基于PCA的滇西北高原纳帕海湿地退化过程分析及其评价

以滇西北高原纳帕海湖滨过度放牧、水文改变协同胁迫(简称GAD)和过度放牧单独胁迫(简称GD)退化湿地为研究对象,将其划分为4个梯度:原生湿地、轻度退化、中度退化、重度退化,采用聚类分析和主成分分析(PCA)在"植物-水体-土壤"系统上进行湿地退化过程、机制探讨及定量评价。沿退化梯度,植物群落演替规律为"水生植物群落→沼泽植物群落→沼泽化草甸植物群落→草甸植物群落",群落结构趋于复杂,向中生植物群落演替;矿化度、总硬度、总碱度、氮、磷等水质指标在GD梯度上升,在GAD梯度下降,水文改变对水质影响显著;土壤有机质、全氮、速效氮含量降低,全磷、全钾有所增加,速效磷和速效钾含量无明显变化规律。基于PCA建立了纳帕海湖滨湿地退化模型,并给出不同程度退化湿地的阈值。     

纳帕海退化湿地土壤有机质空间变异研究

对云南省西北高原纳帕海湿地生态系统受不同强度人为活动干扰的土壤有机质空间分布状况进行研究,通过统计学特征值和土壤退化指数分析,结果表明:纳帕海湿地土壤有机质含量的水平空间分异为沼泽>沼泽化草甸>垦后湿地>草甸,变异程度为44.68%,垂直空间分异上差异显著,表层土壤有机质含量高于亚表层,变异程度沼泽化草甸63.32%,草甸54.95%,垦后湿地49.93%,土壤退化指数定量反映了不同强度人为干扰下湿地土壤有机质的退化程度,即原生沼泽随人为活动干扰强度加剧而退化程度加深.     

高原湿地纳帕海退化土壤养分与酶活性研究

对滇西北纳帕海退化湿地土壤养分与酶活性的系统研究表明：人为活动干扰下不同湿地类型间土壤养分及酶活性存在明显差异；土壤有机质、全氮含量从原生沼泽向沼泽草地、草地、耕地逐渐减少；土壤脲酶、蔗糖酶、蛋白酶和过氧化氢酶的活性大小顺序也呈现出相同的趋势，多酚氧化酶则与此相反．经分析比较，土壤酶活性和土壤养分退化密切相关，且不同酶活性间也存在相关性，较好地反映了土壤退化程度，可作为评价该地区高原湿地土壤肥力的敏感指标。     

云南纳帕海湿地冬季景观格局动态

云南纳帕海湿地是黑颈鹤中部种群的主要越冬地,探究其景观格局时空动态过程对濒危物种的保护和管理具有重要意义。以环境减灾卫星(HJ-1A)影像为数据源,使用RS、GIS技术并结合景观生态学的分析方法,对2009年冬季纳帕海湿地的景观格局季相动态进行了研究。结果表明：研究区域内景观类型包括湿地类景观和非湿地类景观2种,其中湿地类景观为水体、沼泽、湿草甸和猪拱地,在冬季变化剧烈,表现为水体和沼泽持续减少,湿草甸和猪拱地持续增加;非湿地类景观为耕地和草地,景观较为稳定。落水洞泄水是纳帕海湿地景观格局发生剧烈变动的主要驱动力,家猪的翻拱作用是主要的扰动因素,加剧了沼泽干涸的速度;落水洞泄水可导致水体转化为沼泽,增加了黑颈鹤的适宜生境面积,而家猪翻拱则将沼泽转化为黑颈鹤的不适宜生境。家猪放养对沼泽湿地具有显著的破坏作用,对黑颈鹤越冬具有极不利的影响,建议保护区管理部门采取措施控制家猪的放养强度。     

