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。     

天然湿地生态系统评价技术研究进展

当前湿地科学已成为世界各国研究重点,其中湿地评价技术是热点之一。文章回顾了国内外河口、河流和湖库湿地生态系统评价指标体系、湿地生态环境质量现状及脆弱性及其生态系统健康评价技术、湿地生态系统功能、效益、价值评价技术研究现状以及新技术在上述这些领域中的应用。这些研究多是针对常规环境条件下小空间尺度、单一类型或单一动力作用下的湿地生态系统功能、效益和环境质量方面的评价。在此基础上,考虑宏观尺度上湿地生态系统与其周围生态系统的相互作用以及非常规环境条件下湿地生态系统的响应机制,提出完善天然湿地生态系统评价技术需要发展的几个方面,包括湿地-河流生态系统评价、湿地生态系统对临近区域及其子系统可持续发展的影响评价、湿地生态系统反馈评价以及极端条件下湿地生态系统评价技术。     

湿地生态效益补偿机制研究:以鄱阳湖区为例

湿地生态效益补偿机制的建立与完善对保护湿地生态环境及推动生态文明建设具有重要意义。基于生态补偿一般理论框架,对鄱阳湖湿地生态效益补偿的补偿者、受偿者、补偿标准及差别化、补偿方式和补偿条件性等核心问题进行了综合分析。结果表明,测算得到湿地生态效益补偿标准为2 503.39元·hm~(-2)·a~(-1);补偿标准需要差别化,考虑因素包括农作物受损失程度、土地与湖区距离以及土地质量等,其中农作物受损失程度是实现生态补偿差别化最重要的考虑因素;补偿标准偏低、违约成本太低和实际监管概率偏低是弱监管的根源,应采用多种补偿方式相结合,或者分阶段选择不同的补偿方式。为了改进湿地生态效益补偿政策,应进一步明晰补偿主体,适当提高补偿标准,并充分考虑农户资源异质性和机会成本异质性,实现补偿标准差异化,注重补偿的"条件性支付",兼顾补偿的公平与效率。     

山东省南四湖生态工程设计

以南水北调东线工程重点污染源控制点南四湖为例调查了湖区生态系统的现状，结果表明湖区污染状况较为严重，对南水北调水质安全造成威胁。为了保证调水工程顺利实施，设计切实可行的湖区生态系统恢复工程具有重要意义。依据现状调查结果，按照生态学和生态经济学的基本原理，以保证湿地生态系统结构与功能的完整性为主要目标，在对湖区进行重点规划的基础上，提出了重点地段生态工程建设的设计方案，并对方案的预期目标进行了讨论。     

潜流人工湿地理化性质及不同形态氮素的空间分布

对潜流人工湿地系统的可溶解氧、pH、氧化还原电位以及水温等理化因子和不同形态氮素的空间分布进行了较全面研究。结果表明,潜流人工湿地上部溶解氧高于下部;湿地下部pH较小,主要在6.9～7.2之间;氧化还原电位表现为上部前端氧化,下部后端还原;湿地装置内下部温度总体比上部要高,前端表现得尤其明显;湿地前端上部是COD和氨氮降解的主要场所,在前端下部区域硝氮的浓度低而亚硝氮、氨氮的浓度相对较高;湿地系统中亚硝氮含量较低,仅在前端中下部有所积累;总氮浓度在湿地前端较高而后端较低,其去除率在根本上依赖于反硝化作用的强度。     

水平潜流人工湿地处理农村生活污水的时空变化规律

水平潜流人工湿地技术是20世纪60年代发展起来的一种新兴的污染水体生态修复技术.该技术具有投资低、运行维护简单、无需重型机器、能耗低、生态环境效益显著、处理效果稳定等优点,比较适用于小城镇和农村地区生活污水的处理.     

