挺水植物水田芥对镉的积累特性研究

通过前期的初步研究发现,挺水植物水田芥(Nasturtium officinale R.Br.)地上部分镉含量超过了超富集植物的临界值(100mg/kg),可能是镉超富集植物。为进一步了解水田芥在不同镉浓度梯度条件下的镉积累特性,通过盆栽试验研究了不同土壤镉浓度(0、25、50、75、100mg/kg)对水田芥生长特性、镉耐性和镉积累特性的影响。结果表明:随土壤镉浓度的增加,水田芥根系和地上部分镉含量增大,分枝数量、根系生物量、地上部分生物量、抗性系数及叶绿素SPAD值均呈降低的趋势。当土壤镉浓度大于0mg/kg时,随着土壤镉浓度的增加,水田芥的根冠比呈增加的趋势。土壤镉浓度为50~100mg/kg时,水田芥地上部分镉含量均大于100mg/kg,最大值为214.84mg/kg(土壤镉浓度为100mg/kg),地上部分富集系数(BCF)大于1,但转运系数(TF)小于1。在土壤镉浓度为50mg/kg时,水田芥地上部分镉积累量达到最大值,为192.233μg/株。因此,水田芥是一种镉富集植物,适合用于土壤镉污染浓度在50mg/kg以内的水田修复。     

氮素形态及浓度对互花米草生长的影响

近年来，由于人类生产生活的影响，以化肥农药使用为主的面源污染和以工业排放为主的点源污染日益加剧，全球尤其是海岸带氮含量逐渐升高，对滨海植被的生长产生了巨大的影响。在这个背景下，通过温室模拟实验研究不同供氮水平对互花米草的影响，对研究氮对入侵植物的影响作用机制有重大意义。互花米草在两种氮肥不同氮水平处理下，株高、叶面积、生物量等生长指标以及根冠比、根长/株高等指标的变化情况不同。结果表明：随着氮量增加，米草株高、叶面积、总生物量和地上部分生物量呈先上升后下降的趋势，地下部分生物量、根冠比和根长/株高比则呈下降趋势；各项指标在无机氮肥不同氮水平处理之间存在显著差异，但在有机氮肥的各处理间差异无显著性。这说明适当的供氮水平有利于互花米草的生长，而高氮则抑制其生长     

海三棱藨草对崇明东滩沉积物磷素分布的影响

以海三棱藨草为例,运用实验模拟的方法,通过根际、近根和远根沉积物的对比分析,运用根际微生物作用理论,研究了大型植物对潮滩沉积物磷分布及迁移转化的影响。实验结果表明,海三棱藨草通过根系对磷的吸收和自身有机质降解,在沉积物里形成了水平的和垂直的浓度梯度,干扰了磷的正常累积和迁移。通过吸收,海三棱藨草对崇明东滩沉积物中磷的净化速率为16.7~46.1 mg·cm-2·d-1。     

不同龄级南川木波罗幼苗生物量及分配格局

以不同龄级(1~5年生)南川木波罗幼苗为研究对象,研究其生物量及分配,并利用苗高(H)、基径(D)及HD2估测单株木及其器官生物量的适合模型。结果表明:(1)随着苗龄的增加,单株生物量及各器官生物量随之增加,其中枝生物量增加幅度最大;(2)地上部分各器官生物量分配率表现为:干生物量>叶生物量>枝生物量;(3)地下部分各龄级根系生物量分配以主根和粗根为主,表现为:主根>粗根>细根,地上部分生物量分配率高于地下部分,并最后趋于稳定;(4)以基径(D)作为自变量优于利用株高(H)和HD2建立生物量预测模型,并且多以幂函数为最佳,建立的生物量预测模型中,除细根生物量预测模型较差外,其它预测模型效果都较好,相关系数均达到极显著水平,表明利用本文建立的估测南川木波罗各器官生物量模型是可行的。     

