白洋淀芦苇型水陆交错带水化学动态及其净化功能研究

于2007年3月-11月对富营养化湖泊一白洋淀进行了现场调查,分析了温度、溶解氧（DO）、叶绿素、总磷（TP）及其他水化学指标的动态变化规律,并讨论了它们之间的相互关系。结果表明：白洋淀芦苇（Phragmites australis var．baiyangdiansis）型水陆交错带对营养物质具有强烈的截留作用,可以达到净化白洋淀水体的效果。从水质指标的空间分布看,污染较重的府河河口区域其水体TP、化学需氧量（CODc,）含量明显高于污染较轻的湖泊中心区域,空间梯度上呈逐步递减趋势。根据水体盐度、总溶解性固体、TP及DO含量进行聚类分析,可以将采样点分为3类：Ⅰ区、污染较重河口区域;Ⅱ区、中间过渡缓冲区域;Ⅲ区、污染较轻中心区域。Ⅰ区其水体DO含量明显低于Ⅲ区,而水体盐度则明显高于Ⅲ区。通过调查发现：在8月份,白洋淀水体DO含量突然增加;相关分析表明：叶绿素含量与DO（P=0．046）及温度（P〈0．01）之间呈显著正相关关系。结合叶绿素等指标的动态变化规律,8月份左右可能是白洋淀藻类爆发的危险时期。     

白洋淀湿地表层沉积物多环芳烃的分布、来源及生态风险评价

对白洋淀湿地表层沉积物15种多环芳烃含量进行了检测.结果表明,其总含量范围为324.6~1738.5ng·g-1,整体来看,白洋淀湿地多环芳烃污染处于中等偏低污染水平.多环芳烃组成主要以2~3环、4环为主,其含量分别占总含量的47.8%、28.6%.白洋淀湿地表层沉积物多环芳烃主要以化石燃料、木柴及生物质低温燃烧来源为主,个别样点受油类排放污染严重.风险评价表明,严重的多环芳烃生态风险在白洋淀湿地表层沉积物中不存在,但是在部分区域某些多环芳烃含量超过了效应区间低值(ERL),可能存在着对生物的潜在危害.     

人为干扰对新疆甘家湖湿地边缘带土壤酶活性的影响

选择甘家湖湿地边缘带受人类干扰较明显的区域,通过实验分析人为垦荒、放牧、旅游方式对湿地边缘带土壤酶活性影响,结果表明:开垦的棉田耕地与基本无人开垦的梭梭灌木林地、盐化草甸土地、放牧区与无放牧区、人车践踏区与基本无人车践踏区进行对比,认为人类活动对土壤的脲酶、过氧化氧酶、酶蔗糖酶活性都有一定的影响,特别是降低了脲酶活性,而土壤中蛋白酶的酶活性受到人为影响变化幅度小.与梭梭灌木林地、盐化草甸土相比,棉田耕地表层土(0～5 cm)四种酶中过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶、蛋白酶活性都较高,棉田耕地土壤酶活性垂直变化不明显.与无放牧区相比,放牧区对土壤的脲酶、过氧化氢酶活性影响比较显著,使得表层土壤酶活性明显降低,而土壤中蛋白酶的酶活性受到放牧的影响变化幅度小.与无人践踏区相比,践踏对土壤表层的过氧化氢酶、脲酶活性影响显著,特别脲酶活性降幅显著;在垂直方向上,人为践踏使得土壤的脲酶、过氧化氢酶酶活性有较明显的增加.说明甘家湖湿地边缘带土壤酶活性受人为干扰有一定的影响.     

