辽河三角洲河口芦苇沼泽湿地植被固碳潜力

增加陆地生态系统碳汇是一种有效应对CO2浓度升高的措施。河口湿地是一类特殊的陆地生态系统,是生产力最高的生态系统之一。研究河口湿地的固碳潜力对准确评估河口湿地碳汇、发挥和提高湿地固碳功能具有重要意义。通过野外调查和数值模型,量化研究了辽河三角洲河口沼泽湿地的植被固碳潜力。根据区域的实际情况,将植被的固碳潜力分为湿地演替、人工灌溉苇田和气候变化的潜力。研究结果表明辽河三角洲河口沼泽湿地植被具有很高的固碳潜力,翅碱蓬(Suaeda pterantha)群落扩张每年可递增固碳潜力0.053—0.07Gg C,滩涂转变为芦苇(Phragmites australis)沼泽每年可递增固碳潜力0.07Gg C,芦苇、獐毛草甸(Aeluropus sinensis)演替为芦苇沼泽的固碳潜力为17.2 Gg C/a,通过灌溉管理措施,芦苇沼泽的固碳潜力为474.6—544.6 Gg C/a。根据未来气候变化情景和预测结果,到2030年、2050年、2100年,芦苇沼泽湿地的固碳潜力分别为576.9—655.1Gg C/a,603.3—684.1Gg C/a,680.9—769.4Gg C/a,其中由人工灌溉苇田的潜力最大。

扎龙芦苇沼泽繁殖鸟类群落多样性研究

在扎龙自然保护区林甸保护站周围的芦苇沼泽中选取芦苇沼泽、明水面、自然泡三种小生境。从１９９６年５月１５日至７月１５日，对三种小生境内的繁殖鸟类种类数量进行统计。共记录繁殖鸟类３９种。三种小生境中鸟类组成上各自有典型种类。相似性系数表明，明水面和自然泡的种类组成相似性最高。三种小生境内群落多样性研究表明，自然泡多样性指数最大为１０６１７；芦苇沼泽次之为０９４０９；明水面最小为０７１７８。从密度上看，也以自然泡生境最高为２２４只／ｈｍ２；芦苇沼泽次之为９０９只／ｈｍ２，明水面最低为４４５只／ｈｍ２。

测量芦苇沼泽蒸散发量的渗流补偿方法

提出了一种蒸散发实测方法——三筒补偿蒸渗仪法,可以在不干扰芦苇生长状态的原形条件下,直接测算出芦苇沼泽蒸散耗水量和水面蒸发量。扎龙湿地2004、2005两年的实测结果表明,5月中旬至10月中旬间的芦苇带平均蒸散量(AET)为812.1 mm,水面蒸发量(Ew)为433.9 mm;芦苇沼泽蒸散耗水量最大值发生在6、7月份,而水面蒸发量最大值出现在5月份;各月的AET/Ew比率变化明显,平均值为1.87。还根据实测数据建立了扎龙芦苇沼泽蒸散发的多元回归模型,可为湿地水资源规划和管理服务。

扎龙湿地芦苇沼泽蒸散发计算与分析

根据水生植物芦苇生长期内的特点,利用扎龙湿地水文气象监测站 2003年 6月份的气象监测资料及FAO(56)推荐的P M公式,计算了扎龙湿地芦苇沼泽区域的参照作物蒸散发量,并采用单作物系数法计算了扎龙芦苇湿地的实际蒸散发量.