唐山城市湿地生态特征与保育对策

论述了作为唐山城市湿地的唐海湿地和南湖湿地在湿地面积、湿地类型、湿地动植物资源等方面的生态特征,提出了把城市湿地的保育纳入城市的整体规划、对城市湿地进行动态监测、建立湿地生物多样性指标评价体系、生态修复技术的应用等保育对策,为我国城市湿地的研究与保护提供借鉴。     

黄河三角洲湿地研究进展

从湿地研究内容和研究方法两方面,回顾了近10年来黄河三角洲湿地研究的成果。在这10年间,黄河三角洲湿地研究的内容和范围明显拓宽,主要研究内容包括湿地修复、湿地评价、湿地管理等。研究方法日趋先进成熟,模型模拟、遥感动态监测及3S等新技术和方法得到广泛应用。文章在分析黄河三角洲湿地的研究现状和特点的基础上,对未来研究趋势和热点进行了展望,认为未来黄河三角洲湿地的研究重点应在湿地演化机制与恢复、湿地对环境变化的响应与反馈、湿地动态监测、湿地保护技术等方面。     

湿地服务价值评估的复杂性及研究进展

湿地服务价值评估具有重要的理论意义和应用价值。由于湿地具有类型多样、分布广泛和过程复杂等特点,湿地服务价值评估极具复杂性。主要表现为:湿地科学是一门年轻的科学,其过程与功能研究有待深入;对生态系统服务及其价值认识上还存在分歧;湿地服务价值研究具有多学科交叉的特点等。近年来,国内外湿地服务价值评估发展很快,取得了丰硕的研究成果,但也存在着一些问题与不足,如对湿地研究成果的利用不够充分;评估理论和方法有待完善;评估标准和评估结果差异较大等。因此,今后湿地服务价值评估研究应该将重点放在理论探索和方法完善方面,对应用研究加强引导和规范。从湿地生态系统过程与功能的机理入手,认真研究和改进湿地服务价值评估的手段、方法和技术,使湿地服务价值评估结果更具说服力、可比性和实用性,为湿地的科学管理,生态补偿机制的制定以及社会经济可持续发展提供有力支持。     

分子技术在湿地微生物群落解析中的应用

人工湿地的研究和应用近年来受到了广泛重视。微生物是人工湿地系统的重要组成部分,其群落结构对于湿地的净化功能的发挥具有重要影响。与传统的微生物分析技术相比,分子生物学技术在解析人工湿地微生物群落结构时无需纯培养,具有高效、快速、简便的特点,使其广泛应用于环境微生物的研究。文章综述了近年来在聚合酶链反应技术（Polymerase Chain Reaction,PCR）基础上发展起来的几种新的分子生物技术,包括PCR-DGGE、LH-PCR、T-RFLP、PCR-SSCP和ARDRA,以及其在人工湿地微生物研究中的应用现状。通过这些分子技术,可以分析湿地处理特定废水过程中微生物的数量、丰度、多样性及优势种;鉴定湿地中特定功能菌群（如氨氧化细菌、反硝化细菌、除硫菌等）的数量、活动分布、空间变更及与污染物去除的关系;判断各种系统条件（如不同基质、植物、水力负荷等）的设置对微生物多样性和稳定性的影响。最后,对分子技术在湿地领域的未来发展进行了展望。     

芦苇人工湿地对农村生活污水磷素的去除及途径

构建了芦苇(Phragmites australis)水平潜流人工湿地处理农村生活污水中的磷素,考察了湿地除磷效果以及地上植物吸磷量。结果表明,人工湿地对磷素的去除随水力停留时间的延长而增加,停留时间大于5.3 d时,芦苇湿地除磷效率可以高于88%。湿地进水TP负荷与磷去除速率之间有较好的线性关系(R2>0.91)。湿地植物在11月份收割时,地上生物量为1.65 kg.m-2,芦苇地上部分吸收磷量为3.68 g.m-2.a-1。分析了湿地除磷途径,在试验条件下,湿地填料的吸附和沉淀等作用是水平潜流人工湿地除磷的主要途径,植物吸收仅占湿地总磷去除量的9.1%,但是湿地水生植物是人工湿地重要组成部分,可以通过影响湿地的其他条件间接影响湿地除磷效果。试验证明,人工湿地是适用于农村地区的优良的污水处理技术。     

