Leaf litter ecological fate in the Schelde Estuary in Belgium

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅＳｃｈｅｌｄｅＲｉｖｅｒｏｒｉｇｉｎａｔｅｓｉｎＳａｉｎｔ Ｑｕｅｎｔｉｎ(ＮｏｒｔｈｅｒｎＦｒａｎｃｅ) ,ｐａｓｓｅｓｔｈｒｏｕｇｈＢｅｌｇｉｕｍａｎｄｔｈｅＮｅｔｈｅｒｌａｎｄｓａｎｄｔｈｅｎｆｌｏｗｓｉｎｔｏｔｈｅＮｏｒｔｈＳｅａｉｎＶｌｉｓｓｉｎｇｅｎ .ＩｔｉｓｔｈｅｏｎｌｙｔｒｕｅｅｓｔｕａｒｙｌｅｆｔｉｎｔｈｅＤｅｌｔａａｒｅａ(Ｈｅｒｍａｎ ,1999) .ＴｈｅＢｅｌｇｉａｎｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔａｐｐｒｏｖｅｄｔｈｅｓｏ ｃａｌｌｅｄＳＩＧＭＡｐｌａｎｆｏｌｌｏｗ…     

闽江口秋茄红树林凋落物产量及分解动态

于2017年以闽江口粗芦岛秋茄(Kandelia obovata)红树林为研究对象,分别采用凋落物收集框和分解袋法,研究秋茄凋落物产量及其碳(C)、氮(N)、磷(P)含量月动态及凋落叶分解过程中C、N、P含量与水解酶活性.结果表明:①秋茄凋落物年产量为618.79 g·m~(-2)·a~(-1),其中,叶占61.2%,果、枝和花分别占23.7%、10.5%和4.6%.②凋落叶总氮(TN)含量8月显著高于其他月份(p0.05),而TP含量在1—3月显著高于其他月份;C/N在8月显著低于其他月份(p0.05),而C/P及N/P在9月显著升高(p0.05).③在凋落叶分解过程中,C、N、P含量及其化学计量比随时间存在明显差异(p0.01),并且地上组TC、TN、C/N和C/P明显不同于地下组(p0.05).④在分解过程中,4种水解酶随时间存在明显差异(p0.01).⑤凋落叶酸性磷酸酶活性与土壤温度、电导率和凋落叶TP含量存在显著相关关系(p0.01).这些结果说明,秋茄凋落物产量及元素含量随季节变化存在明显差异;沉积作用对凋落叶分解过程中元素含量有显著影响,水解酶活性主要受凋落叶元素含量和土壤环境因子的控制.     

土壤水分含量和凋落物特性对陌上菅细根和叶片凋落物分解的影响

凋落物分解是湿地生态系统中碳和养分循环的关键过程.对比叶片凋落物和细根的分解速率,有助于阐明水分变化条件下不同凋落物类型对湿地碳循环的相对贡献,提高人们对不同有机碳源分解驱动机制的理解.以安徽省升金湖湿地典型湿生植物——陌上菅（Carex thunbergii）为研究对象,采用分解袋法进行凋落物分解试验,分析叶片凋落物和细根在不同土壤水分含量（30%、50%和70%）下的分解动态.结果表明:①经过5个月的分解,在30%、50%和70%的土壤水分含量下,陌上菅的细根质量残留率分别为46.7%、58.1%和60.1%,叶片凋落物的质量残留率分别为37.9%、31.6%、33.9%.②在30%、50%和70%的土壤水分含量下,陌上菅的细根分解速率常数分别为1.78、1.27、1.12,叶片凋落物的分解速率常数分别为2.56、2.94、2.54,且它们之间存在显著性差异（P < 0.05）.③细根的分解速率与土壤水分含量之间呈负相关（P < 0.001）,而叶片凋落物的分解速率与土壤水分含量呈正相关（P=0.01）.④根据重复测量方差分析结果可知,凋落物分解受凋落物类型、分解时间及二者交互作用的影响,且凋落物类型是主导因素.分别对细根和叶片凋落物的质量损失进行重复测量方差分析,发现在细根的分解过程中,土壤水分含量是主要影响因素,而在叶片凋落物分解过程中,分解时间是主导因素.研究显示,相同土壤水分含量下,叶片凋落物的分解速率比细根快;湿地水位变化条件下,土壤水分含量对细根和叶片凋落物分解具有不同的影响,土壤水分含量的增加促进了叶片凋落物的分解,但对细根的分解产生了抑制作用.      

