桂林会仙湿地土壤中多环芳烃分布特征与健康风险评价

岩溶地貌由于其较薄的土壤层及高度发达的岩溶管道易导致污染物对地下环境产生威胁,因此有必要对岩溶区土壤即天然防护层中污染物水平与健康风险进行评价。以桂林会仙湿地土壤中16种优控多环芳烃(PAHs)为研究对象,分析了桂林会仙湿地冬夏两季不同土地利用类型土壤中PAHs组成特征,解析其来源,并基于蒙特卡罗模拟开展了健康风险评价。结果表明:桂林会仙湿地土壤中PAHs的含量范围为8.57~1407.21 ng/g,以4环PAHs为主,园地土壤中PAHs含量最低;采用主成分分析-多元线性回归(PCA-MLR)方法开展的PAHs来源解析结果显示研究区PAHs主要来源于机动车排放源;相关性分析结果显示,人类活动是研究区土壤中PAHs含量的主要影响因素;健康风险评价结果显示研究区土壤中PAHs对人体的潜在致癌风险可忽略。

桂林市会仙岩溶湿地水资源特征及有效调控

会仙湿地是“漓江之肾”,对漓江补水和生态环境改善具有重要作用,但湿地水资源调蓄功能较弱,严重制约了湿地功能的发挥。本研究以会仙湿地为示范区,对湿地核心区狮子岩地下河系统和睦洞湖分散排泄系统流量进行了一个水文年的观测,并实施水资源调控措施。结果表明:会仙湿地岩溶含水层对大气降雨具有一定的调蓄作用,但调蓄功能较弱,雨季后若连续2个月无降雨地下河基本断流;会仙河通过桂柳古运河补给睦洞湖,补水效果取决于会仙河大坝的蓄水高度,当会仙河大坝蓄水高度小于149.25 m时,会仙河无法对湿地进行有效补水,对该大坝重修可增加对睦洞湖湿地的补水效果。针对狮子岩地下河系统具有管道集中径流、流量大、水量充足的特征,在地下河采取了上游“蓄”和“引”,中游“堵”,下游“拦”的三级调控工程使地下河水位从出口到八仙湖段1 km范围内提高70 cm,可缩短狮子岩地下河溶洞湿地低水位期1个月以上。针对睦洞湖分散排泄系统地下水具有分散排泄的特征,采取出口“拦”的水资源调控技术,成功将出口水位抬高30 cm,核心区水位抬高10~20 cm,使睦洞湖湿地低水位期推迟2个月以上。

桂林会仙岩溶湿地近40年演变的遥感监测

选择1969年、1997年和2006年3个时相多平台高分辨率时序系列遥感图像资料,采用遥感反演分析方法,对广西会仙岩溶湿地的形成演化进行分析研究,提出数字贴膜合成技术,对早期灰度图像资料湿地土壤湿度信息的提取效果良好。分析结果表明:会仙湿地是以岩溶沼泽、湖泊为主的综合型湿地,近40年来自然湿地面积从42 km2减小到目前约15 km2,表明湿地生态结构逐步从自然湿地向人工湿地转化。G IS空间分析表明:湿地退化是人类经济活动破坏湿地地表水文结构、过度开发湿地土地资源的直接结果,提出了会仙岩溶湿地的保护和生态系统修复的建议。

桂林会仙岩溶湿地环境变化沉积记录的初步研究

为探讨亚热带地区岩溶湿地沉积环境的变化过程,在桂林会仙典型的岩溶湿地进行野外考察和连续柱状沉积岩芯采样,在寺湖和狮子潭钻取获得各长77 cm和57 cm的沉积岩芯,对其沉积年代学、营养盐元素、地球化学元素等方面进行高精度、高分辨率的样品分析,获得寺湖近450年来和狮子潭近200多年来的环境演化记录。结果表明:狮子潭经历了公元1810年以前的沼泽化过程而后又演化成湖泊沉积环境;寺湖在近450年来一直为湖相沉积,但经历了小冰期中的多次冷暖和干湿的气候波动;湿地沉积环境变化在过去主要受气候条件变化的制约,在气候的冷湿期有利于湿地的发育,而暖干时期则不利于湿地的发育。最近几十年气候的持续变暖和人类围垦活动的加剧对湿地环境变化的影响巨大。因此,要采取有力措施加大对湿地的保护力度。

