闽江口湿地不同土地利用方式下表层土壤N,P,K含量研究

对闽江口鳝鱼滩原生芦苇沼泽湿地以及由其转变的其它不同土地利用类型(草地、滩涂养殖地、水田、弃耕地、池塘养殖地)的表层土壤N,P和K含量进行测定.并研究其分布规律.结果表明:芦苇湿地转变为草地、滩涂养殖地、水田、池塘养殖地后,N平均含量从1.73 g/kg分别下降到1.60.1.3,0.69.0.65 g/kg,土壤剖面N素含量受土壤有机碳含量影响,总体上呈现由上到下逐渐减少趋势,同时芦苇湿地开发利用后.土壤中的NO-3-N含量升高;6种类型土壤中P含量在0.44～0.90 g/kg之间,变异较小,P的水平、垂直分异规律与有机碳、N的分布基本一致;不同土地类型K含量在15.15～29.62 g/kg之间.普遍高于N,P的含量,芦苇湿地的泥炭土K索含量明显低于其它5种土壤的K含量.不同土地类型土壤K素在剖面的分布规律差异较大.相关分析表明,不同土地利用类型的不同土层中有机碳、N与P之间具有良好的相关性.说明三者具有相似的空间分布规律,而K与有机碳、N相关性差,表明K素具有不同于N,P的独特空间分布规律.     

螃蟹对闽江河口互花米草湿地土壤活性养分变化的影响

为阐明螃蟹活动对湿地土壤活性养分含量变化的影响,对闽江河口湿地不同潮滩螃蟹干扰下的土壤DOC、MBC、NH_4~+-N、NO_3~--N、Fe及其价态含量特征进行测定和分析。结果表明:有螃蟹组土壤DOC和MBC含量分别为95.98,11.13mg/kg,对照组含量分别为106.99,7.54mg/kg,螃蟹组土壤DOC含量略低于对照组(P0.05),螃蟹组土壤MBC含量高于对照组(P0.05);两者含量最高值和最低值分别出现在夏季和冬季,且夏季显著高于其他季节(P0.05)。螃蟹组土壤NH_4~+-N和土壤NO_3~--N含量分别为22.45,1.08mg/kg,对照组含量分别为23.65,1.44mg/kg,螃蟹组土壤NH_4~+-N含量低于对照组(P0.05),螃蟹组土壤NO_3~--N含量低于对照组(P0.05);不同季节,土壤NH_4~+-N和NO_3~--N含量存在显著差异(P0.01)。螃蟹组土壤总铁含量略高于对照组(P0.05);螃蟹组土壤Fe2+含量显著高于对照组(P0.05);螃蟹组和对照组土壤Fe3+含量差异不明显(P0.05)。不同季节,土壤总Fe、Fe~(2+)和Fe~(3+)含量存在显著差异(P0.01)。     

闽江河口区盐-淡水梯度下湿地土壤氮形态及储量特征

为了阐明盐-淡水梯度下河口湿地氮形态含量及储量特征,对闽江河口湿地盐-淡水梯度下氮形态含量、储量及其影响因子进行测定与分析。结果表明：尤溪洲湿地、蝙蝠洲湿地和鳝鱼滩湿地芦苇植物下0-60cm土壤全氮含量平均值分别为0.33,1.12,1.60g/kg;有机氮分别为0.33,1.11,1.58g/kg;铵态氮分别0.97,12.36,20.04mg/kg;硝态氮分别0.85,0.87,1.24mg/kg;储量平均值分别为41.16,104.91,114.35t/km2;41.04,103.75,112.91t/km2;10.06,119.20,148.43kg/km2;713.83,887.18,1 270.36kg/km2,均表现为在盐-淡水梯度下,湿地土壤各种形态氮含量和储量尤溪洲湿地〈蝙蝠洲湿地〈鳝鱼滩湿地;有机氮对土壤全氮组成的贡献最大;盐-淡水梯度下湿地土壤不同形态氮含量及储量的差异主要受到多因子的调节作用。     

