南洞庭湖黄土包河不同年龄洲滩生态特征的初步研究

通过野外调查和室内分析,系统研究了南洞庭湖黄土包河区域不同年龄洲滩的土壤和植被特征及其相关关系。结果表明,土壤细砂粒百分比与大部分环境变量相关,经CCA分析,它同时决定着湿地植被分布,因此细砂粒百分比可以作为湿地演替程度的指示因子。总体而言,在10年洲滩中,泥沙淤积过程决定洲滩的土壤和植被特征,此时土壤细砂粒百分比为4倍于50年洲。砂粒比重过大使土壤养分极易随水体流失,同时强烈的淤积也不利植物的生长,植物凋落物很少,使土壤有机质、全钾和全氮含量低。而在20,30,50年洲滩中,植物对土壤的改良作用逐渐增强,土壤细砂粒含量随着植物生物量、丰富度指数及多样性指数的增加而显著减少,其变化使土壤养分含量逐渐增加,50年洲滩中土壤有机质及全氮含量最高,因此生物因素代替泥沙淤积成为10年后洲滩演替的关键因子。     

美国伊利诺伊大学专家访问中科院亚热带农业生态所

10月18-21日,美国伊利诺伊大学自然资源可持续发展研究所Lian Yanqing博士应邀到中科院亚热带农业生态研究所进行访问。Lian Yanqing博士在亚热带生态所作了题为"多尺度水文水动力模型研究及其应用"的学术报告,向科研人员介绍     

1984年以来湖南省耕地压力与粮食安全初步研究

通过收集1984-2013年湖南省人口总量、耕地面积、粮食总产量等数据,基于最小人均耕地面积(Smin)和耕地压力指数(K)模型及分析预测,研究了湖南省耕地面积变化和粮食生产特征及趋势。结果表明:1984年以来,湖南省人口不断增长,耕地面积呈下降趋势,但粮食总产量呈现波动增长态势;Smin和K值在1984-1999年波动下降,2000年之后波动上升,耕地压力逐渐增大;从各区域的耕地压力指数(K)来看,长沙市、张家界市、娄底市、郴州市、怀化市和湘西州耕地压力较大(K1),粮食供需紧张;株洲市、邵阳市和衡阳市耕地压力处于临界点附近(0.8≤K≤1),粮食生产基本能自给;湘潭市、益阳市、永州市、岳阳市和常德市的耕地压力相对较小(K0.8),粮食供需相对充足。预测分析表明:若按当前粮食生产模式发展,湖南省耕地压力将进一步增加,在2025年将无法满足国家商品粮的输出。未来应从控制人口增长、落实农业优惠政策、科学制定粮食调控策略、加大农田保护及改造力度等方面保障湖南省粮食安全。     

洞庭湖湿地的外来入侵植物研究

2007-2011年间通过对洞庭湖湿地大面积实地踏察,对外来植物的种类、分布、来源、生活型、入侵生境、引入途径以及危害程度进行了统计分析.研究表明,该湿地有外来入侵植物19科34属43种,以菊科和苋科植物最常见,分别有7种和6种.危害较大的有美洲杨树(Populus deltoides)、意大利杨(Populus euramevicana)、空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)、野胡萝卜(Daucus carota)、积雪草(Centella asiatica)、凤眼莲(Eichhomia crassipes)、垂序商陆(Phytolacca A mericana)、五叶地锦(Phytolacca Americana)和大藻(Pistia stratiotes)等.外来入侵植物以草本植物为主,占总数的86％.入侵种主要分布于防洪大堤及路边,占总数的62.8％.外来入侵种主要来源于美洲,占55.8％.入侵途径主要是通过人类有意(48.8％)或无意引入(37.2％).     

湿地植物繁殖库的研究进展

繁殖库由土壤基质中有活力的种子(种子库)和具有营养繁殖潜力的芽(芽库)共同组成。繁殖库是潜在的植物群落,其物种组成、密度和动态直接影响地表群落组成、更新潜力及演替方向。当前湿地植物繁殖库研究主要关注种子库,而对芽库研究较少,限制了对湿地植物群落更新和演替机理的认识。根据最新研究成果,本文从以下三个方面对湿地植物繁殖库进行了归纳研究。1)繁殖库的建成机制,主要包括种子库和芽库的形成方式、寿命和扩散能力。2)繁殖库的规模、空间格局和季节动态。繁殖库主要分布在表层土壤中(0-10cm),物种组成及密度呈明显季节性变化。种子库密度一般高于地表群落,但芽库密度可能会低于地表群落,表明地表群落更新和替代可能会受到芽库限制。3)繁殖库对水位、泥沙淤积、土壤含水量以及动物取食等湿地生境变化的响应。植物可通过调节繁殖库中种子和芽的产生、萌发、休眠和死亡等适应一定程度的湿地生境变化。将来应加强种子库与芽库生产的权衡、预测模型、繁殖库在湿地演变中的作用机理及其在湿地植被恢复中的应用等方面的研究。     

