天津市临港城市湿地植物群落特征及多样性

[目的]探究城市湿地植被恢复的群落特征及物种多样性格局,为城市湿地保护和恢复策略的制订提供科学依据。[方法]采用样方法对天津临港恢复湿地的植物群落进行调查,计算群落植物种重要值,并利用组平均法聚类,分析物种多样性格局。[结果](1)乔灌草各层主要优势物种分别为国槐(Sophora japonica)、刺槐(Robinia pseudocaacia);柽柳(Tamarix chinensis)和芦苇(Phragmites australis),灌木层中的柽柳重要值最大。(2)植被划分为4组、17个群丛类型,过渡区广布种斑块频度最大(32.7%),以国槐+银杏群落(Sophora japonica+Ginkgo biloba)为主;滨水湿地斑块群落频度最小(17.3%),以柽柳—芦苇群落(Tamarix chinensis-Phragmites australis)为主。(3)Shannon-Wiener指数与Simpson指数总体变化趋势较一致,最高值均出现在金叶榆—紫穗槐(Ulmus pumila-Amorpha fruticosa)群落;Pielou均匀度指数≥0.8的样方占样方总数的53.8%;近水绿地斑块丰富度指数强度较大,物种复杂度高。(4)调查中发现有刺槐、旱柳(Salix matsudana)、火炬树(Rhust yphina)等乔木更新苗出现,出现明显的群落演替和自然更新现象。[结论]研究区植物种类丰富,近水绿地斑块物种多样性较高,但湿生植物群落总体优势不明显。     

黑河流域甘州区湿地植物物种多样性研究

以芦苇群落和西藏嵩草两个群落为对象,研究了两个群落的植物物种及组成特征。结果表明,芦苇群落以芦苇为优势种,以西藏嵩草为亚优势种,二者重要值之和为0.434 2;西藏嵩草群落以西藏嵩草为优势种,重要值为0.187 6。物种多样性分析表明,两群落的物种多样性指数(H)和均匀度指数(J)均波动幅度较大,优势度(D)值波动幅度较小;芦苇和西藏嵩草群落的多样性指数与均匀度指数呈现出显著的正相关关系,但与物种丰富度指数无明显相关,而与生态优势度指数呈明显的负相关关系;两群落H,D,J和丰富度指数(S)值的差异并不显著;芦苇和西藏嵩草群落的共有种有14种,相似性系数为51.85%,说明西藏嵩草群落和芦苇群落的群落组成相近,它们存在一定的内在联系。     

半干旱区湿地植物群落多样性研究

为探究半干旱区湿地植物群落多样性变化,选取宁夏盐池县四儿滩湿地为研究区,采用Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou均匀度指数、Margalef物种丰富度指数测得植被群落多样性,使用SPSS软件以植被重要值为要素进行聚类分析,分析研究区植被类型。结果表明:研究区共有14科41种植物,其中菊科、禾本科、豆科、藜科包含的植物种较多;研究区不同样线出现的植物种数不同,南样线出现的最多,西样线出现的最少;不同样线的植物频率分布存在差异,南样线出现于1个样方中的植物种数最多,西样线出现于9个样方以上的植物种数最多。四儿滩湿地植物分为4个群落,分别为盐爪爪群落、赖草+白刺群落、芨芨草+臭蒿+芦苇群落、猪毛蒿群落。研究区不同样线的多样性指数存在差异,北样线的Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou均匀度指数均为最高值,而西样线的Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数、Margalef物种丰富度指数均为最低值。     

