黄河三角洲自然保护区植物与土壤因子关系及生态位分析

以黄河三角洲自然保护区36个样地22个植物种的重要值(IV)为基础, 使用双向指示种分析法(TWINSPAN)将其分为6个群落类型: 翅碱蓬群落、柽柳?翅碱蓬群落、柽柳?芦苇+碱蓬群落、芦苇群落、旱柳?芦苇群落、人工林群落(刺槐林和白腊林)。在群落演替梯度上, 土壤pH逐渐增加, 土壤盐分呈下降趋势, 土壤含水量最大和最小值分别出现在芦苇群落和人工林群落, 土壤有机碳和总氮总体逐渐增加, 土壤碳氮比呈下降趋势。通过典范对应分析(CCA)发现, 影响黄河三角洲植物种分布的关键土壤环境因子是土壤盐分和pH, 植物物种多样性与土壤盐分呈显著负相关, 与土壤pH有正相关关系。在土壤pH和盐分梯度上的生态 位分析发现, 优势种柽柳、芦苇和翅碱蓬的生态位宽度较大, 植物种之间的生态位重叠一般较小, 说明物种在土壤pH和盐分梯度上出现了生态位分化。     

湿地状态对石油污染和植物长势影响的模拟研究

模拟实验中建立了一系列不同状态的“湿地桶”,桶中装有从黄河三角洲采集的被石油污染的土壤和当地的湿地植物。通过监测湿地植物（芦苇、香蒲等）的长势和化验土壤中总石油烃（TPH）及油和脂（O/G）随时间的变化,以探讨湿地状态对石油污染和植物长势的影响。结果显示：湿地环境对土壤中的石油污染有明显的降解作用,芦苇等挺水植物的生长量与积水深度呈正相关,土壤中少量含油并不构成对湿地植物生长的威胁。此实验可为建立油田的湿地缓冲带提供科学依据。     

黄河三角洲湿地恢复效果观察

在黄河三角洲保护区内,选择两个试验区,进行生态恢复比较研究观测,在恢复前,两区域的地貌与地质、水文与气候、植被状况和土壤条件非常相似.湿地恢复工程实施后,恢复区在水质、植被群落、芦苇植株形态、土壤含盐量、生物多样性等方面观察明显优于未恢复区,恢复后生态环境得到了改善,湿地水域面积明显扩大,芦苇湿地面积增大后,鸟类有充足的食物,并形成了优越的越冬栖息繁殖环境.     

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．      

闽江河口湿地优势植物生物量与土壤因子灰色关联分析

对闽江河口湿地优势植物芦苇（Phragmites australis）和互花米草（Spartina alterniflora）群落生物量和土壤环境因子的观测及其灰色关联分析,结果表明：影响芦苇总生物量的主要因素有土壤氧化还原电位、土壤含水量和土壤温度,其中,氧化还原电位的关联度达到0.938 66;影响互花米草总生物量的主要因素是土壤含水量、盐度,关联度达到0.616 13以上,土壤氧化还原电位和土温的关联性较小.这可能是由于互花米草在入侵的初始阶段,在环境适应机制上与本地种芦苇采取不同的策略,因而对土壤环境因子的敏感性不同.     

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。     

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.     

拉萨市拉鲁湿地植物群落与环境因素之间的关系及其分布格局

文章采用双向指示种分析(TWINSPAN)和典范对应分析(CCA)法,对拉鲁湿地植被群落组成、分布格局与环境因素之间的关系进行研究。结果表明,拉鲁湿地29种主要植物种隶属17科25属,其中最常见的种类有苔草、嵩草、芦苇、委陵菜和水蓼。TWINSPAN表明,28个样方分为四个主要样方组,分别代表不同的生境类型并与CCA排序结果基本一致。CCA分析反映了拉鲁湿地植物群落组成和分布格局随环境因子变化的趋势,并且由CCA渐进选择分析确定了影响拉鲁湿地植物群落组成和分布的主要环境因子,包括放牧、水位和践踏干扰等。     