芦苇沼泽湿地开发为稻田前后生态系统服务价值对比研究——以丹东鸭绿江口湿地国家级自然保护区为例

芦苇沼泽湿地在调节气候、净化污水、促淤防蚀、维持生物多样性等方面有着重要的作用。但一直以来芦苇沼泽湿地被当作开发的对象,通过市场价值法、造林成本法、影子工程法、替代法对丹东鸭绿江口湿地国家级自然保护区的芦苇沼泽湿地的生态系统服务价值进行了评估,并假设其芦苇沼泽湿地全部开发为稻田,并对其生态系统服务价值进行了评估。结果表明,保护区内芦苇沼泽湿地的生态系统服务价值为12395.0万元。开发为稻田后生态服务功能价值为8925.4万元,生态系统服务价值减少了28%。芦苇沼泽湿地生态系统服务功能为8项,主要表现在水分调节功能价值和控制侵蚀、保护土壤价值分别占整个芦苇沼泽湿地生态系统服务价值的35%和32%,开发为稻田后生态系统服务价值减少为4项,主要表现为物质生产价值,占整个生态系统服务价值的75%。

扎龙自然保护区芦苇沼泽营巢鸟的护巢行为

研究记录了扎龙自然保护区芦苇沼泽28种常见营巢鸟的护巢行为。单种护巢行为模式有7种：①注视：②鸣叫：③隐蔽；④俯冲攻击；⑤盘旋：⑥脚击；⑦拟伤。营群巢或混巢的鹬类、鸥类多采取进攻的护巢行为模式，营单巢的鸭类、雀形目小型鸟采取逃避、隐藏的行为模式。沼泽营巢鸟的护巢行为表现出明显的种间互助行为．巢的隐蔽性与护巢行为的趋性存在负相关的关系。

芦苇沼泽和羊草草甸土壤呼吸动态研究

土壤呼吸是陆地生态系统中土壤碳库和大气碳库之间进行碳交换的关键途径。以莫莫格湿地内芦苇沼泽和羊草草甸为样地,在2014年5月～2015年5月间,利用ACE土壤碳通量自动测定仪对土壤呼吸的日变化和季节动态进行了监测。结果表明,羊草草甸土壤呼吸速率的日变化呈现较明显的单峰曲线,芦苇沼泽的日变化呈现一定的波动性。二者土壤呼吸速率的最高值分别出现在2014年7月和2014年5月14：00前后;最低值分别出现在2014年12月和2015年2月23：00前后。生长季是该两种群落土壤中CO_2主要释放时期。影响因素中,土壤5cm温度和表层土壤含水量对土壤呼吸影响显著,分别可以解释羊草草甸和芦苇沼泽土壤呼吸作用的72%和68%。

洪河自然保护区芦苇沼泽植物的多样性

洪河自然保护区芦苇沼泽集中分布在河漫滩、湖滩和低洼地上．地表常年积水．水体流动．土壤为腐泥沼泽土。常见植物４７种．隶属于２２科３４属。组成植物门类齐全．复杂多样。该群系可分成芦苇沼泽和芦苇─小叶章沼泽两个类型。

中国芦苇沼泽植物物种丰富度分布格局及其驱动因素

明确大尺度物种丰富度的分布格局及其影响因素一直是生态学及生物地理学领域的核心议题之一,其对于预测全球环境变化背景下生物多样性的响应和制定减少生物多样性丧失的保护方案有着重要意义。本文基于全国芦苇(Phragmites australis)沼泽野外调查数据,结合气候、地理、土壤等环境因子,探讨了中国芦苇沼泽植物物种丰富度的分布格局及其驱动机制。结果表明:(1)中国的芦苇沼泽植物物种丰富度总体表现为亚热带湿润区和温带湿润半湿润区较高,青藏高原区、温带干旱半干旱区和滨海区较低的特点;(2)芦苇沼泽植物物种丰富度与年降水、土壤有机碳、土壤总氮、纬度均呈显著正相关,而与年均温、最冷月最低温、土壤pH值、海拔之间表现为显著负相关;(3)土壤因子特别是土壤pH值是影响芦苇沼泽植物物种丰富度的最主要因素,其次分别为淹水状况、气候因子和地理因子;(4)结构方程模型结果表明土壤因子、淹水状况和气候因子直接影响植物物种丰富度,而地理因子通过调控土壤因子、淹水状况与气候因子间接影响植物物种丰富度。总体而言,中国芦苇沼泽植物物种丰富度具有空间异质性,其分布格局受到多种因素的共同影响,土壤因子是影响植物物种丰富度分布格局的关键环境因素。

