珠江口滩涂湿地土壤重金属分布及其对围垦的影响

通过系统取样和原子分光光度法测试,对珠江口滩涂湿地土壤重金属分布及其对围垦的影响进行了研究。结果显示,珠江口滩涂湿地土壤127个表层样品中Zn、Cr、Cu、Ni、Pb、Cd的平均含量分别为305.4、80.3、70.2、69.4、35.1、3.98mg·kg^(-1),其空间分布主要受排污口、围垦、潮滩位置和土壤粘土含量控制。滩涂湿地土壤受Cd、Zn、Ni污染十分严重,对围垦带来了严重的生态风险。

崇明东滩不同演替阶段湿地土壤有机碳汇聚能力的差异性及其微生物机制

旨在阐明崇明东滩不同演替阶段湿地土壤有机碳汇聚能力的差异性及其机制,以期为优化湿地的管理与保育措施,进而保持和提升湿地的碳汇功能提供理论指导和决策依据。研究结果表明,4个不同演替阶段湿地土壤有机碳含量和微生物呼吸强度有显著差异(P<0.05),中高潮滩处的土壤有机碳汇聚能力最高,这是由于其具有较高的有机碳输入(植物枯落物)和相对较低的碳输出(土壤呼吸)。PCR-DGGE分析和系统进化树结果表明,4个不同演替阶段土壤的微生物群落结构存在差异,一些特异性优势菌的存在可能是影响土壤微生物呼吸强度,并最终影响土壤有机碳汇聚能力的重要原因。出现在高潮滩的噬纤维菌和假单胞属菌具有较高降解纤维素等有机质的能力,它们的存在可能强化了高潮滩的土壤呼吸作用,从而降低了高潮滩土壤的有机碳汇聚能力。

互花米草入侵对闽江河口裸滩湿地土壤有机碳的影响

为揭示互花米草入侵对裸滩湿地土壤有机碳的影响,选取闽江河口裸滩湿地和被互花米草入侵的裸滩湿地为研究对象,测定其不同土层土壤的有机碳和活性有机碳质量分数,同时对土壤的各种理化性质进行测定分析。结果表明：裸滩和互花米草湿地0-60 cm土层土壤有机碳质量分数变化范围分别为0.95-12.43 g/kg和1.45-10.04 g/kg,平均质量分数分别为4.03和4.35 g/kg;互花米草湿地0-60 cm土层土壤微生物量碳、可溶性有机碳和轻组有机碳平均质量分数分别增加12.76%、40.86%和12.62%,土壤易氧化有机碳平均质量分数基本不变。研究结果表明互花米草入侵裸滩在一定程度上增加了土壤有机碳及不同活性有机碳质量分数,但影响并不显著。

沿海滩涂湿地重金属污染控制及盐碱土壤改良研究综述

为了更好保护原生态的滩涂湿地,沿海滩涂污染控制和盐碱土壤修复已经成为环境科学的研究热点。生物质治理具有绿色、经济、有效、易获得的特点,受到了科研工作者的重视。综述了盐城沿海滩涂湿地重金属污染现状和生物质治理法在控制重金属污染的同时对盐碱土壤的改良作用。

银川平原黄河滩涂湿地植物多样性和土壤理化性质分析

[目的]研究银川平原滩涂湿地的植物多样性、土壤理化性质的区域分布差异。[方法]选取黄沙古渡湿地、吴忠黄河湿地、银川黄河湿地和平罗湿地4个区域为研究对象,采用野外采样、室内试验与数据分析相结合的方法,探讨植物多样性、土壤理化性质和滩涂湿地发育三者之间的关系。[结果]银川平原黄河滩涂湿地是干旱区典型的河流湿地类型,其形成受到水文、局地地形、城市建设以及旅游等多重因素影响。银川平原滩涂湿地共发现了26种植物,隶属于11科23属26种,其中菊科、藜科、禾本科为优势科,分别占植物总数的26.92%、15.38%、15.38%,群落多样性测度指标表明其群落物种组成相对单调,大多是单优群落斑块。植物群落多样性表现为平罗湿地>吴忠黄河湿地>银川黄河湿地>黄沙古渡湿地;上、下游区域滩涂湿地植被多样性较高,而中游区域滩涂湿地植被多样性较低;老滩涂植被多样性较高,新滩涂植被多样性较低。这说明滩涂发育程度和地理位置是影响植物分布的重要因素。通过对土壤有机碳、电导率、分形维数的测定,表明随着滩涂湿地发育程度的提高土壤质地越细腻,结构组成越好,表现为平罗湿地>银川黄河湿地>吴忠黄河湿地>黄沙古渡湿地。滩涂发育程度、地理位置是影响土壤有机碳含量、电导率、pH和分形维数的重要因素,随着滩涂发育程度提高,土壤有机碳含量、电导率和分形维数均逐渐增大,地理位置则是pH区域性差异的主导因素。植物多样性与土壤有机碳、电导率等土壤环境因子的关系并不是很密切,表明滩涂发育中的偶发因素影响较大。[结论]该研究为该地滩涂湿地生态系统生物多样性的保护和持续利用提供参考。