崇明东滩围垦区不同土地利用类型对土壤呼吸及其组分的影响

在崇明东滩围垦区,采用Licor-8100A土壤碳通量观测系统及分层去根法,连续测定5种土地利用类型(芦苇湿地、白茅湿地、幼龄林、中龄林和农田)的土壤呼吸、异养呼吸和自养呼吸,以及0～10 cm表层土壤温度、体积含水率和电导率等环境因子,系统地比较了崇明东滩围垦区不同用地类型土壤呼吸及其组分的差异.结果表明:(1)幼龄林、中龄林和农田样地的土壤呼吸显著低于芦苇湿地和白茅湿地样地;(2)幼林龄、中林龄和农田样地的异养呼吸占比显著高于芦苇湿地和白茅湿地样地;(3)土壤呼吸及其组分与土壤温度呈显著的指数关系,但与土壤含水率和电导率的相关性较弱.与残存湿地相比,不同的农林利用方式显著降低了围垦区土壤呼吸,但大幅增加了异养呼吸,这可能说明土壤有机碳库在围垦20年后仍处于净损失状态.因此,需要采取有效措施进一步提升该区域土壤的碳固持能力.     

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.     

不同植被覆盖对查干湖湿地土壤腐殖质的影响

为探究不同植被覆盖对查干湖湿地土壤腐殖质的影响,以查干湖湿地为研究对象,从土壤环境与植物之间响应关系的角度出发,分析不同剖面、5种不同类型植被(芦苇+香蒲、芦苇+苔藓、碱蓬、水稗、芦苇)土壤腐殖质碳含量变化及其红外光谱结构特点。结果表明：盐碱湿地土壤中的腐殖质碳、胡敏酸碳、富里酸碳的含量变化趋势呈现深层大于浅层,胡敏素碳的含量远小于胡敏酸碳和富里酸碳,土层深度对于腐殖质组分影响明显,且不同植被土壤腐殖质碳含量总体呈现出芦苇>水稗>碱蓬>芦蒲>芦苔的趋势;胡敏酸和富里酸在不同植被土壤中的化学结构相似,具有相同的官能团。研究结果对揭示盐碱湿地土壤腐殖质的形成与转化具有一定理论意义和实践意义,为查干湖盐碱湿地土壤环境修复及优势植被筛选提供基础数据及科学指导。     

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.     

芦苇收割对湖滨湿地土壤酶活性的影响

为探讨一定收割年限后芦苇湿地土壤酶活性的变化,以苏州太湖旅游度假区湖滨湿地人工恢复的芦苇群落为研究对象,采用野外控制实验方法,研究了芦苇收割移出和自然保留两种处理下湖滨湿地土壤脲酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶的活性变化。结果表明:土壤蔗糖酶活性对芦苇收割最为敏感,碱性磷酸酶次之,脲酶和过氧化氢酶活性在两种处理下没有表现出显著的差异;土壤有效磷在两种处理对应土层的差异性都较为显著,而其他土壤养分含量在两种处理下差异不显著。相关分析表明:土壤脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性与有机质、全氮和有效磷极显著相关。说明芦苇收割导致土壤养分含量变化可能是土壤酶活发生变化的主要原因之一。     

芦苇与土壤间氮磷化学计量的灰色关联分析

多数水生植物对于湿地土壤中氮磷元素的固持起着至关重要的作用。为了明晰芦苇与土壤间氮磷元素的关系,笔者利用灰色关联分析方法,对溱湖湿地芦苇各器官氮磷含量、季节动态及其与各土层氮磷含量之间的关联度进行了研究。结果表明:①芦苇各器官氮磷元素含量规律基本相同,即总氮含量叶>穗>根>茎,总磷含量叶>根>穗>茎; ②由于芦苇根系的垂直分布特征,溱湖湿地芦苇与土壤氮磷元素交互关联主要集中在0～30 cm土层,说明土壤-植被系统固持水体营养元素过程主要集中在表层土壤中; ③植物生长相对旺盛的春、夏季,土壤-植被系统氮磷元素交互作用主要出现在土壤表层,同时由于地下水位上升,≥45～60 cm土层也会对芦苇氮磷含量产生重要影响。     

