北京野鸭湖湿地不同植被退化区的土壤种子库特征

2010年5月,在北京野鸭湖湿地自然保护区选择废弃鱼塘、耕作苜蓿(Medicago)地、撂荒苜蓿地、天然退化湿地和天然湿地作为实验地,其中,天然湿地作为对照。通过土壤种子库萌发实验,对实验地土壤种子库的基本特征以及与地上植被的关系进行了对比研究。结果表明,5种实验地的土壤种子库共有60种植物,隶属于23科46属。其中,萌发物种最多的是菊科(Compositae)、禾本科(Poaceae)和莎草科(Cyperaceae),分别为11种、10种和8种。废弃鱼塘、耕作苜蓿地、撂荒苜蓿地和天然退化湿地种子平均密度为6 885粒/m~2,天然湿地种子的平均密度为16 083粒/m~2,5种实验地的种子库密度差异极显著(n=300,F=4.828,p=0.001<0.05);各实验地的种子库垂直分布有一致的规律性,各实验地0～6 cm土层的种子库密度明显高于6～12 cm土层;各实验地的土壤种子库与地上植被的相似性系数都不高,土壤种子库物种组成的稳定性要高于地上植被。通过研究发现,退化湿地的土壤种子库中有大量的植物种子储藏和湿地植物的种子,这为野鸭湖退化湿地恢复提供了重要的保障,这些潜在的植物种子在野鸭湖退化湿地生态输水过程中会起到应有的恢复作用。建议野鸭湖湿地自然保护区管理部门继续加强退化湿地区域的土壤种子库保护工作,必须重视水环境的恢复、各种人为干扰的消除以及系统保护的加强。     

三门峡水库越冬大天鹅栖息地选择研究

人类活动对越冬大天鹅(Cygnus cygnus)栖息地的负面影响日益加剧,以黄河三门峡水库为例,由于越冬大天鹅缺少可利用的栖息地,大天鹅越冬时过高的种群密度导致了禽流感疫情的发生,直接威胁着越冬大天鹅的生存和繁衍。大天鹅栖息地选择研究是其栖息地修复和种群分布研究的基础。从影响越冬大天鹅选择栖息地的水源、食物、干扰、隐蔽物4方面选择了10个可能因子,探讨越冬大天鹅栖息地选择机制。利用2015年11月至2016年2月越冬大天鹅分布实测数据,考虑到大天鹅分布的"1-0"型特点,采用Logistic回归模型,开展研究。利用遥感和GIS空间分析技术,提取变量,经显著性检验,最终筛选出用于建立模型的7个变量,其贡献率水平从高到低依次为与投食点的距离、与水体的距离、与小麦地的距离、与道路的距离、土地利用类型、归一化植被指数和坡度。通过建立不同土地利用类型的回归模型,预测越冬大天鹅出现概率的空间分布,与观测值建立误差错判矩阵,得到的Kappa系数为0.78。在三门峡水库,由于冬季食物匮乏,大天鹅在越冬期多选择靠近人类投食点和种植冬小麦的区域,其主要越冬栖息地的土地利用类型为植物覆盖较少、坡度较缓的开阔坑塘水面、滩地和洪泛湿地。     

利用~(15)N示踪技术的香蒲对金鱼藻腐殖质氮吸收研究

大型植物是湿地生态系统的主要组成部分之一。这些植物死亡后,其营养元素能否被其他植物吸收利用的研究非常有限。利用稳定性同位素15N示踪技术,研究挺水植物香蒲(Typha orientalis)对沉水植物金鱼藻(Ceratophyllum demersum)腐殖质氮的吸收。将经过15N标记的金鱼藻粉末[δ15N值为(230.4±28.5)‰,n=3]埋在实验室栽培的香蒲根部的土壤里,在第0天、第14天、第28天、第42天和第56天时,分别采集香蒲各器官(根、茎、新叶和老叶)样品,进行同位素分析,研究金鱼藻有机腐殖质进入底泥后大型水生植物各个器官对金鱼藻营养盐的吸收效率和时间变化。结果表明,在实验进行的前42 d,香蒲的δ15N值变动在20.4‰~46.5‰之间,呈微弱的上升趋势(Kruskal-Wallis,p=0.276)。实验进行到第56天,香蒲各部位δ15N都比以前有显著升高(ANOVA,p0.05),根、茎、新叶和老叶的δ15N值分别达到(108±24.6)‰、(115.5±18.4)‰、(134.2±24.6)‰和(90.3±25.4)‰。这说明香蒲能够利用金鱼藻腐殖质氮,但是有一个滞后过程。本研究结果还进一步证明了利用稳定性同位素示踪技术研究大型植物腐殖质迁移转化规律的可行性,为未来的湿地营养循环研究提供基础。     