向海国家级自然保护区中人工恢复的退化芦苇沼泽的土壤质量评价

以向海国家级自然保护区中的已经人工恢复1~6 a的退化芦苇(Phragmites australis)沼泽的土壤质量为研究对象,采用主成分分析方法,筛选出土壤容重、pH、含水量、电导率、含盐量、有机质含量、全氮含量和全磷含量共8项理化指标;利用8项指标的数据,计算出已经恢复1~6 a的退化芦苇沼泽土壤质量的综合得分,评价恢复时间不同的退化芦苇沼泽土壤的质量。研究结果表明,随着恢复时间的增加,退化芦苇沼泽0~40 cm深度土壤的各项理化指标值发生明显变化,土壤有机质和全氮含量逐渐增大,pH和容重逐渐减小,含盐量总体呈减小趋势;8项土壤理化指标的两个主成分的方差累积解释率为94.478%,土壤有机质含量、全氮含量、容重、含盐量和pH是影响恢复芦苇沼泽土壤质量的主要因素;从0~40 cm深度土壤8项理化指标的平均值和土壤质量综合得分值看,恢复了6 a的退化芦苇沼泽的土壤质量已经与天然芦苇沼泽的土壤质量非常接近。

闽江河口区盐—淡水梯度下芦苇沼泽土壤有机碳特征

为了阐明盐—淡水梯度下河口潮汐沼泽土壤有机碳特征,对闽江河口盐—淡水梯度下芦苇(Phragmites australis)沼泽土壤有机碳含量、储量及其影响因子进行了测定与分析。结果表明,随着芦苇沼泽由淡水向半咸水沼泽演替,沼泽土壤粘粒和粉粒组成都在增加,土壤pH、容重和砂粒组成则在减小;尤溪洲湿地、蝙蝠洲湿地和鳝鱼滩湿地上分布的芦苇沼泽0～60cm土壤的有机碳含量分别为11.56～14.72g/kg、14.01～19.72g/kg和20.93～22.89g/kg,其平均值分别为12.47g/kg、16.62g/kg和21.97g/kg;3个采样点的0～60cm深度各层土壤有机碳储量范围分别为1408.71～1670.31t/km2、1328.44～1659.80t/km2和1319.93～1677.96t/km2,其平均值分别为1534.13t/km2、1548.12t/km2和1569.22t/km2;3块湿地芦苇沼泽0～60cm土壤的总有机碳储量分别为9204.79t/km2、9288.71t/km2和9415.35t/km2。在盐—淡水梯度下,芦苇沼泽土壤有机碳含量和储量都表现为随着盐度的增加而升高;盐—淡水梯度下沼泽土壤有机碳含量受到多个因子的调控。

长期垦殖与退化对七里海芦苇沼泽土壤盐分的影响

以天津滨海典型盐渍化湿地——七里海湿地为研究区,采用土钻剖面取样法,采集深度分别为0~5 cm、5~10 cm、10~20 cm、20~30 cm、30~50 cm、50~70 cm和70~100 cm的7层土壤的样品,共采集63个土壤样品,研究长期垦殖（约60 a）和湿地退化（约50 a）对芦苇（Phragmites australis）沼泽土壤盐分的影响。结果表明,垦殖与退化显著降低了沼泽土壤盐渍化程度;农田土壤的含盐量最小,其次为退化沼泽、天然沼泽。沼泽垦殖与退化不同程度影响了土壤阴、阳离子的组成。垦殖主要影响了0~20 cm土层阳离子的组成,显著改变了10~100 cm土层阴离子的组成;沼泽退化显著增加了5~10 cm土层Mg^2＋＋K^＋的比例和10~50 cm土层CO3^2-＋HCO^3-的比例,显著降低了0~30 cm土层Cl^-和10~100 cm土层SO4^2-的比例。垦殖和退化削弱了土壤阴、阳离子间的相关性,其中Mg^2＋、Ca^2＋和K＋在垦殖与退化过程中有着相似或相近的运移特征。沼泽垦殖显著降低了0~20 cm深度土壤钠吸附比和碱化度,沼泽退化显著降低了0~10 cm深度土壤钠吸附比和碱化度,表明沼泽垦殖与退化都降低了土壤钠的危害,然而二者对土壤残余碳酸钠影响较小。