鄱阳湖湿地植物群落分布特征

通过研究鄱阳湖典型洲滩湿地4种植物群落带下各土壤环境因子的含量变化特征,结合研究区20个植被样方的典范对应分析(Canonical Correspondence Analysis,CCA)排序,分析了鄱阳湖典型洲滩湿地主要土壤环境因子及其对植被分布的影响。结果表明:Jaccard指数、Sorensen指数和Cody指数均表现为:藜蒿—苔草带芦苇—藨草群落苔草—狗牙根群落苔草—藨草群落,随生境梯度呈递减规律,而Bray curtis指数则表现为藜蒿—苔草带芦苇—藨草群落苔草—狗牙根群落苔草—藨草群落,随生境梯度呈递增规律。土壤总有机碳、全氮、硝态氮、铵态氮呈一致的变化规律,均表现为苔草—藨草群落芦苇—藨草群落苔草—狗牙根群落藜蒿—苔草带,而土壤速效磷表现为藜蒿—苔草带苔草—狗牙根群落芦苇—藨草群落苔草—藨草群落,不同植被带土壤全磷含量差异均不显著(p0.05)。相关性分析表明,不同植被带Bray curtis指数均与土壤养分呈负相关,Jaccard指数、Sorensen指数和Cody指数均呈正相关,沿河岸带的增加,其相关系数的绝对值逐渐增加,而土壤磷素与湿地多样性指数没有显著的相关性(p0.05)。CCA排序分析表明:土壤环境因子具有明显的生态梯度,土壤总有机碳是影响研究区植被分布的最主要因素,土壤全氮是影响湿地植被分布的次要土壤环境因子。     

鄱阳湖典型洲滩植物物种多样性季节动态特征

洲滩植物是湿地生态系统重要组成部分,在湿地生态系统物质循环与能量转换过程中起着关键作用。洲滩植物群落物种多样性体现湿地生态系统结构的稳定性与复杂性,对湿地生态系统健康与生态功能维持具有重要意义。本研究通过样方与样线调查法对鄱阳湖典型洲滩植物群落多样性进行了实地调查与分析。研究结果表明:鄱阳湖典型洲滩植物群落优势种重要值均值在0.5以上,在群落中占有主导地位;与春季相比,阿及苔草、水蓼、菰、香蒲和南荻等群落物种多样性在秋季有不同程度的下降,而虉草群落和灰化苔草群落物种多样性在秋季则有所升高;芦苇和南荻群落在互为伴生过程中可能由于生长机理不同和生态位重叠现象,二者Shannon-Wiener多样性指数呈现出此消彼长的关系,其中春季南荻群落物种多样性较高,秋季则以芦苇群落物种多样性较高。相关分析表明,鄱阳湖湿地典型洲滩植物群落物种多样性与生物量之间无明显相关性,生物量主要受到群落内优势种的类型、生长特性、繁殖方式,以及微地形的影响。     

城市湿地公园建设的生态效应——以济西国家湿地公园为例

[目的] 分析城市湿地形成前后的生态效应,确定影响城市湿地形成发展的关键因素,为城市湿地保护和生态公园的建设提供科学依据。[方法] 以黄河下游流域济南市济西国家湿地公园为研究区,以1990—2019年的遥感影像和实地调查资料为数据源,基于GIS平台,通过空间分析土地利用动态度、转移矩阵和景观指数等研究城市湿地的生态效应,利用灰色关联法研究湿地自然变化的驱动因素。[结果] ①耕地与生态用地的相互转换是济西湿地主要的土地利用变化类型,建设用地与生态用地的相互转换是次要的土地利用变化类型。景观指数和动植物的变化则表明湿地生态多样性增加。②降水和地下水等水资源与湿地面积变化呈正相关,温度与湿地面积变化呈负相关。[结论] 水文气象因素对湿地的自然演化起着重要的作用,是常年性湿地形成的关键。城市规划等人为干扰影响着湿地公园土地利用类型的转化,也是主导城市湿地演变的主要因素。     