垃圾填埋场人造湿地植物和土壤主要特性

 通过对瓦房店生活垃圾填埋场人造湿地中的芦苇、野大豆、水稻、酸模和艾草等主要植物及土壤进行研究,测定植物覆盖度、生物量、氮含量和土壤粒径组成、不同粒径和不同区土壤氮和碳含量,确定环境适应能力强、覆盖度高、根系发达和含氮量低的植物,作为人造湿地建成初期重点栽培的湿地植物,以便待湿地维护调理成熟后,将其用于处理垃圾渗滤液;分析湿地未处理污水的土壤相关性状,为污水处理方案的设计提供参数。结果表明,① 酸模、芦苇和艾草的覆盖度、茎叶和根生物量显著高于其他植物（P<0.05）;② 0~0.2、0.2~0.9和0.9~4.0mm粒径土壤的质量分数分别为4.59%、19.00%和36.18%;③ 0.9~4.0mm粒径土壤氮和碳含量显著低于其他两种粒径土壤（P<0.05）;④ 芦苇区土壤氮和碳含量显著高于其他区土壤（P<0.05）。由此得出结论,酸模、芦苇和艾草可作为人造湿地处理污水的主要植物;0.9~4.0mm粒径土壤应是该湿地基质中用于处理污水的重要组成部分;芦苇对土壤中氮和碳的吸收量不高,应与相关植物混种,以达到较好的处理效果。     

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。     

天津滨海湿地土壤盐分空间演变规律研究

天津滨海的天然湿地主要起源于全新世中、晚期以来的海陆变迁,后来的海陆交互作用以及人类活动使其产生了不同程度的盐渍化.为研究湿地土壤盐分自潮间带向内陆演进的演变规律,依据距海距离,选取潮间带(0 km)、北大港(24 km)、七里海(38 km)和大黄堡(70 km)4个典型滨海湿地,对其土壤盐分的演变规律进行分析.结果显示:(1)土壤含盐量和电导率自潮间带向内陆呈显著指数递减趋势,并表现出表层(0~5 cm)聚集特征.(2)除(HCO3-+CO32-)外,离子含量与距海距离之间呈极显著指数负相关关系.潮间带、七里海和大黄堡湿地的土壤阳离子均以Na+为主,而北大港湿地以Na+和Ca2+组成占绝对优势.从潮间带到内陆湿地,土壤中阴离子从以Cl-为主过渡到以Cl-、SO42-和HCO3-+CO32-为主.(3)除大黄堡湿地,各湿地含盐量均与Cl-呈极显著正相关,与SO42-从潮间带湿地到内陆湿地由不相关过渡到极显著正相关,HCO3-+CO32-与含盐量仅在北大港湿地呈极显著正相关.(4)潮间带湿地土壤表层(0~5 cm)和中间层(20~50 cm)为弱碱化土,次表层(5~20 cm)和深层(50~100 cm)为中度碱化;北大港和大黄堡湿地整个1 m土层均为弱碱化;七里海湿地为中度碱化.     

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.     

黄河三角洲植被分布、土地利用类型与土壤理化性状关系的初步研究

黄河三角洲是海陆交互作用形成的退海地,土壤形成时间相对较短,地面植被演替频繁,整个生态系统比较脆弱.黄河三角洲植被演替的过程也是植物适应环境、改造生境的过程,对土壤盐分和水分的忍耐力决定了植物适应生境的能力.详尽分析了不同植被类型和不同土地利用方式与土壤性状的相互关系,以揭示黄河三角洲生态系统演进过程中土壤特征的变化规律,反映植被演替与土壤演替的相关关系.结果发现:不同植被类型下土壤中盐分、有机质、N、P等含量及土壤的机械组成都表现出一定的规律性,说明人类对土地的利用方式受土壤性质的制约,不同的土地利用方式反过来也会对土壤产生影响.     

淡水恢复工程对黄河三角洲湿地生态系统服务的影响

自2002年以来黄河三角洲国家自然保护区分批次、有计划地对退化湿地实施了不同规模的淡水生态修复工程,补充了滨海湿地淡水资源,改善了湿地植被覆被及生态功能. 运用InVEST 模型和市场价值法对1989-2015年间黄河三角洲湿地主导生态系统服务(碳储量、栖息地质量和物质生产)的时空变化进行定量评估,探讨了淡水恢复工程对湿地生态系统服务的影响. 研究发现,黄河三角洲的淡水恢复湿地各年代间土地利用类型有简单化趋势,呈现不同地类规模化并存的趋势,在恢复工程影响下芦苇面积明显增加. 黄河三角洲湿地恢复区的碳密度低值区逐渐减少,恢复区总碳储量先减少后增加;大部分区域栖息地质量较好,但优质栖息地的占比略微下降;平均物质生产服务价值逐年增加. 各年代间碳密度的变幅有逐渐减小趋势,表明生态系统碳储量趋于稳定;栖息地质量提升区域逐步扩大,主要集中于黄河口恢复湿地的北侧和一千二恢复湿地的南侧区域. 淡水恢复工程实施后,芦苇面积增加,维护了水鸟等动植物的生境,基本实现了生态补水的目的