UV-B辐射对亚热带森林凋落叶氮、磷元素释放的影响

UV-B辐射对凋落物分解过程的影响已成为全球变化生态学研究中的前沿和热点问题之一.采用分解袋法对自然和UV-B辐射滤减两种环境下亚热带6种代表性树种(杉木、马尾松、木荷、香樟、青冈和甜槠)凋落叶氮、磷元素的释放动态进行了研究.结果表明,凋落叶氮元素的动态表现为直接富集、释放-富集和释放-富集-释放3种模式,磷元素的动态表现为直接释放、富集-释放-富集和无明显变化3种模式.与对照相比,UV-B辐射滤减显著延缓了甜槠凋落叶氮元素及青冈和甜槠凋落叶磷元素的释放(P<0.05),但促进了香樟凋落叶磷元素的释放(P<0.05),对其他树种凋落叶的氮或磷释放无显著影响.凋落叶的初始氮含量和C/N比值不能解释氮释放动态,C/P比值可以部分解释磷的释放.全球环境变化背景下UV-B辐射在湿润亚热带地区森林生态系统过程中的作用尚需进一步认识和理解.     

长江口及邻近海域浮游植物色素分布与群落结构特征

根据2009年5月、11月和2010年6月对长江口及邻近海域调查结果,利用反相高效液相色谱技术(RP-HPLC)对该海域浮游植物特征色素组成和分布进行了研究,并应用CHEMTAX软件研究了浮游藻类群落组成.结果表明,在长江口及邻近海域分离鉴定了21种浮游植物色素,主要的色素种类为叶绿素a、多甲藻黄素、岩藻黄素、19’-丁酰基氧化岩藻黄素、19’-已酰基氧化岩藻黄素、叶绿素b、硅甲藻黄素、别黄素和玉米黄素,以叶绿素a的含量最高,其次是岩藻黄素,其他色素对总色素含量贡献较低.2009年5月和2010年6月航次期间通过对色素的分析检测到甲藻和硅藻藻华.主要特征色素的含量及分布特征与盐度、营养盐等环境因子关系密切.特征色素组成和分布特征表明,研究海域浮游植物种类主要存在硅藻、甲藻、隐藻、绿藻、蓝藻、定鞭藻、金藻和青绿藻等8个类群.CHEMTAX分析结果表明,2009年5月硅藻、甲藻和绿藻是最主要的类群;2009年11月硅藻在群落结构中处于绝对优势;2010年6月,硅藻、甲藻和隐藻贡献了62.5%的叶绿素a生物量,蓝藻所占的比重明显有所上升.浮游植物群落结构在空间分布上有着明显差异,呈现区域性特征,硅藻、绿藻和隐藻在近岸海域所占比重较高,而定鞭藻、金藻和蓝藻在外海区域的站位对生物量的贡献明显上升.     

