湿地生态系统脱氮过程的植物调控机制

氮是引起水体富营养化的关键生源要素之一。近年来,全球水体富营养化问题依然突出,开展水体氮削减过程及机理研究具有重要意义。被称为“地球之肾”的湿地生态系统具有氮吸收、转化和截留等功能,作为主要初级生产者的湿地植物在其中发挥着重要作用。在分析湿地生态系统脱氮过程的基础上,重点从植物种类及多样性、根系分泌物、植物凋落物等方面阐述了植物调控湿地生态系统脱氮过程的机制,并对未来需要重点关注的问题进行了展望。建议从植物氮偏好性、植物多维多样性、植物-微生物群落相互作用、根系分泌物不同组分、脱氮过程产物组成等方向进一步深入深究脱氮过程的植物调控机制,为湿地生态系统削减氮污染提供理论依据和技术指导。

西藏高原湿地植物和土壤细菌多样性及其影响因素分析

植物和微生物是湿地生态系统的主要组成部分,也是其能量流动和物质循环的重要驱动力。了解湿地植物和土壤微生物的多样性及其关键影响因子,对于维持湿地生态系统的结构和功能有重要意义。本研究对西藏高原26个湿地进行野外调查和实验室分析,以揭示湿地植物与土壤细菌多样性的关系,明确影响植物多样性和土壤细菌多样性的关键因子。结果显示,植物群落特征与土壤细菌多样性显著相关,但驱动土壤细菌多样性变异的主要因素是环境因子而非植物。植物多样性的变异主要受土壤电导率影响,而细菌多样性的变异则与海拔、年降水量、土壤pH值以及植物功能性状(叶片总氮和总碳)相关。

丹江口库区湿地植被的数量分类和排序

采用双向指示种分析法(TW INSPAN)和除趋势对应分析法(DCA)对丹江口库区的湿地植被进行了数量分类和排序。TW INSPAN把30个样地划分为14个群丛,论述了各群丛的群落学特征。样地的DCA排序结果反映了植物群落类型与环境因子之间的关系,表明土壤类型和生境的水分条件变化是决定丹江口库区湿地植被分布的主导因子。目前的丹江口水库滩涂植被主要由以狗牙根(Cynodon dactylon)、长刺酸模(Rum ex maritimus)、通泉草(Mazus gracilis)和稗(Echinochloa crusgalli)等为优势种的偏旱生群落类型构成。

丹江口库区湿地水生维管束植物的区系研究

丹江口水库是国家南水北调中线工程的水源地,位于鄂豫两省交界处。其库区湿地是我国现今保存最为完整的湿地之一,已被列入《中国重要湿地名录》。库区湿地水生维管束植物物种丰富,共计有30科56属90种。该区系的地理成分比较复杂,以世界分布、泛热带分布和北温带分布类型为主,表现出明显的亚热带特征。在与国内其它9处湿地进行水生维管束植物区系比较后表明:各湿地与丹江口库区湿地相似系数的大小与其所处的地理位置和气候条件关系密切。

高填土边坡多级挡土墙土压力观测试验研究

通过对高速公路人工高填土边坡挡土墙上土压力进行现场观测,并对其分布规律进行了研究。结果表明,水平土压力随上部填土高度沿墙高呈非线性分布,近似为双直线形式,其值介于理论静止土压力和理论垂直土压力之间,更接近最大静止土压力,与用经典土压力计算理论求得的结果有很大差别,也和单级挡土墙土压力分布有较大区别。在现场观测数据的基础上,采用数据拟合方法给出水平土压力计算的经验公式。

湿地在面源污染治理中的应用回顾与展望

面源污染是导致水环境污染的主要因素之一,具有分布面广、排放量大、随机性强等特征,因此治理难度非常大。湿地通常指位于陆地和水域生态系统之间的过渡带,被认为是治理面源污染最有效的方式之一。湿地主要通过微生物反硝化、土壤吸附、沉淀以及植物吸收等途径来实现对面源污染物的截留和降解。国内对湿地在面源污染防治中的作用关注较晚,始于上世纪80年代初期。运用于面源污染防治的湿地类型主要有人工湿地、湖滨带、河岸带湿地、氧化塘、生态沟渠等。面源污染的治理应当同点源污染的治理紧密结合,高效发挥湿地的净化功能和景观效应。在构建人工湿地时应保护好天然湿地并慎用外来物种,此外人工湿地的后续管理也需要进一步加强。