大庆典型区域湿地水体污染物迁移变化特征研究

目前对于天然湿地水体污染物迁移变化规律的研究还不全面。大庆区域湿地面积较大,但石油开采所产生的含油废水以及其他生产和生活的废水进入湿地,对该区域湿地水环境产生了较大的影响。对大庆区域湿地水体自净效果及变化状况进行研究,对揭示该湿地生态系统健康状况变化有着重要意义。为此,按不同季节对湿地系统不同典型位置(进水处、出水处、中间部位),采集水样、湿地植物芦苇(Phragmiteshirsuta)与湿地土壤,考察了大庆湿地不同时空条件下的湿地水质情况以及湿地植物芦苇、土壤的变化情况。结果表明:湿地系统夏季污染最严重,污染程度从高到低依次为夏、秋、春,春季综合污染指数最低为13.11。TN的综合污染指数最高为14.05,5项水质指标综合污染指数从高到低顺序依次为TN、COD、含油量、NH4+-N、BOD5。湿地对水体污染物去除主要发生在湿地前部区域。在监测期间,湿地前部区域去除的TN的量占整个湿地区域去除TN量的71.86%,湿地前部区域去除的COD的量占整个湿地区域去除COD量的77.51%,湿地前部区域去除的NH4+-N的量占整个湿地区域去除NH4+-N量的56.46%,湿地前部区域去除的含油量占整个湿地区域去除含油量的79.91%,湿地前部区域去除的BOD5的量占整个湿地区域去除BOD5量的53.57%。湿地系统对湿地水体污染物的降解是沿湿地水流方向逐渐降低的,湿地自净效果明显。植物通过吸收直接去除部分氮、磷,而且在生长季节作用更明显。在湿地前部区域植物生长效果略好于后部,对氮、磷吸收也略高于后部,这正与湿地系统对污染物的降解是沿湿地水流方向逐渐降低相吻合。另外,湿地土壤能够吸附水中一些污染物质,湿地植物与土壤都对水中污染物的去除发挥重要作用。     

骆马湖夏季水质空间分布特征及评价

开展人类活动影响下骆马湖水质状况调查,明确水体理化指标分布特征,有助于城郊过水性湖泊的有效保护和开发利用。2017年夏季(6—8月)对骆马湖水体理化指标开展调查,分析水质现状和水体营养状态变化特征,并结合Piper三角图和等值线图法分析骆马湖理化指标空间分布规律。结果表明,夏季骆马湖透明度、ρ(DO)和pH值较1991—2014年平均水平无明显变化,但N、P和有机污染物浓度以及主要离子组成变化显著。骆马湖ρ(TN)、ρ(TP)及COD_(Mn)达V类水标准,大部分湖区处于中度富营养化状态,小部分湖区处于重度富营养化状态,湖区东北部主要离子组成由Ca~(2+)+HCO_3~-转变为Na~+(K~+)+HCO_3~-,其余湖区则转变为Na~+(K~+)+Cl~-。水体中HCO_3~-、Ca~(2+)、Mg~(2+)和PO_4~(3+)浓度以及pH、总碱度和总硬度等具有显著空间差异性(P0.05)。骆马湖水质指标空间分布复杂, Ca~(2+)和Mg~(2+)浓度以及总碱度、总硬度呈现东北部高、西南部低的特点,而TN、TP和叶绿素a浓度以及COD_(Mn)总体呈现北部高、东部低的特点。不同理化指标空间分布主要与入湖径流中污染物、湖泊内生产活动和湖泊净化能力有关,人类活动对骆马湖水质的干扰已不容忽视。     

湿地生态系统硅生物地球化学循环研究进展

硅在地壳中的丰度仅次于氧,是地球表面大多数土壤和岩石的一种基本成分,也是水生植物（特别是硅藻类）以及多种作物生长所必需的营养元素,还是控制陆地、海洋、沿海和内陆水生态系统机能的重要营养元素。目前关于全球硅的生物地球化学循环的研究多集中在陆地和海洋两大生态系统,而湿地生态系统中硅的循环过程、储存量尚不清楚。虽然在河口湿地开展一些关于硅的相关研究,但是硅在湿地的循环机制研究不够全面,尤其相比碳、氮、磷等元素,硅素研究甚少。而且,国内关于硅的相关研究更为匮乏。本文在总结国内外关于湿地生态系统硅素研究的基础上,综述硅在湿地生态系统的存在形态与分布特征,阐述硅在湿地生态系统中的基本循环过程,列举影响硅在湿地生态系统中循环的主要因素,如：湿地类型、水淹时间、季节变化、人类干扰等;提出在今后研究工作中应进一步探索硅在湿地生态系统中迁移、转化的机制,加深研究人类活动对湿地生态系统硅循环的影响,特别是应该加强研究河口潮汐湿地和沿海湿地生态系统硅的生物地球化学循环过程和储存量,有助于明确湿地生态系统对于硅的截留量;并弄清湿地中碳与硅含量之间的关系,从水文学角度分析湿地中排水、蒸发、洪期及滞留时间等因素对硅循环的影响,从而试图建立湿地硅循环模型,有助于预测湿地生态系统硅循环对沿海地区赤潮等富营养化现象和全球气候变化的影响。     