土地利用对沼泽湿地土壤碳影响的研究

以三江平原分布最广泛的两种自然沼泽湿地(毛果苔草沼泽和小叶章草甸)以及不同利用类型土地为研究对象,探讨了土地利用变化对三江平原沼泽湿地土壤碳含量的影响.结果表明,沼泽湿地土壤中碳含量主要受地表积水环境的控制.表现为常年积水的毛果苔草沼泽高于季节性积水的小叶章草甸,毛果苔草沼泽土壤总碳(TC)、有机碳(SOC)、无机碳(SIC)及可溶性有机碳(DOC)含量分别为(258.4±81.9)g/kg.(203.7±62.4)g/kg,(54.7±19.4)g/kg和(4.8±0.85)g/kg.小叶章草甸土壤则分别为(99.4±24.2)g/kg,(81.4±24.5)g/kg,(17.9±9.8)g/kg和(2.4±0.27)g/kg.垦殖导致沼泽湿地土壤碳含量显著降低,土壤TC及SOC含量随开垦年限的增加而递减,并与垦殖年限呈极显著负相关关系.沼泽湿地退化后,土壤碳含量降低.小叶章草甸退化为小叶章一杂类草草甸后土壤TC,SOC,SIC及DOC分别减少了71%,72%,67%和76%,毛果苔草沼泽退化为灌丛-杂类草草甸后则分别减少了69%,65%,83%和60%."退耕还湿"能提高土壤中的碳含量,但增加速率较慢.土壤pH值是影响土壤碳含量的一个重要因素.     

互花米草入侵对闽江河口芦苇湿地土壤有机碳的影响

 以闽江河口鳝鱼滩湿地为研究区域,选取芦苇和互花米草为研究对象,对其根际土壤有机碳质量分数和储量的垂直分布特征及其影响因子进行测定分析。结果表明:芦苇和互花米草0～60cm根际土壤有机碳平均质量分数分别为15.54和17.16 g/kg,表层（0～10 cm）有机碳质量分数最大,分别为19.69和22.02g/kg;芦苇和互花米草0～60 cm根际土壤有机碳储量总和分别为6 794.20和8 231.48 t/km2,芦苇根际土壤有机碳储量在30～40cm达到最大,而互花米草为010cm有机碳储量最大;互花米草的入侵增加了芦苇湿地根际土壤碳质量分数和储量;2种植物根际土壤有机碳质量分数与含水量和盐度之间均呈显著正相关。从闽江河口互花米草入侵的角度提出了管理该湿地的一些建议。     

黄土高原半干旱地区土地利用变化对土壤养分、酶活性的影响研究

对黄土高原半干旱地区土地利用变化进行了土壤养分、酶活性及相关性研究。结果表明，过氧化氢酶活性可表征人工草地苜蓿地的速效磷、速效钾，撂荒地的有机质、全氮和碱解氮的正向转化状况，及沙棘林土壤速效磷负向转化进程，但不能用过氧化氢酶活性表征精细耕作的土壤肥力状况。多酚氧化酶活性可表征农田土壤有机质、全氮正向转化进程及菜园土和果园土有机质、全氮负向转化进程，不能表征自然土壤腐殖质转化状况。转化酶活性可表征农田、菜园土、果园、苜蓿地和撂荒地的碱解氮正向转化进程以及沙棘林碱解氮的负向转化进程，可全面表征撂荒地的速效磷负向转化进程及其它养分的正向转化进程。脲酶活性可表征果园地、菜园土的全氮、碱解氮和有机质的肥力水平。磷酸酶活性可表征果园土、农田和撂荒地的速效磷正向转化状况，不能表征其它土地利用类型的磷素转化状况。     

土地利用类型对侵蚀黄壤腐殖质及土壤酶的影响

[目的]研究土壤侵蚀条件下,土地利用类型对黄壤不同土层深度的腐殖质(胡敏酸、富里酸和胡敏素)和4种重要土壤酶的影响,为保持土壤肥力提供科学依据。[方法]采用锯齿形布点法,采集土壤表层至30cm深度的3个土层土壤样品,用3次4分法淘汰多余样品,再测定相应指标。[结果](1)保持土壤肥力最好的是灌丛和园地,耕地最容易受侵蚀;土壤肥力高低与胡敏素的含量有直接关系。(2)土壤侵蚀导致水分和氮元素流失会影响胡敏酸的含量;林地、园地和耕地土壤表层的富里酸易流失,而草地仅对于土壤表层肥力保持有作用。(3)耕作对土壤表层的脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性的不利影响较大;土壤侵蚀导致的土壤pH值改变对土壤酶的影响也很明显。(4)相关性分析表明腐殖质各组分含量与4种土壤酶都有着密切的联系且互相影响。[结论]黄壤受侵蚀下,土地利用类型对腐殖质及土壤酶有明显不同的影响。     