官厅水库国家湿地公园维管植物多样性

2018年3月至2019年3月期间,在官厅水库国家湿地公园内,进行了野外植物调查,研究了维管植物的物种多样性、重要值和植物区系。研究结果显示,在官厅水库国家湿地公园内,共有维管植物318种,隶属61科191属;植物区系以温带成分为主;其中,绶草(Spiranthes sinensis)和野大豆(Glycine soja)为《中国国家重点保护野生植物名录》中的国家二级保护植物,黄芩(Scutellaria baicalensis)、宽叶香蒲(Typha latifolia)、黑三棱(Sparganium stoloniferum)和眼子菜(Potamogeton distinctus)为《河北省重点保护野生植物名录》中的河北省重点保护植物。在官厅水库国家湿地公园内的5处调查样地中,官厅水库西北岸浅水河漫滩-沼泽中植物群落的优势度指数、多样性指数和均匀度指数都相对最高。     

张家口康巴诺尔国家湿地公园水鸟栖息地的保护与管理

介绍了张家口市康保县康巴诺尔国家湿地公园水鸟栖息地的现状,指出了该湿地公园建设中存在的湿地类型单一、湿地植物较少、水质较差、驳岸设计不合理、人为干扰严重等问题,提出了营造多种湿地类型、合理配置植物、合理设计驳岸、改善水质、控制干扰力度、加强宣传教育力度等建议。     

三门峡市黄河公园大天鹅日间越冬行为研究

2017年11月-2018年1月,采用瞬时扫描法在三门峡市黄河公园进行大天鹅日间行为观察。结果表明:在大天鹅越冬期所有行为中,越冬前期(11月)大天鹅行为以觅食和游动为主,分别占25.34%和23.07%,其次是警觉,占19.65%;越冬前期(12月)大天鹅行为以警觉和睡眠为主,分别占26.36%和26.06%,其次是游动,占19.22%;越冬中期大天鹅行为以游动为主,占37.85%,其次是睡眠,占24.72%。通过斯皮尔曼相关性分析发现,大天鹅的游动、争斗、警觉、飞行与游客人数呈显著正相关,睡眠与游客人数和人类干扰因素呈显著负相关。     

北京野鸭湖浮游植物群落结构与水质关系研究

2011年4～11月,调查北京野鸭湖4个采样区6个采样点浮游植物的种类组成,计算其密度和生物多样性指数,分析浮游植物群落指标与水质理化参数的关系,利用修正卡尔森指数及群落多样性指数等进行了水质综合评价.结果表明,2011年4～11月,4个采样区共发现8门116种藻类,其中绿藻门、硅藻门和裸藻门占76.72％.浮游植物的群落结构、密度和多样性指数季节变化较大.在夏、秋季水温较高时,浮游植物种类较丰富,其中,以绿藻门(40.73％)最多,其次为硅藻门(26.96％)和蓝藻门(17.56％).春季和冬季水温较低,浮游植物种类比较少,但仍然是绿藻门和硅藻门植物占主导.各采样区的浮游植物细胞密度之和,在6月达到最大值,为36 119.9×104 cells/L,最低值出现在11月,为5 209.75× 104cells/L.浮游植物细胞密度在夏季和秋季较大,与浮游植物种类组成的季节变化具有一致性,即随着水温的升高和水中营养盐的增加,浮游植物的种类和细胞密度都在增加,且都是蓝藻占绝对优势,其次为绿藻.Ⅰ区～Ⅳ区浮游植物的年平均细胞密度分别为4 881.36× 104cells/L、1 015.22× 104 cells/L、4 875×104 cells/L和2 466× 104 cells/L,其中,绿藻门和蓝藻门植物细胞密度占浮游植物总细胞密度的99.81％,优势种为小颤藻(Oscillatoria tenuis)、大螺旋藻(Spirulina major)、微小色球藻(Chroococcus minutus)和蓝纤维藻(Dactylococcopsis acicularis).野鸭湖浮游植物的Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数变化规律一致.野鸭湖春季和冬季水质相对较好,夏季和秋季水质相对较差.Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数呈显著正相关(P＜0.01),说明野鸭湖浮游植物物种多样性指数的变化,很可能是由于浮游植物群落均匀度的变化而不是由于其种类数的变化.野鸭湖浮游植物的生物多样性较高.4个采样区的多样性指数及均匀度指数之间没有明显差异.野鸭湖已经被污染,其水体为富营养型.水温和总氮含量是影响野鸭湖浮游植物群落结构的主要因素.     

