缓冲带植被模式对河岸土壤稳定性的影响

通过10年辽河保护区河岸植被缓冲带工程实施,研究了河岸带不同植被模式对于河岸土壤团聚体组成、结构、土壤稳定性、抗蚀性的影响。结果表明,河岸土壤粒径组成为砂粒质量分数为58%~68%,粉粒质量分数为30%~40%。土壤有机质质量分数为12.0~28.1 g·kg^(-1),与植被种植前相比,灌草、乔草缓冲带河岸土壤有机质含量明显增加。相比于干筛法,湿筛后水稳性团聚体的主要粒径组成为0.25~0.50 mm,占比14%~25%,粒级直径>0.5 mm土壤水稳性团聚体占比明显下降,而粒级直径为0.25~0.50 mm的土壤水稳性团聚体占比明显增加。杞柳缓冲带和水蜡缓冲带土壤结构、团聚体稳定性和抗蚀性高于其他植被带。

河岸植被缓冲带生态功能调控技术思考

河岸植被缓冲带的生态功能提升是“十四五”流域水生态环境保护修复的主要工作内容。对我国目前河岸植被缓冲带所面临的主要问题进行剖析,提出了关于河岸植被缓冲带生态功能调控技术的一些思考。河岸植被缓冲带目前面临着一些共性问题,但针对具体的流域或河流的不同区段,亟须解决的问题又有所不同,提出在生态功能调控过程中,应遵循“问题分析、空间布局、范围确定、措施选择、维护管理”的技术思路,本着“尊重自然”的原则,坚持系统治理理念,采取适应不同流域的河岸植被缓冲带生态功能提升技术。

河岸带对陆地水体氮素输入的截流转化作用

氮素是陆地水体的重要污染物之一,相邻高地土壤中的氮素经非点源途径通过河岸带进入水体.河岸带是高地和水体之间的过渡带,健康的河岸带系统能够通过物理的、生物的和生物化学的过程,实现对氮素的截留转化.本文系统地介绍了氮素进入陆地水体的主要途径和河岸带对陆地水体氮素污染物截留转化的机制,并从河岸带水文过程、土壤特征、植被状况、人为活动等方面,论述了影响河岸带氮素截留转化作用的因素;在此基础上,对目前河岸带研究中存在的问题进行了讨论,并对我国开展河岸带的研究提出了建议.

河岸缓冲带对氮磷的截留转化及其生态恢复研究进展

河岸缓冲带是河岸生态系统的重要组成部分,对农业非点源污染物起到有效的截留转化作用。对河岸缓冲带的定义、生态结构特性和功能,河岸缓冲带对氮和磷的截留转化作用以及河岸缓冲带的生态修复现状进行了综合评述。结果表明:草地和森林类型河岸缓冲带均能有效地控制氮和磷向水体中迁移;河岸缓冲带的宽度、水文特征、土壤性质、季节变化以及人为活动等是影响其截留效率的因素;加强退化河岸缓冲带的恢复重建工程,可以保证河岸生态系统的健康。针对目前研究中的不足,提出今后的研究方向,认为应进行长期的大尺度的野外实践研究,并从生态学的角度出发,建立合理的河岸缓冲带健康指标,为退化河岸缓冲带恢复重建提供科学依据。

浑太河上游流域河岸缓冲区景观格局对水质的影响

以浑太河上游流域31个采样点上游水系为中心,生成5种尺度的河岸缓冲区,采用Fragstats软件计算类型水平和景观水平上的8个景观指数。分别从景观数量组成和景观空间格局2个方面,采用空间分析、相关分析和冗余分析等方法,识别不同宽度河岸缓冲区景观格局与水质的相关关系。结果表明:景观格局在不同宽度缓冲区内对河流水质具有不同的效应。300 m宽度河岸缓冲区景观格局具有最大的水质空间分异解释能力,可解释48.5%的水质变异。对于50和100 m宽度河岸缓冲区,景观数量组成指标较景观空间格局指标对水质空间分异的解释能力强,景观数量组成指标分别解释水质空间分异的16%和18%,景观空间格局指标分别解释水质空间分异的11%和6%。其中,旱地的解释能力最强,分别为13%和12%,因为≤100 m宽度河岸缓冲区内旱地是优势景观类型。对于300、500和1 000 m宽度河岸缓冲区,景观空间格局指标较景观数量组成指标对水质空间分异的解释能力强,景观空间格局指标可分别解释水质空间分异的25%、20%和23%,景观数量组成指标分别解释水质空间分异的10%、11.3%和14.3%。当缓冲区宽度≥300 m时,景观空间格局指标对水质的解释能力随缓冲区宽度的增加而逐渐增强,解释能力显著的景观空间格局指标包括景观尺度上的斑块密度、蔓延度指数、多样性指数和均匀性指数以及类型水平上的林地破碎度指数。

