江苏新洋港潮滩湿地重金属元素Pb、Cu、Zn、Cr分布特征及污染评价

通过对保护区新洋港核心区潮滩表层、柱状沉积物以及不同地貌和植被条件下重金属Cu、Zn、Cr、Pb含量的分析,利用地累积指数法、元素富集指数法、潜在生态危害指数法,对潮滩重金属的污染状况和金属元素富集规律进行了初步研究,并利用不同的指标进行相互验证,分析了生态带植被和沉积物间的重金属地球化学累积.结果表明,1)新洋港的重金属元素Zn、Pb、Cu含量变化走势基本相同,元素归一化后,所有重金属元素的归一化值变化波动范围均比重金属含量值明显收窄,波峰和波谷有后延的趋势,波动趋势基本没变.2)从水平断面的重金属含量分布特点来看,都表现出了从高潮滩向低潮滩递减的趋势,但是递减的速度不同.Cu、Ni、Zn从高潮滩到低潮滩含量递减趋势较明显,Cr、Pb则没有明显的递减趋势.3)新洋港潮间带沉积物中元素Pb、Cr与长江口、黄河口以及中国浅海沉积物和江苏土壤相比呈现不同程度的富集.Pb超出最多,其EF值达到3.774.4)新洋港RI值为23.552,虽然存在一定的重金属富集和污染,但其尚未产生生态危害,整体新洋港核心区重金属环境质量优良.     

河口潮滩湿地CH4、CO2排放通量对氮硫负荷增强的响应

以闽江河口区高、中潮滩短叶茳芏湿地为研究对象,于2014年6—11月植物生长季进行氮硫负荷增强实验,利用静态箱-气象色谱法测定土壤CH_4、CO_2排放通量,并同步观测相关环境因子.结果表明,氮硫负荷增强对潮滩湿地CH_4、CO_2排放通量的影响不尽一致.与对照相比,NH_4~+-N输入使高、中潮滩CH4排放通量分别提高了(107.53%,7.19%),使高潮滩CO_2排放通量增加了3.39%,中潮滩减少了3.00%;NO_3~--N输入使高潮滩CH4、CO_2排放通量分别增加了(29.99%,16.99%),使中潮滩分别减少了(3.45%,4.77%);SO_4~(2-)-S输入使高、中潮滩CH4排放通量分别减少了(8.99%,7.67%),使高潮滩CO_2排放通量减少了3.87%,中潮滩增加了5.44%;N-S复合输入使高、中潮滩CH4排放通量分别提高了(72.48%,25.66%),CO_2排放通量提高了(13.32%,13.48%).氮硫负荷增强改变了短叶茳芏沼泽生长季CH_4、CO_2排放通量变化规律,但除了NH+4-N处理对高潮滩CH4通量的影响显著外,其他处理影响均未达到显著性水平.相关分析显示,高、中潮滩湿地CH_4、CO_2排放通量与土壤温度,含水率具有显著的正线性相关关系,与土壤电导率相关性不显著.在全球环境问题日益严重背景下,系统研究湿地生态系统温室气体排放的机制与规律,对于准确估算全球温室气体排放量具有重要而直接的意义.     

江苏潮滩湿地不同生境互花米草形态与生物量分配特征

通过对江苏潮滩湿地不同生境互花米草(Spartina alterniflora)种群生境特征、形态与生物量分配特征的分析,研究籽实成熟期互花米草形态与生物量分配特征及其影响因素.结果表明:(1)江苏潮滩湿地自海向陆不同生境间互花米草单株地上生物量、各形态指标、叶生物量比、繁殖分配Ⅰ和繁殖分配Ⅱ差异均显著(P<0.05),且与形态指标及其他生物量分配指标相比,繁殖分配的变异系数最大.(2)互花米草发生地米草生长时间最长,各形态指标(除种子数外)及单株地上生物量均最高;定居时间为1 a的米草各形态指标及单株地上生物量均最低.互花米草单株地上生物量及各形态指标分别与种群定居时间之间均呈正相关关系,其中单株地上生物量、茎长、叶长、叶宽、茎直径和种子数与种群定居时间均在α=0.01或α=0.05水平上呈显著正相关.(3)互花米草各形态指标(除种子数外)与土壤有机质、土壤总氮间均在α=0.01或α=0.05水平上呈显著正相关,土壤有机质与总氮是引起互花米草形态特征差异的重要因素.(4)互花米草各生物量分配指标与种群定居时间及土壤环境因子间在大多数情况下相关不显著,在特定的生境中互花米草特殊的生物量分配特征可能是其适应并成功入侵江苏潮滩湿地不同生境的重要原因之一.     

长江口PCBs污染及水环境PCBs研究趋势

应用气相色谱仪测定了长江口潮滩沉积物PCBs总量为 1 0 .7～ 2 8.6μg/kg,1 1个样品检出率 1 0 0 % ,新生沙岛九段沙潮滩沉积物同样检出PCBs,因此长江口PCBs污染应当引起重视。近年来国内外PCBs研究新的趋势 ,对治理PCBs污染有积极意义。     

江苏近岸辐射沙洲潮滩变化遥感监测研究

潮滩是动态的后备土地资源，具有重要的生态价值和经济价值。为了实现潮滩的大范围遥感监测，选择江苏近岸辐射沙洲作为研究区，以HJ 1A/1B和Landsat系列卫星影像数据为数据源，基于遥感水边线集合的最外边界方法确定潮滩范围，实现了2009～2017年的潮滩面积提取以及变化分析。结果表明：研究区2009～2017年潮滩面积减少量约为219.83 km²，减幅8.7%。在2009～2014年研究区潮滩淤长面积8.35 km²， 2014～2017年潮滩蚀退面积达228.88 km²，减幅9.18%。在2009~2017年，辐射沙洲北翼岸段和南翼岸段主要表现为侵蚀特征，內缘区和中部岸段表现为冲淤交替特征。该方法可以实现大范围、复杂地貌潮滩监测，为江苏省潮滩资源的合理开发利用提供数据参考。     

