淀山湖生态示范区附着藻类季节动态变化研究

于2010年在淀山湖生态修复示范区分0.1、0.5、1.0、1.5 m 4个水层挂片,进行附着藻类群落结构的季节调查,以期探索其时空变化特征,为淀山湖生态修复积累基本资料。结果显示,共检出附着藻类139种,隶属7门50属;其中硅藻门最多,为19属89种;附着藻类的种类数在不同水层的分布具有季节特性,优势种具有明显的季节性和垂直性特性;该水域附着藻类密度在春季0.1 m水层最高,为12.73×104cell·cm-2;在冬季1.5 m水层最低,为367 cell·cm-2。除秋季0.5 m水层密度高于0.1 m水层外,其他3季藻类密度均随水深的增加而递减;二因素方差分析显示,附着藻类密度春季显著高于其他3季（P〈0.05）,秋季显著高于夏季和冬季（P〈0.05）;0.1 m水层密度与0.5 m水层密度之间无显著差异（P〉0.05）,但此两水层藻类密度均显著高于1.0 m和1.5 m（P〈0.05）。附着藻类Shannon-weaver多样性指数（H′）为1.29～4.32,春季显著高于其他3个季节（P〈0.05）;1.5 m水层显著低于其他各水层（P〈0.05）。表层水体（0.1 m）附着藻类密度和多样性易受降雨、风浪等因素干扰。     

土壤藻类对植物生长影响的研究

通过小白菜、红薯、薯蓣等3种植物在灭菌、不灭菌以及额外加入了藻类的3种土壤中的生长情况,以及以纯净的活性炭为基质,以磷矿石粉为唯一磷源,以重蒸水作为溶剂的SH培养基(去磷)作为小麦生长所需营养元素的来源的盆栽实验,研究了土壤藻类在植物生长过程中对植物生长及基质状况的影响。结果发现,在正常光照条件下,藻类对基质中微生物数量的增长、基质肥力的提高以及植物的生长有重要作用。     

长期试验的水稻土上藻类培养生长状况的研究

利用25年定位试验获得的具有不同肥力的水稻土,进行藻类生长的室内培养试验。结果表明：不施肥的条件下,在不同肥力的水稻土上,藻类生长的生物量,以叶绿素a含量表征,有着明显的差异,在长期施用NPK+OM处理的水稻土上,藻类的生长状况最好,其藻类平均叶绿素含量为1.08 μg/g,而在长期不施肥的对照水稻土上,藻类的生长状况最差,其藻类平均叶绿素含量仅为0.12 μg/g。试验显示,藻类的生物量与所试土壤的碱解N、速效P与全P等养分含量呈正相关关系。这为稻田生态系统中藻类生长及其环境效应的研究等提供了试验依据。     

不同母质红壤和水分条件对连翘生长的影响

[目的] 在南方红壤侵蚀区不同母质发育红壤上种植和筛选适宜生长的连翘属植物生长特性,旨在为连翘资源的规模扩大和推广种植提供科学依据。[方法] 以连翘、金钟花和垂枝连翘为试材,通过人工控水试验在3种母质红壤（花岗岩红壤、红砂岩红壤和第四纪红壤）设计3个水分处理（20 cm深度处土壤基质势控制在-5,-20,-35 kPa）,研究不同母质和水分条件对3种连翘属植物生长的影响规律。[结果] ①在3种水分处理条件下,花岗岩红壤种植的连翘属植物,其灌水次数和灌水量最少;第四纪红壤种植的连翘属植物,在-5 kPa水分条件下,其灌水量和灌水次数,与红砂岩红壤相同,在-20 kPa和-35 kPa水分条件下,均高于红砂岩红壤。②土壤水分和土壤类型均显著影响连翘属植物的生长发育,而连翘品种之间却无显著差异;除了土壤水分—连翘品种的交互作用对枝条长度无显著影响外,其他土壤类型、土壤水分、连翘品种之间的双因素交互作用,对连翘属植物生长指标均具有极显著影响。3种连翘属植物中,在高水分条件下（-5 kPa）,连翘、金钟花在红砂岩红壤上生长最佳,垂枝连翘在第四纪红壤上生长最佳;随着水分含量下降（-20 kPa和-35 kPa）,3种连翘属植物均在第四纪红壤上生长得更好。[结论] 在适宜水分条件下（20 cm深度处土壤基质势>-35 kPa）,连翘、金钟花和垂枝连翘在南方红砂岩红壤和第四纪红壤上引种种植是可行的。     

