黄河三角洲滨海湿地退化原因分析及生态修复

本文提出黄河三角洲滨海湿地退化的主要原因为农业活动、油田大规模开发、黄河断流和改道、风暴潮和污染等,结合目前该湿地开展的科研工作及修复效果,提出以植被修复为主,改善水文条件、土壤条件为辅的节水修复方法。     

黄河三角洲滨海湿地退化过程的时空变化及预测分析

以1991、1995、1999、2004、2009年和2013年Landsat TM/ETM+/OLI遥感影像作为数据源，从景观和土地利用角度分析黄河三角洲大尺度范围的滨海湿地退化状况，并利用马尔科夫过程模型模拟2021年研究区滨海湿地的演变趋势。结果表明：1999-2004年和2004-2009年是黄河三角洲湿地退化较严重的两个时段，退化湿地占自然湿地总面积近40%，2009年以后，研究区退化得到一定的缓解。预计至2021年，湿地占区域陆地面积的比例将下降至60%。与2013年相比，自然湿地和人工湿地面积占比将分别下降4.52个百分点和3.08个百分点，草本沼泽、灌丛湿地、森林湿地和盐沼面积将分别减少32.21、15.76、19.33 km²和74.86 km²。由此可见，未来黄河三角洲滨海湿地的生态保护与修复工作仍十分艰巨。     

预处理方式对香蒲和芦苇种子萌发的影响

有性繁殖是植物种群形成与维持的主要方式。为探索退化湿地的快速恢复方法,为松花江下游退化湿地恢复提供科学依据,本研究开展了香蒲和芦苇种子快速发芽的有性繁殖实验。研究采用滤纸为发芽基质,通过变温培养试验,以未浸种处理为参照,分析了蒸馏水、双氧水(H₂O₂)、硝酸钾(KNO₃)和高锰酸钾(KMnO₄)溶液浸种的预处理方式对香蒲、芦苇种子发芽率和发芽速率的影响。结果表明:不同预处理方式对香蒲、芦苇种子的发芽率和发芽速率均具有显著影响。KMnO₄溶液浸种再清洗处理条件下,香蒲种子发芽率和发芽速率均显著高于其他处理,平均发芽率可达未浸种处理条件下的3.1倍,发芽速率为16.17±0.80。芦苇种子的发芽率和发芽速率在经KNO₃溶液浸泡再清洗处理后效果最佳,种子发芽率达96%-99%,发芽速率达28.43±0.71。因此,分别对香蒲、芦苇种子采用KMnO₄和KNO₃溶液浸泡再清洗的预处理方式可以缩短出苗时间,提高发芽率,从而加速湿地植被恢复进程。     

气候变化对土壤有机碳库分子结构特征与稳定性影响研究进展

气候变化与土壤碳库之间的相互作用及耦合机制一直是学术界研究的热点与难点。虽然目前在群落—生态系统、区域—全球等不同尺度上开展了大量研究,然而在分子尺度上探究气候因子波动对土壤有机碳库化学结构特征影响机制方面却鲜有研究。本文综述了近年来气候因子变化及其导致的环境、生态因子变化与土壤有机碳库分子结构特征的关系。气温升高不仅将改变土壤中源自植物部分的有机碳来源特征,同时也会将加速土壤木质素等碳组分分解,排水或者旱化引起有机质分解加速,土壤中C=O键增加。植被演替、土壤动物及微生物等与气候变化密的切相关的生态因子则会影响输入土壤植被残体性质,加速糖类、脂类及木质素分解、并改变有机碳结构的生物分子标志物;土壤中有机碳稳定性与分子结构特征密切相关,土壤中具有高的苯环结构(芳香族化合物)及O-烷基碳通常表明土壤碳库具有更高的稳定性,而之前认为较为稳定的木质素等结构在气候变暖背景下可能并不稳定。未来研究中应着重关注与土壤有机碳分子标志物的识别与生态意义判读、生物对土壤有机碳分子结构转换过程的调控作用及机制、大尺度环境/生态过程与碳库分子结构转变的耦合机制及新的土壤有机碳分子结构辨识技术及判读等方面的研究。