不同龄级南川木波罗幼苗生物量及分配格局

以不同龄级（1~5年生）南川木波罗幼苗为研究对象,研究其生物量及分配,并利用苗高（H）、基径（D）及HD2估测单株木及其器官生物量的适合模型。结果表明：（1）随着苗龄的增加,单株生物量及各器官生物量随之增加,其中枝生物量增加幅度最大;（2）地上部分各器官生物量分配率表现为：干生物量>叶生物量>枝生物量;（3）地下部分各龄级根系生物量分配以主根和粗根为主,表现为：主根>粗根>细根,地上部分生物量分配率高于地下部分,并最后趋于稳定;（4）以基径(D)作为自变量优于利用株高(H)和HD2建立生物量预测模型,并且多以幂函数为最佳,建立的生物量预测模型中,除细根生物量预测模型较差外,其它预测模型效果都较好,相关系数均达到极显著水平,表明利用本文建立的估测南川木波罗各器官生物量模型是可行的     

以植被生物完整性评价梁子湖湖滨湿地生态系统健康

湖滨湿地植被是湖滨带生态系统的主要特征,以湖滨湿地植被为对象可评价湖滨带生态系统健康状况。通过对梁子湖湖滨湿地植被的详细调查,共鉴定出植物182种,隶属于52科128属,其中湿生植物147种,水生植物35种。水生植物中有20种挺水植物,6种浮叶植物和9种沉水植物。采用植被生物完整性(VIBI)方法评价梁子湖湖滨湿地生态系统健康,对21个备选指标进行筛选分析,建立了以挺水植物物种数、多年生植物物种数、外来物种百分比、香农多样性指数、植物区系质量指数FQAI、耐受性物种百分比、敏感性物种百分比为核心指标的评价体系,三分法对指标进行赋值,将梁子湖湖滨湿地划分为健康、良好、一般和较差4个等级。评价结果表明,梁子湖湖滨湿地22个调查位点中,处于健康状态的有3个位点,良好6个,共占总位点数的41%,一般和较差分别为7个和6个,共占59%。总体上看,东梁子湖和牛山湖湖滨湿地位点健康状况较好,而西梁子湖湖滨湿地差异性较大,山坡湖南部湖湾和前江大湖北部位点健康状况良好,张桥湖湖滨湿地健康状况一般,评价较差的6个位点集中在宁港湖周围和前江大湖南部沿岸。底质和人类活动如水位调控、围网养殖、放牧等是影响梁子湖湖滨湿地植被生物完整性的主要原因。     

空心莲子草对水分变化的形态适应研究

在人工栽培空心莲子草并控制其立地水分条件,使之形成相应三种生境类型——旱生型、挺水型、漂浮型的条件下,初步研究了空心莲子草对水因子变化的形态适应机理。对节间长度、不定根数、不定根长度、叶形指数、抽枝率、节间最大周长等六个形态学指标进行的单因素方差分析和因子分析的结果表明：水分条件的变化对全部形态参数都有极显著影响;旱生型空心莲子草以地上部迅速占有空间的生长为主,其次是地下部生长;与旱生型空心莲子草相比,漂浮型的生长趋势中茎的增粗生长和根的数量生长上升到重要位置,然后才是茎与根的伸长生长;挺水型的第一位生长具有旱生型与漂浮型的双重特点,第二位生长在一定程度上具有与漂浮型相同的特征。按旱生型—挺水型—漂浮型逐级过渡,节间长度、不定根数极显著增加;第一公共因子中不定根数的重要性逐步升高,而且抽枝率始终是重要参数,但其均值在漂浮型中最小。所以,对旱生型与挺水型空心莲子草的治理应以抑制其抽枝为主要手段,对于漂浮型则应以抑制其生根为主。后续的相关研究应该以寻找其根和茎的发育机理为主,并以此为突破口采用适当的方法治理该种的蔓延。     