中亚热带马尾松林凋落物分解过程中的微生物与酶活性动态

采用凋落物原位分解法,研究了中亚热带马尾松林中马尾松、槲栎凋落叶单独及混合(自然质量比8∶2)分解过程中的微生物数量与酶活性动态.结果表明:①3类凋落物的年分解常数K的大小为:混合凋落物(0.94)>槲栎凋落物(0.86)>马尾松凋落物(0.67);②3类凋落物真菌数量和微生物数量均在夏季(135 d时)达到最大值,而此时细菌和放线菌数量最低;③3类凋落物纤维素酶活性、酸性磷酸酶活性均与凋落物干重剩余率呈显著正相关(P<0.05),而马尾松与混合型凋落物中的多酚氧化酶活性同凋落物干重剩余率呈极显著负相关(P<0.01);④微生物数量和多酚氧化酶活性均总体表现为槲栎凋落物>混合凋落物>马尾松凋落物,酸性磷酸酶活性多表现为槲栎凋落物最低,与分解常数K排列有一定的差异,说明凋落物分解是微生物和多种酶共同作用的结果.整体研究表明,凋落物质量和季节气候的差异显著影响微生物群落及其调控的生态过程,与纯马尾松凋落叶相比,针阔混合使微生物数量和多酚氧化酶活性显著提高,这可能是导致分解加快的重要原因.     

杭州湾潮滩湿地植物不同分解过程及其磷素动态

湿地植物枯死物分解影响湿地营养物质循环.为分析杭州湾潮滩植物枯死物分解过程和磷素动态,开展了3种优势植物芦苇(Phragmites australis)、互花米草(Spartina alterniflora)和海三棱藨草(Scirpus mariqueter)立枯阶段的观测和分解袋法模拟实验.结果表明,观测期间立枯干物质量逐渐降低,180 d后逐步凋落至地面;立枯磷含量则波动下降.植物分解具有明显的阶段性,初期(0~15 d)损失最快,然后降低.地下根系分解速率表现为:海三棱藨草>芦苇>互花米草,地上部分则相反.分解95%所需时间在1.2~8.3 a之间.植物磷含量先下降后上升,绝对含量则表现为净释放.分析表明,植物分解速率与C/N比没有显著的相关关系,而受C/P比的影响较大.环境因子中的大气温度对分解也有影响.立枯阶段和分解袋法模拟下植物所处的环境不同是影响两者分解过程差异的主要原因.     

混合凋落物分解非加和性效应研究进展

混合凋落物的分解是陆地自然生态系统中凋落物分解的主要形式。在许多混合凋落物的实验研究中,混合凋落物的实际分解速率往往偏离于基于单种组分凋落物计算的预期分解速率,产生非加和性效应。从混合凋落物实验的统计结果可以发现,大多数混合凋落物实验的质量损失、养分释放、微生物丰富度和活性都表现出非加和效应。混合凋落物实验不同设计方案可能会对实验结果造成影响,如各组分的初始比例、凋落袋、取样和各组分的分拣均会对实验结果造成影响。引起混合凋落物分解非加和性效应的因素是多方面的,文章从物理、化学和生物作用机制三方面综述了非加和效应的潜在机制。未来的研究应模拟野外环境下凋落物的实际分解,并与气候变化、生态恢复等研究相结合。     

Nutrient recycling during the decomposition of apple leaves (Malus domestica) and mowed grasses in an orchard

Each year, significant fractions of nutrients absorbed by trees and orchard grasses, return to the soil by abscised leaves and mowed biomass. Using litter bag technique and labelled (¹⁵N) litter, we assessed the decay dynamics and the related nutrient releases in a mature, drip irrigated, apple (Malus domestica) orchard located in the Eastern Po Valley (Italy) on a silty clay loam soil. Litter bags containing abscised apple leaves were placed in December 2001 on the soil surface and collected over a 2-year period, while the decomposition of perennial ryegrass was studied over a 6-month period from May 2002. The dynamics of mass and C losses from decomposing apple leaves fitted to a single exponential decay model. At 1 year from their placement, about 50% of original mass was lost, while and additional 20% was not recovered in the second year. Initial C losses were not accompanied by degradation of cellulose which started only in the spring of the year after their placement on the soil. Along with the decomposition process, the remaining litter was progressively enriched in lignin-like compounds. Net N and S immobilization occurred during the winter–spring period and net release of these nutrients occurred only in the second year. Ryegrass lost about half their mass and original N content after 6 weeks and most of sward derived N was recovered in the underneath soil volume. Both apple and ryegrass released most their initial K content during the period of decomposition. The knowledge of the dynamics of nutrient release on the orchard floor will be useful for predicting nutrient availability for tree uptake and therefore for managing amounts and dynamics of nutrient supply.     