胶州湾滨海湿地土壤的盐渍化特征

[目的]了解胶州湾滨海湿地土壤盐渍化特征,为胶州湾滨海湿地保护和区域土壤盐渍化防治提供科学依据。[方法]在胶州湾选取芦苇、碱蓬、光滩及大米草4种典型滨海湿地分层采集土壤样品,通过测定土壤pH值、电导率和主要盐离子浓度开展研究。[结果]胶州湾滨海湿地土壤盐分含量表现由低到高依次为:芦苇湿地碱蓬湿地光滩湿地大米草湿地,盐渍化类型呈现由滨海硫酸盐—氯化物型向氯化物盐渍化土类型过渡的特征;垂直方向上,大米草湿地和芦苇湿地具有表层积盐特征,碱蓬和光滩湿地则呈现出下层稍高趋势。除CO_3~(2-)(和HCO_3~-离子以外,胶州湾滨海湿地土壤主要盐离子含量均呈现出与全盐量、电导率一致的规律,主要盐离子浓度从高到低依次为:Cl~-Na~++K~+SO_4~(2-)Mg~(2+)HCO_3~-Ca~(2+)。[结论]胶州湾滨海湿地土壤属于极重度盐化土,呈现自芦苇湿地向大米草湿地方向递增趋势;土壤碱度上属非碱化土,与土壤含盐量呈相反趋势,但植被易受苏打碱化土的潜在毒害作用。     

豫东黄河故道大型土壤动物群落组成及多样性研究

为查明故道湿地大型土壤动物类群对不同湿地类型的响应,于2014年对豫东黄河故道的盐碱滩地、湿草地、芦苇湿地和林地4种类型湿地的大型土壤动物群落进行了调查。结果表明:豫东黄河故道不同湿地类型大型土壤动物群落的类群数和优势类群均存在显著差异,优势类群和主要类群的差异也反映出不同湿地类型环境的异质性。季节变化对大型土壤动物群落类群数、密度和多样性指数均有显著影响(P0.05或P0.01),且不同湿地类型大型土壤动物对季节变化的响应存在差异。湿地不同的土壤环境因子,尤其是土壤有机质、氮磷和土壤微生物生物量碳氮的含量与大型土壤动物类群数、密度和多样性间存在显著相关关系(P0.05或P0.01)。     

高盐废水人工湿地处理中耐盐植物的筛选

天津塘沽作为滨海新区核心区,是目前天津发展最快的地区之一。由于本区盐碱土壤等自然条件,污水中盐分含量较高,制约了废水的回用。本文通过模拟人工湿地实验,比较了芦苇(Phragmites australis)、盐地碱篷(Suaeda salsa)、碱蒿(Artemisia anethifolia)、黄花鸢尾(Iris wilsonii)、盐角草(Salicornia europaea)和大米草(Spartina anglica)等耐盐植物对轻污染水体中高浓度氯离子的去除能力,筛选出去除能力较强的植物,并确定植物对盐分去除率达到最大时的生态系统条件。结果表明,适合人工湿地的耐盐碱植物对氯离子的去除效果依次为:芦苇盐地碱篷碱蒿黄花鸢尾盐角草大米草,停留时间一般在第4 d时可达到平衡。该研究为利用人工湿地处理高盐废水提供了科学依据。     

模拟人工湿地不同植物配植对富营养化水体修复能力研究

选用临汾本土的3种湿生植物薄荷、芦苇和藨草,按芦苇+藨草、芦苇+薄荷、藨草+薄荷、芦苇+藨草+薄荷4种组合方式配植,构建小型模拟人工湿地,通过测定其对TP(总磷)、TN(总氮)、NH+4-N(氨氮)、COD(化学需氧量)的去除率来研究不同植物组合对不同浓度富营养化水体的修复能力。试验结果表明:轻度处理下,对TP、TN、NH+4-N去除效果最好的是芦苇+藨草组合,对COD去除效果最好的是芦苇+藨草+薄荷组合;中度处理下,对TP、TN、COD去除效果最好的是芦苇+藨草+薄荷组合,对NH+4-N去除效果最好的是芦苇+藨草组合;重度处理下,对TP、NH+4-N去除效果最好的是芦苇+藨草组合,对TN、COD去除效果最好的是芦苇+藨草+薄荷组合。     

