湖南绥宁花园阁国家湿地公园生态系统服务价值评价

国家湿地公园是当前我国湿地保护体系的重要组成部分,开展以湿地公园为主体的生态系统服务价值货币量化评估,对于促进人类社会对国家湿地公园生态系统服务价值认知,提升国家湿地公园的建设和管理水平具有重要作用。本研究以湖南绥宁花园阁国家湿地公园为研究对象,运用市场价值法和替代法等方法,以2017年为基准年,评价了花园阁国家湿地公园生态服务价值。结果表明:花园阁国家湿地公园生态系统服务价值为46743.61万元·a-1,占2017年绥宁县农林渔牧业总产值的15.22%,体现出国家湿地公园在地方经济发展中的重要地位。花园阁国家湿地公园生态系统服务价值由高至低依次为文化服务、供给服务、调节服务和支持服务,其价值分别为34819.3、6841.95、3908.87、435.58万元·a-1,其文化服务价值占花园阁国家湿地公园总价值的74.68%,表明花园阁国家湿地公园的建设在湿地文化和民族文化保存中的重要作用。未来应加强国家湿地公园生态系统服务价值的动态评估,在湿地公园管理方面建议进一步保护和修复湿地特色文化、加强部门间的联合、增加科研投入,最终提升湿地公园科学管理水平。

东洞庭湖湿地景观格局演变及稳定性研究

东洞庭湖是国际上重要的湿地生态系统,在人类活动干扰强烈的背景下,研究湿地对人类活动干扰的响应具有重大意义。在遥感和GIS技术支持下,利用2015—2020年遥感影像获取6期东洞庭湖湿地景观覆盖类型数据,应用景观转移矩阵、景观格局和景观稳定性模型等方法定量分析洞庭湖“专项整治行动”前后东洞庭湖湿地的景观动态特征和稳定性。结果表明:从2015—2020年间,芦苇和湖草地是优势景观,水域和泥滩地构成湿地景观的自然廊道;湖草地和林地面积减少,芦苇地面积增加;东洞庭湖湿地景观格局变化总体呈“U”型变化特征,最大斑块指数、面积加权平均形状指数、斑块密度等景观格局指数呈现先增加后减小趋势;景观稳定性指数呈现出先剧烈下降后趋于平衡的状态,表明该湿地景观经历了由非平衡态到“准”平衡态的过程。以上结果综合反映了“专项整治行动”实施后,东洞庭湖湿地生态系统的恶化趋势得到遏止,并在景观格局总体上呈好转的趋势。本研究为洞庭湖湿地的管理、规划与行动提供了科学依据。

洞庭湖湿地洪水期甲烷扩散和气泡排放通量估算及水环境影响分析

水体甲烷(CH4)主要通过气泡和扩散传输排放到大气,这两种途径在CH4总排放中的相对贡献及环境影响因子目前关注较少.本文以洞庭湖湿地3种生境类型(光滩、苔草、芦苇)为研究对象,通过静态箱法和扩散模型法估算洪水期CH4总排放通量、扩散排放通量和气泡排放通量,并分析其水体环境因子影响.结果表明:苔草地CH4总排放量最高,为6.49±3.12 mg (C)/(m^2·h).在3个生境中,CH4扩散排放占总排放通量的1.34%~3.91%,气泡排放占96.09%~98.66%.扩散排放通量受水体pH、电导率和水温的影响,而CH4的总排放和气泡排放主要受水温的影响.当水温低于11.7℃时,水体CH4以扩散排放为主,但当水温高于11.7℃时,水体CH4主要通过气泡排放.但这一温度阈值是否同样适用于其他类型湿地还需要更多实验验证.本研究对于揭示中低纬度内陆湖泊水体CH4排放过程有重要意义.