辽河口潮滩湿地不同植被土壤4种碳代谢酶活性及其与有机碳含量、pH值关系

土壤碳代谢酶活性影响着土壤中含碳有机质的分解与腐殖质合成过程,进而影响土壤的"碳源汇"作用。研究了2012年7月、9月和11月采集于辽河口滨海湿地不同植被土壤蔗糖酶、过氧化氢酶、脱氢酶、多酚氧化酶4种碳代谢酶活性及其与有机碳含量、p H值关系。结果表明:翅碱蓬单独生长区土壤蔗糖酶活性:7月>9月>11月;芦苇单独生长区、翅碱蓬+芦苇混合生长区、芦苇+苣荬菜+艾混合生长区土壤蔗糖酶活性:9月>7月>11月。翅碱蓬单独生长区、芦苇单独生长区、翅碱蓬+芦苇混合生长区以及芦苇+苣荬菜+艾混合生长区土壤过氧化氢酶活性:9月>11月>7月。翅碱蓬单独生长区、芦苇单独生长区、翅碱蓬+芦苇混合生长区土壤脱氢酶活性:7月>9月>11月;芦苇+苣荬菜+艾混合生长区土壤脱氢酶活性:7月>11月>9月。翅碱蓬单独生长区、芦苇单独生长区、翅碱蓬+芦苇混合生长区以及芦苇+苣荬菜+艾混合生长区土壤多酚氧化酶活性:7月>9月>11月。除土壤蔗糖酶与有机碳含量(TOC)显著正相关(R^2=0.38,P=0.033,n=12)外,其他酶无显著相关关系(P>0.05)。4种碳代谢酶与pH值间均无显著相关关系(P>0.05)。

新围涂区土壤脱盐与地下水淡化预测分析

以浙江玉环县漩门二期水库蓄淡工程背景,从土壤盐分统计预报的基本方法──数理统计法出发来预测涂区土壤的脱盐速度,建立了对数函数数学模型并进行了模型的检验与讨论,得出适用于该滩涂湿地涂区的土壤脱盐量公式并进行了预测计算。在此基础上,采用相类似的对数函数拟合的方法对涂区土壤浅层地下水淡化速度进行了预测分析。

生物有机改良剂对辽河口翅碱蓬湿地滩涂土壤改良效果

辽河口翅碱蓬湿地出现严重退化现象,滩涂土壤质量下降是翅碱蓬湿地退化的主要原因之一,施加土壤改良剂可以有效改善和提高土壤质量。本研究以盘锦红海滩湿地多年未生长翅碱蓬区域为对象,通过现场小区试验探究施加改良生物炭、腐殖土、有机肥、稻草秸秆和生物菌肥5种生物有机改良剂对翅碱蓬湿地土壤理化性质和翅碱蓬生长的影响。结果表明:施加5种生物有机改良剂后,土壤含盐量、容重及<0.25 mm粒级团聚体百分含量降低,其与翅碱蓬根长、株高、株密度及生物量均存在显著负相关(P<0.05);而土壤孔隙度、>0.25 mm粒级团聚体百分含量及有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量增高,除有机质外它们均与翅碱蓬根长、株高、株密度及生物量存在显著正相关(P<0.05);施加有机肥和生物菌肥对滩壤的改良效果较好,其次是施加腐殖土。本研究结果可为探寻低成本的翅碱蓬湿地土壤改良方法提供理论依据和技术支撑。