草海保护区功能分区与生态环境变化的关系研究

草海湿地是我国云贵高原岩溶湿地中的独特类型，地处金沙江上游，不仅起到调节下游水量平衡，以及调节区域气候的作用，也是高原特有鹤类——黑颈鹤的主要越冬地之一，其生态环境的变化具有重要的生态意义。通过对草海国家级自然保护区水土流失、湖盆淤积，水环境、黑颈鹤栖息生境等生态环境特征变化以及当地社区湿地资源利用状况的分析，探讨了湿地生态环境变化与现行保护区功能分区的关系，说明三级模式下的湿地生态环境管理激化了湿地资源利用与保护的矛盾，必须加强草海湿地生态结构和功能特征的研究，制定合理的保护区功能分区，切实有效地保护湿地生态环境。     

鄱阳湖湿地生态系统服务功能研究

鄱阳湖是中国最大的淡水湖泊,是吞吐性河成湖,被称为长江的天然水位调节器。作为一种特殊的湿地生态系统类型,鄱阳湖湿地效益类型丰富多样。主要的生态功能有涵养水源、调蓄洪水,调节气候,降解污染,固定C释放O2,控制侵蚀、保护土壤,参与营养循环,作为生物栖息地。主要直接的产品用途有储水、供水,生产湿地植物产品,生产湿地动物产品,能源生产,水运,休闲/旅游,作为研究与教育用地。鄱阳湖湿地属性主要有生物多样性,社会文化重要性。     

黄河三角洲人类活动强度的湿地景观格局梯度响应

为了研究黄河三角洲湿地景观格局沿人类活动强度的梯度变化规律,该文基于土地科学和景观生态学原理,在RS、Arc GIS和FRAGSTATS软件支持下,以1989、1999、2009和2014年四期遥感影像为数据源,利用人工目视解译方法构建研究区景观类型图。基于解译结果,选取耕地、工矿用地、居民点和交通用地等土地利用指标来反映人类活动强度,采用自然间断法将人类活动强度从强到弱分带。文章分析了黄河三角洲不同人类活动强度样带不同时期的湿地景观格局变化特征,以及2014年主要景观类型的格局特征对人类活动强度的梯度响应。结果表明:人类的干扰活动使得不同景观类型在人类活动强度各样带表现出明显的空间差异。在景观水平上,随着人类活动强度的降低,样带景观的丰富度和斑块数增加,2009年斑块数量达到8 000个;多样性和均匀度指数呈先增后减趋势,景观聚集度和连通性持续增加,在第10样带达到99.42%,破碎化程度不断降低;在类型水平上,水库坑塘、水产养殖场、盐田和未利用地在梯度带中较好地反映了景观格局的变化特征,其中各景观类型的形状指数和分维数随人类活动强度的梯度变化呈现明显的变化趋势,景观形状趋于复杂化,面积比例、斑块密度和最大斑块指数的梯度变化较大,波动明显,盐田在人类干扰最大时斑块指数达到26%。该文揭示了景观格局沿人类活动强度的梯度变化规律,可为研究区湿地生态恢复及可持续利用提供参考。     

黄河口湿地土壤中生物硅的分布与植硅体的形态特征

硅是地壳中重要元素之一,深刻影响着地表物质循环。湿地是全球碳、硅循环和气候变化研究的重要组成部分,然而针对湿地硅循环方面的研究较少。本文分别运用化学提取法和无损提取法,得出了黄河口三角洲湿地地表土壤中生物硅的含量、组成,并对湿地硅的分布特征与影响因素进行了研究。结果发现:黄河口湿地生物硅含量介于2.48~19.3 g/kg之间,并具有冬季高、秋季低的特点;生物硅与颗粒有机碳和颗粒有机氮含量具有显著的正相关关系,表明三者具有相似的来源;生物硅和植物可利用硅之间显著的相关性表明生物硅在土壤硅循环中起着主要作用。土壤中生物硅的含量与距离河道和海岸的长度均呈负相关关系,在生物硅的"距离效应"中海洋的作用较为显著。湿地表层土壤中植硅体的形态丰富,在黄河沿岸分别以哑铃形或突起棒形为主要植硅体形态,这与其植被特点有关;在II区域则主要以平滑棒形为主,且硅藻对生物硅的贡献比例明显增加。I区大部分站位发现的硅藻为圆筛藻,而在II区发现的硅藻主要为月形藻和舟形藻(羽纹硅藻纲),这与湿地水陆相互作用有关。植硅体主要来源于本地植物,是土壤中生物硅的最主要贡献者,同时黄河泥沙携带的来自上游流域的植硅体也对湿地生物硅含量和组成有一定的贡献。黄河口湿地土壤中生物硅的含量和组成受到河流和海洋的共同影响,具有一定的区域特性,并可能对河流和海洋硅循环产生重大影响。     