加快推进洞庭湖生态监测预警平台建设

洞庭湖流域水系发达,长江三口(松滋、太平、藕池)自北向南汇入洞庭湖,湘、资、沅、澧四水连同5341条大小支流(长度5千米以上)分别从东、南、西流经洞庭湖汇入长江。洞庭湖作为通江湖泊与长江唇齿相依,年来水量占长江年总水量的四分之一,具有调蓄长江和湖南“四水”的重要功能。洞庭湖是我国第二大淡水湖,面积2625平方千米,区域湿地类型多样,生物多样性丰富,是国家和国际重要保护湿地。

基于MODIS植被指数评估洞庭湖区东方田鼠大暴发的危害

鼠害大暴发年份对受害植被分布和受害等级的快速评价,对于鼠害防治和恢复农业生产具有重要意义。研究以洞庭湖北洲子区域东方田鼠(Microtus fortis)为例,提出通过分析植被指数变动规律以确定评价时间的方法,通过植被指数对鼠害的敏感性分析,选择增强型植被指数(Enhanced vegetation index,EVI)为适宜植被指数,0.07为具有代表性的灾害阈值。运用植被指数差值法获得研究区作物危害分布图与危害等级分布图,表明东方田鼠危害区具有聚集和离大堤一定距离的特点。比较洞庭湖区实地踏查获得的东方田鼠危害图与灾害阈值确定的危害像元分布图,表明基于MODIS(Moderate-resolution imagine spectroradiometer)植被指数的鼠类暴发年份评估方法准确可行。

洞庭湖区“社会—经济—自然复合生态系统”中的鼠类群落管理

以"社会—经济—自然复合生态系统"思维处理当今社会遇到的各类问题是维持可持续发展的需要。鼠类是地球上种类与数量最多的哺乳动物,虽在生态系统中起着重要作用,但也有一些种类对社会经济和人类健康会产生危害,有效控制害鼠种群数量是很有必要的。基于"社会─经济─自然复合生态系统"的思维,分析影响洞庭湖区主要害鼠群落结构及其种群数量变化的主要因素,探讨有效的控制策略。结果表明,害鼠受本身生物学特性以及所处环境自然因素的影响,种群数量呈现出一定的季节动态和年度动态;同时,当地的洪涝灾害、人工灭鼠、农房结构变化、农业生产活动、重大社会生态工程等的影响在一定时期也发挥非常重要的作用,是导致鼠类群落演替发生较大变化关键因素。近期而言,退田还湖和三峡工程对洞庭湖洲滩的鼠类群落均有非常明显的影响,农田的一些种类大量侵入洲滩生境。因此害鼠的成灾原因上有社会的、经济的、自然的因素。据此,在鼠害大面积暴发的情况下提出的"全栖息地毒鼠技术",以及源于洞庭湖区东方田鼠生态学特性和暴发成灾机理的"阻断迁移通路"防治方法,均是适合于洞庭湖区域当时社会、经济、自然条件的鼠害治理实用技术,比单纯化学灭鼠方法的经济效益和生态效益有明显地提升和改善。

大围山高山湿地植物多样性与区系组成研究

高山湿地在水源涵养、固碳、碳循环、保护生物多样性、生态系统恢复与重建等方面,具有重要的生态价值。湖南大围山国家森林公园具有丰富的高山湿地资源,具有较高的研究价值,但目前关于大围山高山湿地的相关研究还鲜有报道。通过实地调查,对大围山高山湿地植物的多样性和区系组成进行分析。结果表明,(1)大围山高山湿地植物共有59科103属126种,其中被子植物共计51科94属115种,优势科为禾本科、菊科、蓼科、蔷薇科、莎草科。(2)植物群落共计24个,Simpson多样性指数(D)值为0.331-1,Shannon-Wiener多样性指数(H)值为0-1.25,Pielou均匀度指数(E)值为0-0.998,物种丰富度(R)指数为1-6。(3)湿地植物物种丰富度与海拔呈单峰分布格局,即植物多样性随海拔的升高先增加后减小。(4)大围山高山湿地植物在科、属的区系组成上存在差异。从科的总体结构上看,世界广布类型具有26科,占总科数的49.1%;温带成分共计12科,占总科数的22.6%。从属的总体结构上看,世界广布共计24属,占总属数的24.7%;温带成分共计47属,占总属数的48.5%。总的来说,大围山高山湿地资源丰富,但由于人类活动干扰,如旅游活动等,部分湿地未得到有效保护,导致湿地部分旱化,面积萎缩等现象的出现。研究结果可为大围山高山湿地的生态恢复和保护提供基础数据支撑和科学依据。