莫莫格湿地植被结构研究及其对碱性湿地演替的启示

莫莫格湿地属于典型的松嫩平原碱性湿地,在白鹤的全球迁飞网络中具有重要意义,但其退化过程中植被结 构的变化及影响因素尚不明确。以植被调查和土壤取样为基础,采用双向指示种分析(TWINSPAN)和去趋势对 应分析(DCA)结合的方法对该地区植被进行分类,并以去趋势典范对应分析(DCCA)的方法研究当地物种与环 境因素的关系。结果显示,莫莫格湿地的植被可以划分为9 种类型,即羊草群落、水蓼群落、扁秆藨草群落、鹅绒 委陵菜群落、芦苇群落、毛马唐群落、狗尾草群落、虎尾草群落和蒿类群落,其中虎尾草群落和蒿类群落是分布最 为广泛的2 个类型。莫莫格湿地植被主要组成部分为中生植物群落,表明该湿地正处于退化过程中,植被类型 可归类为退化草甸。植被演替的根本原因在于湿地水文条件的变化,而土壤pH 值、电导率和有机质含量也是影 响该地区植被结构的重要因素。适当干扰促进了虎尾草单优势种群落的形成,羊草群落和过度放牧不是其出现 的必要条件。      

旅游活动对高原湿地纳帕海土壤理化性质的影响研究

分析了位于云南省西北部的香格里拉县纳帕海湿地无序旅游活动对湿地土壤环境造成的影响,结果表明:随着旅游活动强度的增大,土壤的物理和化学性质发生了明显的变化,主要表现在土壤容重增大,总孔隙度降低,含水率降低,渗透性变差,土壤pH值升高,有机质含量、全氮含量和C/N比值均有所降低,土壤质地变差,并且导致了植被覆盖率和多样性的降低,湿地生态环境处于恶性循环当中,湿地土壤退化严重。     

纳帕海湿地退化对碳氮积累影响的研究

以纳帕海原生沼泽湿地作为参照,选择人为干扰下的草甸作为研究对象,研究人为干扰对纳帕海湿地土壤碳氮积累的影响。结果表明,原生沼泽演化为草甸后,土壤容重增加,土壤含水量降低;原生沼泽的C／N值较大;纳帕海湿地土壤的有机碳和氮含量在空间分布上是不平衡的,且土壤全氮空间分布呈现与有机碳相同的趋势,在垂直空间分布上,土壤有机碳0～20cm表层与20～40cm下层相差15倍,土壤全氮0～20cm表层与20～40cm下层相差8倍;在水平空间分布上,0～20cm表层的有机碳相差7倍,20～40cm下层的有机碳相差15倍;0～20cm表层的全氮相差5倍,20～40cm下层的全氮相差8倍,并经估算,表明纳帕海湿地退化为草甸后,导致有机碳的损失约为4．44×10^9t,损失率为89．4％,氮的损失约为2．43×10^8t,损失率为79．67％,损失的碳氮以CO2、C地和NO2等温室气体的形式释放到大气中,加重温室气体对全球气候的影响。     

三峡库区湿地植物多样性及其影响因素

本文以三峡库区湿地为研究区,距离库区0 km(近库区带),6 km(湖滨带),12 km(过渡带),18 km(绿洲带),研究三峡库区湿地植物多样性特征及其环境影响因素。结果表明:三峡库区湿地植物群落物种丰富(11科23种),其中禾本科和莎草科为主。湖滨带、绿洲带和近库区带表现为单优群落,而过渡带倾向于共优群落。Margalef和Shannon-Wiener指数表现为:过渡带湖滨带近库区带绿洲带,其中过渡带Margalef和Shannon-Wiener指数最高(P0.05),Simpson优势度指数表现为:绿洲带湖滨带近库区带过渡带,Mclntosh指数大致表现为:近库区带湖滨带绿洲带过渡带。土壤土壤养分随着库区距离的增加而逐渐增加,土壤盐分含量和pH值呈减少趋势;不同生境下植物β多样性特征为近库区带到湖滨带、湖滨带到过渡带3种生境间Cody指数变大,其中近库区带到湖滨带生境间Cody指数变最大。总的来说,三峡库区湿地植物多样性主要受到土壤养分影响,其中土壤有机质、全氮和全磷含量促进了植物多样性的变化,而土壤盐分含量抑制了湿地植物群落多样性的变化。     

沿黄河下游湿地不同土地利用方式植物多样性

以沿黄河下游湿地林下草本,滩地中的花生地、玉米地,水稻田及湖滨湿地为研究对象,以样方法调查各利用方式下的植物群落,分析各个利用方式下的物种组成、优势种变化、植物多样性及群落物种相似度.结果表明,不同利用方式下的湿地由85个植物物种组成,分别隶属于26科66属,其中林地物种数最丰富,湖滨湿地次之;不同利用方式下除花生地与...     