潮沟形态对潮滩湿地土壤有机碳空间分布的影响

土壤有机碳是潮滩湿地生态系统的主要碳库。以1条典型天然潮沟为研究对象,通过划分潮沟发育等级并计算潮沟形态特征指数,分析潮沟形态特征空间分布特点;运用地统计学方法探究潮滩湿地土壤有机碳空间分布特点,及潮沟形态特征对土壤有机碳空间分布的影响。结果表明:潮沟形态特征具有明显的空间异质性特点,潮沟在中潮滩比较发育,其密度、曲率与分汊率均大于低潮滩和高潮滩;潮沟长度随着潮沟发育等级的增加而逐渐增加,而潮沟曲率随着潮沟发育等级的增加而逐渐减小。空间插值结果显示:0~10 cm土壤有机碳含量最低值出现在潮沟较发育的中潮滩,10~20 cm土壤有机碳含量呈由海向陆逐渐增加的趋势,并呈条带状的空间分布特点。在低潮滩,三级潮沟土壤有机碳平均值显著大于一级潮沟;在中潮滩,二级潮沟土壤有机碳平均值显著大于三级潮沟和一级潮沟;高潮滩土壤有机碳含量与潮沟发育等级无显著相关性。随着潮沟侧向距离的增加,0~10 cm土壤有机碳含量在低潮滩与中潮滩逐渐增加;而中潮滩10~20 cm土壤有机碳含量随着潮沟侧向距离的增加而逐渐减少;高潮滩土壤有机碳含量与潮沟侧向距离无显著相关性。潮沟形态空间分布异质性是导致潮滩湿地土壤有机碳含量空间分布差异的重要原因。因此,潮滩湿地土壤碳库的精确估算需要关注潮沟形态的影响。

江苏中部潮滩湿地土壤有机碳分布特征及影响因子

以江苏省盐城市川东河口南侧潮滩湿地为研究对象,选取互花米草盐沼和无植被光滩两种典型滨海湿地,分别在冬夏季测定土壤有机碳(SOC)含量,探究湿地土壤有机碳的时空分布规律及其影响因素。结果表明:土壤有机碳含量在光滩区域为0.75~2.38 g·kg^(-1),互花米草盐沼区域为2.07~18.59 g·kg^(-1),且呈现海向递减趋势,互花米草盐沼区域约为光滩区域的2.5~3.5倍;垂向分布上,1 m深度范围内,光滩区域有机碳含量无明显变化,而互花米草盐沼区域呈现先增大后减小的变化规律,峰值在20~30 cm深度范围内;土壤有机碳含量具有显著的季节性差异,表现为夏季高于冬季,互花米草盐沼区域夏季较冬季高5%~10%,光滩区域夏季较冬季高43%。互花米草盐沼区域土壤有机碳含量与土壤含水率、盐度呈显著正相关,与泥沙粒径呈显著负相关;光滩区域土壤有机碳含量与土壤理化因子无明显相关性。表明滨海湿地多种土壤理化因子与SOC的相关性建立在有植被覆盖的基础之上。研究结果可为我国滨海湿地蓝碳生态系统的保护提供参考。

氮、硫输入对河口湿地土壤有机碳矿化的实验研究

通过室内培养实验,研究了氮、硫输入对闽江河口湿地土壤有机碳矿化和土壤理化性质的影响.结果表明:NH_4Cl(N1)、NH_4NO_3(N3)、K_2SO_4(S)和NH_4Cl+K_2SO_4(NS1)处理显著促进了湿地土壤有机碳矿化速率(p<0.05),较对照分别提高了76.57%、60.09%、83.20%和52.59%,并且不同处理下土壤有机碳矿化速率均表现为随培养时间的增加而递减.氮、硫输入在不同时间对湿地土壤有机碳矿化的影响不尽一致,在前6 d各处理的促进作用最明显.湿地土壤有机碳累积矿化量在不同处理下均表现为随培养时间逐渐增加,其增长速率在培养初始阶段较快,而后逐渐减慢;不同培养时间有机碳累积矿化量在N1、N3、S和NS1处理下与对照处理间均存在显著差异(p<0.05).短期培养结束后,N3、NS1处理显著增加了湿地土壤DOC含量(p<0.05);N1、N3、NS1和NH_4NO_3+K_2SO_4(NS3)处理均显著增加了土壤NH_4^+-N含量(p<0.05);KNO_3(N2)、N3、NS2和NS3处理均显著增加了土壤NO_3^--N含量(p<0.05);S、NS1、NS2和NS3处理均显著增加了土壤SO_4^(2-)含量(p<0.05).不同处理下湿地土壤Cl-、pH、EC具有微弱的波动变化特征,但在不同处理组间均不存在显著差异(p>0.05).多元回归分析显示,DOC、NH_4^+-N和SO_4^(2-)是氮、硫输入处理下影响闽江河口湿地土壤有机碳矿化速率的主要控制因素.