莽山浪畔湖国家重要湿地植物多样性及环境解释

研究莽山高山湖泊湿地植物多样性对环境因子的响应分析,不仅有助于深入了解湿地植物对环境变化下的适应策略,同时对保护当地湿地珍稀濒危物种具有重要价值。采用系统聚类分析、典范对应分析(CCA)和Pearson相关性分析等方法,对研究区30个植物群落样方进行分析,研究植物多样性与环境因子(土壤、水)之间的相互关系。研究结果表明:浪畔湖国家重要湿地植物群落可分为蕨状苔草+宽叶泽苔草群丛、雪白睡莲+莼菜群丛、水毛花+宽叶泽苔草群丛、莼菜+宽叶泽苔草群丛等4类。雪白睡莲+莼菜群丛Patrick丰富度指数和Pielou均匀度指数最低,Simpson多样性指数最高,水毛花+宽叶泽苔草群丛与之相反。浪畔湖国家重要湿地植物多样性与土壤速效钾和水深呈极显著相关性,与水质氨氮呈显著相关性,水深和土壤速效钾是影响湿地植物群落分布格局的主要因子。群落物种多样性指数与环境因子之间存在显著相关性,群落物种丰富度指数随水深增加呈先增后降的趋势,群落物种均匀度指数与水质氨氮浓度之间呈负相关关系。本研究旨在揭示浪畔湖国家重要湿地植物多样性与环境因子之间的生态关系,为保护湿地珍稀物种及维持湿地生态系统稳定提供理论依据。

洞庭湖流域湿地生态修复技术与模式

洞庭湖流域包含众多河流、沼泽、湖泊以及人工湿地生态系统,在涵养水源、调蓄洪水、生物多样性保育等方面具有巨大的生态服务价值。然而,由于长期以来的人为干扰,洞庭湖流域湿地退化严重,针对洞庭湖流域不同类型湿地开展生态修复已成为当前国家生态文明建设和长江经济带建设的重大需求。本文从洞庭湖流域的湿地概况、退化现状和原因出发,总结了洞庭湖流域湿地生态修复的关键技术,包括水环境修复技术、水文修复技术、生境修复技术、生物修复技术和土壤修复技术;提出了洞庭湖流域湿地生态修复的一般修复模式,即环境评价——目标制定——规划编制——修复实施——管理维护——反馈调节,最终形成持续稳定、健康的湿地生态系统。最后,通过洞庭湖流域四种典型湿地类型(湖泊湿地、河流湿地、沼泽湿地和人工湿地)的生态修复案例分析,提出了对应的生态修复模式。未来应从不同类型湿地的退化过程及机理、流域尺度下的湿地生态修复、小微湿地建设、生态修复后的生态监测与适应性管理等方面加强研究。

洞庭湖湿地的外来入侵植物研究

2007-2011年间通过对洞庭湖湿地大面积实地踏察,对外来植物的种类、分布、来源、生活型、入侵生境、引入途径以及危害程度进行了统计分析。研究表明,该湿地有外来入侵植物19科34属43种,以菊科和苋科植物最常见,分别有7种和6种。危害较大的有美洲杨树(Populus deltoides)、意大利杨(Populus euramevicana)、空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)、野胡萝卜(Daucus carota)、积雪草(Centella asiatica)、凤眼莲(Eichhornia crassipes)、垂序商陆(Phytolacca Americana)、五叶地锦(PhytolaccaAmericana)和大薸(Pistia stratiotes)等。外来入侵植物以草本植物为主,占总数的86%。入侵种主要分布于防洪大堤及路边,占总数的62.8%。外来入侵种主要来源于美洲,占55.8%。入侵途径主要是通过人类有意(48.8%)或无意引入(37.2%)。

