湿地水环境生态恢复及研究展望

水环境退化是全球面临的重要问题,为了恢复受损的水生态系统,促进良性的生态演替,保证人类可持续发展的需要,湿地水环境生态恢复技术已成为当前各国关注的焦点。湿地水环境恢复主要有生态拦截技术、湿地植物净化技术、水生动物净化技术、基于水环境处理的人工浮岛技术和人工湿地净化技术等。在这些技术的研究与应用中,湿地植物对污染物的耐受性和多种生态恢复模式的整合将成为今后湿地恢复研究的焦点;同时应该深入研究湿地水环境恢复的基础理论和技术,探讨其内在的规律和机理,并建设典型湿地水环境恢复示范工程;建立湿地水环境生态恢复技术标准和规范,完善水生态系统健康评估体系,为该技术在我国的广泛推广和应用提供理论和技术支持。     

水文模型在湿地景观规划设计中的应用研究

利用水文模型能概化复杂的水文现象与水文过程,输出可视化结果。水文模型的应用能够促进湿地景观规划设计由经验决断向客观可度量的循证设计转变,为景观规划设计提供科学的参考依据。文中阐述了湿地景观规划设计中模型应用的发展,对比MIKE21、WASP、EFDC、Delft3D和SWMM 5个可用于湿地景观规划设计的水文模型,概述各模型在景观规划设计领域的应用现状,提出基于临岸流速、水深分布、水质和流场模拟结果的湿地景观规划设计策略,总结水文模型在湿地景观规划设计中的研究前景和方向,可为湿地景观的设计与营造提供借鉴与指导。     

鄱阳湖湿地区土地利用变化分析与预测

本文在遥感与地理信息系统支持下,建立了鄱阳湖湿地区新建县1996-2000年土地利用数据库,结合统计数据,运用马尔科夫与GM(1,1)2种预测方法对研究区未来的土地利用变化趋势进行了预测.结果表明2种预测方法的预测结果吻合度较高,研究区土地利用变化的总趋势为耕地持续减少,林地持续增加;建设用地面积加速增长,江滩湖滩减少速度放慢;湿地区域相对较稳定.结合研究区社会经济数据,文中还进一步分析了人口因素、经济发展水平、工业化与城镇化和地理位置与土地政策对土地变化趋势的影响.研究结果可为土地利用规划管理及政策的制定提供科学依据,为鄱阳湖湿地的管理提供背景资料和依据.     

不同湿地植物对外源氮输入的响应

通过半人为控制模拟试验研究了土壤含氮量及黄花鸢尾、睡莲、芦苇、杞柳4种湿地植物含氮量不同月份的差异及土壤含氮量对植物含氮量和生物量的影响,分析了土壤含氮量与植物含氮量、生物量之间的相关关系.结果表明:当土壤施氮量为80g·m-2时,黄花鸢尾和睡莲含氮量达到最大,分别为(19.93±4.63)、(60.49±7.75)g·kg-1;种植黄花鸢尾和睡莲筛选池内土壤含氮量整体呈下降的变化趋势,杞柳和芦苇筛选池内土壤含氮量先降低后升高,9月份达最低值,分别为(0.89±0.14)、(0.82±0.15)g·kg-1;4种湿地植物生物量的变化存在一定的时间差异;湿地土壤含氮量对不同植物生物量的影响不同,睡莲和杞柳生物量与土壤含氮量之间呈线性相关.4种湿地植物含氮量与土壤含氮量之间存在一定的相关性,其中,杞柳、芦苇含氮量与土壤氮含量之间呈线性相关.     

湿地基质恢复研究

基质是湿地生态系统发育和存在的载体, 稳定的基质是保证湿地生态系统正常演替与发展的基础, 湿地基质恢复研究是当今世界湿地科学关注的重要问题之一。基质恢复理论较为复杂, 仍存在着一些迫切需要解决的问题。文中从基质的类型和作用出发, 阐述了湿地基质的退化表征, 提出了湿地基质恢复技术, 包括湿地基质改良、湿地基质清除、湿地基质再造等方法, 其中基质改良又有物理改良、化学改良和生物改良3种方式。     

湿地水文过程效应及其调控技术

水文是湿地中最重要的生态过程, 湿地通过水文过程进行物质和能量交换, 从而控制着湿地的形成与演化, 制约着湿地环境的生物、物理和化学特征, 湿地水文过程恢复是湿地恢复的重要环节之一。文中介绍了湿地水文及其对湿地功能的重要性, 并且从湿地水文过程效应入手, 阐述了湿地水流流量与频率变化、来水时间变化及洪水泛滥的周期性变化对湿地生物的影响和湿地生物对水文变化的响应机制, 提出了湿地水文过程调控技术, 包括湿地水文连通技术、湿地蓄水防渗技术和生态补水技术。     

