排水工程对三江平原湿地流域的影响分析

在三江平原别拉洪河流域地形图、土地利用图和排水工程建设资料的基础上,利用地理信息系统进行流域景观制图,并根据排水工程建设量将该流域划分出4个排水分区。利用景观结构分析软件FRAGSTATS分别计算了各分区2个时期(1967年和2005年)的多种景观结构指标。结果表明:排水工程之前,除了旱地无排区的其它3个排水区域,自然湿地覆盖率均达到90%以上,且呈大块连续状分布,结构比较简单,自然状态保存完好;排水渠大量修建之后,沼泽地因排水基本消失,草甸及其它沼泽类型也大片被排干,取而代之的是以大面积的旱地和水田为基质,湿地以小的斑块体镶嵌其中的流域景观,景观结构破碎化严重并趋于复杂化。最后提出下一步的研究工作。     

人工湿地优化设计方法研究

在总结国内外人工湿地传统设计方法的基础上,引入了Monod反应动力学模型和离散型水流流动模型.通过对人工湿地系统特别是对垂直复合流人工湿地系统重要水力学问题的分析研究,改进传统的根据一级反应动力学模型的设计方法,提出了复合垂直流人工湿地的优化设计方法.笔者提出的新的人工湿地结构参数推算方法,在设计的准确性和经济性等方面较传统设计方法有了较大的提高,将对人工湿地工程的构建有一定的指导意义.     

秋茄人工湿地净化循环海水养殖废水效果

为了深入研究采用人工湿地方法处理循环海水养殖废水的可行性及其运行特性,以红树林植物秋茄(Kandelia candel)为湿地植物构建耐盐人工湿地,对循环海水养殖废水进行生物处理。该文对比研究了秋茄人工湿地与无植物人工湿地的处理效果,在系统启动17d后的稳定运行阶段,秋茄人工湿地对化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)和氨氮(NH4+-N)的去除率分别在66.4%～73.8%和64.3%～72.4%,明显高于无植物人工湿地对COD56.7%～62.4%的去除率和对NH4+-N51.2%～57.5%的去除率;在总磷(total phosphorus,TP)去除方面,秋茄人工湿地和无植物人工湿地的去除率分别为55.7%～61.7%和54.3%～60.4%,两者并无明显差别。对人工湿地基质酶活性的分析发现,秋茄人工湿地的基质脲酶活性和磷酸酶活性均明显高于无植物人工湿地;同时在秋茄人工湿地基质床中,根系分布最多的表层0～5cm区域基质酶活性明显高于其他区域,表明秋茄的根部对于提高人工湿地基质床的生物活性及其去污能力发挥了显著的作用。对秋茄人工湿地水力条件的研究表明,表面水力负荷对系统去除有机物和氮有较明显的影响,表面水力负荷控制在0.1m3/(m2·d)及以下时,出水水质可达到国家渔业水质标准的要求。该文研究结果为循环海水养殖废水提供了一种生物处理途径。     

沼泽湿地生物碳汇扩增与碳汇型生态农业利用模式

为了探索沼泽湿地生物碳汇扩增技术与碳汇型生态农业利用模式,该文选取吉林省大安市牛心套堡苇场的苏打型盐碱化芦苇沼泽湿地为研究对象,通过田间工程、放流增殖鱼、虾、蟹、退化芦苇植被恢复等措施,构建高碳汇型水生生物群落,于2006-2011年进行了沼泽湿地生物碳汇扩增技术与碳汇型生态农业利用模式的试验。结果表明,试验地主要碳汇生物的年平均生物量达到3364.38kg/hm2,比试验前增加了158.20%,年均递增20.89%;试验地年均碳汇能力达到176.42kg/hm2,比试验前增加了256.98%,年均递增35.01%;试验地年均经济效益达到744元/hm2,比试验前增加了215.25%,年均递增25.81%。鱼、虾、蟹的放流增殖对沼泽湿地生态系统结构和功能无明显损害,所构建的"苇-鱼-虾-蟹"复合生态结构可作为退化芦苇沼泽湿地的生物碳汇扩增模式和碳汇型生态农业利用模式,也可为其他类型湿地实施生物碳汇扩增与碳汇型利用提供借鉴。     