丹江口库区湿地植被对南水北调中线工程响应研究

丹江口水库是我国南水北调中线工程的水源地,维护其库区湿地生态系统的健康对调水工程具有非常重要的意义,而良好的植被条件则是湿地健康和功能完整性的必要基础。通过对丹江口库区湿地植被的全面调查,表明目前的库区湿地具有较为丰富的植物资源,分布着多种类型的湿地植物群落。丹江口水库大坝加高后,大部分的消涨带植被永久被淹没,并在更高海拔的区域形成新的消涨带湿地植被。进而,通过构建目前库区湿地植被与环境因子的CCA和逐步回归模型预测了新消涨带的潜在植被。结果表明,丹江口大坝加高蓄水后,在高坡度的湿地生境下,植被将由狗牙根(Cynodon dactylon)等偏旱生群落组成,物种多样性也较低;而在坡度平缓的区域,双穗雀稗(Paspalum paspaloides)等湿生群落将占优势,物种多样性也相对较高。

丹江口库区湿地生态系统的现状分析及研究展望

丹江口水库是中国南水北调中线工程的水源地,其库区湿地已被列入《中国重要湿地名录》。湿地具有截留污染、蓄洪防旱、保护生物多样性等一系列重要的生态功能,因此维持丹江口库区湿地生态系统的健康对中线调水工程具有非常重要的意义。在此结合丹江口库区湿地相关的研究资料,概括出库区内三种主要的湿地类型,根据生境状况重点阐述了库区消涨带湿地生态系统的特征,并分析了库区湿地的重要生态功能。在总结了丹江口库区湿地保护现状的同时分析了库区湿地存在的生态环境问题,并提出了相应的管理和研究对策,以期从生态学的角度服务于库区湿地生态系统管理及中线调水工程。

ABC分类法在水电站引水工程线性管理中的应用

本文结合龙开口电站水资源综合利用一期引水隧洞工程,针对线性工程施工中所面临的问题,从该工程的施工管理出发,考虑主体工程占线性工程里程比以及各主体项目的造价比指标,运用ABC分类法进行分类比较,分清各主体项目之间的主次关系,从而对整个工程项目管理提出合理建议,确定项目施工中的重点工程。

磨削的未来——第42届CIRP大会磨削方面的主题报告

尽管磨削加工已有百年历史,但它至今仍在工业生产中占重要地位。其主要优点是切屑数量级小,砂轮自锐性好。本文回顾了近年来磨削加工的发展,同时提出了在不远的将来,其实际应用中所要解决的问题。本文涉及的开发技术有:①砂轮制造技术;②精密加上技术;③重型加工技术;④智能磨削工具;⑤磨削过程的计算机仿真;⑥磨削过程的环境因素。本文还预测,未来的磨削技术应该包括:超细磨料砂轮,分子运动表面完整性评定技术,CBN高速磨削,磨削过程智能控制系统与高级监测系统,“免去冷却液”的磨削。

轴对称荷载下饱和土应力—剪胀关系的试验研究

剪胀性是岩土类材料的重要特性之一,1962年P.W.Rowe提出的应力—剪胀模型奠定了岩土材料剪胀性研究的理论基础和研究方法。我们经过推导,得出了粘性土应力—剪胀关系,并通过正常固结饱和粉质粘土的试验,验证了应力—剪胀关系对粘性土具有一定的适应性。

