海南岛东寨港沉积物中重金属人为污染富集因子及来源分析

在系统采集海南岛东寨港表层和深层沉积物样品的基础上,采用富集因子法等对表层沉积物的重金属污染进行了评价。结果表明:(1)研究区表层沉积物中Cd、Cr、Cu、Hg、Ni和Zn 6种元素含量略高于琼州海峡沉积物背景值;(2)地累积指数评价结果表明,研究区表层沉积物中As和Pb 2种重金属元素属于清洁水平;Zn元素处于轻-重污染等级;(3)研究区表层沉积物中Cr、Cu、Ni、Pb、Zn 5种重金属以轻微污染为主,As、Cd和Hg为轻微污染和中度污染,上述受污染区主要分布在靠近演海镇和演丰镇人类相对密集的区域,以及东寨港西岸人群较聚集的地区;(4)研究区沉积物中As元素与农业活动来源有关,Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn与岩石风化及工业活动来源有关。

东寨港红树林国家级自然保护区海水水质状况分析与评价

根据2004~2008年东寨港红树林国家级自然保护区的水质监测结果,采用水质单因子质量指数评价法、有机污染指数法和富营养化水平法对东寨港红树林国家级自然保护区水质污染状况进行分析评价,并采用秩相关系数法对该海域近5a水质状况进行趋势分析。结果表明：东寨港红树林国家级自然保护区海域无机氮和活性磷酸盐有超标现象;该海域2005年和2008年有机污染指数值较高,受到较严重污染或轻度污染;该海域近5a中仅2006年水体处于贫营养化水平,其余各年营养水平处于富营养化程度或高富营养化程度;趋势分析显示该海域水质呈逐年下降趋势,但不显著。因此,对富含N、P等造成该海域富营养化的污染物的治理是该海域环境管理和污染治理的重点。

黑脸琵鹭在海南岛的越冬地及其保护

于2003、2004和2005年连续3年对黑脸琵鹭在海南岛已知和潜在的越冬地进行调查。分别在东寨港自然保护区、临高县后水湾和东方市北黎湾发现了黑脸琵鹭的越冬种群,后两者是在海南岛首次记录到。2005年海南岛黑脸琵鹭的越冬种群数量已达77只,约占全球越冬种群数量的5%以上,这是继香港和台湾等地之后黑脸琵鹭在中国的又一重要越冬地。调查结果表明:黑脸琵鹭越冬栖息地所面临的主要威胁是湿地滩涂的围垦、海产品挖采和非法猎捕。建议有关职能部门采取有效措施,分别在2个新发现地建立保护机构,并对越冬地周围的村民进行保护意识教育和宣传,以加强黑脸琵鹭及其栖息地的保护与管理。

海南东寨港红树林湿地生态功能评价

红树林湿地具有强大的功能,定量评价有利于更好地认识和重视其生态功能。通过野外实验、收集资料、发放问卷等方式获得基础数据,运用各种生态经济学方法,对东寨港红树林生态系统的物质生产功能、净化功能、气体调节功能、土壤保持功能、旅游功能和生物多样性保持功能进行了评价,各项功能总和为374.89×106元,单位面积功能为18.2万元/hm2。

考虑温室气体排放的红树林湿地生态价值评估——以海南东寨港红树林湿地为例

目前,有关红树林生态系统服务评估的研究基本未考虑红树林湿地温室气体排放问题。以海南东寨港红树林湿地为研究对象,采用考虑温室气体排放负面效应的生态系统服务功能价值评估体系,对红树林生态价值进行全面评估。结果显示,东寨港红树林湿地生态系统服务价值为71 661.69×104 CNY,CH4排放产生的负价值为569.33×104 CNY,占0.79%;略低于景观美学与精神文化功能价值(0.86%),但高于有害生物的控制价值(0.03%),考量CH4排放产生的负价值在红树林生态价值评估体系中有其必要性。

