闽东湿地公园水环境时空异质性内演机制研究

根据闽东湿地2003—2009年水质长期监测数据,采用污染指数法和水质改善指数对水环境质量进行全面评价,并引入灰色关联度技术探讨闽东湿地水环境变化的驱动力机制。结果表明:东湖湿地不同河段水质污染状况呈现明显的时空异质性,五里亭为东湖湿地的主要污染源,其中NH3-N(82.1 mg.L-1)、BOD5(52.6 mg.L-1)和TP(27.9 mg.L-1)等污染物严重超标;兰田水质污染较轻,主要污染物为DO(3.4 mg.L-1)和COD(3.4 mg.L-1)。五里亭—东湖断面改善程度较明显,其中以DO(418.01%)、NH3-N(88.33%)、石油类(67.32%)、BOD5(61.79%)等改善最为明显;兰田—东湖断面水质改善程度较低,除DO(12.9%)有所改善外,其他水质参数均呈不同程度恶化。东湖湿地水质变化与宁德市蕉城区社会经济的关联值较高,其中蕉城区第三产业总产值是影响水环境质量变化的主导因子,灰色关联度达0.9093～0.9787;蕉城区第一产业占GDP比例和蕉城区第二产业总产值是影响水环境质量的重要因子,灰色关联度分别达0.8981～0.9497和0.869～0.9444。

闽东滨海湿地不同起源秋茄林重金属元素Zn、Cd、Cu的累积与分布特征比较

通过设置典型样地,对闽东滨海湿地不同起源秋茄林重金属元素Zn、Cd、Cu的吸收、累积与分布特征进行测定、分析和对比.结果表明:秋茄天然林植株Zn、Cd、Cu的平均含量分别为(19.21±0.039)、(1.30±0.111)和(30.07±0.042)mg.kg-1,依次是人工林的1.28、1.16、0.60倍;天然林表层(0-30 cm)土壤Zn、Cd、Cu的平均富集系数分别为0.767、0.339和1.464,依次是人工林的4.62、1.45、1.30倍;秋茄天然林Zn、Cd、Cu的现存累积量分别为304.33、21.78和396.86 mg.m-2,依次是人工林的4.78、2.06、1.58倍;而Zn、Cd、Cu在人工林林地土壤中的平均储量分别为9682.44、489.61和5287.46 mg.m-2,依次是天然林的1.10、1.18、1.54倍.

互花米草入侵对闽东滨海湿地红树林土壤理化性质和酶活性的影响

以空间代替时间,结合方差分析、多重比较和Pearson相关分析等方法,对闽东滨海湿地互花米草入侵不同阶段群落类型(秋茄红树林群落、秋茄红树林-互花米草共生群落、互花米草群落和光滩)的土壤理化性质和酶活性及二者相关性进行了差异分析,试图解释互花米草成功入侵的土壤学机理。结果表明:互花米草入侵增加了土壤密度,降低了土壤p H值和含水率,减少了土壤有机碳、有机质、全氮和全磷含量。互花米草入侵提高了闽东滨海湿地土壤的蔗糖酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性,降低了土壤脲酶活性。相关分析表明,土壤酶活性与土壤理化因子存在密切关系,蔗糖酶与全氮、全磷和含水率呈极显著正相关,与土壤密度呈极显著负相关;脲酶与含水率显著正相关,与土壤密度显著负相关;碱性磷酸酶与全磷、含水率显著正相关,与土壤密度显著负相关;过氧化氢酶与理化因子无相关性。本研究为治理互花米草提供理论依据。