外源植酸酶对野鸭湖湿地土壤有机磷转化的影响研究

湿地土壤中最主要的有机磷形态是肌醇磷酸盐,占有机磷总量的60%左右,而植酸酶作为催化水解肌醇磷酸盐的主要酶类,在整个有机磷体系转化过程中起着不可或缺的作用。采用室内培养的方法,研究了添加外源植酸酶对湿地土壤各有机磷组分含量变化的影响规律,同时也研究了在添加外源植酸酶后,湿地土壤各有机磷组分含量随时间延长的变化规律。结果表明,在温度,水分等条件适宜的情况下向湿地土壤中添加植酸酶可以在短期内提高土壤有机磷的有效性,使稳定性较高的有机磷向活性较高的有机磷转化。经植酸酶处理的土壤活性有机磷和中活性有机磷含量均高于对照组,且随植酸酶添加量增加以及培养时间的推移呈递增趋势。在第75天培养结束时,高、中、低3组植酸酶处理土壤的活性有机磷质量分数分别增加了173.05%、158.16%和122.75%,中活性有机磷质量分数增加了84.22%、68.7%和53.92%。此外,添加植酸酶处理的湿地土壤稳定性有机磷含量均低于对照,高、中、低3组植酸酶处理土壤的中稳定性有机磷质量分数减少了62.81%、37.31%和26.14%,高稳定性有机磷质量分数减少了94.71%、87.66%和79.52%,且随着植酸酶含量的增加以及培养时间的推移呈递减趋势。高、中、低3组植酸酶处理土壤中的总有机磷质量分数分别比对照组低54.03%、42.53%和35.43%。说明在植酸酶作用下,土壤中存在有机磷向无机磷转化的过程。因此通过添加外源植酸酶可以促进稳定性有机磷向活性有机磷转化,提高了土壤有机磷的有效性,使其更容易被植物吸收利用,从而保障了湿地磷循环系统的稳定性和高效性。     

湿地对水中磷素净化作用的研究进展

随着对湿地功能认识的加强，湿地科学研究从资源考察开始向湿地过程研究转变，尤其是全球环境问题的加剧，使得湿地对营养物质的截留功能倍受关注。磷是农业非点源污染的重要元素之一，又是导致湿地及下游水体富营养化的重要原因，研究湿地对水中磷素的净化作用是湿地生物地球化学研究和流域水环境保护研究的重要环节。文章综述了湿地系统各因子(土壤、植被、水文、微生物)及其它环境因子(如温度、CO2浓度、污染物负荷)对磷的净化作用的影响以及湿地中磷的动态模型等方面的国内外研究进展，指出在研究手段、方法和内容方面的不足，强调今后研究应注重长期连续的湿地动态监测，湿地净化功能模型和净化能力阈值以及景观生态学在湿地净化功能方面的应用。     

污水湿地处理工艺优化组合设计

污水湿地处理系统是利用土壤、作物、微生物自然净化功能的生态工程技术。主要有水面湿地和渗滤湿地两种类型，在天津城市污水土地处理与利用系统研究的基础上，将两种工艺的优点进行优化组合，并应用于大港油田等污水湿地处理工程，运行结果表明：将水面湿地和渗滤湿地工艺优化组合设计的示范工程，具有提高水力负荷、减少运行费用、节省工程投资、处理效果稳定等特点，有利于处理工程的长期稳定运行。     