两种沉水植物黑藻和伊乐藻的种间竞争

采用取代系列实验方法,主要从竞争期的长短出发,研究了黑藻(Hydrillaverticillata)和伊乐藻(Elodeanut-tallii)的种间竞争关系,并考查了在不同底质(土壤)肥力下两者种间竞争能力的变化情况。实验发现,伊乐藻由于具有较强的耐寒能力,在冬春时空竞争方面占有明显的优势,从而在周年实验中表现出较强的竞争优势,取代黑藻生长。而在短期实验中,黑藻由于可在水面生长形成较上位的冠层的特性,与伊乐藻相比在水体上层空间占领和阳光获取方面具有一定的优势,因此造成两种间竞争的不平衡,竞争偏利于黑藻,且这种优势随底质(土壤)肥力的增加而有所增强,但并没有明显取代现象的发生,两物种可以在混合种群中共存。

南水北调中线水源地汉江上游流域主要生态环境问题及对策

汉江上游是南水北调中线水源地，流域生态环境建设是保障水源地水质安全的关键。针对上游流域水环境污染、土地利用以及水土流失等重大生态环境问题，结合流域数字高程模型及水质调查对其进行了系统分析。结果表明：（1）丹江流域、库区流域及汉中盆地水质较差，COD60和氨氮成为水源区主要污染物；（2）各子流域区植被覆盖占各自面积的71．2％～95．7％，表明流域植被覆盖较好，但沿河岸100m范围内农业用地占29．2％～43．4％，且多为坡耕地；（3）流域水土流失严重，2000年左右流域侵蚀图显示汉江源头、秦岭南及大巴山北均出现了大片年均侵蚀模数〉2200t／km^2的区域，且有日益增强的趋势。提出加大水环境污染整治力度、加强农业用肥管理及河岸带建设、水土保持建设以及加强流域水环境及水土保持监测和科研工作等对策。

鄱阳湖湿地土壤种子库特征及其与地表植被的关系

通过幼苗萌发法研究了鄱阳湖湿地自然保护区内蚌湖、大湖池、中湖池、沙湖、象湖等5个湖泊的不同水位湖滨带土壤的种子库特征,并比较了土壤种子库与秋季地表植被在物种组成上的差异.研究结果表明,种子库中共计萌发了52个物种,其中沙湖最多有35种,而蚌湖最少只有21种.种子库中萌发出的幼苗以牛毛毡(Heleocharis yokoscensis)、沼生水马齿(Callitriche palustris)、刚毛荸荠(Eleocharis valleculosa)、看麦娘(Alopecurus aequalis)、苦草(Vallisneria natans)、陌上菜(Lindernia procumbens)等数量最多.地表植被中则出现了68个物种,以红穗薹草(Carex gotoi)、灰化薹草(Carex cinerascens)、水蓼(Polygonum hydropiper)、蚕茧蓼(Polygonum japonicum)、荻(Triarrhena sacchariflora)等物种的盖度最高.5个湖泊的土壤种子库与地表植被在物种组成上的相似系数都比较低,平均相似系数为25.22%,这表明在秋季退水后,鄱阳湖湖滨湿地植被的恢复与建立主要依赖于根茎等无性繁殖体,土壤种子库的贡献较少.

生态位限制和物种库限制对湖滨湿地植物群落分布格局的影响

研究了物种库限制与生态位限制在湖滨湿地植物分布格局形成过程中的相对重要性。在龙感湖湖滨湿地具有明显水位梯度的湿生植物区、挺水植物区和沉水植物区采集种子库土样,采用幼苗萌发法确定了不同水位区种子库的物种成分;并将不同水位区的种子库土样分别置于0、25和50cm3个水位下萌发和生长,45和90d后比较不同取样区种子库在不同水位处理下所建立的植物群落的异同。结果表明,不同取样区的种子库物种成分有显著差异,沿水深梯度呈现明显的带状分布格局。水位处理实验表明,0cm水位条件下的群落主要由湿生植物和挺水植物组成,而25和50cm水位下只有沉水植物,表明不同功能群的物种对水深有不同的耐受力,生态位限制是决定湿地植物分布格局的关键因子。同时,挺水植物区的种子库置于沉水条件下,以及沉水植物区的种子库置于0cm水位下都只能形成极为简单的植物群落,表明物种库限制对湿地植物群落的形成同样具有显著影响。研究表明,湿地植物的群落构成与分布格局是由生态位限制和物种库限制共同决定的,两者的相对重要性可能取决于水体的稳定性。