黄河中下游河岸缓冲带土壤粒径分形特征

在人类活动与自然因素的共同作用下,黄河中下游河岸缓冲带土壤结构和植被等受到不同程度的破坏。本研究选择黄河中下游郑州—开封段河岸缓冲带作为研究区,探讨河岸人工林表层0~20 cm土壤颗粒组成和分形维数在不同植被类型和河岸缓冲距离的分布特征及其与群落特征的关系。结果表明：1）研究区土壤颗粒质量分数呈非均匀分布,土壤质地空间分布表现为同质性,不同植被类型和河岸缓冲距离对土壤颗粒组成与土壤颗粒分形维数D值的影响差异不显著,D为2.75左右,土壤结构良好;2）D值与黏粒质量分数均与土壤全碳（TC）、总有机碳（TOC）和全氮（TN）的质量分数显著正相关（P〈0.01）,砂粒质量分数则与TC、TOC和TN质量分数呈显著的负相关（P〈0.01）,粉粒质量分数只与TN质量分数在0.05水平显著正相关;3）草本高度、乔木胸径、高度和郁闭度与D值、粉粒和黏粒质量分数呈正相关,与砂粒质量分数呈负相关。说明河岸人工林覆盖和生物量越大,土壤结构越好。

沈阳地区河岸植被缓冲带对氮、磷的削减效果研究

为充分了解河岸植被缓冲带对地表径流污染物的去除效果,本研究选取辽宁省沈阳市两条典型河流——浑河与蒲河为对象,研究其滨水不同河岸植被缓冲带对地表径流氮、磷污染物的削减效果。结果表明:在6种河岸植被带中,人工林草地对氮的削减效果最好,对总氮、硝态氮和铵态氮的平均削减率分别为47%、36%和31%;人工林地对磷的削减效果较好,平均削减率为74%;而人工林地对氮以及人工草地对磷的削减效果较差。随长度增加,河岸植被缓冲带对地表径流污染物的削减效果基本呈增强趋势。以上研究结果说明不同河岸植被缓冲带对地表径流中氮、磷的削减各有优点。在对遭受污染的河流进行生态修复时,应考虑环境污染特点和地表特征,以充分发挥河岸植被缓冲带对污染物的削减优势。

滨岸缓冲带截留污染物机理和效果的研究进展

滨岸缓冲带是指与河流(包括湿地和湖泊)相邻的对污染物、沉积物和洪水具有一定缓冲功能的水陆生态系统交错带,是一种重要的控制面源污染和保护水体环境的方法。滨岸缓冲带的研究存在较多的方向和不同的立足点。为了更好地总结和梳理已有研究成果,该文通过大量的文献调研,构建了滨岸缓冲带的研究框架,从其作用机理、结构、功能与效果等方面对国内外的有关研究和实践进行了系统分析和总结,并提出了未来的研究展望。

河滨缓冲带植物根系和根际微生物特征及其对农业面源污染物去除效果

对河滨缓冲带常见的3种水生植物根系形态特点、活力特征及其土壤微生物群落多样性进行了研究,并对其农业面源污染物的去除效果进行了调查。结果表明,3种水生植物根系形态和活力特征具有显著差异。根系活力表现为水生鸢尾>菖蒲>千屈菜,与根尖数呈显著相关。同时,3种水生植物具有显著的根际效益,根际土壤微生物生物量显著高于非根际土壤;根际土壤微生物群落数量为细菌>放线菌>真菌;土壤微生物群落多样性指数为水生鸢尾>菖蒲>千屈菜,这与3种水生植物根系活力特征表现一致。3种水生植物河滨缓冲区对农业面源污染物TN、TP和CODCr的去除效果表现为水生鸢尾>菖蒲>千屈菜。说明不同水生植物根系结构导致根系活力不同,由此引起的土壤微生物群落多样性差异对水生植物农业面源污染物去除效果有一定影响。