蒌蒿(Artemisia selengensis L.)修复洞庭湖土壤Cd污染的强化措施研究

〖HTSS〗洞庭湖土壤镉污染严重,蒌蒿（Artemisia selengensis L.）是在洞庭湖湿地新发现的一种对镉具有较强富集能力的优势植物,已证实该种植物对土壤中的镉具有较好的修复效果和潜能,将来可作为洞庭湖土壤镉污染的理想修复材料。以南洞庭湖Cd污染土壤为栽培基质,分别在蒌蒿幼苗期、成株期添加EDTA等7种螯合剂和调控物质,研究了不同添加物对蒌蒿生长状况及Cd富集效果的影响。结果表明,HEDTA、EDTA、DTPA等3种螯合剂不同程度地降低了蒌蒿地上部分的生物量,但增加了土壤中有效态Cd的含量,使蒌蒿茎叶中Cd的富集浓度分别上升了35.5%、984%、421%,可显著提高蒌蒿的修复效果;生石灰的添加则使土壤有效态Cd明显减少,抑制了蒌蒿对Cd的富集;有机腐殖质和复合肥的施加虽促进了蒌蒿生长,但未对其富集效果产生显著影响;幼苗期施加调控物质,在植株生物量、Cd富集浓度及土壤有效态Cd含量等方面造成的影响均大于成株期     

滇池人工湿地的植物群落学特征研究

用植物群落生态学方法,研究了滇池小河口的天然湿地以及表流和潜流两种人工湿地的植被群落学特征。研究区内调查发现有12种植物群落,包含有植物17种。结果表明：表流人工湿地的群落多样性大于潜流人工湿地,甚至也大于天然湿地;在两种人工湿地中,植物群落中的层次数比较接近;从植被群落结构来看,在物种多样性和shannon wiener指数方面表现为潜流人工湿地大于表流人工湿地,天然湿地居中。从天然湿地到表流湿地,再到潜流湿地,随着湿地环境水文条件的变化,植物群落组成与分布状况也在变化,表现出从湿地植物向陆生植物演替的趋势。研究表明两种人工湿地中的芦苇（Phragmites australis）群落长势不同。在人工湿地中适宜构建芦苇群落,在表面流人工湿地植物选择中可以考虑水芹菜（Oenanthe stolonifera）和慈菇（Sagittaria sagittifolia）。人工湿地的水文条件与湿地植物之间的相互关系是人工湿地进一步研究的重要方面。     

微齿眼子菜与马来眼子菜对水深变化的适应性比较研究

水深与水位波动是影响湖泊中沉水植被分布格局和物种多样性的重要因子。在洱海开展为期2个多月的原位实验，从大型浮台上悬挂吊盆模拟不同的水位梯度（2、4和6 m）和水位变化模式（水位上升、水位下降和水位波动）对微齿眼子菜和马来眼子菜生长的影响。实验结果表明：水深梯度和水位变化模式对两种植物的生物量、株高、节数和叶片数具有显著影响，推测微齿眼子菜在洱海的临界生长水深约为5 m，马来眼子菜的临界生长水深为35 m；超过临界水深后两种植物生物量和叶片数下降、株高和节数不增长。在2 m初始水深处光照相对充足，生物量随时间稳定增长，水深增加（20 cm/6 d×60 d）对两种植物的生物量均未造成显著影响，株高和节数随水深显著增加，具有响应空间增长的潜力。在初始水深为4 m时，进一步增加水深（20 cm/6 d×30 d）会抑制微齿眼子菜生长，继后减少（-10 cm/6 d×30 d）水深仍无法使其恢复生长；但先减少水深后增加水深可以小幅促进其生长。在初始水深为4 m时，3种水位变化模式对马来眼子菜的生物量影响不大，但减少水深后增加水深可以小幅促进其生长。初始水深6 m抑制两种植物的生长，并导致马来眼子菜死亡。实验结果表明，微齿眼子菜比马来眼子菜对弱光耐受性更好     

底质营养盐对菹草生长及养分分配的影响

在野外池塘中，利用3种不同营养状况的底质研究底质营养盐对菹草生长及养分分配的影响，结果表明：沉水植物菹草面对底质营养盐的胁迫出现了急性的生理生化反应，在生长初期叶片总的可溶性糖含量在肥沃的底质上高于贫营养底质上；根、茎、叶和石芽各构件都具有异速生长现象，并且表现规律不一样；菹草的根冠比随底质营养盐的不同而变化；随着营养条件对菹草生长胁迫加重，根、冠的异速生长愈明显，同时石芽的N∶P和C∶N比率显著受底质营养盐的影响，而菹草叶片和茎N∶P和C∶N比率不受底质肥力的影响，这些响应将改变石芽第2年的命运和影响种群的维持；在胁迫生境下，菹草首先分配资源到无性繁殖体——石芽上以便维持种群的延续，以回避策略应对底质营养盐胁迫。     