桂林会仙岩溶湿地典型水生植物δ13C特征与固碳量估算

为促进目前岩溶碳汇稳定性和速率等科学问题的深入研究,在分析桂林会仙岩溶湿地主要水生植物碳同位素的基础上,利用基于碳酸酐酶活性与植物碳同位素值显著正相关的二端元模型,估算了不同植物利用光合作用固定HCO-3的比例。结果表明,湿地核心区沉水植物光合作用固定HCO-3碳量在4.86~64.73tC/(a·km2)之间,挺水植物为15.68~453.01tC/(a·km2),平均值为76.74tC/(a·km2)。按平均值计算会仙湿地水生植物光合作用固定HCO-3碳量为4 466.27tC/a,即在会仙湿地岩溶地下河补给的HCO-3中约47%被水生植物光合作用固定。水生植物光合作用固碳效果明显,是碳汇研究中不容忽视的一个十分重要的问题。

桂林会仙湿地沉积物摇蚊种群特征与环境变化

桂林会仙湿地湖泊沉积物中摇蚊种群组合特征的分析显示:2004年之前,会仙湿地经历了自贫营养水平变化到富营养水平的过程,但是湿地的富营养水平相对较低,水生态系统相对稳定,水生植物比较繁茂,水质较好,并未达到水质明显恶化的阈值。1970年是会仙湿地营养水平发生变化的重要转折点。2004年左右,会仙湿地水生态系统发生了明显的改变。

桂林会仙湿地沉积物磷的赋存形态及其分布特征

为了解沉积物中磷释放加速水体富营养化的情况,采集了桂林会仙湿地8个柱状沉积物样品及对应的上覆水体,研究沉积物中磷的赋存形态、分布特征及其与上覆水体磷的相关性。结果表明,无机磷(IP)是会仙湿地沉积物总磷的主体,占沉积物总磷(TP)的75.80%~85.06%;闭蓄态磷(Oc-P)是无机磷的主要部分,占总磷的26.64%~58.70%;铁结合态磷(Fe-P)和有机磷(OP)是会仙湿地沉积物生物可利用磷(BP)的主要形态,其中七星码头的生物可利用磷含量高达286.92~980.84 mg/kg,占总磷的50%~61%,是8个采样点中最高的。相关性分析表明,会仙湿地上覆水的总磷主要来自沉积物0~15 cm的生物可利用磷,且其中铁结合态磷是主要来源;沉积物总磷与其他形态磷的相关性不明显。

桂林会仙岩溶湿地水化学昼夜动态变化及其影响因素

岩溶区地表河流与岩溶湖水化学的动态变化及水生植物固碳作用的研究,有助于加深对岩溶作用的生物地球化学过程特性,即短时间尺度属性的认识。本文利用自动化高精度在线监测和高密度取样,探讨岩溶湖(地下河水补给)水化学的昼夜动态变化及不同水生植物的影响。受气温和水生植物光合作用的影响,白天水温、pH、溶解氧、无机碳同位素值呈同步上升,而Ca2+、HCO-3含量、电导率下降。沉水植物群落分布区水化学等指标昼夜变幅大于挺水植物群落分布区,水温、pH、Ca2+、HCO-3、溶解氧、无机碳同位素值在挺水植物区的昼夜变化幅度分别为4.42°C、0.65、18 mg/L、0.8 mmol/L、14.02 mg/L、-2.27‰(δ13C V-PDB),在沉水植物区则分别上升到6.32°C、1.43、24 mg/L、1.5 mmol/L、23.86 mg/L、-5.03‰(δ13C V-PDB),说明沉水植物区的钙沉降与固碳效率更高。结果可为深入认识岩溶湿地水生生态系统,估算岩溶区水生植物固碳潜力奠定科学基础。

会仙湿地中心区枯水期上覆水磷酸酶活性水平分布

将会仙喀斯特湿地中心区划分成7个小区,于2009—2010年枯水期的早、中、晚期4次采集0.5 m深水样（每小区采样点10~15个）,分析上覆水部分水化指标和磷酸酶特性。参考太湖水体富营养化评价标准,会仙喀斯特湿地上覆水处于Ⅳ~Ⅴ级营养化状态。湿地的Ⅲ、Ⅳ小区水面积最大,两区植物组成对磷均有较好的吸附、吸收和沉淀作用,但Ⅲ小区水体磷酸酶活性远高于Ⅳ小区,说明Ⅲ小区植物组成不利于抑制内源磷的释放,因此建议湿地水生植被重建时参考Ⅳ小区的（边岸区）华克拉莎-（深水区）密齿苦草/黑藻/马来眼子菜植物种类构成模式进行。枯水期早、中期湿地上覆水磷酸酶活性与上覆水活性反应磷浓度成反比例关系,说明研究期内湿地磷酸酶活性可作为水体富营养发展趋势的预警信息之一。