三江平原小叶章湿地土壤酶活性的季节动态

选取三江平原小叶章（Calamagrostis angustifolia）沼泽湿地为研究对象,于5—9月采集0～20cm土壤样品,分析了小叶章湿地土壤酶活性的季节动态变化,并探讨了其与土壤有机碳和全氮含量的关系。结果表明：小叶章湿地土壤脲酶、蔗糖酶、淀粉酶、纤维素酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶活性具有明显的季节变化特点,变异系数分别为13.1%、7.9%、13.6%、9.8%、5.0%、27.0%。土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶、纤维素酶活性具有相似的动态规律,均在6月份出现一个波峰值,但最大值出现的月份不同,脲酶、蔗糖酶、纤维素酶在9月份时的酶活性最高,而酸性磷酸酶和过氧化氢酶在6月份时酶活性最高。淀粉酶活性动态规律表现为5—7月酶活性降低,而后酶活性升高,9月份酶活性最高,此时淀粉酶的水解能力最大。并且,随着季节变化,小叶章湿地土壤脲酶、蔗糖酶、纤维素酶活性与有机碳含量显著正相关（p〈0.05）,淀粉酶、酸性磷酸酶活性与土壤全氮含量显著正相关（p〈0.05）。     

污水灌溉区土壤肥力及酶活性特征研究

通过野外调查和采样分析,研究了石家庄栾城县不同污水灌溉时间（0-52a）和不同层位（0-100cm）耕地土壤肥力及酶活性的分布特征。研究结果表明：与清灌对照点相比,污水灌溉区表层（0-20cm）土壤有机质含量、全氮含量、全磷含量、蔗糖酶活性、脲酶活性和磷酸酶活性、亚表层（20-40cm）蔗糖酶活性、磷酸酶活性和下层（40-60cm）蔗糖酶活性均相对较高,而下层有机质含量、全氮含量和底层（60-100cm）全氮含量均相对较低。4层土壤阳离子交换量和过氧化氢酶活性较对照点均无明显的变化规律。表层土壤全氮含量、蔗糖酶活性和磷酸酶活性、亚表层有机质含量、蔗糖酶活性和磷酸酶活性、下层蔗糖酶活性与污灌时间之间均存在显著相关性沪〈0．05）。上述特征反映了土壤肥力及酶活性对污灌的响应具有明显的层位效应和非同步性,而这些响应是由于污水中的营养物质输入土壤后引发微生物活性提高的“激发效应”所致。     

三峡库区消落带土壤与沉积物重金属分布特征

三峡水库175 m高水位蓄水后生态环境发生显著改变,目前对于库区消落带土壤及沉积物重金属的迁移转化规律还缺乏研究.本研究采集库区涪陵至巴东段土壤沉积物样品,对重金属形态含量进行分析,旨在探明库区消落带土壤和沉积物中重金属分布特征及相关关系,为进一步研究库区消落带重金属污染和迁移转化规律提供基础依据.     

不同大气污染区林木根区土壤重金属和酶活性研究

黄埔区是广州市污染较严重的地区,其中林木也受到了大气等污染物的危害。林木根区的土壤重金属和酶活性是探讨污染对林木影响机制和反映污染程度的重要指标。作者分别在该区的石化厂、硫酸厂附近林地和非污染的华南农业大学校园(对照)共3个区选择了台湾相思、马尾松、尾叶桉和荔枝4个树种、11个采样点,共采集了33个供试土壤样品,分析了林木根区土壤重金属(Cu、Zn、Pb、Cd)全量、有效量和土壤酶(脲酶、过氧化氢酶、酸性磷酸酶和蛋白酶)活性。结果表明,(1)石化厂重金属含量总体上与对照区差异不大,而硫酸厂区重金属含量则显著地高于对照区,污染严重。(2)不同调查区根区土壤酶活性存在显著差异,各调查区平均土壤酶活性大小顺序基本上表现为:对照区>石化厂区>硫酸厂区,尤其是硫酸厂区显著地低于对照区;而同一调查区不同树种之间的酶活性也存在差异,台湾相思根区土壤脲酶的活性均比其它树种高;从酶活性看,在硫酸厂严重污染胁迫下,台湾相思比尾叶桉更耐污染。(3)对土壤重金属含量和酶活性进行典型相关分析得出:根区土壤有效Zn含量对过氧化氢酶和酸性磷酸酶活性有明显的刺激作用,但抑制了蛋白酶活性;有效Cd则抑制了过氧化氢酶和酸性磷酸酶活性,但刺激了蛋白酶活性。     