湿地植物水蓼(Polygonum hydropiper L.)对镉的富集特征及生理响应

以人工湿地修复镉污染水体时,植物在镉离子的沉淀、吸收和积累等过程中起着关键作用,但当前报道的镉富集植物种类较少,湿地植物对镉胁迫的生长及生理响应缺乏系统研究,限制了湿地植物在镉污染水体修复中的应用。笔者以常见湿地植物水蓼(Polygonum hydropiper L.)为对象,设置了4个镉处理浓度(0、0.5、1和2 mg·L^-1),研究了水蓼对镉的富集特征以及生长和生理响应。水蓼根、茎和叶的镉含量(以干重计)随镉处理浓度的增加而升高,处理30 d时,在2 mg·L^-1处理下分别达到134、47和48 mg·kg^-1。处理30 d时,在1 mg·L^-1的镉处理下,水蓼的地上部及地下部富集系数和转运系数最高,地上部和地下部富集系数分别为45.6和111.7,转运系数为0.41。在处理15 d时,水蓼生物量、叶绿素含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性在2 mg·L^-1处理下显著降低。在处理30 d时,水蓼的总生物量在不同镉浓度下无显著差异,但丙二醛(MDA)含量、SOD和过氧化氢酶(CAT)活性在0.5~2 mg·L^-1镉处理下均显著升高,叶绿素含量下降。这些结果表明,水蓼可以通过提高抗氧化酶活性等机理抵抗镉胁迫产生的氧化伤害,并且水蓼对镉的富集和转运系数较高,具有在镉污染水体修复中应用的潜力。

湿地植物固体碳源养分释放动态及其对人工湿地水体脱氮效率的影响

污水低碳氮比(C/N)是影响人工湿地氮去除效果限制因素,传统的碳源添加及利用存在成本较高、补充困难的局限性.本研究契合“就地取材,原位处理”的废物利用原则,选择人工湿地常见的水生植物和农业废弃物(玉米芯、稻草)作为对照,对比了挺水植物(香蒲、美人蕉)、浮叶植物(莲)、沉水植物(菹草)、湿生植物(南荻、短尖苔草)的释碳能力,初步确定了以香蒲、美人蕉、南荻为代表的植物具有较好的释放碳能力,在中国湿地中分布广泛,且均对水体二次污染较小.以南荻、美人蕉、玉米芯作为碳源添加的模拟人工湿地实验验证表明,在低碳氮比的模拟表流人工湿地投入植物碳源,能有效提高系统的脱氮效率,对照组、南荻组、美人蕉组和玉米芯组的出水总氮浓度分别为(5.24±0.07)、(4.50±0.10)、(3.75±0.17)和(2.97±0.18) mg/L,对应的去除率分别为58%、64%、70%和76%,确定南荻和美人蕉植物残体以及改性材料均残体和改性材料适合作为人工湿地中原位利用的外加碳源.本研究探索了通过湿地植物配置解决人工湿地水体低C/N比的问题,为提高湿地脱氮效果提供了有意义的新途径.

甜樱桃设施和露地栽培土壤肥力差异研究--以山东省临朐县为例

以山东省临朐县16个甜樱桃园为研究对象,比较分析设施栽培(塑料大棚)和露地栽培(塑料大棚外)甜樱桃园不同土层(0~20、20~40cm)土壤有机质和养分的差异。结果表明:所调查甜樱桃园不同土层土壤有机质含量,设施土壤和露地土壤差异均不显著;设施土壤有效磷和速效钾含量极显著(P<0.01)高于露地土壤,0~20cm土层碱解氮含量低于露地土壤;设施与露地土壤pH值接近。按照山东省果园土壤肥力等级划分的评价标准,研究地点的设施甜樱桃园土壤酸碱性适中,其他指标均总体处于高水平;露地甜樱桃园土壤容重、有机质含量、碱解氮含量总体偏高,酸碱性适中,有效磷、速效钾含量总体为中等水平。线性分析结果表明,不同土层设施与露地栽培甜樱桃园土壤有机质含量与碱解氮、有效磷、速效钾含量线性相关性并不大(R^2很小)。综上所述,临胸县设施与露地栽培甜樱桃园土壤有效磷、速效钾含量对果实品质影响较大,且各土壤指标均处于适宜或中等水平时果实品质好,临朐县设施、露地栽培甜樱桃果实品质差异与设施、露地土壤肥力有关。