Opportunity to restore irrigation tanks in the Cauvery delta by mining and deepening

Delta region of the Cauvery river in India is well known for paddy cultivation for centuries. Due to increased competition on river water sharing over the past century, availability and reliability of water in this region is dwindling. Changes in management practices, which caused the deterioration of traditional tank (relatively small reservoir) irrigation systems, and the difficulties in reviving them are discussed. Increasing the storage capacity of irrigation tanks for augmenting water availability for irrigation is discussed in detail. Managing the huge cost involved in deepening the heavily silted tanks in a sustainable manner is suggested through allowing mining activities in the tanks. Sample study on the suitability of soil for commercial uses indicates the possibility of mining in the tanks.     

城镇化下平原水系变化及河网连通性影响研究

针对平原区城镇化背景下水系减少及连通受阻等下垫面变化引起的洪涝加剧问题,综合考虑水系结构和水力特性等因素,建立满足行洪排涝需求的平原水系连通度量方法,并以浙东沿海平原河网区为例,分析了城镇化下平原水系特征变化及其对河网连通度的影响。结果表明:1近20a来研究区水系数量和结构复杂性均存在不同程度的衰减,河网密度和水面率分别减少20%和30%左右,水系尤其是低等级河道的减少导致河网结构趋于骨干化;2河网连通度受水面率等数量特征和水系空间连接结构的共同影响,在水系数量持续减少情况下,整个河网连通度呈现先减少后增加的趋势,说明了骨干河道工程对水系空间结构特征的优化,可缓解水系减弱对河网连通的负面效应;3建立的河网连通度方法合理反映了水系数量和结构变化下的河网连通度演变规律,以及水系变化下区域排涝能力的空间差异特征,具有操作性强特点。     

钉螺的水力输送

血吸虫病是中国和其它许多国家的一种地方性流行病,钉螺是血吸虫唯一的中国宿主,钉螺运移是血吸虫病蔓延的主要原因。研究钉螺在河道中的输移规律,对控制血吸虫病流行十分重要。野外观测和实验研究表明、钉螺输移、尤其是大量钉螺的远距离输移,是借助于水流完成的,河流中钉螺的水力输送主要是以悬移质和移质的形式,以及被漂的挟带。     

Accumulation and release of 241Am by a macrophyte of the Yenisei River (Elodea canadensis)

The source of radioactive contamination of the Yenisei River floodplain, including contamination with transuranic elements, is the Mining-and-Chemical Combine of the Russian Ministry of Atomic Energy, which has for many years been producing weapons-grade plutonium. Transuranic elements have been detected not only in the soil and sediment of the river but also in the biomass of aquatic plants. This work is an investigation of accumulation and release of 241Am by a submerged macrophyte of the Yenisei River (Elodea canadensis) in laboratory experiments. In 2000-2003, laboratory experiments were carried out with biomass of E. canadensis Mich. and filtered river water. The samples were collected from the Yenisei River upstream of the discharge of the Combine's radioactive effluent. The experiments showed that 241Am is accumulated by Elodea biomass: the activity concentration of 241Am can reach 3280+/-240 Bq/g, with the concentration factor for 241Am 16 600+/-2200l/kg. Results of chemical fractionation have proved that in the course of 241Am accumulation by Elodea biomass, 241Am tightly bound to biomass increases from 11% to 27% of the total 241Am in the biomass. Release of 241Am from the decaying Elodea biomass has been evaluated experimentally. By the end of the experiment (lasting up to 127 days), the Elodea plants had lost up to 65% of their initial 241Am activity and the rate of 241Am release into the water environment reached 23 Bq/day.     

