大沽河湿地表层沉积物重金属分布特征及污染评价

胶州湾属半封闭海湾,水体交换能力较弱,受多条河流入海影响,污染日趋加重,通过大沽河的径流量、输沙量和溶解污染物占到胶州湾入海河流的首位。根据区域特征,于2009年2、5、8、11月对大沽河湿地48个采样点表层沉积物中的Cu、Zn、Pb、Cd、Hg、As、有机碳、粒度进行测定,探讨了重金属含量和污染特征与总有机碳、粒度的关系,利用污染评价法和潜在生态风险评价法进行污染和风险分析。结果表明:胶州湾大沽河湿地表层沉积物重金属含量较低,大部分测站符合海洋沉积物质量(GB18668—2002)Ⅰ类标准的要求。表层沉积物中Cu、Pb、Zn含量8月份最高、2月份次之、5月份最低。Pb、Hg、As3种重金属含量在2月份最高。Cu、Pb、Zn和Cd重金属之间存在显著正相关关系,Hg与As存在明显的相关关系;除Cd和As外的4种重金属与沉积物粘土、有机碳含量之间也存在显著正相关性。重金属单因子污染程度总体较轻,属于低污染水平,污染程度依次为Hg>Cd>Pb>Cu>As>Zn。大沽河河口区表层沉积物重金属潜在生态风险总体处于较低水平,风险程度依次为Hg>Cd>Pb>Cu>As>Zn。

基于BP人工神经网络的大沽河湿地海水水质综合评价

水体环境包含多个影响因素,因素间大多具有非线性相关性,为了能够客观地对大沽河湿地海水水质进行综合评价,以神经网络为基础,利用溶解氧、化学需氧量、无机氮、活性磷酸盐、石油类5个指标作为评价因子,建立了5×5×1拓扑结构的BP人工神经网络模型,通过该模型对大沽河湿地水质进行综合评价。同时采用单因子评价方法、内梅罗指数法对该海域环境状况进行评价,以期更好的对比评价BP人工神经网络模型的优缺点。BP人工神经网络模型评价结果显示,大沽河河道内站点的水质均为劣Ⅳ类水质,入海河流断面及其周边海域也达到了Ⅲ类及以上水质标准。调查海域无机氮含量超标严重,劣Ⅳ类及以上站位的数量占总调查站位的59.3%,富营养化状态明显。通过单因子评价法、内梅罗指数法、BP人工神经网络3种评价方法对大沽河湿地水质进行评价,发现Ⅲ类及以上水质站位占总调查站位比例分别为89%、96%、56%。与单因子评价法、内梅罗指数法相比,BP人工神经网络模型设计合理、评价结果科学可靠,是一种更加快捷、客观全面及实用的水体质量评价方法。

青岛大沽河河口湿地芦苇的生长及生物量动态研究

根据2009年4～10月在大沽河河口湿地进行的芦苇(Phragmites australis)调查,研究该区域芦苇主要生长季节期间生长及生物量动态变化。结果表明:在生长季节,芦苇株高逐渐增加,10月最高达(2305.35±65.48)(平均值±标准误差,下同)mm;植株密度呈下降趋势,5月最高为(362.33±24.52)株.m-2,9月最低为(255.0±36.17)株.m-2;株高与植株密度二者无显著相关性。地上部生物量月间变化较大,总体呈上升趋势,最大值出现在10月,干质量变化范围为(37.59±13.94)～(7033.02±967.37)g.m-2。叶片、茎与叶鞘等构件生物量总体呈上升趋势,干质量最大值出现在10月,分别为(1264.32±202.19)、(3667.58±475.22)、(1123.78±178.37)g.m-2。5～10月,芦苇地上部同化器官与非同化器官生物量之比F/C值呈降低趋势,地上部非同化器官生物量对地上部总生物量的变化有较大贡献。初步分析表明降水量对芦苇地上部生物量增长有较大影响。芦苇地下各层生物量变化基本相同,月间差异不显著。芦苇根冠比5～10月处于0.29～1.93范围内。芦苇根冠比的变化受外界环境因素的影响,其变化与地上、地下生物量密切相关。根系生长变化与芦苇植株自身对营养等生存条件获取的自我调控有关。

胶州湾大沽河河口湿地中的水鸟资源调查与动态分析

胶州湾大沽河河口湿地是水鸟南、北迁徙路线上的重要停歇地。2019年至2021年期间,在大沽河河口湿地中,开展了水鸟资源调查,建立了水鸟物种名录,研究了水鸟物种数量和个体数量的月变化;利用3种多样性指数,分析了水鸟群落的多样性。研究结果表明,调查期间,在大沽河河口湿地中,记录了96种水鸟,隶属于6目14科,其中,鸻形目水鸟的物种数量和个体数量都最多;在96种水鸟中,青头潜鸭(Aythya baeri)、小青脚鹬(Tringa guttifer)、黑嘴鸥(Saundersilarus saundersi)、遗鸥(Ichthyaetus relictus)、中华凤头燕鸥(Thalasseus bernsteini)和黄嘴白鹭(Egretta eulophotes)共6种水鸟为国家一级重点保护野生鸟类,大天鹅(Cygnus cygnus)、白额雁(Anser albifrons)、花脸鸭(Sibirionetta formosa)、斑头秋沙鸭(Mergellus albellus)、灰鹤(Grus grus)、白腰杓鹬(Numenius arquata)、大杓鹬(Numenius madagascariensis)、翻石鹬(Arenaria interpres)、半蹼鹬(Limnodromus semipalmatus)、大滨鹬(Calidris tenuirostris)、阔嘴鹬(Calidris falcinellus)、黑颈??(Podiceps nigricollis)和白琵鹭(Platalea leucorodia)共13种水鸟为国家二级重点保护野生鸟类;2019年、2020年和2021年,大沽河河口湿地中的水鸟物种总数量分别为80种、87种和74种,水鸟个体的总数量分别为148213只、141388只和84471只;2021年水鸟群落的Shannon-Wiener多样性指数值(3.438)和Pielou均匀度指数值(0.554)都分别最大,2020年水鸟群落的Simpson优势度指数值(0.219)最大;2019年、2020年和2021年,胶州湾大沽河河口湿地中水鸟群落的优势物种都为翘鼻麻鸭(Tadorna tadorna)、黑腹滨鹬(Calidris alpina)和灰斑鸻(Pluvialis squatarola);未来,在大沽河河口湿地中,要加大水鸟资源的调查范围和力度,以获得更全面的该湿地中水鸟资源的数据,了解水鸟对生存环境的选择,减少人类活动对水鸟的干扰。

基于Arcgis和Fragstats的大沽河河口候鸟栖息地生境格局分析与优化

为探究栖息地生境格局对候鸟群落结构的影响,判定引起候鸟群落波动的驱动力指标及与候鸟迁徙活动相关性较高的关键生境因子,本文以大沽河河口湿地为研究区,采用景观格局指数与适宜性分析相结合的方法,系统分析大沽河河口湿地生境格局的演化特征及候鸟群落的响应机制。结果表明:1)研究区候鸟种类和数量均不同程度的减少,候鸟群落多样性显著降低。2)研究区生境格局破碎度不断加深,多样性与异质性逐步降低,适宜候鸟栖居的空间逐步缩减。3)景观水平上,对候鸟迁徙活动的影响度排序结果为破碎度指标>多样性指标>聚散度指标>连通度指标。4)类型水平上,对候鸟栖息环境及迁徙活动影响度较高的生境为农田、盐沼植被群落和裸地。综上,城市化和人类开发活动是造成区域生境格局演变及候鸟群落结构波动的重要因素。