闽东滨海湿地重金属生态风险评价方法选择与比较研究

重金属污染是当前重点关注的环境问题之一,重金属生态风险评价是污染生态学的有效方法和手段之一。以闽东滨海湿地为例,对比了4种常用重金属风险评估方法在滨海湿地的适用性与优缺点。结果表明,不同方法在闽东滨海湿地风险评价结果上存在差异,其中海洋沉积物质量标准法所得风险高低顺序为Pb=Cd>Cu>Zn,农田>裸滩=养殖场>水域=红树林,而其余3种评估方法得到的风险高低顺序一致,均为Cd>Pb>Cu>Zn,红树林>养殖场>水域>裸滩>农田。但风险评级不同,地累积指数法评价结果风险偏小,潜在生态危害指数法评价结果适中,内梅罗综合指数法则偏重倾向较为严重。4种方法都有自身优缺点和适用范围,但潜在生态危害指数法更适合闽东滨海湿地沉降物重金属风险评价。

互花米草入侵对闽东滨海湿地红树林土壤物理性质的影响分析

以互花米草入侵下的闽东滨海湿地为研究对象,通过对其土壤含水量、土壤孔隙度及土壤容重进行对比分析,运用IBM SPSS Statistics 19进行单因素方差分析(One-way ANOVA)检验数据差异显著性。结果显示:在溪南镇秋茄红树林单优势群落,互花米草单优势群落,50%秋茄红树林、50%互花米草混合群落,75%秋茄红树林、25%互花米草混合群落,25%秋茄红树林、75%互花米草混合群落这5个群落中,秋茄红树林单优势群落和互花米草单优势群落0~20cm土层深度与40~60cm土层深度的土壤含水量呈显著差异,但土壤孔隙度、土壤容重未呈显著差异;在50%秋茄、50%互花米草混合群落,40~60cm土层深度与0~20cm土层深度、20~40cm土层深度的土壤含水量、土壤孔隙度与土壤容重均呈显著差异;互花米草的入侵导致闽东滨海湿地土壤容重增加,土壤孔隙度减小,而土壤含水量变化趋势在不同秋茄-互花米草混合群落中呈现不同规律。

闽东滨海湿地互花米草入侵生态风险评价

为研究互花米草入侵我国滨海湿地的生态风险,以闽东滨海湿地为研究对象,基于驱动力-压力-状态-影响-响应(DPSIR)模型,运用遥感方法与技术,结合遥感影像、野外实测数据及气象数据、社会经济统计资料,构建了互花米草入侵生态风险评价指标体系,对研究区互花米草入侵生态风险进行评价。结果表明:从生态风险变化趋势来看,2006—2016年霞浦滨海湿地生态风险呈不断增加的趋势,但后5 a风险增加速度减缓,斑块相对集中。2006—2016年间,极高生态风险面积不断增加,10 a共增加了12583.00 hm^2;高生态风险面积则不断减少,共减少了2509.92 hm^2;中生态风险面积10 a间共增加了4433.04 hm^2;低生态风险分布面积比例最大,面积先减少5593.50 hm^2,后增加990.23 hm^2,共减少4603.28 hm^2;极低生态风险面积不断减少,10 a减少了9912.20 hm^2。从分布范围来看,极高、高和中生态风险主要以研究区域东南部为主,中生态风险集中在中部区域,而低、极低生态风险主要以西北部为主,从西北到东南部大致的分布梯度为极低生态风险、低生态风险、中生态风险、高生态风险、极高生态风险、中生态风险、低生态风险。高风险区主要集中在溪南镇、松港东部、下浒镇和长春镇的西部、沙江镇和三沙镇的中部。低风险区主要分布在柏洋乡、崇儒畲族乡、水门畲族乡、松城、牙城镇西部,松港和盐田畲族乡的北部。由此可见,研究区生态风险时空分布与土地利用结构及其强度、人类活动之间关系密切。