通江城市河道浮游植物分布研究——以镇江市古运河为例

为了解通江城市河道浮游植物分布动态规律，同时为制定有效的水环境质量改善方案，对镇江市古运河的浮游植物组成与分布变化进行现场调查与分析，探讨了环境因子变化对河道浮游植物结构与数量的影响。结果表明，研究区共检出藻类6门38属，其中绿藻门、蓝藻门和硅藻门为3个常见门类。河道内藻类细胞密度与生物量排序为春季>秋季>夏季>冬季。对比河源采样点，河道内藻类细胞密度、生物量均在春、秋季大幅增长，藻类种类组成比例也逐渐由硅藻门为主过渡到以绿、蓝藻为主，但在夏、冬季这种变化趋势不明显。水动力、营养盐浓度、水温以及水体悬浮泥沙含量等多环境因子影响了河道内藻类生长与繁殖条件，其中因受闸控影响的水动力学条件变化是造成藻类分布变化的关键诱发要素。〖     

流域气候变化和人类活动对长江径流量影响的辨识

利用1956~2011年的流域气温、降水量、径流量及有关文献所载蒸发量、水库修建、用水量、水土保持等资料，探讨气候变化和人类活动对长江径流量的影响。结果表明：（1）流域气温明显上升，且上升速率大于全球平均上升速率;（2）流域平均降水量下降了约1%，年降水量与年均气温之间无显著相关性;（3）年径流量随降水量频繁振荡，最大和最小值之比达19;（4）太阳净辐射量和风速下降导致流域自然蒸发作用减弱，而水库修建、耗水增多和水土保持等人类活动则使蒸发作用加强。两方面的影响相互削弱；入海年径流量下降1%;（5）流域内分区间存在差异，北域（岷江、嘉陵江和汉江）人类活动的影响居主导地位，径流量下降约15%；中域（金沙江以下干流两翼“未测区”）则以气候变化的影响占优，径流量上升约9%；西域（金沙江流域）径流量减少4%；南域（乌江、洞庭湖和鄱阳湖流域）径流量上升2%。推断今后几十年气候要素仍将主导径流量的年际波动，而南水北调、新建水库、耗水增多和水土保持加强将可能使径流量再下降约10%     

太湖和滇池表层水体水质与水华蓝藻生物质生化性状的关系

根据2010年5～8月对滇池海埂和太湖竺山湖监测点的逐月监测结果,对同时期不同地域湖泊水体的污染状况进行比较研究,并评估了表层水体水质与水华蓝藻生化性状指标之间的相关性。结果表明：滇池水体的富营养化程度较太湖高,从取样月份之间差异来看,滇池表层水体水质指标均呈现先升高后降低再升高趋势,以6月份为最高,而太湖则呈逐月升高趋势。滇池蓝藻生物质中凯式氮、全磷和总养分（N+P2O5+K2O）含量均与太湖相当,但是滇池蓝藻C/N较太湖高,且除As、Cd元素超标外,各样品中其余重金属元素的含量均低于有机肥料行业标准（NY525 2011）。通过进一步的相关性分析表明,无论滇池还是太湖水域,其水华蓝藻中的Pb和Cr之间表现出明显的同源性;此外,表层水体NH+4 N水平可以作为水体富营养化程度的快速指示指标     

巢湖水及沉积物中总磷的分布变化特征

磷是导致巢湖水体富营养化的主要营养物质。采集大量巢湖表层水和沉积物样品,通过检测上覆水和沉积物中总磷含量,分析巢湖水体中磷的时空变化及赋存特征。结果显示:巢湖南淝河和裕溪河河口的上覆水中总磷含量值时间变化特征为8月5月3月12月;且南淝河口总磷含量年均值超过地表水Ⅴ类水质标准,明显高于裕溪河口值;表层水和沉积物中总磷含量在空间分布上呈西高东低趋势,最高值均出现在靠近合肥市河口处。巢湖周边土壤及湖区磷的等值线分布表明:杭埠河流域农业污染、东巢湖东南部水土流失可能是巢湖磷面源污染的主要来源。巢湖上覆水和沉积物中总磷的相关系数为0.515,蓝藻爆发期全湖表层沉积物中总磷含量显著减少,揭示目前内源磷释放已是巢湖富营养化的主要因素。结果将对巢湖流域的污染综合防治及蓝藻治理工作提供科学依据。