太湖岸带芦苇沼泽地上植被与土壤种子库的物种组成特征

2010年4～8月,采用种子萌发法,研究太湖岸带的长期恢复的芦苇(Phragmites australis)沼泽、短期恢复的芦苇沼泽和天然芦苇沼泽地上植被与土壤种子库的物种组成及两者之间的关系。结果表明,太湖岸带芦苇沼泽地上植被的物种数多于0～15cm深土壤种子库中的物种数;在太湖岸带芦苇沼泽0～15cm深土壤种子库中,共发现19种植物;土壤种子库种子密度为1440～7440粒/m2;土壤种子库中优势物种的生活型以一年生草本和多年生草本植物为主,而二年生草本植物相对缺乏;太湖岸带芦苇沼泽地表植被中,共有24种物种,优势科为禾本科;以多年生草本生活型为主;不同恢复期芦苇沼泽地表植被与土壤种子库的物种组成相似性较小。太湖岸带长期恢复的芦苇沼泽、短期恢复的芦苇沼泽和天然芦苇沼泽地上植被的物种数分别为13种、19种和7种;它们的0～15cm深土壤种子库的植物种数分别为8种、14种和7种,其中,一年生草本植物分别占所有生活型植物物种的37.50%、42.86%和42.86%;多年生草本植物分别占62.50%、57.14%和57.14%;土壤种子库种子密度分别为(1440±740.63)粒/m2、(7440±1972.74)粒/m2和(3600±2881.64)粒/m2;长期恢复的芦苇沼泽、短期恢复的芦苇沼泽和天然芦苇沼泽的土壤种子库种子密度差异不显著。随着土壤深度的增加,长期恢复的芦苇沼泽、短期恢复的芦苇沼泽和天然芦苇沼泽土壤种子库的植物种数在减少,其0～5cm深土壤种子库的植物种数分别占0～15cm深土壤种子库的植物种数的88.89%、45.16%和68.89%。太湖岸带短期恢复的芦苇沼泽的土壤种子库种子密度最大,其次为天然芦苇沼泽,长期恢复的芦苇沼泽的土壤种子库种子密度最小。处于恢复期的芦苇沼泽土壤种子库种子密度随着恢复年限的增加而减少。

1984~2009年天津市典型芦苇沼泽变化特征及成因分析

基于遥感和地理信息系统技术,利用6个时期的Landsat遥感影像数据,对天津市七里海湿地、北大港湿地和大黄堡湿地的典型芦苇沼泽遥感影像进行了解译,分析了1984~2009年期间天津市典型芦苇沼泽的动态变化特征及其成因。研究结果表明,与1984年相比,2009年研究区芦苇沼泽面积减少了68 km2,所占面积比例减少了22%;而养殖池塘面积增加了110 km2。其中,大黄堡湿地、北大港独流减河下游两河道间和沙井子水库南侧区域的芦苇沼泽面积大幅减少;而七里海湿地和北大港水库的芦苇沼泽受到的人类干扰相对较少。水产养殖池塘面积增加是造成芦苇沼泽被破坏的重要原因。