湛江东海岛红树林湿地表层土壤重金属空间分布特征及生态风险评价

近年来随着沿海地区工农业的迅速发展,大量污染物汇集于河口与海湾区,使得红树林湿地重金属污染也日趋严重。为探究东海岛红树林湿地表层(0~15 cm)土壤重金属污染现状,于2017年6月沿东海岛海岸线典型红树林分布区布设了7个站位(由东南向西北方向依次为YC、SYC、JJC、XWC、TMHHK、DCMT和DTSD)进行采样,测定样品中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn 8种重金属元素质量分数并分析其空间分布特征,采用潜在生态危害指数进行污染及潜在生态风险评价,结合相关性分析和主成分分析方法探讨其重金属来源。结果表明,(1)东海岛红树林湿地表层土壤8种重金属的质量分数平均值均超过雷州半岛土壤环境背景值,但未超过国家土壤环境质量一级标准限值。(2)单因子污染指数显示,东海岛红树林湿地表层土壤各重金属元素总体上到达中等污染程度。(3)潜在生态风险评价结果显示,东海岛红树林湿地表层土壤重金属污染总体上属于中等潜在生态风险;其中Hg潜在生态风险参数最高,平均值为105.524,属于强潜在生态风险,其余7种重金属元素均属于轻微潜在生态风险。(4)从潜在生态风险空间分布特征看,东海岛红树林表层土壤重金属空间差异较明显,其中XWC站位的潜在生态风险指数为351.690,为强潜在生态风险(主要来自Hg、Cd和As污染),YC、TMHHK、DCMT和DTSD 4个站位为中等潜在生态风险,SYC和JJC表现为轻微潜在生态风险。(5)统计分析结果表明,东海岛红树林湿地表层土壤中As、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn这6种重金属元素之间具有强相关性,结合实地调查结果推测其来源主要与水产养殖排污及农业面源污染有关;而Cd和Hg之间的相关性不明显,推测其来源分别与船舶污染和生活排污有关。     

模拟酸雨下Cd、Cu、Zn复合污染对土壤微生物量碳和酶活性的影响

在实验室内，研究了模拟酸雨下Cd、Cu、Zn复合污染对供试土壤中微生物量碳和酶活性的影响．结果表明，污染土壤中微生物量碳和酶活性明显降低，脱氢酶活性几乎丧失，脲酶、酸性磷酸单脂酶、总磷酸酶和多酚氧化酶活性均明显降低到一较低水平．污染土壤中微生物量碳和酶活性随重金属量增加而进一步降低，有效性Cd、Cu、Zn含量与土壤微生物量碳和酶活性之间呈显著性负相关．     

贵阳市表层土壤中铅的环境地球化学基线研究

以土壤环境地球化学研究为主线,以贵州省贵阳市8064km2为研究区域,将土壤重金属污染元素铅的空间分布规律与环境地球化学机理研究相结合,建立区域土壤环境地球化学基线,选用合适的判别指标判识自然作用过程与人类活动过程对土壤环境的影响。得到以下结论:贵阳市表层土壤中铅的基线值为14.8mg·kg-1,样品中铅元素含量大于70.1mg·kg-1的样品可能遭受人为污染的影响。地质累积指数分析结果显示贵阳市18%的表层土壤未受铅的污染,47%的表层土壤在无污染到中度污染之间,28%的中度污染,6%的表层土壤介于中度污染到强污染之间,1%的强污染。污染程度指数分析则显示贵阳市49.9%的表层土壤未受到铅的污染,铅的污染程度最大为8.11,总污染程度略大于0,即受到轻微污染。     

Regulation of soil enzyme activities in constructed wetlands under a short-term drying period