稻田中藻类的生长状况及其对肥料氮的固持

为了确定藻类对稻田生态系统中氮素固持与迁移过程的影响程度,本研究采用田间小区和15N微区试验,在水稻生长的不同时期,观测了藻类在稻田中的生长状况,定量测定了藻类的生物量和氮素固持量.结果显示,稻田中的藻类具有明显的群落演替特征,水稻生育初期以球状藻为主,中后期则以丝状藻为主.藻类的生长可分为两个阶段,即生长期和衰亡期,其中,生长期从稻秧移栽初期至拔节期,衰亡期从拔节期至水稻收获.在衰亡期,藻类生物量随时间的变化符合生长曲线模式.藻类生物质干重在2007和2009年水稻生育期的变化范围分别为205～610 kg/hm2和12～353 kg/hm2,而藻类氮素固持量则分别为N 5.4～17.5 kg/hm2和N0.4～11.0 kg/hm2.15N微区试验结果显示,藻类对15N的固持量为N 0.3～6.0 kg/hm2,占氮素总固持量的54％～68％,平均为57％,表明藻类固持的氮素中大部分来源于当季施入的氮肥.     

浅水塌陷塘新型湿地藻类群落季节特征及其对生境的响应

以淮南市潘三塘为例,探讨了浅水塌陷塘新型湿地的藻类群落季节特征及其对生境的响应.结果表明,水塘夏季水体有机污染严重(CODCr为52.63 mg/L),营养盐(TP、TN)为Ⅴ类水质,分别达0.45 mg/L,2.01 mg/L,营养状况为重度富营养化,其藻类以蓝藻为优势种;春秋季水体污染稍弱于夏季,属Ⅳ类水质,为中度富营养化,秋季(藻类优势种为绿藻)富营养化程度略高于春季,总体水平接近重度富营养化.藻类生物量Chla秋季最高(27.54 mg/m3),夏季次之(16.85 mg/m3),春季最低(5.82 mg/m3),与TP、TN和CODCr分别呈显著、极显著的正相关关系,可较好地指示水体内营养盐及有机物的污染水平,但与总硬度并无显著相关关系,对总硬度影响不大;另外,浅水塌陷塘湿地的藻类群落生物量与水深(H)呈显著的负相关关系,水量的季节变化亦可影响藻类的季节变化特征.     

不同绿化屋面对雨水调蓄能力的影响

[目的]为了分析不同基质层厚度的绿化屋面对雨水的调蓄作用。[方法]通过搭建绿化屋面装置,采用人工降雨模拟器开展试验,在不同基质层厚度和降雨条件下,对绿化屋面的降雨—径流过程、持蓄雨水和减滞洪峰能力进行了研究。[结果]基质层厚度在一定的范围内时,绿化屋面出水的洪峰过程具有很高的相似性;绿化屋面基质层厚度与降雨持蓄率呈指数函数的关系;洪峰削减率与降雨强度无明显关系,主要由基质层厚度决定。[结论]绿化屋面能在一定程度上降低雨水的径流峰值,减少总的径流量,延缓产流时间,且随着基质层厚度的增加,绿化屋面对雨水的调蓄能力越好。     

压实对矿区废弃土壤含水量及植物生长的影响

[目的]探究不同压实处理对矿区废弃土壤含水量及植物生长的影响,为有效利用采石场废弃物和城市固体废弃物、改善矿区立地条件、进行植被修复提供依据。[方法]将砾石和城市固体废弃物按体积8∶2混合后进行不同程度压实处理,进行小区试验。[结果]压实显著提高基质含水量,减小各层含水量差异。随着压实程度增加,植物主要耗水层上移。不同植物受到压实的影响不同,刺槐和苜蓿在重度压实条件下生长明显受阻,侧柏生长量增加。植物在中等强度的压实条件下,能够通过调节自身,适应环境。[结论]一定程度的压实能获得理想的植物保存率和生长量,压实技术可以运用在废弃采石场植被修复工作中。     

