黄河三角洲新生湿地土地覆被演替图谱

本文根据黄河三角洲新生湿地盐生、湿生、中生以及人工等不同生境的生态景观类型 ,将本区土地覆被类型分为 9类 ,即研究区海域、滩涂、柽柳 -翅碱蓬群落、獐毛 +白茅群落、芦苇 +荻群落、有林地、天然河流与人工水体、耕地和居民工矿用地。从遥感影像数据 (包括LandsatTM432、CBERS 1CCD432 )和专题矢量数据中提取了 1 984、 1 991、 1 996和 2 0 0 0年四期土地覆被数据 ,采用区域质心函数计算四个时期 9类覆被的分布重心 ,并合成土地覆被重心演替过程图谱 ,通过图谱分析 ,归纳出湿地植被演替的三种模式 ,即陆进模式、海退模式以及人类活动影响模式 ,为认识新生湿地植被演替规律以及人类活动的影响、制定湿地保护措施提供参考依据。

黄河三角洲新生湿地植物群落分布格局

为阐明黄河三角洲新生湿地植被群落的分布格局,以1996年后新淤积形成的湿地植被为研究对象,选取9个典型植被群落过渡带,测定分析其群落数量特征,以期能为更好的保护与管理黄河三角洲新生湿地提供数据支持。调查结果显示:黄河三角洲新生湿地植被群落沿河向海的方向呈同心环状发展,呈现出较明显的条带状。自河岸向海岸,植物的耐盐性逐渐提高。草本植物自河岸、海岸向中心陆地演替,而木本植物则由中心陆地向河岸、海岸演替。物种丰富度及香农-威纳(Shannon-Wiener)多样性指数自河岸向海岸,先升高后降低。土壤含盐量的变化与植物群落的组成结构之间具有密切关系,这说明土壤含盐量是影响黄河三角洲新生湿地植被分布格局的主要因子。

三峡水库蓄水至156m水位后白夹溪消落带植物群落生态学研究

三峡水库2006年10月底蓄水至156m水位后,已形成大面积消落带。为了解水位变动情况下,水库消落带植物群落的生态学特征,于2008年7～9月选择位于三峡水库腹心的澎溪河支流白夹溪,对145～156m高程消落带进行了调查。从植物群落的物种组成、生活型和结构特征等方面进行分析,并运用TWINSPAN法对消落带植物群落进行数量分类。结果表明,澎溪河支流白夹溪消落带植物群落物种较丰富,共有高等植物96种,分属36科73属,植物区系地理成分简单;植物群落生活型以一年生植物为主;植物种类构成以湿生、水生植物为主,占总种数的76.04%。TWINSPAN数量分类将调查的68个样方分为10个植物群落类型,其中最具代表性的群落有苍耳(Xanthum mongolicum)+狗牙根(Cynodon dactylon)群落、苍耳群落、双穗雀稗(Paspalum paspaeoides)群落、双穗雀稗(Paspalum distichum)+空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)群落和白茅(Imperata cylindrica)群落,群落特征明显表现出对水位涨落及小生境差异的适应。

黄河三角洲新生湿地土地利用变化图谱

在陈述彭先生提出的地学信息图谱理论和方法基础上,构建了土地利用图谱模型,在黄河三角洲新生湿地四期土地利用数据提取的基础上,合成了土地利用系列图谱,分别是1956～1984年,1984～1991年,1991～1996年三个时序。本文从黄河三角洲新生湿地土地利用强度变化、土地利用结构变化和土地利用格局变化三个方面进行了土地利用变化图谱分析,为地学信息图谱在土地利用变化研究中的应用提供了典型案例和实证。

黄河三角洲新生湿地土地利用/土地覆被演化研究

根据1986年、1996年和2001年土地覆被数据,运用ARC/INFO软件,研究了近代黄河三角洲的土地覆被演化状况。结果表明:在各覆被类型中耕地面积最大,就耕地变动而言,1986～1996年间耕地的减少明显多于其开垦面积,而1996～2001年间两者面积相当,基本上维持了耕地的动态平衡;1986～1996年间盐生植被的顺向演替与逆向演替面积相当,海域造陆速度明显高于蚀退,而1996～2001年间,顺向演替的面积超过逆向演替,造陆速度明显减缓,蚀退面积超过造陆面积,呈现陆地萎缩的趋势;15年间建设用地迅速增加,1996～2001年间比1986～1996年间增长速度更快,使建设用地面积由1986年的第6位,上升为1996年的第3位,到2001年仅次于耕地处于第2位。

黄河口新生湿地土壤氮磷分布特征研究

研究了黄河口新生湿地土壤中氮磷的分布特征,并进行了初步环境效应评价。结果表明,黄河口新生湿地土壤氮含量比较低,磷含量相对丰富;全氮分布水平变异系数较大,全磷变异系数较小;除裸滩外,土壤中氮含量垂直变异规律比较明显,土壤磷含量与土壤层次相关性普遍较差,只有滩涂碱蓬表现为异常。湿地土壤中氮磷含量均具有明显的季节动态特征。研究表明,黄河口新生湿地土壤中氮磷含量水平尚不会对近海环境产生富营养污染威胁。