广西澄江喀斯特湿地沉水植物碳、氮、磷化学计量特征

沉水植物是水生生态系统中重要的初级生产者。当前有关沉水植物生态化学计量特征的研究主要集中在非喀斯特区,而在喀斯特区的相关研究较为缺乏。因此,以广西澄江喀斯特典型湿地中的7种沉水植物为研究对象,分析沉水植物地上部分及底泥的碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征。结果显示,(1)7种沉水植物地上部分总碳、总氮和总磷平均含量最大值均出现在小茨藻(Najas minor)分别为(325.4±5.01) g/kg、(33.07±1.59) g/kg和(3.79±0.16) g/kg;C∶N、C∶P、N∶P平均值分别为10.14±0.18、96.23±3.56和9.47±0.32,C∶N最大值(11.89±0.54)出现在苦草(Vallisneria natans),C∶P和N∶P最大值(113.27±18.14和11.13±1.63)均出现在穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)。(2)底泥有机碳、总氮、总磷、碱解氮和速效磷含量平均值分别为(15.05±0.56) g/kg、(2.06±0.08) g/kg、(0.58±0.01) g/kg、(162.53±9.16) mg/kg和(21.73±0.86) mg/kg,有机碳、总氮、总磷、碱解氮和速效磷的平均含量最大值均出现在小茨藻(N.minor)分别为(18.54±1.04) g/kg、(2.55±0.25) g/kg、(0.66±0.03) g/kg、(214.82±32.05) mg/kg和(26.37±3.31) mg/kg;底泥的C∶N、C∶P和N∶P平均值分别是7.33±0.14、25.7±0.72和3.53±0.09,C∶N、C∶P和N∶P最大值分别出现在金鱼藻(Ceratophyllum demersum)(7.45±0.32)、小茨藻(N. minor)(28.29±1.29)和黑藻(Hydrilla verticillata)(3.89±0.25)。(3)沉水植物的地上部分总碳与底泥的有机碳和总氮均呈显著负相关性;沉水植物的地上部分总氮与底泥有机碳、碱解氮、C∶P均呈显著正相关性;沉水植物地上部分C∶N、C∶P均与底泥有机碳、总氮、总磷、碱解氮、C∶P、N∶P呈显著负相关,表明不同喀斯特湿地沉水植物和底泥之间的养分耦联性不同。本研究为喀斯特湿地生态系统生态化学计量学研究提供理论依据。

莽山浪畔湖国家重要湿地野生植物资源组成与园林应用推荐

通过对莽山浪畔湖国家重要湿地的野生植物资源进行实地调查,共记录野生维管植物80种,隶属于71属42科;其中,以禾本科、莎草科占优势,少种(2~5种)、单种科占总科数的95.23%,处于主导地位;浪畔湖湿地野生维管植物科以热带成分占优势(59.26%),而属以温带成分占优势地位(50.01%);在生活型和生态型组成上,以湿生草本植物最多,有28种,占总种数的35%,湿生及水生植物共43种,占总种数的53.75%,为主体地位。本研究阐述了浪畔湖湿地野生维管植物的园林应用价值,并提出了相关的保护与开发建议,为浪畔湖湿地的保护与建设管理、植物资源的开发利用提供科学依据。

三峡工程运行对洞庭湖湿地植被格局的影响及调控机制

湿地植被格局是湿地生态学研究的主要内容之一。湿地植被格局的变化是湿地植物生物学特性与外部环境变化共同作用的结果。洞庭湖湿地作为我国长江中下游典型通江湖泊湿地,具有重要的生态服务功能。三峡工程运行后,洞庭湖湿地水文情势变化明显,进而影响湿地植被格局。本文通过文献梳理,系统总结了三峡工程运行后洞庭湖湿地植被格局的演变规律,同时对驱动湿地植被演变的水文成因及湿地植物生物学机制进行了归纳。研究发现三峡工程运行后,洞庭湖不同植被类型面积发生明显变化,具体表现为湖草群落面积呈下降趋势,芦苇(荻)和林地群落的总面积呈上升趋势。湿地植被格局的变化是水位、淹水时间、泥沙淤积等多种水文情势综合作用的结果,而湿地植物还可以通过繁殖对策、生态生理、种内种间关系变化等多个生物学策略来适应变化的外部环境,进而维持植被格局的稳定性。最后以杨树种植和冬候鸟多样性变化为案例,分析了洞庭湖湿地植被格局变化的生态学效应,以期为洞庭湖湿地的保护及退化湿地的恢复提供一定理论依据。

