树种选择和滩地高程对红树林修复早期系统碳储量的影响

发展红树林生态系统的高效碳汇能力是我国实现碳中和的有效方法之一,而红树林的固碳效率受多方面因素的影响。本研究探究了树种及滩地高程条件对红树林生态修复工程早期的固碳效果的影响,为基于碳汇功能的红树林生态修复工程选址、选种提供参考。选取广东省汕头市牛田洋红树林生态修复工程中3个种植块为研究对象,分别为高潮位区桐花树(HAc,high-intertidal Aegiceras corniculatum)、低潮位区无瓣海桑(LSa,lowintertidal Sonneratia apetala)和高潮位区无瓣海桑(HSa,high-intertidal S.apetala)。在造林2,3 a后,分别测定及估算植物生长指标、生物量、碳储量以及表层土壤(0~60 cm)的理化性质指标及碳储量等参数,分析树种与滩地高程对红树林群落储碳功能的影响。结果表明,红树林定植发育过程带来了土壤的酸化、盐化及养分(TOC、TN、TP)积累,同时碳的外源供给比例随着造林时间增加而增加。造林3 a后,在相同潮位条件下,相比外来树种无瓣海桑[植物碳密度(16.00±3.76)t·hm^(-2);系统碳密度(48.54±2.38 t·hm^(-2))],乡土树种桐花树凭借较高的植株密度获得了更高的单位面积碳储量[植物碳密度(36.16±2.35)t·hm^(-2);系统碳密度(70.14±3.15)t·hm^(-2)]。而淹水胁迫促进了无瓣海桑幼苗生物量及碳储量的积累,长时间的潮汐冲刷则降低了土壤有机碳的数量和稳定性。因此,低潮位无瓣海桑群落的碳密度[植物碳密度(34.59±8.85)t·hm^(-2);系统碳密度(61.03±2.57)t·hm^(-2)]显著高于高潮位,但土壤总有机碳含量及颗粒态碳含量较低。

施用复合肥对巴戟天产量、养分吸收和寡糖累积量的影响

【目的】研究复合肥施用量对巴戟天产量、养分吸收和主要有效成分寡糖累积量的影响,为巴戟天的施肥管理提供理论依据。【方法】以巴戟天为研究对象,通过盆栽试验,设置每株施用复合肥0、2、4、6、8和10 g(CK、T1、T2、T3、T4和T5)共6个处理,测定巴戟天在不同施肥处理下的产量、养分含量和寡糖含量,分析各指标间的相关性,并运用主成分分析方法进行综合评价。【结果】施用复合肥可以显著提高巴戟天产量和N、P、K含量,并有利于提高寡糖的累积量。其中,单株施肥量为6 g处理的巴戟天产量和寡糖总累积量最高,与CK相比,分别提升114.47%和75.36%。施肥在一定程度上降低了巴戟天的寡糖含量,与CK相比,降幅最高达35.65%。巴戟天对复合肥中养分的利用效率表现为N>K>P,其中T3处理N、P、K累积量均高于其他处理。影响巴戟天寡糖累积量的最关键因素是产量,巴戟天产量与全株N/P/K含量、4种寡糖累积量呈显著或极显著正相关,但耐斯糖、1F−果呋喃糖基耐斯糖含量与产量、全株N/P/K含量呈显著或极显著负相关。主成分分析的综合得分由高到低为T3>T5>T4>T2>T1>CK,T3处理最佳。【结论】建议巴戟天的种植以N肥为主,适量补充K和P肥,适当施肥可显著提高巴戟天药材产量和寡糖累积量。

大型底栖动物扰动对红树林微生物群落的影响

大型底栖动物的生物扰动作用是促进红树林生态系统物质转化和能量流动的重要过程。大型底栖动物可以改变沉积物理化性质,驱动微生物群落结构组成和功能,对红树林中的生物地球化学循环过程具有重要意义。本文聚焦红树林大型底栖动物生物扰动和其对微生物群落、微生物介导的生物地球化学循环影响的研究现状,分别综述了大型底栖动物和微生物的时空分布格局和影响因素,探讨了大型底栖动物扰动对红树林微生物生态功能调控的物理和化学关联,展望了大型底栖动物-微生物-红树林在群落组成、互作机制和生态功能上的研究前景。