The activities of extracellular enzymes are important in understanding decomposition of soil organic matter in wetlands subjecting to drying. The activity of soil extracellular enzymes (β-glucosidase, N-acetylglucosaminidase, and phosphatase), and related physicochemical parameters were monitored in constructed freshwater wetlands during a one-month drying manipulation. Drying increased redox potential and decreased soil water content significantly (P<0.05). Higher content of soil organic matter (P<0.05) and higher concentrations of inorganic N (nitrate, P<0.01; and ammonia, P<0.001) were also observed significantly under drying condition. Soil hydrolase enzyme activities were stimulated significantly (β-glucosidase, P<0.05; N-acetylglucosaminidase, P<0.01; and phosphatase, P<0.001), and a two-phase pattern of enzyme activities was revealed under drying condition. The increase of soil enzyme activities under drying condition was significantly related to soil redox potential (P<0.001). Drying strongly affected soil enzyme activities only when soil water content remained above an optimal level for enzymatic catalysis (higher than 23% w/w), corresponding to redox potentials below 250–300 mV. Our results suggest that, under drying condition, potential enzyme activities may be regulated by redox potential, in respect to soil moisture, and consequently alter nutrient availability in wetlands.     

外来植物紫茎泽兰入侵对根际土壤有益功能细菌群、酶活性和肥力的影响

通过对紫茎泽兰不同入侵阶段下的实地采样,分析了外来入侵植物紫茎泽兰对入侵地根际土壤有益微生物菌群和土壤酶活性以及肥力的影响。发现除了全磷、全钾以外,重度入侵土壤的功能菌数量、酶活性、土壤肥力都要显著高于其它土壤区系。根际土中有机磷细菌差异最显著,其重度入侵土中的含量是轻度入侵土中含量的3.0倍,是当地植物土中含量的1.8倍,是空白地区含量的22.2倍。同时,土壤微生物类群、土壤酶活与土壤肥力的相关分析表明,它们之间存在显著相关关系,自生固氮菌与全氮相关性最明显,为0.922。外来植物对入侵地的影响是其入侵力和生态系统可入侵性的重要组成部分,紫茎泽兰入侵提高了土壤功能菌种群和土壤酶活,从而使土壤肥力也发生了相应的变化,这可能促进其养分转化吸收,提高种群竞争力。本文为紫茎泽兰成功入侵的土壤微生物学机制提供理论依据。     

泥炭沼泽土壤酶活性对水热条件变化的响应及其与CO_2释放通量的关系——以小兴安岭地区为例

采用实验室培养的方法,研究了小兴安岭地区两类典型的泥炭沼泽:苔草型泥炭沼泽和泥炭藓型泥炭沼泽中几种水解酶活性(β-葡萄糖苷酶、酚氧化酶)对不同温度和水位变化的响应,以及与CO_2释放通量的相瓦关系.结果表明:β-葡萄糖苷酶活性在两类泥炭沼泽中受多种因素制约,在一定湿度范围内受水位控制较明显,当土壤湿度降低到一定程度时,温度对土壤酶活性影响增强.酚氧化酶活性与温度密切相关,但对温度变化的响应存在明显的季节性差异.相对而言,苔草型泥炭沼泽中β-葡萄糖苷酶和酚氧化酶活性显著高于相同培养条件下泥炭藓型泥炭沼泽.总体上,苔草型泥炭沼泽中水解酶活性较泥炭藓型泥炭沼泽中高,但是其CO_2释放通量却低于泥炭鲜型泥炭沼泽,表明与有机碳分解有关的水解酶的活性高低不能作为解释泥炭沼泽CO_2释放通量大小的唯一指标.     

退耕还湖后安庆沿江湿地土壤颗粒分形特征

以安庆沿江不同退耕还湖方式(白荡湖区,低坝高网式养鱼;菜子湖区,自然恢复湿地)和不同历史利用方式(水耕和旱耕)的湿地土壤为研究对象,分析退耕还湖后湿地土壤的颗粒分形特征变化。结果表明,退耕还湖后白荡湖区湿地土壤颗粒分形维数和<0.01 mm粒径颗粒含量降低,且历史水耕湿地土壤颗粒分形维数降幅小于历史旱耕湿地;菜子湖区湿地土壤颗粒分形维数和<0.01 mm粒径颗粒含量升高,且历史水耕湿地土壤颗粒分形维数增幅大于历史旱耕湿地。2个湖区湿地土壤颗粒分形维数与土壤细黏粒、粗黏粒和细粉粒含量呈显著正相关(P<0.01),与粗粉粒、细砂粒和粗砂粒含量呈显著负相关(P<0.01),与土壤有机质、全磷和有效氮含量呈显著正相关(P<0.05),土壤颗粒分形维数和土壤养分含量的聚类分析结果总体相似。土壤颗粒分形维数可作为评价退耕还湖后湿地生态恢复过程中土壤演变状况的重要参考指标。     