东寨港红树林国家级自然保护区海水水质状况分析与评价

根据2004-2008年东寨港红树林国家级自然保护区的水质监测结果。采用水质单因子质量指数评价法、有机污染指数法和富营养化水平法对东寨港红树林国家级自然保护区水质污染状况进行分析评价，并采用秩相关系数法对该海域近5a水质状况进行趋势分析。结果表明：东寨港红树林国家级自然保护区海域无机氮和活性磷酸盐有超标现象：该海域2005年和2008年有机污染指数值较高，受到较严重污染或轻度污染；该海域近5a中仅2006年水体处于贫营养化水平，其余各年营养水平处于富营养化程度或高富营养化程度：趋势分析显示该海域水质呈逐年下降趋势，但不显著。因此，对富含N、P等造成该海域富营养化的污染物的治理是该海域环境管理和污染治理的重点。

海南东寨港红树林湿地沉积物氮形态空间分布特征及影响因素

沉积物中氮的赋存形态直接影响其参与生物地球化学循环的进程、途径和贡献大小,探究沉积物中不同氮形态的环境地球化学行为对研究氮的地球化学循环具有重要意义。以海南东寨港红树林湿地沉积物为研究对象,分别采集表层沉积物和柱状沉积物,采用分级浸提法提取不同形态的可转化态氮进行空间分布特征及影响因素分析。结果表明:研究区沉积物中总氮(TN)质量分数在1 149.0~1 690.6 mg/kg之间,总可转化态氮(TTN)的质量分数在464.6~647.5 mg/kg之间,二者均呈现出从上游至入海口逐渐降低的空间分布特征;4种可转化态氮中强氧化剂浸取态氮(SOEF-N)与TTN呈显著正相关,也是最主要的氮形态存在形式。通过沉积物C/N比值分析可知,研究区有机质主要来自污染物的大量排入,东寨港红树林柱状沉积物中TN与含水率、TOC呈极显著的正相关关系,表明氮与有机质具有相似的来源。

基于LUCC和景观格局变化的海南东寨港红树林湿地动态研究

[目的]探究海南东寨港红树林湿地的动态变化,为推进红树林湿地保护、海岸带修复、退塘还湿等重大生态措施的开展提供理论参考。[方法]本研究从景观格局和土地利用两个层面描述东寨港地区红树林湿地的动态变化特征,通过结合土地利用/覆被变化(LUCC)和景观生态指数2种方法,探究红树林湿地动态变化。[结果](1)从土地利用的角度看,1988—2016年间,研究区域养殖水面和建筑面积大比例增长,分别从占总面积的1.6%和1.86%,上升到11.89%和9.39%;林地和耕地面积相对减少,占比分别从17.61%和38.89%,下降到11.83%和27.06%;(2)从景观角度看,斑块密度和数量的上升、平均斑块面积的下降、面积加权平均形状破碎化指数的高位稳定等景观指标状态都显示东寨港地区在研究区间内景观破碎化程度正在逐渐加大;(3)景观破碎化指数与各景观类型面积变化的相关性分析结果表明,耕地面积的减少加上建筑用地和养殖水面面积的增加促使景观破碎化的加重;(4)红树林在整个研究区间内总面积未出现明显波动,与其它地类间的互动主要表现在耕地、养殖水面和水域之间的转换。[结论]东寨港红树林湿地在近30年间,发生了养殖水面和建筑面积的增长以及林地和耕地面积的减少等土地利用变化,而耕地面积的减少,建筑用地和养殖水面面积的增加促使景观破碎化加重。

东寨港不同植物群落土壤微生物量碳氮及养分特征

对海南东寨港红树林不同植物群落的土壤理化性质、土壤微生物量生物量碳氮及养分含量进行分析。结果表明:1)土壤微生物生物量碳(MBC)和土壤微生物生物量氮(MBN)变化范围分别为135.83~1171.24 mg/kg和35.13~232.89 mg/kg,不同植物群落间MBC和MBN含量变化规律基本一致且均存在显著差异,其中白骨壤和红海榄群落土壤MBC和MBN含量最低;2)东寨港红树林湿地土壤TC∶TN∶TP均值为76∶4∶1,土壤微生物生物量MBC∶MBN均值为5∶1,不同位置不同树种组成的群落土壤养分和微生物生物量碳氮及其化学计量比存在显著差异;3)相关性分析表明,东寨港红树林湿地土壤微生物生物量碳氮与土壤养分存在紧密关系,能作为该区土壤碳氮变化的早期生物指示指标。