闽江口湿地沉积物各形态磷分布特征及风险评价

为探究湿地植被、理化性质等对沉积物磷的各赋存形态的影响,评价闽江口湿地污染程度和潜在环境风险。2017年在闽江河口湿地由陆向海选取4个采样点,用SMT法提取各形态磷,测定分析了闽江口湿地沉积物各形态磷变化规律并进行风险评价。结果表明:沉积物中有机磷含量为0.176～0.369mg/g,约占总磷的32.03%;而无机磷含量为0.308～0.666mg/g,占总磷66.49%;总磷含量为0.491～0.998mg/g,其污染指数为0.819～1.618,总体上为轻度污染。各形态磷在不同植被类型沉积物中含量分布不同,其中沉积物有机磷含量芦苇最高,扁穗莎草最低;无机磷中的钙磷含量则是互花米草最少,短叶茳芏和扁穗莎草明显高于其他植被类型;而铁铝磷含量是互花米草远高于其他植物;因总磷受无机磷影响较大,以致无机磷含量与总磷含量分布相似,均是扁穗莎草最高,芦苇最低。沉积物中钙磷与容重呈极显著负相关,与含水率呈极显著正相关,有机磷含量与有机质呈极显著正相关;总磷与含水率呈极显著正相关,与电导率呈显著负相关。以上现象可能由植被类型与生长阶段、理化性质、陆源物质、水文环境、凋落物、人类生产活动等多个因素的综合作用所导致。     

不同土地利用方式对三江平原湿地土壤酶分布特征及相关肥力因子的影响

以中国科学院三江平原湿地生态试验站为对象,研究了不同利用方式(湿地草甸、旱田系统、退耕成草、退耕成林)对土壤酶分布特征及相关肥力因子的影响.结果表明:土壤利用方式不同,土壤酶活性(转化酶、脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶)、有机碳含量和土壤养分含量有较大差异.未开垦的湿地草甸,土壤酶活性、有机碳和土壤养分含量均为最高,开垦20年后,上述各种指标含量均有较大幅度降低;由耕地恢复为湿地后,土壤酶活性、有机碳和土壤养分含量有较大幅度的回升,而耕地恢复为林地后,上述各种成分也有不同程度地增加.因此,要保持三江平原湿地较高的土壤肥力和生物学特性,维持三江平原湿地土壤有机碳库稳定,对已开垦湿地进行部分退耕还湿势在必行.     

不同淹水频率下湿地土壤碳氮磷生态化学计量学特征

为了阐明湿地土壤生态化学计量学特征对淹水频率差异的响应,对闽江河口湿地近潮沟区域不同淹水频率的蔗草湿地、短叶茳芏湿地和芦苇湿地以及远潮沟区域的短叶茳芏湿地和芦苇湿地土壤的碳、氮、磷生态化学计量学特征进行了测定与分析.研究结果表明:(1)闽江河口湿地土壤C/N、C/P和N/P比分别为11.46～22.28,25.29～155.62和2.21～8.25,平均值为15.58.73.71和4.67;(2)近潮沟区域土壤C/N、C/P和N/P比均表现出随着淹水频率的增加而减小,但远近潮沟区域的同种植物类型湿地间则表现为随着淹水频率的增加而增大;(3)总体来看,土壤C/N比表现出随着淹水频率和土壤剖面的变化较小,C/P和N/P比的变异性相对较大;(4)盐度是影响闽江河口不同淹水频率下湿地土壤C/N、C/P和N/P比变化的最重要的因子.     