辽河口芦苇沼泽对水体氮、磷的净化能力研究

2009年5～9月,通过对芦苇(Phragmites australis)沼泽积水不同形态氮、磷含量的监测,研究辽河口芦苇沼泽氮、磷污染物的组成和变化规律,分析了沼泽系统降解氮、磷的特征;以现场监测数据为基础,计算了芦苇沼泽系统对积水中总氮和总磷的去除能力,以及芦苇吸收对去除总氮、总磷的贡献。结果表明,芦苇沼泽积水中氮的组成结构在芦苇生长期内不断变化;其中,有机氮是芦苇沼泽积水中氮的主要形式,有机氮含量占氮含量的百分比从芦苇发芽期的61.4%迅速增长至90%以上;对于无机氮,在芦苇发芽期以硝态氮(所占比例为74.3%)为主,之后以氨氮为主要形式(所占比例大于77%);磷的组成结构变化与氮不同,5月有机磷与无机磷相当,7月有机磷占绝对优势(所占比例为87.1%),其他月份以无机磷为主(所占比例大于70%)。辽河口芦苇沼泽对水体中总氮和总磷的去除能力分别达到2357.5mg/m2和126.4mg/m2。

盘锦芦苇沼泽的土壤冻融特征

基于2004-2008年的土壤温度和湿度等数据,分析了盘锦芦苇（Phragmites australis）沼泽的土壤冻融过程及其浅层土壤的水热特征。结果表明,盘锦芦苇沼泽土壤温度变幅随着土壤深度增加而减小;土壤冻融期一般从12月初开始,至3月末或4月初结束。土壤冻融过程表现为单向冻结、双向消融的特征,总体上冻结过程慢,消融过程快。日冻融循环（土壤夜间冻结,白天消融）持续时间较短,冻结期几乎没有明显的日冻融循环,消融期日冻融循环天数不超过10 d。冻融期开始与结束时间、最大冻结深度以及完全冻结期持续时间有显著的年际差异。浅层土壤未冻水含量在完全冻结期低于10%。

天津市芦苇沼泽底泥中的碳、氮和磷分布及其生态化学计量学特征

2013年8月15-17日,以天津市七里海、北大港和大黄堡芦苇（Phragmites australis）沼泽为研究区,在3处芦苇沼泽中,分别采集0-25 cm、25-50 cm、50-75 cm和75-100 cm深度的底泥样品,测定其有机碳、全氮和全磷含量,分析其生态化学计量学特征及其环境影响因素。研究结果表明,芦苇沼泽（0-25 cm深度）底泥中的平均有机碳、全氮和全磷质量比分别为14.98 g/kg、1.60 g/kg和0.50 g/kg;平均碳氮比、碳磷比和氮磷比分别为9.47、29.59和3.13。七里海芦苇沼泽氮负荷高,其0-25 cm深度底泥全氮含量约为北大港沼泽和大黄堡沼泽的2倍,而25-100 cm深度底泥中的全氮含量与大黄堡沼泽差异不显著。3处芦苇沼泽底泥中的全氮含量是决定其碳氮比、碳磷比和氮磷比差异的关键因子;底泥盐度与碳氮比显著负相关;底泥p H与有机碳含量、全氮含量、碳磷比和氮磷比都显著负相关;底泥p H是影响天津市3处芦苇沼泽底泥有机碳和全氮含量变化的重要环境因子。与国内其它湿地相比,天津市3处芦苇沼泽0-25 cm深度底泥全氮含量较高,全磷含量较低,有机碳含量与其它湿地接近;此外,天津市3处芦苇沼泽碳氮比较低,氮磷比和碳磷比较高,表明天津市3处芦苇沼泽可能存在氮相对富足和磷相对较少的状况。