海口东寨港自然保护区红树林变化及其与周边社区关联分析

利用1976—2021年共6期遥感影像获取了海口市东寨港红树林自然保护区范围内不同年代的湿地数据,基于转移矩阵、问卷调查和主成分分析,剖析了45年来保护区红树林的变化及其与周边社区的关系。结果显示:1)保护区内红树林面积由1976年的1395.84 hm^(2)增至2021年的1589.28 hm^(2),期间呈“骤减缓升”之势。除1976—1985年红树林面积有减少外(减少了250 hm^(2),减少幅度为18%),其余时段红树林面积均为增长态势。2)1976—2021年保护区红树林转出对象分别是淤泥质海滩(34.32 hm^(2))、河流(25.81 hm^(2))、海水养殖场(21.06 hm^(2))、其他用地(10.58 hm^(2))和洪泛湿地/内陆滩涂(8.26 hm^(2));转入为红树林的对象主要是淤泥质海滩(177.41 hm^(2))、河流(38.18 hm^(2))、其他用地(28.21 hm^(2))、三角洲/沙洲/沙岛(22.15 hm^(2))、洪泛湿地/内陆滩涂(21.79 hm^(2))和水田(6.34 hm^(2))。3)周边社区居民的捕捞收入与养殖、毁林挖塘面积、保护意识与红树林面积变化存在较大的关联性。周边社区居民问卷调查中的捕鱼方式、捕捞收入、捕捞月数、捕捞量和保护态度在红树林面积变化主成分分析中指标代表性值(cos2值)>0.6,其中捕鱼方式和捕捞收入的主成分指标cos2值>0.8。居民捕捞频率下降与家庭收入来源、职业结构由捕捞养殖向外出打工和服务业转变相互应证,居民的保护意识与保护态度有所提高,红树林面积从破坏严重向破碎化程度减少转变;淡水养殖场、常住人口、中学数量、村庄到红树林的距离因子的贡献率均大于10,与红树林面积变化呈负相关关系。

东寨港红树林湿地土壤因子与酶活性的关系

[目的]红树林是热带、亚热带典型的海岸带湿地生态系统。分析不同植物群落条件下红树林湿地的土壤活性有机碳组成、土壤酶活性现状以及两者间的相互作用,进而预测东寨港红树林片区的生态结构和功能发展趋势,为东寨港红树林湿地的生态恢复与保护提供科学依据。[方法]通过实地采样,对9种红树植物群落类型[红海榄(Type 1)、白骨壤(Type 2)、角果木(Type 3)、海莲+角果木(Type 4)、桐花树+海莲+秋茄(Type 5)、海莲+榄李+桐花树(Type 6)、秋茄+海莲+榄李(Type 7)、海莲+无瓣海桑+桐花树+秋茄(Type 8)、海莲+无瓣海桑(Type 9)]的土壤酶活性、土壤活性有机碳组分含量和理化性质进行化验分析。[结果](1)该区表层土壤有机碳介于6.57~74.87 g/kg之间,在不同群落类型间以Type 7群落显著最高,Type 1群落低至6.57 g/kg。(2)各群落类型湿地表层土壤酶活性变化规律为:脲酶>磷酸酶>过氧化氢酶>蔗糖酶,其中脲酶以Type 8群落最高,显著高于Type 1—6群落;磷酸酶以Type 8群落最高,显著高于Type 1—3群落;过氧化氢酶以Type 5最高,显著高于其余群落(Type 6和Type 7除外);蔗糖酶以Type 9群落最高,显著高于Type 2,Type 5和Type 8群落。(3)土壤脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶与土壤活性有机碳各组分含量呈显著及极显著正相关;土壤脲酶、磷酸酶与土壤pH值呈极显著负相关,与全氮、全磷呈极显著正相关;土壤过氧化氢酶与全氮、全磷呈极显著正相关;土壤蔗糖酶与全氮、全磷呈显著正相关。(4)冗余分析结果显示:土壤轻组有机碳、土壤总有机碳、土壤颗粒有机碳和土壤微生物生物量碳是影响东寨港红树林植物群落土壤酶活性的主要因子。[结论]土壤酶活性与多种土壤活性有机碳组分呈紧密正相关,因此可用土壤酶活来表征东寨港红树林湿地土壤碳库活跃程度。