不同干扰程度下高原湿地纳帕海土壤酶活性与微生物特征研究

采用In-situ野外取样技术与室内实验分析相结合,对不同人为干扰程度下滇西北高原湿地纳帕海土壤酶活性和微生物数量特征进行研究。结果表明：（1）在人为活动干扰下,湿地类型从原生沼泽向沼泽草甸-草甸-垦后湿地逆向演替,F检验显示土壤脲酶、蛋白酶和蔗糖酶活性在各类型湿地间差异显著（F脲酶=14.246,F蛋白酶=13.760,F蔗糖酶=15.392）,表现为垦后湿地〉沼泽草甸〉草甸〉原生沼泽,过氧化氢酶活性差异不显著（F过氧化氢酶=2.697）,且与上述三种水解酶变化规律不同。（2）F检验显示,土壤细菌数量差异显著（F细菌=10.883）,呈现沼泽草甸〉草甸〉垦后湿地〉原生沼泽;土壤真菌与放线菌数量差异显著（F真菌=18.032,F放线菌=15.078）,呈现沼泽草甸〉垦后湿地〉草甸〉原生沼泽。（3）回归分析表明,土壤脲酶与过氧化氢酶极显著正相关。在草甸湿地类型中,土壤脲酶、蔗糖酶、蛋白酶间呈显著线性正相关。土壤酶活性虽与微生物数量相性不显著。（4）纳帕海湿地土壤微生物数量与酶活性变化是对人为不同干扰类型与强度的响应。     

淮北市采煤塌陷区土壤养分状况

研究了淮北市采煤塌陷区内湿地(南湖湿地、东湖湿地)、园林绿地、耕地3种土地利用类型土壤的养分含量情况.结果显示:湿地中受人为干扰强烈的南湖湿地土壤全氮量为1.128g/kg,显著高于园林绿地,与人为干扰弱的东湖湿地和耕地无显著差异;湿地有机质含量南湖为23.781 g/kg,东湖为11.250 g/kg,二者之间无差异...     

不同土地利用方式下Cd、Pb复合污染对土壤酶活性的影响

为探寻合理的土地利用方式,减轻重金属污染,以上海市崇明岛为研究对象,结合室内盆栽模拟试验,研究了不同土地利用方式下Cd、Pb复合污染对土壤酶活性的影响,以期为合理规划土地功能和提高土壤健康程度提供科学依据。试验结果表明,农田、生活用地等受人类活动影响较明显的地区,其土壤酶活性低于湿地、林地、河道旁等人为扰动较少且水分充足的地区;土壤脲酶、磷酸酶和脱氢酶活性两两之间呈显著正相关(P<0.01),且土壤脲酶对Cd、Pb较敏感;土壤有机质与土壤酶活性呈显著正相关(P<0.05);Cd、Pb复合污染在低含量(Cd:0～1mg.kg-1;Pb:0～60mg.kg-1)时对土壤酶活性表现为促进作用,而高含量(Cd:0～20mg.kg-1;Pb:0～100mg.kg-1)时则表现为抑制作用。     

Urbanization and nutrient retention in freshwater riparian wetlands.