闽江河口典型植被群落带及交错带植物—土壤体系中硅素的分布特征

为研究闽江河口湿地典型植被群落带及交错带硅素空间分布特征,以鳝鱼滩湿地为研究对象,于2015年7月由陆向海方向设置2条样带,对植物生物硅含量及储量分配比、表层土壤生物硅及有效硅含量进行测定分析。结果表明:(1)闽江河口湿地典型植被群落带植物生物硅含量均低于交错带,且不同类型植物硅含量差异较大(p0.05),其中芦苇、短叶江芏、互花米草和扁穗莎草硅含量分别为15.66,9.09,7.17,7.77mg/g。从空间来看,高潮滩不同植物生物硅含量均高于低潮滩。就不同器官而言,不同植物地上部分均高于地下部分,具体表现为枯体茎叶根,其含量分别为13.40,12.49,11.72,6.58mg/g。(2)交错带植物(短叶茳芏与芦苇)地下根系生物硅分配比大于地上各器官,而典型群落带植物生物硅分配比则与之相反。(3)湿地表层土壤近岸方向2条样带生物硅含量变化趋势基本一致,近海方向2条样带则呈现相反的变化趋势;由岸及海方向2条样带表层土壤有效硅含量变化趋势基本一致。研究表明,植物的生态学特性及其生长环境条件不同、地形条件和潮汐作用带来水文条件的差异对湿地硅素的空间分布具有一定的影响,这对研究河口潮汐湿地硅素生物地球化学循环有重要意义。     

pH对闽江河口湿地沉积物氮素转化关键过程的影响

以闽江河口湿地沉积物为研究对象,通过单变量的沉积物培养试验(pH=2.5,3.5,4.5,5.5,6.5),研究pH对湿地沉积物氮元素硝化、反硝化、矿化3个关键过程的影响。结果表明:低pH(pH=2.5)对硝化活性有明显的抑制作用,其余pH对沉积物的硝化速率影响不大,硝化细菌的数量和活性在强酸条件下限制明显。随时间推移,沉积物反硝化速率减小,反硝化活性增强。偏酸条件对反硝化活性有一定抑制作用,主要由于沉积物中反硝化细菌在酸性条件下不活跃或耐酸细菌数偏少。不同pH条件下,矿化速率基本无规律可循,表明pH对湿地沉积物矿化过程无直接影响。     

福建闽江河口湿地土壤重金属污染特征及评价研究

为掌握福建闽江河口湿地重金属污染特征,对闽江河口湿地不同监测点重金属污染状况进行全面调查采样,利用综合污染指数法和地累积指数法对重金属污染状况进行评价。结果表明,福建闽江河口湿地重金属污染比较严重,除Ni和Cr外,Cu、Pb、Zn、Cd、Mn均超过土壤环境质量标准（I级）。除Ni和Cr单项污染指数无污染外,其他监测点均有不同程度的重金属污染,污染程度表现为Pb〉Cu〉Zn〉Cd;综合污染指数除潭头港和鳝鱼滩为轻度污染,其他6个监测点均达到中度污染以上,表明闽江河口湿地存在严重的重金属复合污染。地累积指数除Pb、Zn、Cd污染达到中或轻度污染水平,其他重金属均无污染。     

开都-孔雀河流域土地利用转型及其功能变化特征

[目的]探讨开都—孔雀河流域(以下简称"开孔河流域")土地利用功能转型特征及生态环境效应,揭示土地利用转型对区域生态环境造成的影响,为该区生态环境保护和可持续发展提供科学参考。[方法]基于1990,2000,2010和2015年开孔河流域土地利用遥感解译数据,根据"生产—生态—生活"用地(以下简称"三生用地")的主导功能分类,通过土地利用转移矩阵、区域生态环境质量指数和土地利用转型的生态贡献率等方法定量分析开孔河流域土地利用转型、时空格局特征以及生态环境效应。[结果](1)1990—2015年,开孔河流域的土地利用转型表现为生产用地、生活用地的快速增加,生态用地的迅速减少。(2)1990—2000年开孔河流域生态环境质量指数从0.465 4下降为0.453 9,2010—2015年上升到0.455 9。生态环境质量保持相对平衡,并呈现先下降后上升的发展趋势;(3)1990—2015年,开孔河流域上游生态环境质量较高但存在恶化趋势,中游地区生态环境质量持续得到改善,流域下游主要为低质量区和较低质量区。[结论]农业生产用地、城乡生活用地面积增加与草地退化和水域生态用地被占用是造成流域生态环境退化的主要原因,中游地区生态环境质量持续得到改善的原因是大量其他生态用地转型为林地生态用地。     