不同起源秋茄林湿地沉积物重金属污染与健康风险评价

秋茄(Kandelia obovata)林生态系统的重金属污染是滨海湿地研究的重要组成。为探究闽东不同起源秋茄林湿地的健康风险与重金属污染的状况,运用污染负荷指数法和人体健康风险评价法分析闽东不同起源秋茄林湿地表层沉积物重金属的含量特征并评估其健康风险。结果表明:(1)秋茄天然林湿地表层沉积物重金属平均含量排序为Zn(102.38 mg·kg^(-1))>Pb(101.53 mg·kg^(-1))>Cu(11.72 mg·kg^(-1))>Cd(0.91 mg·kg^(-1));秋茄人工林表层沉积物重金属含量排序为Zn(152.81 mg·kg^(-1))>Pb(105.83 mg·kg^(-1))>Cu(16.38 mg·kg^(-1))>Cd(1.33 mg·kg^(-1))。(2)天然红树林表层沉积物重金属的区域污染负荷指数(I_(PL zone))低于人工红树林,对应的污染等级均为1,属于中度污染。(3)秋茄林湿地表层沉积物重金属对成年男性和成年女性非致癌风险(RN)均低于1,对人体造成的非致癌风险很低,Pb元素对儿童的RN高于1,会对儿童造成非致癌风险;Cd对成年男性、成年女性和儿童的致癌风险(RI)均大于1.0×10^(-6),对人体存在严重的致癌风险。综上所述,闽东秋茄林湿地重金属污染较为严重,应控制湿地周边污染物排放和对湿地进行净化治理。

闽东滨海湿地入侵种互花米草表型可塑性及生物量分配对潮位梯度的响应

外来植物入侵对生物多样性和生态系统稳定性具有严重威胁,为阐明互花米草(Spartina alterniflora)在闽东滨海湿地入侵机理,分析影响互花米草表型可塑性的因素与其成功入侵之间的关系,选择闽东滨海湿地潮间带6条断面,研究不同潮位生境互花米草种群形态特征、无性繁殖特征、有性繁殖特征以及生物量积累和分配格局.结果表明,潮位梯度对互花米草形态特征和有性繁殖特征有显著性影响(P<0.05),对互花米草无性繁殖影响不显著(P>0.05);株高、茎粗、叶长等形态指标在高潮位(S6)处均显著大于其他潮位生境,但中潮位和低潮位整体上无显著差异;潮位变化对互花米草种群密度影响不显著,互花米草种群入侵速度放缓,说明尽管互花米草有性繁殖可塑性很强,但繁殖效率低下;而无性繁殖表型可塑能力差可能就是解释互花米草种群10年来在闽东滨海湿地入侵缓慢甚至趋于稳定的原因之一;潮位梯度对互花米草生物量积累有极显著影响(P<0.01),样地S6地上生物量和地下生物量均显著高于其他样地,对互花米草生物量分配有一定影响,但没达到显著性水平.总之,互花米草更适应高潮位生境,生境"觅养"能力与有性繁殖能力更强.

互花米草入侵对闽东滨海湿地土壤有机碳的影响

探讨入侵种互花米草(Spartina alterniflora)对闽东滨海红树林湿地生态系统的影响,揭示互花米草的入侵机制,采用空间替代时间的研究方法,对闽东滨海湿地互花米草入侵不同阶段的群落类型(秋茄(Kandelia candel)红树林群落、秋茄红树林-互花米草共生群落、互花米草群落和光滩)土壤有机碳(TOC)的演化进行研究。结果表明:1)水平变化:4个不同入侵阶段TOC大小次序为:秋茄红树林群落>秋茄-互花米草群落>互花米草群落>光滩,且秋茄红树林群落0-60cm土层深度有机碳平均值24.8g·kg^(-1),互花米草群落则为11.73g·kg^(-1),说明互花米草入侵闽东滨海红树林湿地有可能大大削弱该生态系统的碳汇功能。4个不同群落类型0-20cm土层深度的TOC不具有显著性差异(P>0.05),但20-40cm、40-60cm土层深度具有显著性差异(P<0.05);2)垂直变化:除互花米草群落TOC在40-60cm土层达到最大外(P>0.05),其他3个群落类型都是在20-40cm土层深度达到最大(P>0.05);3)相关性:土壤容重与土壤含水量存在极显著的负相关性(P<0.01),TOC和土壤容重存在极显著的负相关性(P<0.01),TOC与土壤含水量存在极显著的正相关性(P<0.01)。