黄河中下游典型河岸缓冲带植被景观连接度及其网络构建

植被作为河岸缓冲带生态系统服务形成与维持的基础,在维持生物多样性方面,能为多种物种提供栖息地和迁移廊道。因此,本文以黄河中下游典型河岸缓冲带植被为对象,采用遥感解译、景观连接度指标、斑块重要性评价和廊道网络分析相结合的方法,分析2003年、2009年和2015年研究区的植被景观连接度和斑块重要值变化,并构建河岸缓冲带植被廊道网络,以期为黄河中下游河岸缓冲带生物多样性保护提供支持。结果表明,研究区植被斑块的连接度在2003—2015年呈增加趋势,且随距离阈值的增大而增大;不同距离阈值下,斑块重要值随斑块面积增大而增大,且随距离阈值增大的而增大;小型斑块(0~5 hm^2)重要值呈增加趋势,中型斑块(5~10 hm^2)重要值呈先增加后降低趋势,而大型斑块(>10 hm^2)重要值呈降低趋势。植被廊道网络分析表明,基于重要生态节点同时考虑沟渠和道路廊道可作为研究区植被廊道网络构建的重要参考。

长江下游段岸线保护范围界定研究

为了推进长江岸线保护的精细化管理和规划,初步探索了长江下游段岸线保护范围的界定方法。结合《中华人民共和国长江保护法》和河湖岸线保护相关文献、标准及法规,综合考虑水利行业河道岸线行政管理范围和“河岸线-河岸带-缓冲带”保护范围,提出了长江下游段岸线保护范围界定与规划方法,指出长江岸线河岸带和缓冲带范围需综合考虑岸线生态、水文功能和后方陆域利用方式予以界定。对扬州段长江岸线界定结果表明,提出的岸线保护界定方法具有较好的可操作性,与现行岸线管理办法有较好的关联性,可用于长江下游段岸线保护范围的界定。

国内外河岸带研究的进展与展望

本文从河岸带研究的重要性入手,在河岸带内不同要素的相互作用机制,河岸植被带的功能、有效宽度、生态建设和规划管理,河岸带土地利用,河岸带数据提取分析以及集成研究等方面初步探讨了国内外河岸带研究的现状。在此基础上分析了当前研究中存在的问题和不足之处,指出针对不同地域的典型样带开展对比研究、选择适宜的景观分析方法和改进数据分析技术是今后河岸带研究的发展趋势。

东风港滨岸缓冲带对水生生物群落结构的影响

选择苏州河的支流东风港为研究对象,选取其中一段人工建造滨岸缓冲带作为研究区,调查其水生生物群落并与对照区相比较,以具体说明滨岸缓冲带对水生生物群落结构的影响。通过对研究区与对照区内的浮游植物、浮游动物、底栖动物和大型水生植物的调查研究,结果显示,研究区浮游植物的种类数多于对照区,且以清水种占优势;浮游动物群落结构研究区明显比对照区复杂;底栖动物的种类数、密度和生物量研究区都多于对照区;另外研究区还有较为多样化的大型水生植物群落。这些都表明研究区的水生生物群落结构较对照区更为完善。说明滨岸缓冲带对提高水体生物多样性,完善水生生物群落结构具有较为明显的作用。

滨岸缓冲带在水源地农业面源污染防治上的应用

饮用水水源地污染已成为全球共同遭遇的重大环境问题之一,为保证人们的饮用水安全,有必要对进入水源地内的农业面源污染进行防治。滨岸缓冲带能够有效的防治农业面源污染已经得到广泛的认可,并在水源地保护上有一定的应用前景。文章综述了缓冲带的定义、结构、功能以及农业面源污染防治方面的应用等基础上,提出了我国滨岸缓冲带在饮用水源地保护中的应用前景。

骆马湖滨岸缓冲带土壤性质的空间异质性分析

通过野外调查、采样以及地统计学的方法,研究了骆马湖东南岸有草和无草两块滨岸缓冲区土壤的氮、磷、有机质含量的异质性特征,探讨植物带对污染物的富集、截留作用。结果表明:有草区土壤的TN、TP及有机质的平均含量均大于无草区;在骆马湖滨岸缓冲带,不同的植物群落对氮、磷元素的截留、富集效率差异不大;植物群落对有机质的截留作用不明显,有草区和无草区的有机质含量的性质较为接近。滨岸缓冲带植物能够通过吸收、截留、吸附、分解等作用减少湖泊水体中的碳、氮、磷的含量。研究结果可为骆马湖非点源的治理提供理论参考,为湖泊滨岸缓冲带的研究和构建提供借鉴。