癸二烯醛对3种常见浮游植物光合色素的影响

本研究选取东海原甲藻（Prorocentrum donghaiense）、并基角毛藻（Chaetoceros decipiens）和小普林藻（Prymnesium parvum）等3种常见海洋浮游藻类为材料,将处于指数生长期的藻细胞置于不同浓度的癸二烯醛（2E,4E-Decadienal,DEC）中,癸二烯醛是一种毒性较强的常见多不饱和醛,观察癸二烯醛对藻类光合色素种类及含量的影响。利用高效液相色谱技术检测到东海原甲藻含有5种光合色素,并基角毛藻含有8种光合色素,小普林藻含有9种光合色素,3种藻类的共有色素有4种。经浓度为1 mg/L癸二烯醛处理后,3种藻类的光合色素浓度无显著变化。癸二烯醛浓度为3 mg/L时,对东海原甲藻光合色素浓度产生显著的抑制作用,其所有色素浓度在第一天内几乎都未检测到;而并基角毛藻的硅甲藻黄素和硅藻黄素浓度均在第一天显著增加,其他色素浓度则无显著变化;小普林藻的硅甲藻黄素、硅藻黄素、岩藻黄素的浓度在实验的不同时间有不同程度下降,其余色素不受该浓度的癸二烯醛影响。当癸二烯醛浓度达到5 mg/L时,并基角毛藻中除玉米黄素外的其他7种光合色素浓度显著下降;小普林藻中除玉米黄素外的多种色素浓度受到显著影响。     

三峡库区城市富营养化河流凋落物的混合分解效应

以三峡库区重庆市主城段清水溪为典型的城市富营养化河流代表,选取河岸带3种常见凋落叶为分解对象,设计了7种凋落物组合（3个单种和4个混合物种）和3种孔径的分解袋（50μm、250μm和2mm）,开展原位实验,探讨混合凋落物的性状、功能多样性与底栖分解者类群及其交互作用对叶片质量损失和混合效应的影响.结果表明,仅有50%的处理表现为显著非加和效应（且均为负值）,这与凋落物的性状密切相关.随着混合凋落物功能离散度的增加,尤其组合中含高木质素等难分解物质的凋落物时,分解变慢.微生物在富营养化河流混合凋落物的分解中占主导作用,小型和大型底栖动物均抑制了混合凋落物的分解过程.在富营养化河流的修复过程中,需重视河流凋落物分解功能,注重调整河岸带植物的配置,以及提升底栖动物的生物多样性并恢复底栖动物在凋落物分解中的正面效应.     

The effects of temperature on decomposition and allelopathic phytotoxicity of boneseed litter

Decomposition of plant litter is a fundamental process in ecosystem function, carbon and nutrient cycling and, by extension, climate change. This study aimed to investigate the role of temperature on the decomposition of water soluble phenolics(WSP), carbon and soil nutrients in conjunction with the phytotoxicity dynamics of Chrysanthemoides monilifera subsp. monilifera(boneseed) litter. Treatments consisted of three factors including decomposition materials(litter alone, litter with soil and soil alone), decomposition periods and temperatures(5–15, 15–25and 25–35°C(night/day)). Leachates were collected on 0, 5, 10, 20, 40 and 60 th days to analyse physico-chemical parameters and phytotoxicity. Water soluble phenolics and dissolved organic carbon(DOC) increased with increasing temperature while nutrients like SO-24 and NO-13 decreased. Speed of germination, hypocotyl and radical length and weight of Lactuca sativa exposed to leachates were decreased with increasing decomposition temperature. All treatment components had significant effects on these parameters. There had a strong correlation between DOC and WSP, and WSP content of the leachates with radical length of test species. This study identified complex interactivity among temperature, WSP, DOC and soil nutrient dynamics of litter occupied soil and that these factors work together to influence phytotoxicity.     