鲁中南花岗岩丘陵区坡耕地不同厚度土壤中优先流的发育特征

[目的] 研究不同土壤厚度条件下坡耕地优先流发育特征,为土层浅薄条件下坡耕地灌溉效率提高及面源污染防治提供依据。[方法] 以地处北方土石山区的山东省蒙阴县花岗岩丘陵区坡耕地为例,选取土层深度为30 cm和50 cm的样地,运用野外染色示踪试验法和室内图像处理技术,分析土层厚度对优先流发育特征的影响。[结果] 土壤厚度为30 cm和50 cm条件下平均基质入渗深度分别为11.8 cm和11.9 cm,两者没有显著差异,平均优先流比分别为28.2%和29.5%,两者也没有明显差异;土壤厚度为30 cm时,9.9 cm以上以基质入渗为主导,优先流发育深度范围为9.9—27.0 cm;土壤厚度为50 cm时,6.1 cm以上土层以基质入渗为主导,优先流发育深度范围为6.1—39.5 cm;土壤厚度为50 cm条件下优先流平均最大入渗深度为34.6 cm,平均长度指数为192%,平均变异系数为87.7%,均显著高于土壤厚度为30 cm时的数值;但两者平均最大入渗深度非均匀系数没有明显差异。[结论] 土壤层厚度差异不影响基质入渗,但会阻碍优先流向土壤深层的发育。     

藻类在稻田生态系统中的作用及其对氨挥发损失的影响

本文在总结已有稻田藻类研究结果的基础上,结合温室盆栽试验的初步结果,阐述了藻类对稻田氨挥发损失过程的影响,及其在稻田土壤N素转化、供应与调节中所起的重要作用。提出了减少N素氨挥发损失和合理利用稻田藻类的方法。     

赣南不同母质及植被覆盖对红壤水稳性的影响

[目的]探讨赣江流域地区植被恢复对土壤抗侵蚀能力提高的作用机理以及土壤水稳定性的测定方法。[方法]选取3种不同成土母质(花岗岩、红砂岩、第四纪红土),每一种母质又设置了3种植被覆盖条件下的红壤,应用静水天平法测定土壤的水稳性指数,并研究其随时间的变化规律。[结果]赣南红壤的水稳性随浸水时间延长而减弱,这种减弱变化不受母质类型和植被覆盖的变化而改变。林草地和灌草地土壤水稳性在浸水过程中土壤的水稳性指数较为稳定,下降幅度小,(林下)裸地土壤浸水后水稳性指数下降幅度较大。以(林下)裸地作为对照,3种母质的林草地、灌草地的水稳性指数均有显著提高。[结论]静水天平法特别适合研究土壤水稳性的动态变化规律。赣江流域红壤地区的植被恢复有助于提高土壤的水稳定性。     

花岗岩风化土物理特征曲线间的相关性研究

花岗岩风化壳水分及收缩特性的研究是花岗岩土体稳定性评价及侵蚀机理研究的基础。通过Van Genuchten(VG)模型对不同风化程度的花岗岩土壤的颗粒累积分布、土水特征曲线和收缩特征曲线进行拟合,分析曲线拟合参数间以及这些参数与基本物理性质间的线性及非线性相关关系。结果表明:VG模型可以很好地用于不同风化程度花岗岩风化土的颗粒组成、土水特征与收缩特征的拟合与预测;曲线拟合参数间具有一定的线性相关关系;曲线拟合参数与基本物理性质间具有一定的线性相关关系,其中土水特征曲线参数与土壤质地以及容重线性相关性较高,收缩特征曲线物理参数与基本物理性质间的线性相关性较收缩特征曲线其他参数高。此外,曲线拟合参数间以及这些参数与基本物理性质间具有一定的非线性相关关系,而关系多为二次、三次非线性相关。根据花岗岩风化土颗粒组成状况及其基本物理性质对其水分特征曲线及收缩特征曲线进行预测具有一定的可行性。     