纳帕海高原湿地不同退化阶段土壤真菌群落结构特征

目的为探讨纳帕海高原湿地不同退化阶段土壤真菌多样性及群落结构特征,揭示土壤真菌对湿地退化演替的响应规律。方法采用Illumina高通量测序技术,以沼泽湿地为对照,研究纳帕海高原退化湿地不同退化阶段土壤真菌群落组成、结构及Alpha多样性特征及其与土壤理化性质的相关性。结果(1) 不同退化阶段土壤真菌类群组成及结构存在差异,包括子囊菌门、担子菌门、分类地位不确定真菌、壶菌门和接合菌门5个真菌门,其中子囊菌门在草甸中最多(71.11%),分类地位不确定真菌在沼泽湿地中最多(85.26%),担子菌门在沼泽化草甸中最多(26.8%),接合菌门在垦后湿地中最多(39.34%)。经聚类分析显示,沼泽化草甸和沼泽湿地真菌群落结构和组成较接近,草甸和垦后湿地真菌群落结构和组成与沼泽差异较大。湿地从沼泽湿地向沼泽化草甸、草甸和垦后湿地退化后,主要优势菌群发生变化,由分类地位不确定菌群转变为子囊菌、担子菌和接合菌;(2)土壤真菌Alpha多样性在不同退化阶段间存在差异(P < 0.05),且随着湿地退化加剧而增加,多样性指数(Chao1、Ace、Shannon)呈垦后湿地(671.43、685.84、3.93) > 草甸(522.25、534.22、3.58) > 沼泽化草甸(387.80、391.37、3.48) > 沼泽湿地(379.17、380.56、3.12)的变化趋势。Simpson指数呈垦后湿地(0.079) < 草甸(0.081) < 沼泽化草甸(0.092) < 沼泽湿地(0.107)的变化趋势;(3)RDA分析与Pearson相关性分析表明,土壤含水量、有机质、全氮、碳氮比、速效氮和pH显著影响着不同退化阶段湿地土壤真菌群落结构与多样性。结论不同退化阶段湿地土壤真菌群落结构和物种多样性具有显著差异,土壤含水量、有机质等理化因子对真菌多样性与群落结构影响较大,研究结果能为退化高原湿地保护与恢复提供数据及理论支持。      

巴音布鲁克高寒湿地土壤真菌群落对不同程度退化的响应

为了解巴音布鲁克高寒湿地土壤真菌群落对退化的响应,探索湿地退化机制,本研究以巴音布鲁克高寒湿地未退化（ND）、轻度退化（SD）及重度退化（HD）区域的土壤为研究对象,采用高通量测序技术分析不同程度退化高寒湿地土壤真菌群落的多样性及结构差异,并结合理化指标进一步分析影响真菌群落的环境因子。结果表明：真菌群落Simpson和Shannon多样性指数在ND和HD区土壤中无显著差异（P>0.05）;SD区土壤中的真菌群落Simpson指数显著高于ND和HD区,而Shannon指数显著低于ND和HD区（P<0.05）。在不同程度退化区土壤中,真菌群落ACE和Chao1丰富度指数均随退化的加剧呈降低趋势。在3个区域土壤中,门水平上,子囊菌门（Ascomycota）的相对丰度最高;纲水平上,粪壳菌纲（Sordariomycetes）为主导类群;肉座菌目（Hypocreales）、Pleosporales菌目、被孢霉目（Mortierellales）的相对丰度均随退化程度的增加而增加;属水平上,珊瑚菌属（Clavaria）、稻瘟病菌属（Magnaporthe）为优势菌属。LEfSe分析发现了11种可作为判断退化的潜在生物标志物。RDA分析及蒙特卡罗检验结果显示,在门水平上真菌群落结构变化不受环境因子的显著影响;在属水平上,真菌群落结构变化仅与土壤总有机碳存在显著相关性（P<0.05）。研究表明,高寒湿地退化显著改变了土壤pH、土壤含水量、总有机碳、容重等理化指标,进而影响真菌群落多样性和结构。     