Freshwater algae chemotaxonomy by high-performance liquid chromatographic (HPLC) analysis

The study of community composition of algae is essential for understanding the structure and dynamics of the aquatic ecosystem and for evaluating the eutrophic level of the water body. A high-performance liquid chromatographic (HPLC) method based on a reversephase C₁₈ nonpolar column was developed for the main algal taxa, which includes cyanophytes, bacillariophytes, euglenophytes, dinophytes, and chlorophytes. Based on the elution order using HPLC, 19 pigments were identified, and they were chlorophyllide a, 19′-butanoyloxyfucoxanthin, chlorophyll c ₁ + c ₂, phephorbides a, peridinin, methyl-chlorophyllide a, fucoxanthin, neoxanthin, violaxanthin, myxoxanthophyll, diadinoxanthin, diatoxanthin, lutein, zeaxanthin, chlorophyll b allomer, chlorophyll b, chlorophyll a allomer, chlorophyll a, and β,β-carotene. A comparison study of cell microscopic counts and accessory pigment analysis indicated that HPLC analysis could be a useful tool for monitoring phytoplankton communities and their abundance.     

高山森林溪流凋落叶冬季水溶性碳含量动态

凋落物分解过程中水溶性碳是高山森林溪流生态系统碳的重要来源,其在溪流中的流动转移不仅会影响下游水质环境,而且其含量动态受冬季季节性雪被形成及消融过程的深刻影响,但缺乏必要关注.因此,采用凋落叶分解袋法,以川西高山森林典型乔木(四川红杉Larix mastersiana、方枝柏Sabina saltuaria)和灌木(高山杜鹃Rhododendron lapponicum、康定柳Salix paraplesia)凋落叶为研究对象,根据凋落叶自然分解规律,研究冬季不同时期(冻结初期、冻结期、融化期)河流、溪流、河岸带以及林下凋落叶水溶性碳以及可溶性组分含量格局的动态变化特征.结果表明:在冬季的分解过程中,冻结初期河流与溪流中凋落叶水溶性碳与可溶性组分含量显著降低,而至冻结期与融化期含量均无明显变化.各时期,林下凋落叶水溶性碳和可溶性组分含量显著高于其他生境,表现为从河流、溪流、河岸带至林下逐渐增加的变化趋势.相关分析表明,高山森林凋落叶分解过程中水溶性碳和可溶性组分含量与平均温度、正积温、负积温以及流速均呈极显著负相关关系,同样也受到PO3-4和p H等水环境因子的影响.可见,高山森林凋落叶冬季水溶性碳和可溶性组分在分解过程中易随水体的流动而向下游生态系统输出,这为深入认识高山森林-流域水体间的生态联系提供了一定的科学依据.     

秋季珠江口外海海域的生态环境特征

于2015年9月（秋季）对珠江口外海海域不同深度水体中的营养盐、溶解氧（DO）和叶绿素a（Chl a）进行了调查,通过分析它们的空间分布特征及相互关系对珠江口外海海域的生态环境进行了研究。调查期间,营养盐、DO和Chl a的浓度和分布情况表明珠江口外海海域的生态环境总体较好,该区域的近岸受一定程度的陆源影响。在垂直分布上,珠江口外海海域水体的温度和盐度层化明显,导致营养盐、DO和Chl a的垂直分布均出现明显的差异。珠江口外海海域浅层水体（约小于50 m）的营养盐由于受浮游植物光合作用的影响而具有较低的浓度,深层水体（约大于50 m）的营养盐由于受有机物氧化分解的影响而具有较高的浓度。基于营养盐浓度和比值初步判断调查区域的营养盐限制情况,发现珠江口外海海域大部分浅层水体的营养盐可能同时存在氮限制和磷限制。综合分析营养盐、DO和Chl a之间的关系,发现2015年秋季珠江口外海海域的水体整体上处于异化作用占主导的阶段。     