两种相手蟹对不同红树植物叶片取食的偏好性

大型底栖动物是红树林生态系统中重要的消费者,在红树林的营养物质转化和能量传递过程中具有重要作用。通过设置室内模拟饲喂实验,研究了华南沿海红树林大型底栖动物的常见种--无齿相手蟹(Sesarma dehaani)和双齿相手蟹(S.bidens)对外来红树植物无瓣海桑(Sonneratia apetala)和乡土红树植物秋茄(Kandelia obovata)、桐花树(Aegiceras corniculatum)凋落叶片的取食特性。结果表明,随着淋溶作用的进行,各树种叶片中单宁含量和C/N均逐渐降低,两个数值的变化幅度以秋茄叶片最大,分别达(45.85±7.74)g·kg-1和11.24%,无瓣海桑为(45.15±11.14)g·kg-1和2.43%,桐花树则为(18.75±15.15)g·kg-1和-1.36%。随着叶片中单宁含量和C/N的降低,两种相手蟹的取食量相应地呈逐渐上升的趋势,双齿相手蟹从3.097g到10.079g和无齿相手蟹则从2.480g到8.723g。两种相手蟹种间的取食特性差异不显著(P>0.05),但对不同树种的取食上却存在显著差异,其中对桐花树的取食偏好性显著差于无瓣海桑和秋茄(P<0.01),这主要与桐花树叶片的高单宁含量和低营养价值有关。研究结论说明大面积引种外来物种无瓣海桑将可能对华南沿海红树林生态系统的食物链结构产生潜在影响,并为红树林的生态恢复和科学造林提供了参考。

五种红树植物通气组织对人工非潮汐生境的响应

红树植物自然条件下生长于河口、海岸潮间带。受潮汐作用影响,红树植物在生理、形态、结构上对渍水环境产生了相应的适应机制。其中红树植物通气组织的发达程度与其耐淹水的能力具有很高的相关性,是衡量红树植物耐淹浸能力的重要依据。利用测定孔隙率和石蜡切片面积比两种方法揭示了华南地区5种红树植物优势种:白骨壤(Avicennia marina)、红海榄(Rhizophora stylosa)、木榄(Bruguiera gymnorrhiza)、秋茄(Kandelia candel)和桐花树(Aegiceras corniculatum)在自然条件和人工生境下根通气组织的发育规律,并用石蜡切片研究了茎和叶的通气组织发育状况。结果表明:两种方法测得根的通气组织发育程度的结果相关性显著(P<0.05)。5种红树植物通气组织主要产生于根部,茎和叶发育较少,除了潮汐生境中白骨壤根的通气组织为根、茎、叶总和的48.16%、非潮汐生境中桐花树根为43.81%,其余树种根部通气组织占总体的50%以上。自然潮间带生境中,桐花树、木榄、白骨壤、秋茄、红海榄,通气组织分别为(14.98±3.34)%、(27.83±2.3)%、(29.64±3.17)%、(30.09±4.12)%、(42.12±3.14)%,通气组织比例与其在潮间带上的分带性和演替序列较为吻合。非潮汐人工生境下,红海榄、木榄、秋茄、桐花树和白骨壤根部通气组织较自然生境下均有所增加,说明各树种对非潮汐淹浸条件具备一定的适应力。根据非潮汐生境下通气组织的比例可判定它们对恒定水位的适应能力依次为:桐花树>白骨壤>秋茄>木榄>红海榄。红树植物对非潮汐淹浸条件的适应有利于在沿海地区开展人工生境下红树林的栽培与推广应用,研究结果对提高栽培成活率,更大限度地发挥红树林的生态服务价值,具有重大的实践意义。

红树林恢复对潮滩表层沉积物氮素的影响

研究了不同树种的红树林恢复对潮滩表层沉积物氮素的影响。结果表明,红树林恢复提高了潮滩表层沉积物中总氮(TN)含量。以光滩为对照,外来树种和乡土树种的恢复使表层沉积物中的可交换态无机态N(IEF-N)分别朝着相反的方向发展:外来树种——无瓣海桑(Sonneratia apetala)和海桑(S. caseolaris)提高了IEF-N的含量,而乡土树种——秋茄(Kandelia candel)和桐花树(Aegiceras corniculatum)使IEF-N的含量下降。当与近岸水体发生物质营养交换作用时,乡土树种和外来树种的恢复可能导致营养盐在潮滩沉积物\水界面间的迁移和交换过程中存在不同的潜在环境效应。