不同河岸植物带对非点源污染河水污染物降解试验研究

利用2种植物带(芦苇、香蒲与芦苇)对受非点源污染河水进行植物带处理污染物的降解效果模拟试验研究。结果表明:植物带处理污染物的降解效果明显优于无植物带,且以混合植物带效果最好。香蒲与芦苇植物带对COD、TN、TP和NH3—N去除率的周平均值分别为31.62%、37.84%、30.65%和34.31%。植物带能够截留地表径流中的颗粒物,提高水域中的溶解氧含量,对防止水土流失与改善流域水质均有显著作用。

快速城市化地区土地利用变化及其对水质的影响——以上海市奉贤区为例

对奉贤区位于城市化发展缓慢发展期、增长期和快速增长期3个时期的2000、2003和2008年土地利用数据分析发现,2008年城镇住宅用地、绿地和工业用地较2000年增长明显,分别上升至2.23%、4.82%和10.08%;农村生产用地和农村住宅用地占全区比例共下降了19.46%,说明奉贤区城市化对土地利用格局影响明显,城镇化建设使农村用地面积大大减少。主要水质指标CODmn、NH3-N和TP与不同半径缓冲区土地利用类型的相关性结果显示,其他建设用地、工业用地等与水质正相关关系显著,而绿地、农村生产用地与水质显著负相关。主要相关性在500 m以下比较明显,随着缓冲半径的增大水质与土地利用/覆盖变化相关性逐渐减弱,说明城市化带来土地利用巨大变化是影响区域河道水环境质量的重要原因。

Spatial Distribution and Fluorescence Properties of Soil Dissolved Organic Carbon Across a Riparian Buffer Wetland in Chongming Island,China

The migration of soil dissolved organic carbon(DOC) from terrestrial to aquatic environments has important impacts on the adjacent water quality and the transport of organic and inorganic contaminants.However,few studies have investigated the sources and properties of DOC in riparian zones.A total of 34 soil samples were collected across four riparian buffer zones(Zones A-D) on Chongming Island,China.The vertical distributions of soil organic carbon(SOC) and DOC,fluorescence excitation-emission matrix(EEM) spectra of DOC and the optical indices,including fluorescence index(FI),index of recent autochthonous contribution(BIX),and humification index(HIX),were measured across the riparian environment to investigate the sources and fluorescence properties of DOC.The results showed that SOC stored in the surface soil(0-30 cm) accounted for 40%of the total soil profile SOC.The DOC accumulated in Zones A-C,which accounted for 5%of the SOC.The fluorescence EEM spectra of DOC showed that DOC contained humic-like and protein-like substances,which were mainly derived from recent plant debris by microbes.A large amount of humic-like substances were sorbed to minerals in the surface soil(0-30 cm).In addition,the riparian topography and soil physico-chemical properties(pH,EC and moisture) dictated the transformation and transport of DOC.The results suggested that EEMs could reveal the source of DOC in riparian soil systems,and that optical indices were complementary tools that revealed the characteristics of soil DOC and provided supplemental evidence about DOC sources.

内河滨岸缓冲带不同植被配置对面源污水中NH_4^+-N的去除效果

本试验选择东北地区常见植物,在哈尔滨市何家沟滨岸缓冲带设置3条不同植被配置的样带,以对比不同植被配置对地表径流和渗流污水中的NH+4-N去除效果。结果表明:植被缓冲带能够有效截留面源污水中的NH+4-N物质;缓冲带对污水中氨氮去除效果随沿程距离的增加而提高;不同植被配置对滨岸缓冲带污水氨氮净化效果影响显著,其中蒙古栎+暴马丁香+早熟禾+黑麦草的植被配置方式对污水中NH+4-N去除效果最好,其对地表径流、土壤下20 cm渗流和土壤下40 cm处渗流中NH+4-N的去除率分别达到35.3%、52.6%和65.3%。研究结果可为城市内河面源污染治理提供理论参考,为河岸滨岸缓冲带的构建提供科学依据。

河岸带的功能与管理研究

基于河岸带功能和研究内容综述的基础,分析了河岸带管理的目的和意义,指出了今后河岸带管理的发展趋势,以期为河岸带的管理、建设提供参考。