上海崇明东滩两种典型湿地土壤有机碳汇聚能力差异及成因

通过分析上海崇明东滩南部冲刷带芦苇型砂壤土(A区)和东北部淤涨带芦苇/米草型粘土(B区)的有机碳含量和植被输入量,研究了异质性湿地土壤的有机碳汇聚能力,并从异质型土壤的微生物活性和理化性质的差异角度分析了造成土壤有机碳汇聚能力差异的主要原因.结果表明:A区土壤平均总有机碳含量仅为B区的46.10%(P<0.05),而A区地上部分的年均植物量仅比B区低9.16%,说明A区湿地土壤有机碳的输出量大于B区.A区细菌总数比B区高3.82倍(P<0.05),过氧化氢酶和转化酶活性分别比B区高46.81%和34.33%(P<0.05),且土壤微生物呼吸强度也高于B区.说明A区土壤的微生物碳代谢能力较强是导致其土壤有机碳保留能力较弱的重要原因.A区砂壤土粒间孔隙较大、土壤通气透水性较好、含水率与含盐量较低,有利于微生物生长,促进了土壤有机碳的分解;而B区的芦苇/米草型粘土的含水量和含盐量高、微生物活性弱,有机碳氧化分解能力较低,具有较高的有机碳汇聚能力.

X80管线钢在滨海滩涂土壤模拟液中的电化学腐蚀行为

应用EIS和动电位极化曲线测试技术,结合腐蚀形貌观察,研究了X80管线钢在滨海滩涂土壤模拟液中的电化学腐蚀行为。结果表明,X80管线钢在滨海滩涂土壤模拟液中的腐蚀行为随浸泡时间和腐蚀产物的变化而改变。分析EIS得出,其经历了先缓慢增大,到由于黑色锈层形成而迅速激增,再到锈层脱落而急剧减小的过程,说明X80管线钢的电化学腐蚀行为主要分3个阶段,即初期腐蚀产物膜未形成时腐蚀速率缓慢增大阶段;中期因保护性腐蚀产物膜形成,腐蚀速率迅速减小阶段;后期部分腐蚀产物脱落等因素导致腐蚀速率再次增大阶段。

水位调控对崇明东滩围垦区滩涂湿地土壤呼吸的影响

以长江口崇明东滩围垦区滩涂湿地3个地下水位梯度(低水位、中水位和高水位)为对象,于2011年1月至2012年1月测定了湿地的土壤呼吸速率及其主要影响因子.结果表明:围垦区滩涂湿地低水位、中水位和高水位的土壤呼吸速率年变化幅度分别为0.75～11.57、0.70～12.61和0.83～6.67μmol·m-2·s-1,土壤呼吸速率的最大值出现在7月,最小值出现在1月;在3个梯度下,0～5cm层土壤温度为驱动围垦区滩涂湿地土壤呼吸季节动态的关键微气象因子,拟合指数模型可以解释其70%以上的季节变异,而各梯度间土壤呼吸温度敏感性(Q10值)无显著差异;高水位的土壤呼吸速率最低,可能与土壤温度较低和土壤体积含水量较高有关,中水位的土壤呼吸速率高于低水位,可能是土壤电导率和容重较低,地上生物量和细根密度较高的结果.合理调控围垦区滩涂湿地水位可以降低土壤呼吸速率,增强该类退化湿地的碳汇功能.

半月周期的潮汐对滨海湿地土壤理化性质的影响

周期性的潮汐是滨海湿地重要的水文特征,为了探讨潮汐的半月周期（包括小潮期和大潮期）对土壤理化性质的影响及可能的机制,于2009年7月中下旬测定了长江口崇明东滩湿地土壤理化性质在小潮期和大潮期交替周期内的变化规律。结果表明,与小潮期相比,由于频繁的潮水淹没,大潮期0~5cm土壤含水量的增加量从低潮滩向高潮位依次为：44.8%、18.5%、10.9%和14.3%,5~10cm含水量的增加量从低潮滩向高潮位依次为：19.2%、9.8%、12.6%和16.2%,10~20cm则依次为：5.6%、6.1%、2.5%和7.3%。大潮期,从低潮滩向高潮滩增加的盐度依次为0.18、0.13、0.10和0.09ms·cm-1,增加的硫酸盐依次为0.32、0.21、0.16、0.13mg·g-1。与小潮期相比,大潮期氧化还原电位（Eh）显著降低;土壤容重、pH、可溶性有机碳和可溶性氮在大小潮期间无明显差异。此外,在潮汐的半月周期内,低潮滩土壤比高潮滩有更高淹水频率和更长淹水时间,受潮水的影响更明显,大潮期低潮滩土壤含水量、盐度和硫酸盐的增加幅度大于高潮滩,低潮滩土壤Eh降低幅度则小于高潮滩。半月周期的潮汐可以显著影响滨海湿地的部分土壤理化性质,且不同潮位的土壤性质对潮汐的响应程度不同,进而可能会对湿地植物生长和相关生态过程起到重要的调控作用。