稀土元素在土壤中的释放与迁移研究进展

稀土是全球重要的战略资源,在高科技产业及日常生活中广泛应用。由于稀土资源需求量的日益增加,稀土矿大量开采,加剧了稀土矿区周边环境污染,危害居民健康。因此,探究土壤中稀土元素的释放和迁移机理及影响机制对稀土的污染防治、生态修复及潜在风险评估都具有重要的现实指导意义。文章综述了稀土元素在土壤中释放与迁移机制、形态、及其影响因素方面的研究进展,主要结论为,(1)稀土元素在土壤中的释放与迁移机制主要包括4种类型:铁锰(氢)氧化物的还原溶解、土壤有机质的促进、离子交换作用以及土壤胶体协同。(2)稀土有机络合物、硫酸盐络合物、碳酸盐络合物是稀土元素在土壤中迁移的主要形态,稀土氟、氯、磷酸盐络合物不太可能作为稀土元素在土壤中迁移的载体。(3)稀土元素在土壤中的释放与迁移主要受pH值、氧化还原条件、配体浓度等环境因子影响,pH值与配体浓度与稀土元素的迁移形态高度相关。未来应通过世界各地不同土壤类型、不同环境驱动因子作用下稀土元素释放迁移的研究,探明引起稀土元素在土壤中释放的主导机制;加强稀土元素长距离迁移研究,在土壤环境中稀土元素分馏机制层面揭示稀土元素地球化学循环,为稀土矿区尾矿、废弃地中残留稀土的回收、利用提供理论与技术支持。

湛江红树林国家级自然保护区海草床分布点新记录

报道了广东湛江红树林国家级保护区高桥保护站新发现的海草床生境、种类组成,对该海草床的生境威胁和今后研究展望进行了简述。

Cu_(2)O-TiO_(2)复合膜的制备及其光催化与产氢性能

采用电化学沉积和涂覆法将窄带半导体材料Cu_(2)O与TiO_(2)复合制备了Cu_(2)O-TiO_(2)复合材料薄膜,并通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、荧光光谱(PL)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)进行了表征。以甲醇溶液为模拟废水进行产氢性能的测试,探究了光源、TiO_(2)质量分数、甲醇体积分数、pH对产氢性能的影响。实验表明:制备的Cu_(2)O-TiO_(2)复合薄膜材料可直接在太阳光下催化水中甲醇产氢,且甲醇体积分数越高产氢量越大,在甲醇体积分数为50%且在偏酸性时产氢量最大。

广东电白人工红树林大型底栖动物群落的功能特征及其影响因子

随着人们对红树林生态价值的重视,近年来全球范围内陆续开展了红树林人工造林活动。以往对红树林造林成效的评价,主要集中在面积、成活率等数量指标上,很少针对红树林的生态功能进行评价。本研究对华南沿海水东湾人工红树林大型底栖动物群落的功能特征进行了调查,并分析其与环境参数的关联性。结果表明:通过1年的野外采样,共记录了5门6纲40种大型底栖动物,不同树种、林型的红树林中大型底栖动物群落的栖息密度、生物量以及功能多样性存在显著差异,无瓣海桑(Sonneratia apetala)人工林与白骨壤(Avicennia marina)天然林的生态功能较为接近。与拉关木(Laguncularia racemosa)人工纯林相比,人工混交林能满足更多功能特征底栖动物的生境利用需求。水土理化性质与某些大型底栖动物的功能性状存在显著的相关性,红树林定居后引起生境中环境参数的改变,是造成大型底栖动物群落多样化的主要原因。

生物炭对土壤中抗生素抗性基因的阻控潜力及机制研究进展

土壤中抗生素抗性基因(ARGs)污染是全世界面临的重大环境和健康挑战,开发有效技术以减少其负面影响对维护土壤和人类健康至关重要。生物炭具有高碳含量、大表面积、良好的吸附性能和经济优势,可能是一种非常合适的阻控材料。其对ARGs的阻控作用可能归因于以下3种机制:1)吸附某些污染物,如抗生素和重金属,减弱ARGs的共选择性压力;2)通过改变土壤理化特性影响微生物种群结构,从而限制细菌之间ARGs的水平转移;3)通过吸附或破坏质粒、转座子、整合子等水平转移载体,直接减弱基因水平转移能力。但生物炭对ARGs的阻控效果取决于生物炭的物料来源、热解工艺和添加水平等。此外,生物炭的老化可能会降低其阻控ARGs的效果。生物炭的内源性污染物,如多环芳烃和重金属,也可能导致环境中特定抗生素抗性细菌的富集或诱导水平基因转移。在后续研究中,应根据土壤环境选择合适的生物炭种类,并采取生物炭老化控制措施,以进一步提高生物炭对ARGs的阻控作用。