小浪底水库对黄河三角洲湿地水分条件和景观格局的影响

研究了小浪底水库对黄河河口湿地水分条件的影响,并利用遥感方法分析了黄河三角洲湿地景观格局在小浪底运行前后的的变化情况。研究表明:(1)降雨是补给湿地水分的重要因素,由于其时间分布不均,使得黄河三角洲具有生态缺水时段;黄河的侧渗补给与降雨补给时段相同,5—7月的来水量大,补给量大,是第二大淡水补给来源。河流侧向补给的增加水量对河道沿岸附近2.5km范围内湿地的水位具有较大的影响,但对整个湿地水分改善没有明显作用。(2)小浪底水库运行后湿地总面积略有增加,其中天然湿地面积减少90.29km2,人工湿地(主要是盐田)面积增加150.11km2;沿海湿地总体上仍以海水侵蚀为主,但与小浪底运行前相比,黄河现代三角洲的河流湿地面积明显增加,同时盐碱化过程受到遏制。     

Protecting more than the wetland: The importance of biased sex ratios and habitat segregation for conservation of the Hine’s emerald dragonfly, Somatochlora hineana Williamson

Within species habitat use may depend on age, season or sex of an individual. The distribution of males and females may vary both temporally and spatially due to differences in the costs of reproduction and the distribution of critical resources. Conservation of a species requires knowledge of the habitat use of both sexes in order to predict the population size and protect all habitats that a species requires. Adult dragonfly populations often have highly male-biased sex ratios at the breeding habitat. This bias has been attributed to females using alternative habitats to avoid male harassment, or to high female mortality. We monitored adult Hine’s emerald dragonfly (Somatochlora hineana Williamson) populations, in breeding and non-breeding habitats in Door County, Wisconsin and found significant differences in habitat use between males and females. Males primarily used wetland habitats, while females primarily used dry meadows and marginal breeding habitats, only coming into wetlands to lay-eggs or find mates. We assessed food resources in the different habitats and found that high quality insect prey (primarily adult Diptera) were more available in the wetland habitat, indicating that these areas were likely a more productive foraging area for adult dragonflies. The fact that females appear to avoid the wetland habitat is consistent with the hypothesis that male harassment alters female distribution patterns. Consideration of the patterns of habitat use by S. hineana indicates the need to develop a broader understanding of the importance of non-wetland areas in the conservation of wetland species.     

基于RS和GIS的乌江流域(重庆段)湿地景观动态分析

为了探究三峡库区的建立对乌江流域(重庆段)即重庆东南地区湿地环境产生的影响,以landsat-5 TM和landsat 8OLI遥感影像为主要数据源,基于eCognition和ArcGIS平台,采用面向对象分类的方法,建立重庆地区乌江流域1995、2005和2015年湿地景观数据库,利用景观动态变化度、景观破碎度及土地利用转移矩阵等方法,分析重庆地区乌江流域内湿地景观近20年的时空变化特征.结果表明:1)重庆地区乌江流域整体湿地景观面积近20年处于增长趋势,动态变化指数最高为水库,最低为水田;2)湿地景观转移以湿地景观内部转移为主,湿地景观与非湿地景观转移为辅,人工湿地增加比重高于天然湿地;3)研究区内景观破碎度呈现先增加后减少的趋势,说明该区域湿地环境先恶化后得到改善;4)1995、2005和2015年,天然湿地景观分维数均低于1.6,人工湿地均高于1.7,说明人工湿地景观格局比天然湿地复杂.天然湿地的稳定性指数远低于人工湿地,且接近于0,说明自然湿地内部空间结构更加脆弱.通过三峡工程及其他水利工程的建设,导致乌江流域(重庆段)湿地景观格局发生变化,对该地区的湿地环境总体改善起到明显的促进作用.随着三峡工程建设、库区蓄水,以及龙潭水利工程、江口电站等水利设施修建,乌江流域内湿地总体面积增加,人工湿地变化较天然湿地更为明显,但天然湿地相比人工湿地更易受外界干扰,应加强相对应的保护措施.研究为保护该地区湿地景观,建立乌江流域湿地生态系统动态监测体系,以及为武陵山区精准扶贫提供技术支持.     