黄河口潮滩湿地土壤甲烷产生潜力及其对有机物和氮输入响应的初步研究

2010年11月采集了黄河口潮滩湿地两种典型生态系统[碱蓬(Suaeda salsa)盐沼和光滩]表层土壤样品,进行了7d的室内厌氧培养,并测定分析CH4产生潜力及其对有机物和氮输入的响应。研究结果表明,在培养周期内,碱蓬盐沼和光滩表层土壤CH4的产生潜力都在培养的第7天后达到最大,平均值分别为0.0357μg/(g·d)和0.0013μg/(g·d),前者表层土壤的CH4产生潜力高于后者;有机物输入在一定程度上促进了CH4产生潜力,且其对碱蓬盐沼的CH4产生潜力较光滩具有更大的促进作用。尽管葡萄糖对于潮滩湿地CH4产生潜力的促进程度高于乙酸钠,但二者的差异性并不显著(p>0.05);氮输入对潮滩湿地土壤CH4产生潜力的影响与氮输入的形态和土壤理化性质等多种因素有关;NH4+的添加促进了碱蓬盐沼和光滩土壤CH4产生潜力的增加,尽管其对于碱蓬盐沼的促进程度要高于光滩,但二者的差异性并不显著(p>0.05);NO3-的添加对碱蓬盐沼土壤的CH4产生潜力表现为抑制作用,而对光滩土壤的CH4产生潜力表现为促进作用。在当前外源有机物和氮(NH4+—N为主)为黄河入海主要污染物的情况下,黄河口潮滩湿地土壤作为CH4源,在估算潮间带土壤温室气体排放清单时应给予特别关注。

潮滩湿地植被发育年限对土壤有机碳含量及积累速率的影响

潮滩湿地海陆交互作用强烈,部分环境因子随植被发育年限快速更替,对土壤的固碳过程有着重要影响。本研究选取长江口典型潮滩湿地崇明东滩,通过遥感影像确定各植被带发育年限,利用"空间代替时间"的方法对土壤有机碳含量及积累速率进行探究。结果表明:随植被发育年限增加,土壤有机碳含量逐年增加,植被发育14年的土壤有机碳含量约为发育1年的1.3倍。同时,土壤有机碳积累速率在植被发育初期最高,随后不断降低,约在10年后趋于稳定并保持在11 g·m^(-2)·a^(-1)左右。土壤有机碳含量与国内其他滨海湿地接近,但积累速率远低于美国东海岸新生滨海湿地,很可能是过度放牧、收割等人为干扰所致。因此,保护和恢复滨海湿地对我国实现增汇减排具有重要意义。

银川平原黄河滩涂湿地土壤粒径分布特征

黄河的多沙性影响了黄河滩涂湿地的形成,不同发育程度的滩涂湿地之间其土壤粒径存在差异。为研究银川平原滩涂湿地的土壤粒径分布状况与分形特征,选取吴忠黄河湿地、银川黄河湿地、平罗湿地以及黄沙古渡4个区域为研究对象,采用野外采样、室内实验与数据分析相结合的方法,探讨土壤的粒径特征与滩涂湿地发育的关系。结果表明:1)除黄沙古渡外,滩涂湿地土壤颗粒组成在0~10、10~20、20~30、30~40、40~50cm土层间差异性较小(P<0.05),黄沙古渡的土壤颗粒组成则是在垂直方向上具有显著的差异(P<0.05);2)滩涂湿地其表层(0~20cm)的土壤颗粒组成与其所处黄河上下游的位置无关,与其发育程度有关,发育程度较高的滩涂湿地土壤细粘粒、粗粘粒含量较高;3)银川平原黄河滩涂湿地土壤颗粒与电导率、pH无显著相关性,土壤有机碳与土壤粗粉粒呈极显著负相关性(P<0.01);4)平罗湿地、银川黄河湿地、吴忠黄河湿地以及黄沙古渡4个不同滩涂湿地的土壤分形维数分别为2.74、2.64、2.56、2.34,处于中等水平;5)土壤分形维数与土壤细粘粒、粗粘粒具有极显著的正相关性,与细砂粒呈极显著负相关(P<0.01),可以很好的反映土壤颗粒分布特征,对于滩涂湿地的发育具有一定的指示作用。