北京市杨镇一中人工湿地设计及污水处理效果

针对北京市农村地区居民居住相对分散、生活污水集中处理难度大的状况,在北京市杨镇一中,建立了经济且简便易行的用于处理污水的人工湿地。该人工湿地由地埋式一体化预处理、多级复合式人工湿地系统、景观湿地系统三部分组成。通过单元实验,对人工湿地的填料结构、植物选择、布水设计、水位调节、湿地防堵系统设计、预处理系统设计进行了创新,研究了1d、2d和3d水力停留时间对污水中有机物处理效应的影响,并开展了人工湿地基质堵塞实验、冬季保温措施研究以及人工湿地脱氮除磷效果研究。结果表明,比较而言,1d和3d的水力停留时间不利于有机物的去除,2d的水力停留时间有利于有机物的去除;人工湿地0～10m的水平距离内,0～5cm、30～35cm、60～65cm深度的基质的堵塞差异显著(n=10,p<0.05),从水平上看,在0m、2m、4m处基质的堵塞最为明显,因此,在更换人工湿地基质时,只需更换0～4m内的基质;棚膜+蒲席覆盖系统去除污水中总氮的效果要优于结冰盖系统,更适宜于北方使用;预处理系统、人工湿地系统、景观湿地系统三部分共同处理污水,优势互补,能使处理后的出水符合北京市水污染排放标准一级B限值。     

人工湿地中植物的作用

近20 a来,人工湿地系统由于具有独特的净化机理和功能而越来越多地被用于处理生活污水、工业废水和农业污水。人工湿地系统之所以受到国际上广泛的关注,这是由于它具有低能耗,低成本,运行费用少和操作简便等优势。湿地植物在人工湿地中起着非常重要的作用,不但可以直接摄取和利用污水中的营养物质、吸收富集污水中的重金属等有毒有害物质;而且还能输送氧气到根区,提供根区微生物生长、繁殖和降解过程中对氧的需求。通过详细阐述植物对水中营养元素的吸收作用,说明了植物在人工湿地处理污水中的重要性,并提出了一些改进人工湿地处理污水能力的设想以及人工湿地系统水生植物有待进一步研究的问题,研究结果可以为进一步优化人工湿地系统的设计提供参考。     

河北承德双塔山滦河国家湿地公园水鸟多样性及其季节分布规律

2017年11月至2018年11月,采用样线法和定点观察法,对河北承德双塔山滦河国家湿地公园中的水鸟进行了调查,共记录水鸟29种,隶属6目8科21属。其中,有国家二级保护鸟类3种,列入《世界自然保护联盟濒危物种红色名录》近危物种2种,易危物种4种,河北省省级重点保护野生动物9种。在29种水鸟中,雁形目和鸻行目水鸟的物种数分别占该湿地公园水鸟总物种数的44.83%和27.59%;雁形目水鸟种群数量占该湿地公园水鸟个体总数的91.51%。2018年4月,水鸟物种数量最多,为14种,水鸟群落的多样性指数最高,为1.911 5;5月,水鸟群落的均匀度指数最高,为0.858 4;2018年10月,水鸟种群数量最多,为250只。从水鸟的居留型来看,以旅鸟为主,其数量占水鸟个体总数的82.76%,夏候鸟的数量占10.34%,留鸟的数量占6.9%。调查期间,水鸟主要分布在湿地公园内的一道坝与三道坝之间的开阔水域中。