Urbanization can degrade water quality and alter watershed hydrology, with profound effects on the structure and function of both riparian wetlands (RWs) and aquatic ecosystems downstream. We used freshwater RWs in Fairfax County, Virginia, USA, as a model system to examine: (1) the effects of increasing urbanization (indexed by the percentage of impervious surface cover [%ISC] in the surrounding watershed) on nitrogen (N) and phosphorus (P) concentrations in surface soils and plant tissues, soil P saturation, and soil iron (Fe) chemistry; and (2) relationships between RW soil and plant nutrient chemistries vs. the physical and biotic integrity of adjacent streams. Soil total P and NaOH-extractable P (representing P bound to aluminum [Al] and Fe hydrous oxides) varied significantly but nonlinearly with % ISC (r2 = 0.69 and 0.57, respectively); a similar pattern was found for soil P saturation but not for soil total N. Relationships were best described by second-order polynomial equations. Riparian wetlands appear to receive greater P loads in moderately (8.6-13.3% ISC) than in highly (25.1-29.1% ISC) urbanized watersheds. These observations are consistent with alterations in watershed hydrology that occur with increasing urbanization, directing water and nutrient flows away from natural RWs. Significant increases in total and crystalline soil Fe (r2 = 0.57 and 0.53, respectively) and decreases in relative soil Fe crystallinity with increasing %ISC suggest the mobilization and deposition of terrestrial sediments in RWs, likely due to construction activities in the surrounding watershed. Increases in RW plant tissue nutrient concentrations and %ISC in the surrounding watershed were negatively correlated with standard indices of the physical and biotic integrity of adjacent streams. In combination, these data suggest that nutrient and sediment inputs associated with urbanization and storm-water management are important variables that affect wetland ecosystem services, such as water quality improvement, in urbanizing landscapes.     

Integrating wetlands and riparian zones in river basin modelling

Wetlands, and in particular riparian wetlands, represent an interface between the catchment area and the aquatic environment. They control the exchange of water and related chemical fluxes from the upper catchment area to surface waters like streams and lakes. Their influence on water and nutrient balances has been investigated mainly at the patch scale. In this study an attempt was made (a) to integrate riparian zones and wetlands into eco-hydrological river basin modelling, and (b) to quantify the impacts of riparian wetland processes on water and nutrient fluxes in a meso-scale catchment located in the northeastern German lowland. The investigation was performed by analysing hydro-chemical field data and applying the eco-hydrological model SWIM (Soil and Water Integrated Model), which was extended to reproduce the relevant water and nutrient flows and retention processes at the catchment scale in general, and in riparian zones and wetlands in particular. The main extensions introduced in the model were: (1) implementation of daily groundwater table dynamics at the hydrotope level, (2) implementation of water and nutrient uptake by plants from groundwater in riparian zones and wetlands, and (3) assessment of nutrient retention in groundwater and interflow. The simulation results indicate that wetlands, though they represent relatively small parts of the total catchment area, may have a significant impact on the overall water and nutrient balances of the catchment. The uncertainty of the simulation results is considerably high, with the main sources of uncertainty being the model parameters representing the geo-hydrology and the input data for land use management.     

珍贵树种土沉香生长环境的土壤特性与营养特性分析

对我国野生土沉香4个主要分布区的土壤特性及自身营养特性进行了分析研究。结果表明,不同分布区的同一土层的土壤物理性质有明显的差异（P〈0.05）。海南临高分布区各层土壤容重最小,总空隙度、自然含水量毛管持水量比较高;海南屯昌分布区各层的土壤容重最大,总空隙度较低;广东东莞分布区与广东陆河分布区各层土壤松紧度比较适宜,透水性,通气性,持水能力比较协调。各分布区土壤均呈酸性,其有机质含量和营养元素含量偏低。土壤有效Mn、有效B均处于较低水平,有效Fe的含量均高于临界值;海南屯昌分布区土壤中有效Cu的含量极低,其余3分布区则均高于临界值;除海南临高分布区有效Zn的含量高于临界值,其他3个分布区均低于临界值;海南屯昌分布区土壤有效S含量稍低于临界值,为中等水平,广东陆河分布区高于临界值处于较高水平,广东东莞分布区为临界值的2.76倍,而海南临高分布区则高达临界值的7.31倍,均处于极高水平。野生土沉香叶片各营养元素之间的相关性总体不明显。