Biomass and compositional changes in the periphytic community of an artificial stream in response to lowered pH

Two artificial streams simulating low-order, softwater streams of the Upper Peninsula of Michigan were employed to examine the effects of lowered pH on periphytic algae. The control stream contained water with a circumneutral pH whereas the pH of the water in the acidified stream was decreased to pH 4 with H₂SO₄. Chlorophyll a concentrations and cell densities in the periphytic algal communities were used to measure differences in biomass accumulations between the 2 streams over a 42-d, spring colonization period. Relative abundances of algal genera and Stander's similarity index (SIMI) were used to examine compositional differences between the control and acidified periphytic algal communities. These algal communities exhibited pronounced differences in their total biomasses and compositions indicating periphytic algal communities inhabiting low-order, softwater streams, such as those of the Upper Peninsula of Michigan, are vulnerable to acidic deposition. Decreased biomass accumulation under acidified conditions was believed to result primarily from decreased nutrient availability, and possibly secondarily from elevated aluminum and/or iron concentrations. The shift in community compositions was interpreted to be a more direct response to the lowered pH as acidophils and acid tolerant genera became favored, and thus more abundant.     

库布齐沙漠东缘荒漠藻人工生物结皮的光谱特性简

为了探明库布齐沙漠东缘荒漠藻人工生物结皮的光谱特性,采用HR1024地物光谱仪,测定研究区包括荒漠藻在内的主要地物光谱数据,分析内蒙古林业科学研究院达拉特旗沙漠综合科学研究站不同年份接种的荒漠藻黑色、绿色结皮及裸沙、沙打旺、油蒿、沙柳的光谱特性及其变化规律.结果表明：1）沙打旺、油蒿、沙柳3种绿色植物光谱曲线与健康植被光谱曲线相近,“红边”位置明显,但荒漠藻黑色、绿色结皮及裸沙的光谱反射率变化比较平缓.2）荒漠藻绿色结皮表现出绿色植物所具有的光谱曲线变化特点;荒漠藻黑色结皮与绿色结皮光谱反射率相比,总的变化趋势为,在350～ 710 nm波段之间,黑色结皮光谱反射率较绿色结皮高,在710～1350nm波段之间,黑色比绿色结皮的光谱反射率低.     

晋西黄土高原矿区生态系统服务福祉效应研究

[目的]探究矿区生态系统服务变化及居民福祉效应,对该地区生态保护与高质量发展具有重要意义。[方法]以黄土高原三川河流域为例,通过问卷调查法分析居民感知近十年生态系统服务的变化趋势,多种数理统计方法识别不同社会经济特征受访者对生态系统服务福祉效应的认知差异,并且揭示影响居民福祉的关键因素。[结果](1)居民感知整体生态系统服务下降类型为木材供给、净化空气、水源供给和粮食供给,增加类型为水源涵养、美学景观、休闲娱乐、灾害调节和水土保持;(2)生态系统服务福祉效应与受访居民社会经济特征紧密相连。不同社会经济特征受访者福祉水平不同且存在显著差异,另外Kruskal-Wallis检验和多重比较显示居民性别、年龄、收入来源和文化程度方面与生态系统服务福祉效应显著相关(p<0.05)且各组间有显著差异;(3)冗余分析显示供给服务和收入是影响居民福祉的主要生态系统服务类型和关键因子。[结论]建议政府制定全方位生态经济发展政策,重点关注供给服务的变化,统筹多项生态系统服务类型协调发展,同时探索多渠道收入来源,助力矿区生态系统服务福祉效应长效发展。     