稻田沟渠-湿地系统的碳氮稳定同位素组成特征

由于稳定同位素在特定污染源中具有特定的组成,在污染物质迁移转化过程中作为示踪剂而广泛应用。针对目前农业面源污染较为严重的现状,该文利用碳氮稳定同位素研究了灌区内外源物输入对稻田沟渠-湿地系统的贡献。结果表明,水中颗粒性有机物(particulate organic matter,POM)由于受到光照、营养物质不同导致POM在各采样点组成不同,δ13C变化范围较大,均值为-27.8‰,与大型水生植物和浮游植物接近,此类植物可能是POM的主要来源。水中δ13CDIC(dissolved inorganic carbon,DIC)与浮游植物呈线性相关,浮游动物δ13C与浮游植物存在一定相关性,而浮游植物与POM之间不存在显著性差异,说明研究区内浮游动物对內源有机碳的利用主要是取食浮游植物低持斜聿愠粱?δ13C值变化范围在-27.2‰～-21.8‰之间,明显高于水体POM含量,说明表层沉积物存在比颗粒有机物更富集碳的藻类与陆源碎屑等物质。各采样点颗粒有机物δ15N值的范围3.1‰～4.2‰,平均值为3.6‰,其中湿地δ15N高于其他采样点。沉积物δ15N平均值为-0.6‰,与大气中N2较为接近。     

大兴安岭林区湿地生态水环境失调机理探析

阐述了大兴安岭林区湿地特征和生态水环境失调机理,指出该区大气转暖期的温室效应增加,原始森林被砍伐,湿地排水造林,三者相互制约,促使降水径流加速,冻结滞水层融深和融水量加大,地面蒸发作用增强,并人为加大湿地及其流域内地表积水和地下径流向山地河谷排泄,导致湿地生态水环境失调,由此造成大兴安岭针叶森林、冻结滞水层分布区向北和高海拔退缩,森林生态水环境随之失调恶化。     

Metal uptake in maize, willows and poplars on impoldered and freshwater tidal marshes in the Scheldt estuary

Foliar Cd and Zn concentrations in Salix, Populus and Zea mays grown on freshwater tidal marshes were assessed. Soil metal concentrations were elevated, averaging 9.7 mg Cd kg^?1 dry soil, 1100 mg Zn kg^?1 dry soil and 152 mg Cr kg^?1 dry soil. Cd (1.1–13.7 mg kg^?1) and Zn (192–1140 mg kg^?1) concentrations in willows and poplars were markedly higher than in maize on impoldered tidal marshes (0.8–4.8 mg Cd kg^?1 and 155–255 mg Zn kg^?1). Foliar samples of maize were collected on 90 plots on alluvial and sediment‐derived soils with variable degree of soil pollution. For soil Cd concentrations exceeding 7 mg Cd kg^?1 dry soil, there was a 50% probability that maize leaf concentrations exceeded public health standards for animal fodder. It was shown that analysis of foliar samples of maize taken in August can be used to predict foliar metal concentrations at harvest. These findings can therefore contribute to anticipating potential hazards arising from maize cultivation on soils with elevated metal contents.     

盐池县四儿滩湿地及其周边植物多样性研究

采用α-多样性指数即Shannon-Wiener指数、Simpson指数、群落均匀度指、和丰富度指数对盐池县四儿滩湿地周边的植被与盐池县天然草场、人工封育区和撂荒地的植被进行比较研究,得出湿地周边的植被多样性指数和丰富度指数都大于天然草场,大于撂荒地,人工封育区植被多样性指数最小.均匀度指数撂荒地最大,其次分别是天然草场和湿地,人工封育地均匀度指数最小.     

硒在大庆市龙凤湿地环境-植物系统中的分配特征

为了解硒元素在大庆市龙凤湿地环境—植物系统中的分配特征,于2011年春季采集了龙凤湿地土壤、水、芦苇3种样品,采用原子吸收光谱法测定其中硒含量,应用统计学方法分析了3者之间的关系。结果显示,龙凤湿地土壤硒含量均值介于129.63～142.18μg/kg,水硒含量在3.87～7.02μg/kg,芦苇根、茎、叶硒含量分别为50.17,18.29,和15.68μg/kg。经分析表明,土壤硒含量与芦苇硒含量之间存在显著正相关关系,并且芦苇对环境硒的富集能力较弱,属非富硒植物。     

天津地区湿地土壤种子库及其在受限空间中的植被演替研究

湿地土壤种子库运用对植被恢复的研究具有重要意义。从植被演替的角度出发,设置相对封闭的受限空间,持续监测土壤种子库萌发及其后续植物群落的演替情况,记录物种组成、群落多样性指数和群落覆盖度等参数的变化规律,评估了采用湿地土壤种子库进行植被恢复的效果。并对地面植被、土壤种子库及其演替植被的群落相似性指数进行了对比分析。结果发现:(1)土壤种子库恢复后期的植被与地面植被相似度较低(小于0.25);(2)植被恢复过程中,群落多样性指数呈现先降低后升高的趋势,而恢复3a后的植被群落多样性指数均接近于地面植被;(3)生长期的群落覆盖度高于90%,能够满足天津地区滨海盐碱型湿地植被恢复的要求。