二醛(MDA)、谷胱苷肽(GSH)、抗坏血酸(AsA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(AsA-POD)、过氧化氢酶(CAT)等氧化和抗氧化指标的变化.结果表明,各指标在不同盐度间都有显著差异(p<0.05).经研究发现,随着盐度的升高,O2-含量有所下降,H2O2含量稍有上升,膜脂过氧化产物MDA含量虽有上升,但幅度很小且保持在一个较低的水平,而各抗氧化保护酶的活性和小分子抗氧化剂GSH和AsA的含量都升高了,且都保持在较高的水平,说明互花米草是一种耐盐性较高的滨海盐沼植物,在盐胁迫下,其体内的抗氧化保护酶和抗氧化剂在清除O2-的过程中发挥了重要的作用.