农业利用和人为干扰对剑湖湿地土壤特性的影响

采用野外采样及室内分析方法，研究了剑湖自然保护区湿地土壤特性，探讨了农业利用和人为活动干扰对剑湖湿地土壤的影响以及森林对湿地的涵养作用。结果表明，湖滨带围垦造田，集水面上毁林开荒以及流域范围内的土壤利用对湿地土壤的发生发展产生显著影响。50年间湖面积减少了33．44％，蓄水量降低了62．95％，土壤养分呈现下降趋势。施肥影响下的农耕地包括水稻田引起的面源污染以及森林破坏后引起的表土养分流失和水土流失，是导致湖泊水质变劣、面积萎缩，引起剑湖湿地退化的潜在因素，对澜沧江下游及附近地区自然环境的形成与演变产生重大影响。     

农田利用方式对剑湖湿地土壤微生物多样性的影响

【目的】对剑湖湿地土壤微生物多样性进行研究,了解农田利用对剑湖湿地土壤微生物多样性的影响,为湿地土壤的合理利用及云南高原退化湿地的研究与保护提供科学依据。【方法】选择蔬菜地、小麦地、蚕豆地、油菜地和湖滨带5种不同农田耕种方式湖滨带土壤为采样点,采用正方形五点取样法采集土壤样品。试剂盒提取5个采样点的土壤总DNA,应用PCR-DGGE技术对5种土壤的细菌群落结构多样性指数(H')、丰度(S)和均匀度(J)进行研究,运用理化性质测定方法测定土壤有机质、总氮、总磷等理化指标。【结果】不同利用方式湖滨带土壤细菌多样性指数、丰度和均匀度均有所不同,天然湖滨带土壤的细菌多样性指数、均匀度、丰富度均高于农田耕种土壤;天然湖滨带土壤细菌群落结构与农田利用土壤相似性较低,单独聚为一类,农田耕种土壤细菌群落结构相似性较高,在82%的相似水平上聚为一类;在93%相似水平上5个土壤样品聚为5个类群;不同土壤样点间具有许多共同的条带,不同农田利用土壤细菌的优势种群均属于变形菌门(Proteobacteria)、草酸杆菌科(Oxalobacteraceae)、紫色杆菌属(Janthinobacterium)、杜擀氏菌属(Duganella)、埃希氏菌属(Escherichia)和链球菌属(Streptococcus)6大类。【结论】剑湖湿地湖滨带土壤微生物群落结构多样性较丰富。不同农田利用方式下剑湖湿地湖滨带土壤的理化性质有一定差异,影响了土壤微生物群落结构的变化,从而影响土壤微生物多样性的变化。     

纳帕海不同土地利用方式下土壤有机碳分布特征

[目的]探讨纳帕海区域土壤有机碳(SOC)在不同土地利用方式下的剖面分布特征及其与土壤含水量、容重的相关关系,为该区域合理高效利用土地资源提供科学依据。[方法]对猪拱地、农田、灌丛和森林4种土地利用类型的SOC分布特征进行研究。[结果]0~50 cm土层深度内,SOC含量由高到低依次为农田(26.43 g/kg)、猪拱地(20.95 g/kg)、灌丛(20.16 g/kg)、森林(17.25 g/kg);猪拱地、农田、灌丛和森林均为0~10 cm土层SOC含量最高,是主要的碳储层,分别占0~50 cm土层的37.42%、28.07%、49.81%和30.10%,随土壤深度的加深,SOC含量呈减少趋势;SOC密度与SOC储量呈基本一致的变化趋势;各样地表层SOC与土壤含水量呈显著正相关(R~2=0.50,P0.05),与土壤容重呈极显著负相关(R~2=0.60,P0.01)。[结论]不同土地利用类型其SOC含量在垂直方向上的分布不同,湿地的退化会不同程度地导致SOC流失,表层SOC含量很大程度上受土壤含水量和土壤容重的制约。     