洞庭湖湿地杨树人工林对土壤理化性质的影响

近几十年来的杨树大面积种植引发了人们对洞庭湖湿地生态系统生态环境恶化的担忧。本研究以11龄与5龄杨树林为对象,以邻近的典型湿地植被南荻为对照,拟阐明杨树人工林对土壤理化性质的影响。结果表明,对土壤物理特性而言,杨树的种植加速了土壤水分的散失,对水分改变的趋势随林龄的增加而增大;杨树人工林改变了土壤粒径组成,致使粘粒与粉粒的降低、砂粒的增加,砂粒化趋势随林龄的增大而增强;对土壤化学特性而言,杨树人工林导致土壤中层(20-60 cm)电导率的降低,以及下层(60-100 cm)pH值的升高,对土壤全磷含量无明显影响,总体上降低了土壤全钾含量;引起土壤40-60 cm全氮含量的降低,降低趋势随林龄的增加而增大。此外,两种杨树林对土壤全碳的影响不同,低林龄能降低土壤全碳含量,而高林龄有利于碳的增加。可见,大规模种植杨树导致土壤特性的重要改变必将对湿地生态系统产生深远的影响。

左炔诺孕酮和炔雌醚复合不育剂(EP-1)对雌性东方田鼠生殖的影响

本文在实验室条件下通过一次性灌胃的方式研究了左炔诺孕酮-炔雌醚复合不育剂(EP-1)对雌性东方田鼠激素、生殖系统、胎仔数、受孕率的影响及药效持续时间,旨在检验其应用于野外东方田鼠不育控制的价值。结果表明,各浓度EP-1灌胃均能显著提高雌性东方田鼠的子宫系数,使子宫形态发生变化,对卵巢组织造成损伤,影响卵泡和黄体的发育,但是对雌二醇含量和子宫长度没有明显影响;60 mg/kg EP-1灌胃能显著提高促卵泡刺激素含量和卵巢系数,而10 mg/kg、30 mg/kg EP-1灌胃对二者没有明显影响。室内繁殖实验表明,各浓度EP-1灌胃均能不同程度延迟初次怀孕时间,并降低试鼠的怀孕率和胎仔数,但抗生育作用具有可逆性且与药物浓度相关,10 mg/kg、30 mg/kg和60 mg/kg剂量组生殖系统恢复时间分别为16 d、38 d和52 d。

洞庭湖区东方田鼠对敌鼠钠盐的敏感性分析

为了有效使用抗凝血灭鼠剂防治鼠害,采用强制喂食法将0.025%敌鼠钠盐毒饵分别连续喂食不同性别的成年东方田鼠1、2、4、6和8 d,记录东方田鼠取食和死亡情况,并分析洞庭湖区东方田鼠对敌鼠钠盐的敏感性。结果显示:东方田鼠的毒饵取食量有下降的趋势,但不显著;不同性别东方田鼠对敌鼠钠盐的敏感性无显著差异,合并雌、雄东方田鼠数据,其LFP50和LFP99的估计值分别为0.60 d和5.70 d;东方田鼠取食毒饵后,死亡高峰期出现在第4～7天。研究表明洞庭湖区东方田鼠对敌鼠钠盐无抗性,0.025%敌鼠钠盐能够有效防治该地区东方田鼠。

不同碳源添加量对地表流人工湿地污水脱氮效果影响

为强化人工湿地的脱氮效能,本研究以地表流人工湿地系统作为对象,试验选取南荻、美人蕉和玉米芯作为外加碳源脱氮材料,探讨在相同进水浓度下各碳源材料为1、1.5、2 g/L时对系统脱氮效果的影响。试验结果显示:三组脱氮材料实验组去除NO3--N的效率显著高于对照组,系统运行前期实验组NO_(3)^(-)-N平均去除率高达99.5%;实验组系统出水有机碳,铵态氮,硝态氮和总氮的各浓度均低于其进水浓度,并没有造成水质恶化的现象,且在平稳期实验组总氮浓度显著低于对照组,可见三种植物可以作为外加碳源脱氮材料;1、1、1.5 g/L分别为南荻、美人蕉、玉米芯的最适添加量,污水中TN浓度分别降到(4.50±0.10)、(3.75±0.29)、(2.28±0.27)mg/L,TN去除率分别可达到64.0%、70.0%、81.8%,适量添加湿地植物碳源,有利于提高地表流人工湿地脱氮效率。