环境因子对长江口滨岸沉积物反硝化速率影响

利用多年在长江河口滨岸湿地开展相关研究工作获得的反硝化速率和各类环境参数数据,对数据进行归纳整理,采用相关性分析和主成分分析,将沉积物反硝化作用和环境因素间的相关性进行量化,并筛选出影响长江口沉积物反硝化作用的两大重要因素。研究表明沉积物反硝化速率和温度(T)、沉积物有机碳(SOC)、总氮(STN)呈现Pearson正相关关系(p70.01,p70.05,和p70.05),与水中盐度(S)、溶解氧(DO)及沉积物C/N呈明显负相关关系(p70.05,p70.05,和p70.01)。尽管沉积物中的N_2O自然产生速率和环境参数间没有表现出相关性,但沉积物的反硝化速率和N_2O的自然产生速率却和C/N呈明显负相关(p70.01)。主成分分析结果表明温度和盐度是影响长江口潮滩沉积物反硝化速率的两大主导因素,同时也是亚热带季风河口的主要环境参数。     

长江口南汇东滩淤涨演变分析

根据1983－1999年历年地形测图和1999年4月-2000年3月潮滩断面定位观测的相对高程记录，结合潮滩水文泥沙观测资料，对长江口南汇东滩的淤涨演变进行分析。结果表明，不断淤涨的平缓潮滩在风暴浪和常浪作用下发生相就应的突变和渐变，并且常浪对滩面起洗平作用，而风暴浪对滩面起掀掘作用。潮流携带细颗粒泥沙塑造潮滩，通过上、下滩水体含沙量之差可计算潮滩的堆积速率，从滩坡平衡原理可计算潮滩水平扩展趋势。计算结果得到南汇潮滩堆积速率为4．5cm/a，淤涨速率40－50m／a，写实测资料相符。     

长江口潮滩湿地大型底栖动物群落的生态学特征

长江口潮滩湿地共有大型底栖动物68种，河口低盐种、半咸水种和淡水种共存，反映了咸、淡水过渡环境的特点。沿着河口梯度，随着盐度的升高，底栖动物物种数增多。沿潮滩高程梯度，从低位盐沼到高位盐沼，随着海三棱面草密度和生物量的增加，以及沉积物特性的变化，底栖动物物种丰度和多样性呈上升趋势。从潮沟底、潮沟边滩到草滩，潮沟系统小尺度生境变化导致底栖动物种类组成的生态系列变化。就长江口潮滩湿地来讲，不同尺度的空间异质性特点各异、主导因素亦有差别，河口盐度梯度、高程梯度、盐沼植被、潮沟系统对淤泥质河口潮滩湿地不同等级尺度的空间异质性起着主要的决定作用。正是这种不同尺度的异质性，维持着淤泥质河口潮滩湿地底栖动物群落结构的多样性和稳定性，使其表现出特大型河口淤泥质潮滩湿地底栖动物群落的独特性。尤其是沿高程分布的盐沼植被、潮沟系统、微地貌结构对潮滩湿地的底栖动物群落起着主要的调控作用。因此，在制订河口湿地恢复和重建计划时，对影响底栖动物群落的盐沼植被、高程、地形(尤其是潮沟变化)应予以特别关注。     

长江口潮滩芦苇根表铁膜磁性特征及其环境意义

湿地植物根表铁膜对包括重金属在内的物质迁移转化具有重要作用,其氧化铁组成研究备受重视,但利用环境磁学方法进行表征的研究还未见报道.本文对长江口潮滩植物芦苇根系及周边沉积物进行了磁学分析,并结合沉积物粒度、漫反射光谱等测试,对芦苇根表铁膜的磁性矿物组成进行了系统研究.结果表明,芦苇根表铁膜磁性矿物主要包括磁铁矿和赤铁矿.由于沉积物不同深度氧化还原环境的不同,铁膜磁性矿物组成存在垂向差异.研究柱样24 cm深度以上,由于相对氧化的环境,铁膜磁性矿物除磁铁矿外,还有较多的赤铁矿贡献;24 cm深度以下,因根系处于相对还原的环境,磁性矿物以磁铁矿为主.与沉积物相比,24 cm以上深度铁膜中亚铁磁性矿物含量较低,24 cm深度以下则相反,反映铁膜和沉积物磁性矿物来源不同.本项研究表明,磁性测量方法有助于认识湿地植物根表铁膜的矿物组成,对湿地生物地球化学过程研究具有重要价值.     

基于多时相遥感数据的九段沙潮滩高程获取

潮滩高程获取是掌握潮滩冲淤变化、合理开发潮滩资源的一项基础工作。针对潮滩高程常规测量成本高、工作量大的问题,讨论了基于多时相遥感数据的九段沙潮滩高程获取方法。该方法主要包括遥感影像选择、水边线自动提取,以及水边点的高程计算3个步骤。遥感水边线通常被当作等高线,但对于范围宽广的九段沙潮滩而言,水边线具有明显的起伏特征,不应该被简单地当作等高线。从九段沙2004年3个时相的Landsat TM影像中提取了3组不同高程水平的水边线;以水边线的顶点为水边点,依据九段沙周围4个潮位站在遥感影像采集时刻的瞬时潮位,采用简单趋势面插值法计算了所有水边点的高程。与潮滩实测数据对比分析的结果表明：水边点高程的平均绝对误差约为0138 m,精度约为9374%。