黄河三角洲植被资源及其特征分析

黄河三角洲地区的光热资源优越,天然降水不足;主要的环境问题是土壤盐碱化,植被稀少,逆向演替。由于新生土壤次生盐渍化严重,在这种土壤条件下形成的天然植被以草甸为主,天然植被主要有湿生植被和盐生植被两种类型,包括10余种群落;其特点是原始林荡然无存,次生林以滩涂柽柳林为主,人工林以刺槐林为主,且分布不均。这些植被形成时间较短,群落稳定性差,种类组成单调,植被组成以草本植物为主,由此构成的陆地生态系统骨架不稳固,生态系统脆弱。应当因地制宜,大力培育木本植物植被,增加植被种类。     

基于遥感影像的黄河三角洲湿地景观演变及驱动因素分析

为揭示1973-2013年黄河三角洲湿地景观演变情况及其驱动因素,更好地服务于区域湿地生态保护和恢复,利用1973-2013年9期Landsat卫星影像,构建了黄河三角洲湿地景观数据库。阐述了黄河三角洲湿地景观组成现状、分布规律和阶段特征,并结合黄河入海水沙及社会经济数据,探讨了其驱动力。研究表明:1)黄河三角洲湿地以自然湿地为主,近40 a来湿地总面积呈下降趋势,且以自然湿地向人工湿地和非湿地的转换为主要特征,湿地景观破碎化趋势严重;2)黄河三角洲湿地景观面积的整体下降趋势与黄河入海水沙的整体减少有较好的函数关系,且以输沙量对自然湿地景观,尤其是咸水湿地景观变化趋势的影响更强,径流量则对淡水湿地景观的影响更为突出。3)黄河三角洲湿地景观面积变化亦具有阶段性特征,这是由于黄河来水来沙量的显著周期性变化,叠加上持续扩大的人类活动影响所致。该研究分析了黄河三角洲湿地景观格局演变规律,并定性探讨了主要驱动因素,相关结论对区域湿地保护和恢复具有一定参考意义。     

Landscape-level processes and wetland conservation in the Southern Appalachian Mountains

The function of wetland ecosystems is not independent of the landscapes in which they are embedded. They have strong physical and biotic linkages to the surrounding landscape. Therefore, incorporating a broad-scale perspective in our study of wetland ecology will promote our understanding of these habitats in the Southern Appalachians. Changes in the surrounding landscape will likely affect wetlands. Broad-scale changes that are likely to affect wetlands include: 1) climate change, 2) land use and land cover change, 3) water and air-borne pollution, 4) a shift in disturbance/recovery regimes, and 5) habitat loss and fragmentation. Changes in climate and land cover can affect the hydrology of the landscape and, therefore, the water balance of wetlands. Excessive nutrients and toxin transported by air and water to wetlands can disrupt natural patterns of nutrient cycling. Periodic disturbances, like flooding in riparian zones, is required to maintain some wetlands. A change in disturbance regimes, such as an increase in fire frequency, could alter species composition and nutrient cycles in certain wetlands. Many plant and animal species that found in small, isolated wetlands have populations that are dependent on complementary habitats found in the surrounding landscape. Loss or fragmentation of these complementary habitats could result in the collapse of wetland populations.