草炭与珍珠岩对土壤种子库种子萌发特征的影响

[目的]探究基质添加对土壤种子库种子萌发特征的影响,为今后土壤种子库应用于植被恢复工程提供有价值的参考。[方法]借鉴日本植被恢复的先进经验,采用温室萌发法探究有机基质(草炭)、无机基质(珍珠岩)及混合基质(草炭与珍珠岩)添加对土壤种子库种子萌发特征的影响。[结果]草炭与珍珠岩混合基质对土壤种子库密度、物种多样性的促进作用更为明显,当混合基质与表土配比为20%和30%时,Shannon-Wiener多样性指数和种子库密度分别达到最高值;种子库萌发曲线中,混合基质组的萌发效果明显高于空白组和其他组;种子库密度与土壤因子的多元回归分析中,C,N,P,K元素均对种子库密度影响显著,进一步通过CCA排序法,分析发现大部分植物均对土壤含水率和C,N,P,K等元素有一定程度上的要求。[结论]向表土中添加混合基质作为一种人工措施,能有效地促进种子库密度和物种多样性,可为植被恢复工程提供具有实用价值的参考。     

Decomposition of lignin in soil microcompartments: A methodical study with three different C-14-labelled lignin substrates

Summary C mineralization of three different C-14-labelled lignin substrates (Klason-lignin, dioxane-lignin, lignocellulose) was investigated in four microcompartments, consisting of white-rotted beechwood (Fagus sylvatica L)., brown-rotted beechwood, earthworm [Octolasion lacteum (Örley)] faecal particles mixed with white-rotted beechwood, and earthworm feacal particles mixed with brown-rotted beechwood, incubated at 10°C for 193 days. Conversion of the labelled substrates to ¹⁴CO₂ was low in both white-rotted and brown-rotted wood without faecal particles. Overall C mineralization followed the order Klason-lignin > dioxane-lignin > lignocellulose, indicating that there were different amounts of labelled contaminants in the lignin substrates. Lignin degradation was more pronounced in earthworm faeces mixed with wood materials, and overall C mineralization ranged between 4.4% and 6.3% of the inital C content. C mineralization of the lignin substrates increased considerably in faecal particles after about 90 days, presumably due to nutrient immobilization and microbial succession. The usefulness of the three lignin substrates in monitoring the time-course and extent of lignin degradation in soil microcompartments is discussed.     

北京市门头沟地区不同水土保持措施的减水减沙效益

[目的]评价北京市门头沟区水土保持措施的减水减沙效益,为区域水土保持措施的环境效益评估和土壤侵蚀预报参数选择提供依据。[方法]根据2005—2009年北京市门头沟区龙凤岭水土保持科技示范园内8个径流小区的产流产沙数据,对不同水保措施的蓄水减沙效益进行分析。[结果]坡长不同的径流小区年径流深和土壤侵蚀模数差异显著;梯田和树盘都具有很好的水土保持效益,其减水效益分别达到77.6%和81.0%,减沙效益分别达到84.3%和77.4%;梯田和树盘的影响因子分别为0.17和0.23,玉米、大豆和京白梨的影响因子分别为0.97,0.35和0.85。[结论]研究区内工程措施较植物措施具有更好的水土保持效益,且两者相结合的水土保持效益最佳。     

土壤微藻对土壤质量影响的研究

研究了土壤微藻对于土壤理化及生物学性质的影响 ,并作定量及定性分析。以土壤和水为两种不同基质 ,在基质中接种 5种土壤微藻藻液 (立方色球藻、土生绿球藻、舟形藻、沙角衣藻以及由 4种藻种形成的混合藻液 ) ,进行见光和黑暗培养 ,分别在 0 ,2 0 ,4 0 ,60 d时 ,测定环境 p H值、微生物量 (不包括藻类 )、有机质含量 ,作极差分析和图形比较。研究结果表明 ,环境 p H值变化、微生物量变化和有机质含量变化在不同藻种相同培养条件下 ,存在一定的相似性。藻种变化对 p H值和微生物增加的影响大于因基质变化和光照变化所产生的影响 ;基质变化对于环境有机质含量的影响大于因藻种变化和光照变化而产生的影响 ;微藻在土壤中培养时的 3种数据变化均大于在水中培养时的 3种数据变化。