东寨港自然保护区五个监测站水质变化特征分析

为了解东寨港自然保护区区域水质状况,对其5个监测站所测得水质变化中溶解氧量、高锰酸盐指数等6项指标采用单因子指数法、综合指数法分析与比较水环境质量。单因子评价法分析结果表明:管理局站春、秋、冬季均为Ⅳ类水;溪头村与道学村两个站点均为Ⅴ类水;林市村站在春季与冬季为Ⅱ类水、秋季为Ⅲ类水;塔市站春季为Ⅲ类水、冬季为Ⅳ类水,且主要水质污染指标均为TN。综合指数法分析结果表明:林市村站水质良好,为Ⅲ类水;塔市站水质为Ⅳ类水;管理局、溪头村、道学村3个站点的水质均为Ⅴ类水。

典型红树林自然保护区人地关系研究

海南省始建国际旅游岛后,东寨港红树林保护区内出现了近百亩的树木集体死亡现象。针对此现象展开调查,分析了红树林面积变化的原因,并提出了红树林保护区三点可持续发展的建议,为相关研究提供参考。

东寨港潮间带沉积物重金属环境背景值构建研究

潮间带沉积物作为重金属污染物的源和汇,对海岸带生态环境有着至关重要的影响。本文利用海南省东寨港2个柱状沉积物样品的重金属数据,结合数理统计方法,分析沉积物中Si、Al、Fe、Ca、Li、Ba、Cu、Pb、Zn、Cd、Cr和Ni等12种元素的空间分布特征,选取了归一化重金属元素,建立了东寨港潮间带沉积物各重金属环境背景线。结果表明:柱状沉积物各元素平均值含量排序为Si(以SiO2计)>Al(以Al2O3计)>Fe(以Fe2O3计)>Ca(以CaO计)>Ba>Zn>Cr>Li>Pb>Ni>Cu>Cd,其中,SiO2、CaO、Cu和Pb的变异系数小于10%,表现为弱变异性,其它8种元素表现为中等变异强度。各元素在垂向分布上差异明显,其中沉积物SiO2含量最高,且随深度增加逐渐减小,30 cm以下的沉积物各重金属元素与Al、Fe、Ba、Li在垂向上的变化规律类似。选用Al作为归一化元素,构建了Al元素和重金属元素的一元线性回归方程,绝对系数R2大都在0.85以上,建立了区域重金属环境背景线。本文以东寨港作为中国南部特定类型沉积物代表,其沉积物重金属背景值构建为全国潮间带沉积物环境本底构建提供了有力补充,为潮间带区域的生态安全和环境安全提供基础数据支撑。

东寨港红树林沉积物中微生物群落结构特征及其对环境的响应

在红树林覆盖区域和光滩沉积物中存在着丰富的微生物群落,这些微生物在驱动红树林湿地的生物地球化学过程中起着至关重要的作用.深入了解东寨港红树林湿地沉积物中微生物的多样性分布特征,对探究东寨港红树林湿地中的生物地球化学过程和湿地的生态保护具有重要意义.本研究采用Illumina Miseq高通量测序技术,在东寨港的演丰西河和三江河采集108个沉积物样品,分析其地球化学和微生物群落特征,探讨不同环境因子对两岸红树林覆盖区域和光滩微生物群落的影响.结果显示:Proteobacteria是东寨港红树林沉积物中的优势种群,沉积物中微生物丰度和多样性随深度整体上呈减小趋势;演丰西河和三江河沉积物中微生物群落结构存在显著差异;pH是控制光滩区域沉积物中微生物群落结构的主要环境因子,而盐度是控制红树林表层沉积物中微生物群落结构的环境因子.上述研究结果表明:东寨港红树林沉积物中微生物分布特征和群落结构受到了人类活动的影响,微生物丰度和多样性随深度整体呈减小的变化趋势,不同采样区域沉积物中微生物群落结构存在明显差异,该差异是自然因素(盐度和pH)和人为因素(水产养殖)双重作用的结果.