扎龙湿地芦苇沼泽对农田排水中氮、磷净化效果的模拟研究

农田排水已经成为扎龙湿地水环境污染的重要来源之一。采集扎龙湿地芦苇(Phragmites australis)沼泽区土壤和植物样品,开展为期18天的室内模拟试验,以进水中氨氮(NH4+—N)含量为基准,设计了6组实验,研究芦苇沼泽对不同氮、磷含量农田排水中主要污染物的去除效果,及进水在沼泽中的不同停留时间对湿地去污效果的影响。研究结果显示,进水中NH4+—N含量为2.04mg/L、4.40mg/L、5.95mg/L、8.72mg/L、11.15mg/L和11.9mg/L时,芦苇沼泽对总氮(TN)的平均去除率分别为41.4%、44.6%、48.2%、33.6%、29.6%和31.6%;对磷酸根(PO43-)的平均去除率为42.5%、68.4%、77.8%、49.4%、67.0%和55.0%。与其他实验组相比,当进水中NH4+—N的含量小于6mg/L时,芦苇沼泽对TN的去除效果较好,而且总体上进水停留时间越长,对TN的去除效果越好;当进水中NH4+—N的含量为5.95mg/L时,沼泽对TN、硝态氮(NO3-—N)和PO43-的平均去除率都达到最大。总体上,芦苇沼泽对PO43-的平均去除效果在实验的第12天最好。控制进水中NH4+—N含量和其在芦苇沼泽中的停留时间是提高湿地净化氮、磷效果的有效措施。

辽河三角洲芦苇沼泽植物冠层内外大气中水汽的稳定同位素组成

于2019年5-11月,在中国气象局东北地区生态与农业气象野外科学试验基地辽河三角洲芦苇湿地站,观测芦苇(Phragmites australis)冠层内外大气中水汽的浓度及其稳定同位素组成。采用激光光谱同位素分析技术,在辽河三角洲芦苇湿地站距地表1 m、3 m、10 m和15 m处,对芦苇冠层内外大气中水汽的稳定同位素δ18O值、δ2H值和水汽浓度进行连续测量;采用功率谱分析方法,分析大气中水汽的δ18O值和δ2H值变化的周期特征。研究结果表明,2019年5-11月芦苇冠层内外大气中水汽浓度为1076-28414 mg/m3,平均值为13095 mg/m3,水汽浓度最大值出现在7月31日,最小值出现在11月27日;大气中水汽的稳定同位素δ18O值为-29.40‰--10.01‰,δ2H值为-174.56‰--67.01‰;从海洋输送的水汽带来的降水量占总降水量的54.4%,从内陆输送的水汽的δ18O值和δ2H值分别为-31.11‰--7.81‰和-187.26‰--52.38‰,从内陆输送的水汽同位素值明显更低;在垂直方向上,随着高度的升高,大气中水汽浓度、δ18O值和δ2H值都逐渐减小;大气中水汽的δ18O值和δ2H值在8-24 h内具有周期性变化。

含油污水对芦苇沼泽土壤线虫群落组成及多样性的影响

为了研究含油污水对湿地土壤线虫群落的影响,在大庆油田附近,选择受含油污水影响程度不同的4块典型芦苇(Phragmites australis)沼泽样地,分析其土壤线虫群落特征。在4块典型芦苇沼泽样地中,共鉴定出24科34属土壤线虫。其中,有食细菌线虫15属,食真菌线虫、捕食杂食线虫各6属,植物寄生线虫7属。Panagrolaimus和Aphelenchoides为优势类群,个体数占总捕获个体量的26.91%;受到含油污水的影响,土壤线虫的群落结构和多样性都发生改变,受污染样地线虫个体数及类群数显著低于对照样地(p<0.01),且与对照样地相比,食细菌线虫相对丰度随着污染程度的增加而增大,重度污染样地中食细菌线虫的相对丰度显著高于对照样地(p<0.05),而捕食杂食线虫的相对丰度则与之相反(p<0.01)。从土壤线虫的生态指数来看,在不同污染程度条件下,受污染样地丰富度指数显著低于对照样地,而自由生活成熟度指数则相反。