湿地恢复研究现状及前瞻

从湿地基质恢复、水文恢复、水环境恢复、湿地生物和生境恢复4个方面综述了目前国内外湿地恢复研究现状, 并提出应加强对动态监测与实地调查的结合、湿地恢复的长期定位研究以及基于生态水文的湿地生境恢复等方面的研究。     

无锡长广溪湿地公园建设规划研究

湿地公园是湿地保护体系的重要组成部分,是除湿地保护区外,对受人类活动影响,但仍具有一定保护价值的自然或人工湿地所采取的一种管理方式。为给我国湿地公园建设有序、健康地发展提供样本,本文以无锡长广溪湿地公园为例,从湿地公园功能区划及总体布局,湿地公园的建设内容,湿地公园景观建设,宣教工程建设,科研监测、游览设施建设、安全卫生工程建设以及湿地公园的分期建设和施工管理等方面进行阐述。     

基于主成分分析的水平潜流湿地磷去除模型

通过对水平潜流湿地（HSSF―CW）3a运行效果进行研究,分析了HSSF―CW不同处理单元单位面积总磷（TP）去除率对水温的响应变化曲线,利用正弦函数对各处理单元不同时间单位面积TP去除率变化过程进行了拟合,并通过主成分分析（PCA）和冗余分析（RDA）筛选影响磷去除的主要环境因子,进而利用人工神经网络（ANN）对各处理单元出水总磷浓度（TPo）进行了模拟。结果表明：水温较低时（<20℃）,单位面积TP去除率对水温变化不敏感,随温度升高（>20℃）,单位面积TP去除率升高并出现较大波动,最高达3.27 g/(m2?d);单位面积TP去除率与水温之间存在一定的多项式函数关系（R2=0.1082, p=0）,不同处理单元拟合关系存在一定差异（R2=0.318～0.350）;不同月份单位面积TP去除率符合正弦变化规律（R2=0.231,p=0）,夏季去除率高于秋季,平均单位面积去除率为（0.331±0.132）g/(m2?d),8月份出现最大值（0.397±0.125 g/(m2?d)）;通过PCA和RDA对不同环境因子与单位面积TP去除率之间的关系进行分析,发现单位面积TP去除率与进水TP质量浓度、水温、流量、溶解氧和蒸散发之间呈一定的正相关性,而与水深之间无显著相关关系;选取影响磷去除效果的主要环境因子进水TP质量浓度、水温、流量、溶解氧、pH值和蒸散发作为输入参数,构建ANN预测模型,通过反向学习算法和交叉验证对模型构型进行了构建和筛选,结果表明输入层、隐含层和输出层中神经元最佳构型分别为6-3-1;利用层次分析法将数据集分为训练集和验证集两部分,通过对比不同处理单元TPo实测值和模拟值,表明模型能够基本反映TPo的变化趋势和范围（R2=0.677～0.800）。该研究可为管理和改善水平潜流湿地运行效果提供参考。     

扁秆荆三棱不同组织混合样品的转录组分析

扁秆荆三棱是一种常见的稻田杂草,旨在补充其转录组信息,为相关防治工作提供支持。基于高通量测序技术,在Illumina Solexa HiSeq 2000平台上对扁秆荆三棱的茎、叶、根茎和球茎的混合样品进行转录组分析。经拼接组装共获得了59 788个Unigene,序列的平均长度842 bp,N50为1 402 bp。将获得的Unigene与5个通用公共数据库(NR、 Swiss-Prot、 KEGG、 GO、 KOG)进行比对(Evalue1e-5),35 221条Unigene获得了基因注释,占总Unigene的58.91%。在12 823个Unigene中共搜索到9 698个SSR位点,其中二核苷酸和三核苷酸的重复类型占所有SSR位点的95.93%。通过KEGG pathways分析,共有13 141个Unigene参与了291个代谢通路,获得了扁秆荆三棱淀粉合成功能相关Unigene 60个,根茎生长功能相关Unigene 14个。其中赤霉素相关基因、核糖体代谢通路等反映了地下根茎网络系统的扩张趋势以及活跃的能量需求,淀粉合成基因则说明其球茎中的营养储备开始于地下系统扩张的早期,这些发现为深入研究地下根茎网络调控机制,或杂草防治或湿地保护等实践工作提供了参考。