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。     

海河上游清水河流域土地利用变化特征

[目的]海河上游清水河流域处于半湿润向半干旱过渡的生态环境脆弱区,研究该地区土地利用时空变化规律,旨在为当地生态环境建设提供一定的决策依据。[方法]基于清水河流域1990—2018年4期Landsat遥感影像解译的土地利用数据,在优选的最佳空间尺度下通过Logistic-CA-Markov模型对清水河流域土地利用变化进行分析和预测。[结果]①近30 a来清水河流域土地结构主要以耕地、林地、草地为主,三者面积之和比例超过总量的96%;其中,建设用地面积持续增加且变化程度最剧烈。②通过对受试者工作特征(ROC)曲线进行拟合优度评价,在100 m×100 m空间尺度下,各个地类ROC值达到最优水平。③2018—2027年间,草地和水域面积预计分别减少42.44,5.43 km~2,耕地、林地和建设用地面积分别增加16.51,16.89,14.67 km~2。[结论]①100 m×100 m是针对具有典型小流域特征的清水河流域进行预测模拟研究的最合适尺度;②因2022冬奥会的筹备促使建设用地的开发力度加大将成为未来清水河流域土地格局变化的主要因素。     

近25年延河流域土地利用/覆盖变化的时空特征

基于1980年和2005年两期土地利用矢量数据,选取土地利用转移矩阵、土地利用动态度和重心转移3种方法对延河流域土地利用/覆盖时空变化特征进行了定量研究。结果表明:(1)在近25a,延河流域森林和农田面积在数量上发生了大幅度的变化,以农田流向森林为主,然而草地和农田始终是流域主要的土地利用类型,二者所占比重之和在两个时期均在87%以上,加上森林三者所占比重达99%以上;(2)25a内,延河流域仅有3.89%的土地资源发生了利用方式的变化,但聚落用地面积增加迅速,年均增加速率为4.10%,主要靠占用农田和草地来实现;(3)区域之间以及区域和整个流域之间的土地利用变化方向和变化速度不一致,其中安塞地区的各土地利用类型变化速度均大于全流域,这与安塞地区的社会经济活动比较活跃,土地利用变化总体较为剧烈息息相关;(4)25a内,各种土地利用类型在空间上分布比较均匀,其中森林在空间上不断向上游、高海拔方向转移,而流域内水体的重心向流域下游迁移。     

黄河三角洲土地利用/覆盖格局与演化分析

利用1984，1986，1991，1996年和2001年的多源遥感数据，结合GIS空间数据和野外考察资料等，对1984年东营市建市17年来黄河三角洲土地利用／覆盖格局和动态演变规律进行分析。1984年以来，黄河三角洲陆地面积总体上在不断增加。土地利用／覆盖类型以旱地和未利用地为主，旱地的面积有较大的减少，而未利用地的面积变化不大，略有增加。在各个不同的时段内，土地利用／覆盖变化的面积都占1／3左右。在土地利用／覆盖变化类型中，未利用地与耕地之间的双向转换非常频繁，是最重要的两种变化类型，由于次生盐渍化的原因，耕地退化为未利用地在1986年后都占据首位；未利用地与灌草地、灌草地与耕地之间相互转化所占比例也较大。     

霍林河流域湿地土地利用/土地覆被类型的渐变过程

研究了霍林河流域自然湿地和人工湿地的面积动态变化以及土地利用/覆被变化过程——渐变过程,结果表明1986～2000年期间自然湿地的面积呈缩减变化,而人工湿地面积则呈增长变化;1986～1996年期间除河流湿地没有发生渐变过程外,其它类型湿地之间普遍存在着渐变过程,其中沼泽的渐变过程最为显著,表现为大幅度缩减,而滩地、湖泊、水库坑塘和水田在渐变过程中则表现为增加变化。1996～2000年期间各类型湿地之间普遍存在着渐变过程,但不同的是,沼泽湿地面积在渐变过程中表现为大幅度增加,而河流、滩地、湖泊和水库坑塘却表现为大幅度缩减;同时沼泽、滩地、湖泊以及水库坑塘在此期间都有向水田发生转变,表明人类的活动范围在不断的扩展,对湿地的开垦力度也在不断加强。