不同水位和刈割处理对南荻生长和生理的影响

为探明南荻对淹水和刈割胁迫的适应能力与机理,以洞庭湖湿地南荻为对象,研究了不同淹水水位(0、15、30 cm)和刈割处理对南荻生长和生理的影响。结果表明:与0 cm水位相比,淹水15 cm,不刈割条件下,南荻叶、茎、地下部生物量、总生物量都显著降低(P0.05),而刈割条件下,南荻叶、总生物量显著降低(P0.05);淹水30 cm,南荻叶、茎、总生物量及株高、POD活性都显著下降(P0.05);在淹水条件下,刈割的南荻地下部生物量比不刈割的显著增加(P0.05)。综合分析表明,15 cm淹水对南荻生长影响较小,30 cm淹水严重抑制南荻生长发育;刈割对南荻的生长有促进作用。     

洞庭湖流域湿地生态修复技术与模式

洞庭湖流域包含众多河流、沼泽、湖泊以及人工湿地生态系统,在涵养水源、调蓄洪水、生物多样性保育等方面具有巨大的生态服务价值。然而,由于长期以来的人为干扰,洞庭湖流域湿地退化严重,针对洞庭湖流域不同类型湿地开展生态修复已成为当前国家生态文明建设和长江经济带建设的重大需求。本文从洞庭湖流域的湿地概况、退化现状和原因出发,总结了洞庭湖流域湿地生态修复的关键技术,包括水环境修复技术、水文修复技术、生境修复技术、生物修复技术和土壤修复技术;提出了洞庭湖流域湿地生态修复的一般修复模式,即环境评价——目标制定——规划编制——修复实施——管理维护——反馈调节,最终形成持续稳定、健康的湿地生态系统。最后,通过洞庭湖流域四种典型湿地类型(湖泊湿地、河流湿地、沼泽湿地和人工湿地)的生态修复案例分析,提出了对应的生态修复模式。未来应从不同类型湿地的退化过程及机理、流域尺度下的湿地生态修复、小微湿地建设、生态修复后的生态监测与适应性管理等方面加强研究。     

三峡工程运行对洞庭湖湿地植被格局的影响及调控机制

湿地植被格局是湿地生态学研究的主要内容之一。湿地植被格局的变化是湿地植物生物学特性与外部环境变化共同作用的结果。洞庭湖湿地作为我国长江中下游典型通江湖泊湿地,具有重要的生态服务功能。三峡工程运行后,洞庭湖湿地水文情势变化明显,进而影响湿地植被格局。本文通过文献梳理,系统总结了三峡工程运行后洞庭湖湿地植被格局的演变规律,同时对驱动湿地植被演变的水文成因及湿地植物生物学机制进行了归纳。研究发现三峡工程运行后,洞庭湖不同植被类型面积发生明显变化,具体表现为湖草群落面积呈下降趋势,芦苇(荻)和林地群落的总面积呈上升趋势。湿地植被格局的变化是水位、淹水时间、泥沙淤积等多种水文情势综合作用的结果,而湿地植物还可以通过繁殖对策、生态生理、种内种间关系变化等多个生物学策略来适应变化的外部环境,进而维持植被格局的稳定性。最后以杨树种植和冬候鸟多样性变化为案例,分析了洞庭湖湿地植被格局变化的生态学效应,以期为洞庭湖湿地的保护及退化湿地的恢复提供一定理论依据。     

三峡工程对洞庭湖湿地植被演替的影响

三峡工程运行后,洞庭湖的水文环境发生了很大改变,进而影响到湿地植被组成和群落演替。本文以洞庭湖湿地植被区系组成、植被分布格局及演替规律为基础,从水位年内和年间变化、极端高洪水位及其持续时间、泥沙淤积速率等三个方面,论述了三峡工程对洞庭湖湿地植被演替的影响,并指出今后应加强湿地植被生态过程及功能、湿地植被演替的调控机理研究,同时重视洞庭湖自身的地质演化。     

洞庭湖湿地植物资源现状及保护与可持续利用对策

洞庭湖湿地共有湿地植物66科182属265种,其中被子植物有59科174属256种,分别占洞庭湖湿地植被科、属、种的89%、96%和97%;蕨类植物次之,共有7科8属9种,国家重点保护野生植物3种,湖南省地方保护植物3种。湿地植物中已知具经济用途的种类有64科175属215种,药用植物有145种,工业用植物46种,食用植物35种,农业用植物(绿肥、饲料等)143种。目前由于人类的盲目开垦、大面积种植杨树、芦苇等人为干扰,以及对湿地植物资源保护管理的缺乏,导致湿地原有植物群落分布格局被打破,物种生物多样性下降。针对存在的问题,对植物资源的保护和可持续利用提出了对策。