赤潮浮游植物种类和数量分析的研究进展

简要介绍了浮游植物种类和数量分析的8种方法的研究进展、应用现状,比较了各种方法的特点。基于浮游植物的外观形态特征而进行分析的方法除了传统的显微镜方法外,与计算机技术相结合的图像法使分析速度得以提高。基于浮游植物的色素组成而进行分析的有吸光光度法、荧光分光光度法和高压液相色谱法,可分至门类,同时定量,其中光度法可以直接测量海水,高压液相色谱法需萃取色素。流式细胞仪法的特点是可同时测量每个细胞的多个参数,运用神经网络分析可鉴别种类,应用时主要受限于仪器的操作和价格;化学发光流动注射法目前仅限于特定赤潮浮游植物的检测;分子探针法基于浮游植物的DNA特征,处于实验室研究阶段。     

硫铁矿废水资源化制备纳米铁黑颜料

硫铁矿废水预处理除铝后作为二价铁源,添加一定量的氯化高铁作为三价铁源,以化学共沉淀法制备纳米铁黑颜料.通过考察nFe3+/nFe2+( 1.8～2.1)、反应温度(30～70℃)、反应溶液初始pH值(7.5～12.5)和反应时间(0～60 min),探索了资源化利用硫铁矿废水制备纳米铁黑颜料的较优工艺条件.结果表明:在...     

磺酰脲类除草剂在硅胶G表面的光解

应用高效薄层析方法研究了苄嘧磺隆，甲磺隆，氯磺隆，氯嘧磺隆4种磺酰脲类除草剂在氙灯与太阳光下的光解动力学，以及8种有机色素对苄嘧磺隆光降解的影响。结果表明4种除草剂在硅胶G表面的降解呈一级动力学反应；有机色素对除草剂的降解均表现显著的猝灭效应。其中以姜黄素的猝灭作用最强，色素剂量与光解中的猝灭效应存在着显著的相关性。色素剂量加大，猝灭效应加强。     

花椒林地土壤动物多样性及其对凋落物分解的作用——以贵州花江峡谷为例

选择贵州花江喀斯特峡谷为研究区,于2009年5月和9月对不同等级石漠化地的土壤动物多样性和花椒凋落物的分解速率进行研究。共获土壤动物3423只,隶属于3门7纲19目,共21个类群,优势类群为弹尾目(Collembola)、甲螨亚目(Oribatida)、中气门亚目(Mesostigmata);常见类群为前气门亚目(Prostigmata)、鞘翅目(Coleoptera)、双翅目(Diptera)、膜翅目(Hymenoptera)、半翅目(Hemiptera)。研究结果表明:(1)减少人为活动、有效保存地面凋落物、提高生境生物多样性可以迅速改良土壤生态环境,有效恢复土壤动物群落;(2)凋落物分解受土壤动物数量的影响最大,尤其是弹尾目和蜱螨目的数量起决定作用;(3)石漠化治理工程对花江石漠化治理和喀斯特生态环境的重建具有重要意义。     

黄河口盐沼湿地盐地碱蓬和互花米草凋落物的分解特征

凋落物分解在湿地生态系统中扮演重要的角色。为探索潮汐梯度下凋落物分解过程中质量和营养元素变化情况,采用分解袋的方法,选择盐地碱蓬（Suaeda salsa）和互花米草（Spartina alterniflora）凋落物作为研究对象,沿着潮汐梯度开展凋落物分解的野外实验。结果表明：凋落物分解速率与凋落物类型、土壤盐度、含水率以及潮汐干扰强弱有关;潮汐干扰强的区域互花米草分解快于盐地碱蓬,潮汐干扰弱的区域盐地碱蓬分解快于互花米草,两种凋落物分解速率在0.00134~0.00234 d^-1之间。分解末期,凋落物都呈现C和N的净释放,盐地碱蓬凋落物平均释放了36.9%的C和55.8%的N,互花米草凋落物平均释放了53.1%的C和47.1%的N。本研究强调关注潮汐梯度下的凋落物分解,其在调节生物地球化学循环以及碳累积上具有重要意义。