以马蹄莲为主体植物的人工湿地处理低浓度污水中试研究

人工湿地中集污染物吸收效果好、生境改善、观赏性好和经济性好于一体的植物筛选将支持湿地的长效低耗运行。报道了以观赏性和经济性植物马蹄莲(Zantedeschia aethiopica)为主要植物的人工湿地中试床(5 m×1 m×1.1 m)处理低浓度农村污水的研究。结果表明,在水力负荷为6,10和20 cm.d-1的条件下,该系统对CODCr(化学需氧量)、TN(总氮)、硝氮、氨氮和TP(总磷)的去除率分别大于56.4%、71.4%、71.4%、49.6%和56.6%。同处旺盛生长期(8月)而温度相近时,低水力负荷(6 cm.d-1)组的硝氮、氨氮和TP的去除率高;高水力负荷(20 cm.d-1)组的TN去除率高,进水TN中的有机氮占的比例比低水力负荷(6 cm.d-1)的高10%。马蹄莲人工湿地系统在休眠期(6月和7月)和在旺盛生长期相比,由于温度高而具有高的CODCr和N去除率,由于枯枝落叶的腐烂溶出以及进水负荷高而具有低的TP去除率。研究结果可为人工湿地等生态系统中选择植物时参考。     

近百年来鄱阳湖南部湿地景观生态格局演变

百年尺度上的景观生态格局演变对于区域可持续发展有着重要意义。为了研究鄱阳湖南部湿地长时间序列的变化规律,了解湖区湿地在不同时期的变化驱动因素。选取湿地分布较为集中的鄱阳湖南部作为典型区域,基于1930年代军事地形图、1979年和2015年Landsat卫星遥感影像数据,定量重建了近百年来3个时期的鄱阳湖南部湿地空间分布及其景观生态格局变化过程。结果表明,近百年来鄱阳湖南部地区总体湿地面积经历了先增加后减少的变化过程,即从1930s的1 386 km~2增加至1970s的1 655 km~2,随后减少至2010s的1 129 km~2,当前湿地面积较1970s减少了约31.8%。受城市化等外部驱动因素影响,近百年来研究区湿地密度变化空间差异显著,主要体现为研究区西部密度值下降、东部密度值上升;湿地空间格局变化的总体趋势是水面减少、陆地增加。NP(斑块数)在1930s—1970s期间呈下降趋势,在1970s—2010s期间呈增加趋势;PD(斑块密度)在2010s达到最大值(0.376);LPI在近百年间呈逐步下降趋势,2010s相较于1930s下降了52.8%左右,呈现出破碎化的趋势;AI(聚集度指数)在1970s达到最大值(89.357),但是LSI(景观形状指数)在总体上呈下降趋势,表明近百年来鄱阳湖南部湿地斑块的形状出现简单化的趋势。     

不同退耕年限条件下菜子湖湿地土壤理化性质变化

退耕还湖是我国长江中下游地区湿地生态恢复的重要举措.土壤理化性质指标是评价湿地生态恢复状况的重要组成部分.选取菜子湖区不同退耕年限(2、5、8、10和20 a)湿地为研究对象,通过与相邻仍耕作油菜地和原始湿地土壤理化性质的比较,揭示了退耕还湖后湿地土壤生态特征变化规律.结果表明,随着退耕年限的增加,不同土壤理化性质指标变化趋势存在差异;土壤有机质含量逐年增加;土壤全氮和碱解氮含量在退耕5 a时显著升高,而后期变化平缓;土壤全磷和有效磷含量均呈先降低后升高趋势;土壤黏粒含量逐渐增加;土壤容重呈先升高后降低趋势;土壤含水量不断增加;土壤pH值缓慢降低.退耕2 a湿地土壤生态特征仍与油菜地相似,退耕2 a后土壤生态特征开始向原始湿地方向演化.退耕20 a期间湿地表层土壤理化性质变化强烈,而亚表层变化相对平缓.回归分析表明,除土壤pH和氮素含量的回归曲线拟合不显著外,退耕湿地表层土壤黏粒含量、容重、含水量、有机质含量、全磷含量和有效磷含量恢复到原始湿地水平所需时间分别为19、23、31、26、27和22 a,快于亚表层土壤的20、31、51、40、30和23 a.