蚌湖湖滨带的土壤种子库特征

采用幼苗萌发法,在湿润和淹水两种水位萌发条件下,研究了蚌湖(鄱阳湖子湖)湖滨带5个水位梯度区的土壤种子库特征。结果表明,种子库中共萌发了33个物种,分属15科29属。物种组成以一年生草本为主,其中莎草科、禾本科、菊科、玄参科和水鳖科的物种数最多。不同水位区种子库的物种组成和幼苗密度差异不显著。种子库在两种水位条件下萌发的结果有显著差异,湿润条件下种子库萌发的物种以湿生和挺水植物为主,而在淹水条件下萌发的沉水植物种类和幼苗数量显著增多,其幼苗密度占总幼苗数的36%。t检验表明种子库在淹水条件下每个萌发盒中萌发的物种数(7.2±2.8)显著多于湿润条件(4.2±2.0)。

富营养化湖泊沉积物磷释放特点及水生植物对其的影响

湖泊富营养化是一个全球性的环境问题,磷是湖泊富营养化的最主要的限制性因子之一。综述了富营养化湖泊沉积物中磷的化学形态、释放规律及其影响因素,并讨论了水生植物对湖泊内源磷释放的影响机制。

巢湖湖滨带植被特征及其退化原因分析研究

于2009年和2010年对巢湖湖滨带植被进行了详细踏查,结果表明:(1)植被群落结构单一,多样性较差,大都集中分布于浅水、河口、滩地,受水质和水位影响显著;(2)挺水植物有5科6属6种,以芦苇(Phrag-mites australis)为优势种;(3)浮叶植物3科3属3种;以野菱(Trapa incisa)和荇菜(Nymphoides peltatum)为优势种;(4)漂浮植物2科2属2种;主要是凤眼莲(Eichhornia crassipes)和浮萍(Lemna minor);(5)沉水植物4科5属8种;以马来眼子菜(Potamogeton malaianus)为优势种;(6)湿生和陆生植物27科76属101种;以禾本科为主,菊科、蓼科植物次之。调查结果与历史资料(1954年-2007年)对比,得出巢湖流域土地利用格局、江湖建闸等水利工程、围湖造田与堤坝建设等人为活动以及富营养化与蓝藻水华等综合因素严重破坏了巢湖湖滨带健康的生态系统,加剧了湖滨带植被的衰退。本研究可为巢湖湖滨带植被的恢复提供理论指导。

秦岭亚高山草甸30种草本植物的碳、氮分布研究

以秦岭佛坪国家级自然保护区内亚高山草甸30种草本植物为对象,研究了碳、氮在亚高山草甸植物中的分布情况。结果表明:碳、氮在植物组织中总的分布趋势为叶>茎>根,碳/氮在植物组织中的分布为茎>根>叶,方差分析显示碳、氮及碳/氮在植物根、茎、叶中的分布差异极显著(P<0.01)。在单个植物的根、茎、叶中,碳、氮及碳/氮的分布具有种的特异性。在以其光合特征进行聚类分析得到的4个聚类组群中,碳、氮及碳/氮在每个组群根、茎、叶中的分布差异不显著(P>0.05)。

武汉原状粉质黏土与其重塑土的试验对比研究(Ⅰ):试验结果描述

以武汉沙湖粉质黏土为研究对象,首先借助于高压固结仪,对重塑土和原状土进行了室内侧限的固结试验;其次利用改进的应力控制式常规三轴仪,在不同的加荷路径和排水条件下,对重塑土和原状土分别进行了常规三轴试验研究,并对试验资料进行了较为系统的分析.结果表明:1)原状土的侧压力系数约为0.56,超固结比约等于1.2,为弱超固结土体,其结构屈服压力稍大于其前期固结压力;2)原状土初始的切线模量及其抗剪强度均高于重塑土相应的值;3)在固结排水条件下的三轴剪切试验,原状土的剪胀量要小于重塑土的剪胀量,但在固结不排水条件下,原状土体的剪胀趋势却明显要高于重塑土的剪胀趋势.