黄河三角洲新生湿地不同生境下翅碱蓬锰和锌含量的季节变化

锰和锌元素是植物生长所必须的微量元素,对植物的光合作用和氮的代谢起到重要的影响;锌元素还与植物生长素——吲哚乙酸的合成息息相关,锰元素则能够调节植物体内氧化还原状况,是盐生植物适应环境不可缺少的元素。于2008年5～11月,在黄河三角洲新生湿地不同生境下,对翅碱蓬(Suaeda salsa)的锰和锌含量与累积的季节变化特征进行了研究。结果表明,中潮滩翅碱蓬和低潮滩翅碱蓬的锰和锌含量分布存在明显差异,中潮滩翅碱蓬不同器官的锌含量都大于低潮滩翅碱蓬,而低潮滩翅碱蓬除了根的锰含量小于中潮滩翅碱蓬外,其他器官的锰含量都大于中潮滩翅碱蓬;二者不同器官的锰和锌含量都具有明显季节变化,其变化模式虽存在一定差异,但整体上都表现为生长初期锰和锌含量较低,之后波动增加;二者枯落物的锰含量变化较为一致,但锌含量差异显著(p<0.05);尽管中潮滩翅碱蓬与低潮滩翅碱蓬不同部位的锰和锌含量间的相关性都未达到显著水平,但不同表现型植被间差异较大,原因可能与其生理生态结构以及对锰和锌元素吸收与利用程度的差异有关。中潮滩翅碱蓬、低潮滩翅碱蓬不同部位的锰和锌储量亦具有明显季节变化,且其变化模式大多符合Gauss曲线;在翅碱蓬生长阶段,根为中潮滩翅碱蓬锰和锌元素的主要储库,其含量分别为(26.23±5.43)%和(2.84±1.06)%;根也为低潮滩翅碱蓬锌元素的主要储库,其含量为(19.58±10.95)%;而茎为低潮滩翅碱蓬锰元素的主要储库,其含量为(42.09±4.08)%。二者枯落物中锰和锌储量,特别是锌储量,所占比例很高,这可能与翅碱蓬生长末期,其地上不同器官中残存的大量锰和锌元素,在其死亡前因移动性较差而无法大量转移有关。研究发现,中潮滩翅碱蓬、低潮滩翅碱蓬不同部位锰和锌含量和储量的变化及差异主要与其生态学特性、不同器官营养功能以及所处生境的水盐状况有关。

黄河三角洲新生湿地植物生物量和土壤含盐量空间分布

以黄河三角洲新生湿地为研究区,选择Landsat-8遥感影像与实测植物生物量和土壤含盐量数据,构建多元线性回归模型,反演新生湿地植物生物量和土壤含盐量,探讨植物生物量与土壤含盐量分布规律。建立的黄河三角洲新生湿地植物生物量最优反演模型中,以1波段~5波段的反射率、比值植被指数(ration vegetation index,RVI)、土壤湿度指数(soil moisture index,SMI)、归一化植被指数(normalized different vegetation index,NDVI)、绿度土壤植被指数(green vegetation index,GVSB)、裸土植被指数(greenness above bare soil,GRABS)、大气阻抗植被指数(atmospherically resistant vegetation index,ARVI)和增强植被指数(enhanced vegetation index,EVI)为自变量,模型最优;在土壤含盐量反演模型中,以1波段~6波段的反射率、比值植被指数、土壤湿度指数、绿度土壤植被指数、裸土植被指数、大气阻抗植被指数和增强植被指数为自变量,建立的模型最优。整体上,黄河三角洲新生湿地土壤含盐量由海向陆递减,由黄河河道向两侧递增;植物生物量由海向陆递增,由黄河河道向两侧递减。在黄河三角洲新生湿地土壤盐分"低"等级区,植物生物量"高"等级区面积所占比例最大;在土壤盐分"中"等级区,植物生物量"中"等级区面积所占比例最大;在土壤盐分"高"等级区,植物生物量"低"等级区面积所占比例最大。随着土壤含盐量增大,黄河三角洲新生湿地植物生物量在减小。河水、地下水和海水的相互作用造成黄河三角洲湿地含盐量的空间分异,水、盐条件决定了黄河三角洲新生湿地植物生物量的空间分异规律。

黄河三角洲新生湿地不同植物群落下土壤钙、镁分布特征

以黄河三角洲新生湿地为研究对象,对不同植物群落下湿地土壤Ca、Mg含量的分布特征进行了对比研究。结果表明,不同类型湿地土壤中Ca、Mg含量沿群落演替方向呈波动变化,其水平变异性较大,所有土层均为中等变异(C.V>10%),但Ca的变异性明显大于Mg。Ca的垂直变异性较大,大部分采样点的变异系数在10%以上,属中等变异。影响土壤Ca含量分布的主要因素有成土母质风化迁移以及垂直淋失。比较而言,不同类型湿地土壤中Mg的垂直分布差异不大,其主要受制于湿地土壤水盐条件和成土母质。相关分析表明,土壤中的Ca、Mg含量呈极显著正相关(P<0.01),但二者与有机质、全氮、全磷和全硫之间的相关性均未达到显著水平(P>0.05)。研究发现,植被对调整湿地Ca、Mg的空间分布具有显著影响,从而为湿地Ca、Mg的生物地球化学过程研究提供了相关理论依据。