纳帕海典型草甸群落土壤有机碳储量及碳组分变化特征

【目的】探索不同地下水位埋深引起纳帕海典型草甸湿地土壤碳组分的变化特征及其与环境因子的耦合关系,为理解高原湿地土壤碳循环过程提供数据支撑。【方法】2020年11月,在纳帕海湿地选择地下水埋深由高到低的疏花早熟禾Poa pratensis群落、鼠曲草Gnaphalium affine群落和云雾薹草Carex nubigena群落3种典型草甸群落作为研究对象,比较土壤总有机碳、微生物生物量碳、易氧化有机碳、颗粒有机碳的质量分数以及沿土层的分布特征,并分析碳组分与植物多样性和土壤理化因子之间的关系。【结果】随着地下水埋深降低,不同典型草甸群落土壤总有机碳储量(0～40 cm土层)呈减少趋势,从高到低依次为疏花早熟禾群落(47.55 t·hm^-2)、云雾薹草群落(42.28 t·hm^-2)、鼠曲草群落(32.14 t·hm^-2),并沿土层加深而降低,其中鼠曲草群落土壤总有机碳储量下降幅度最大;土壤总有机碳、微生物生物量碳、易氧化有机碳和颗粒有机碳均随地下水埋深降低而减少,变幅为1.8～3.4倍;土壤有机碳组分质量分数沿土层加深而...     

剑湖湿地保护区土壤特性及其环境影响研究

对云南西部澜沧江流域的高原湿地剑湖的土壤特性，以及人为活动干扰对其湿地生态环境造成的影响进行了研究，结果表明：由于围湖造田及毁林开荒，50年间湖面积减少1／3，蓄水量降低近2／3，沼泽土垦为旱耕地，有机质和全氮含量分别损失43．03％和60．7l％，垦为水稻土分别损失6．4％和21．43％，使入湖处水的全氮和全磷分别为湖心的3～10倍，NH4^ ，NO2^-，NO3^-约为4倍，水体渐趋混浊，悬浮物增加了1倍．分析了剑湖湿地土壤生态环境恶化趋势，提出了剑湖湿地土壤资源可持续利用建议．     

雍城湖湿地土壤理化性质与微生物及植物群落的关系

以陕西凤翔县雍城湖湿地为对象,研究湿地对土壤理化性质、土壤微生物和植物群落的影响及相互关系。按照离岸0、10、20、30、40、50 m分别划取6个标准样方（D0、D10、D20、D30、D40、D50）,以水体（W）、淤泥（S）为对照,采用多种土肥分析方法测定各样方土壤理化性质;利用高通量测序技术分析土壤微生物的结构特点和多样性特征;利用样方法调查植物的种类、数量及分布特征;对比探究土壤理化性质、土壤微生物及植物群落变化间的联系。结果表明:1）研究区域内土壤均为碱性;随着离岸距离的增加,土壤含水量下降,全N（TN）、速效N（AN）和有机质（OM）含量均表现为D0~D20高于后D30~D50;全K（TK）含量变化不明显;速效K（AK）含量在D30~D50样方逐渐增加;全P（TP）含量呈现先升高后降低的趋势。土壤OM与TN、AN之间两两极显著正相关（P<0.01）。土壤pH值与TN和OM呈现显著负相关（P<0.05）。2）土壤微生物群落多样性指数整体呈现随离岸距离的增加而逐渐减小的趋势。聚类分析结果表明,D0~D20和D30~D50群落结构各自相似,且两组间具有差异性。3）由D0到D50、植物呈现空心莲子草-青麻-稗草-野塘蒿的群落变化趋势。物种丰富度呈现出先下降后升高的趋势。4）变形菌门丰度变化与全N含量的变化趋势一致;酸杆菌门和放线菌门的丰度变化与有机质含量的变化趋势相反。无论是土壤理化性质还是土壤微生物群落,在研究区域内总表现出前D0~D20与D30~D50间的显著差异性。距湿地水体50 m范围内,土壤TN、AN、OM、微生物多样性指数总体随含水量减少、pH增加而下降,并呈现以30 m为阶梯的阶段性变化;TK、AK、TP变化规律性不强。土壤理化性质与土壤微生物多样性及其群落构成具有一定的相关性。植物群落优势物种随与湿地水体距离的变化趋势明显。植物群落对土壤微生物群落结构及分布的影响规律不明显。