Cu^(2+)胁迫下湿地微生物热代谢活性及Cu^(2+)的固定/转化率

应用微量热法结合常规分析方法,研究了桂林会仙湿地沼泽底泥和水稻田微生物在800~4 000μg·g-1Cu2+胁迫下的热代谢活性及Cu2+的固定/转化率。结果表明,在w(Cu2+)为800μg·g-1条件下,水稻田和沼泽底泥土壤微生物对Cu2+的固定/转化率分别为44.93%和34.59%,但在w(Cu2+)为4 000μg·g-1时则分别是93.16%和85.13%;Cu2+对水稻田和沼泽底泥土壤微生物代谢活性的半抑制浓度分别为2 043和2 325μg·g-1;水稻田土壤微生物代谢活性低于沼泽底泥,在土壤及其微生物共同作用下Cu2+的固定/转化率随Cu2+浓度递增而升高;在相同条件下,水稻田和沼泽底泥土壤微生物的代谢速率在α=0.05或α=0.01水平上显著相关。湿地土壤用途改变后,土壤微生物在固定/转化Cu2+的作用上发生了明显变化。

桂林会仙湿地生物多样性研究

通过对会仙湿地进行调查,对其物种多样性和生态系统多样性进行综合评价.结果表明,综合评分的总分为53.5,生物多样性处于一般水平,但分值偏低,且生态系统呈现逐渐退化趋势.会仙湿地生态的重要性在整个漓江流域的地位举足轻重,希望能引起相关部门的高度重视,采取必要的措施进行科学保护.

桂林会仙喀斯特湿地公园湿地保护与恢复初探

桂林会仙喀斯特湿地公园是我国最典型的岩溶峰丛洼地和峰林平原地区。针对会仙湿地公园的建设,从湿地类型、分布、保护、利用和管理现状等进行了全面系统的实地调查,通过访问、历史资料查阅,分析存在的主要问题,并提出相应对策。

保护与开发桂林会仙湿地的思考

充分认识会仙湿地保护与开发的价值,客观分析会仙湿地保护与开发面临的问题,认真探索会仙湿地保护与开发可行的对策,成为研究解决桂林乃至广西"十二五"建设实践的具体课题之一。以科学发展观为指导,搞好会仙湿地的保护与开发,将有利于促进桂林国际旅游综合改革试验区以及桂林国际旅游新城、名城和世界旅游城的建设。

基于无人机影像和面向对象随机森林算法的岩溶湿地植被识别方法研究

目前对岩溶湿地的重视程度远低于其他湿地类型,缺乏利用遥感技术进行岩溶湿地植被高精度识别的研究,但岩溶湿地同其他湿地类型一样,湿地面积退化严重,亟待需要解决。因此,本文选取受人类活动影响较大、湿地退化较为严重的广西桂林会仙喀斯特国家湿地公园的部分核心区域作为研究区,以DJI大疆御Mavic Pro无人机航摄影像为数据源,利用泛化能力强、分类精度高的面向对象随机森林算法实现了会仙岩溶湿地植被的高精度分类,探究无人机可见光影像和面向对象随机森林算法在岩溶湿地植被识别中的适用性,为无人机遥感技术应用于岩溶湿地的研究和保护提供技术参考。首先,在eCogni tion Developer9.0中利用多尺度迭代分割算法对影像图层进行分割;然后,基于以往在进行面向对象分类研究的经验来指导我们进行特征选择,充分考虑了影像的光谱和纹理特征、植被指数、无人机遥感数据派生的研究区数字地表模型(DSM)和几何特征;最后,在RStudio中实现了随机森林算法参数的调优、模型的构建以及分类。结果显示,面向对象随机森林算法对会仙湿地植被具有较高的识别能力,在95%置信区间内总体精度为86.75%,Kappa系数为0.83。在单一典型岩溶湿地植被识别精度中,狗牙根-白茅-水龙植被群丛的用户精度在90%以上,生产者精度高于80%,竹子-马甲子-桂花生产者精度高于80%,但是用户精度较低,仅为70.59%。