中新天津生态城植物多样性分析

2008年对中新天津生态城规划区域植被进行调查,发现该区域以盐生植被为主,现存植被可分为4个类型15种植物群落;植物区系成分含38科101属135种。本区植被的分布受土壤盐碱度的制约,并受当代人为因素的严重影响,盐生植物资源丰富,其中26种耐盐植物具有较大开发利用价值。因此,建议采取保留与保护现存的盐生植被;利用耐盐植物进行盐碱地绿化及研究和发展本区盐碱地环境的生态管理。     

丛枝菌根提高滨海盐碱地植物耐盐性的作用机制及其生态效应

滨海盐碱土成陆和复垦年代短,具有土壤含盐高、养分低和矿化度高等特点,增加了植物的定植难度,不利于盐碱地复垦和生态修复。丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF)广泛存在于土壤生态系统中,自然界中90%以上的植物根系都能够与丛枝菌根形成菌根共生体,AMF能提高宿主植物的抗逆性(抗旱、抗盐、抗重金属和耐酸性等)和适应进化,AMF分泌的球囊霉素相关蛋白(Glomalin-related soil protein,GRSP)及其菌丝体促进土壤改良和培肥、保持土壤健康和可持续生产力等方面发挥着重要作用。文章综述了高盐碱胁迫对AMF-宿主植物共生关系的影响,明确AMF的孢子萌发与生长、菌丝体对高盐碱胁迫的响应;重点揭示AMF提高宿主植物对矿质养分和土壤水分的吸收、改善根际盐碱土矿质元素有效性、调控宿主植物生理生化特性、调节宿主植物抗氧化酶的活性和激素参与下的分子调控等方面作用机制,详细诠释AMF提高宿主植物的抗盐性机理;结合滨海盐碱地面临的重要生态问题,解析AMF在盐碱地治理中促进植物生长、提高土壤微生物活性、改善土壤肥力和结构等方面的应用进展和潜力,并结合AMF在盐碱地治理研究中存在的问题以及研究方向进行展望。AMF提高了滨海植物的耐盐性,促进了植物的生长和改善了土壤的微生态环境,AMF不能纯培养的特性限制了其在滨海盐碱地中大面积推广。基于此,今后在AMF菌种筛选、宿主植物的选择和菌种规模生产方面还需持续探索,从而为滨海盐碱地微生物复垦和生态修复提供技术支持。     

双台河口自然保护区滨海湿地的维管束植物区系特征

辽宁双台河口自然保护区滨海湿地维管束植物区系中有56科117属155种维管束植物,有蔷薇科、菊科、禾本科、蓼科、豆科、唇形科、香蒲科、眼子菜科、莎草科等9大科51属76种,9大科的属数、种数占区系总属数和总种数的43.59%、49.03%;区系内小科、单种属多,说明科、属的分化程度较高。区系中有15种盐生植物、25种水生植物、34种湿生植物、79种中生植物和4种旱生植物,湿地植被的优势种和建群种均为盐生植物、水生植物和湿生植物,这表明保护区内滨海湿地植被的形成不仅受海水、土壤盐渍化影响,更受辽河径流淡水的影响。区系中有地面芽植物、地下芽植物72种,占总种数的46.45%,说明冷湿气候对保护区内滨海湿地植被的形成有重要作用。区系中有世界分布属31属,占区系总属数的26.50%,这反映了湿地植被的隐域性;有温带分布属57属、热带分布属23属,分别占区系总属数的48.72%、19.66%,这分别表明保护区滨海湿地植被具有一定的地带性特征,雨量充沛、冬季气温较高的海洋性气候特征对湿地中起源于热带的维管束植物生存限制较小。     

黄河三角洲滨海湿地的维管束植物区系特征

在2007-2008年多次实地调查并参照相关资料基础上,对黄河三角洲滨海湿地进行了植被类型划分和湿地维管束植物生态类群、生活型划分,利用统计方法分析了研究区湿地维管束植物区系的科、属构成,地理分布区成分构成.研究表明,黄河三角洲滨海湿地有71科、199属、298种维管束植物,蓼科、藜科、苋科、豆科、菊科、禾本科、莎草科等7个大科为区系主体,上述7科共76属128种,占总属数的39.38%和总种数的43.99%;区系中单种属多,属的分化程度较高.区系中有59种盐生植物、46种水生植物、44种湿生植物、144种中生植物、7种旱生植物,水生植物、湿生植物的生活型以地面芽植物、地下芽植物为主,陆地中生植物、盐生植物的生活型以一年生植物为主.从分布区类型构成来看,区系中蕨类植物区域分布成分较多,种子植物中温带分布属最多,这反映出湿地植被具有一定的地带性特征,种子植物中热带分布属、世界分布属较多分别表明海洋性气候对湿地植被特征的影响及湿地植被的隐域性特征.     

盐碱地环境下芨芨草土壤微生物群落的初步分析

新疆的盐碱化土壤分布广泛,它与荒漠化过程相伴而生,不但造成了资源的破坏、农业生产的巨大损失,而且还对生物圈和生态环境构成威胁。芨芨草(Achnatherumsplendens(Trin)Nevski)有着耐寒、耐旱、耐盐、根系发达、适应性广,能够涵养水分、改良土壤等特性,因此芨芨草成为在新疆种植的改良盐碱地土壤的可选植物之一。目前,关于芨芨草在改良盐碱土地的过程中,它对改变盐碱地土壤微生物群落方面的研究还很少有人报道。作者采用稀释平板分离计数法测定了芨芨草不同地块垂直分布的各个土层中细菌、放线菌、真菌的数量,初步研究分析了种植芨芨草的盐碱地土壤微生物群落分布变化的特点,讨论了芨芨草的种植对盐碱地土壤环境的影响。试验表明,种植芨芨草对盐碱地土质的改良可能起到了一定的作用,随着芨芨草种植年限的增加,不但使细菌和放线菌的总数升高,而且细菌和放线菌数量的垂直分布表现出向上层移动的趋势,同时出现了真菌。此研究结果为种植芨芨草改良盐碱地土壤环境的进一步研究奠定基础。     

莱州湾南岸滨海湿地维管束植物的区系特征及保护

在2003～2005年多次实地调查并参照相关资料基础上,对莱州湾南岸滨海湿地进行了植被类型划分和湿地维管束植物生态类群划分,利用统计方法分析了研究区湿地维管束植物区系较大科、属的构成,蕨类植物种的地理分布区类型、种子植物属的地理分布区类型,维管束植物区系保护面临的问题及对策.研究表明,莱州湾南岸滨海湿地植被分4个植被型、25个植物群落,由48科129属197种维管束植物构成,这些维管束植物分盐生植物,水生植物,湿生植物和中生、旱生植物4大生态类群.维管束植物区系的主体为菊科、禾本科、莎草科等含5种及5种以上的13个较大科,从维管束植物属的分布区类型构成来看,种子植物中世界分布属最多,达40属,占种子植物总属数的32%,这反映了湿地植被的隐域性特征;温带和热带分布区成分作为区系成分的主体共80属,占种子植物总属数的64%.盐田、养殖池、道路建设,海岸侵蚀,地下咸、卤水入侵,气候干旱,河流断流等自然、人为原因导致莱州湾南岸滨海湿地退化,植被发生退化演替,区系中一些珍稀濒危植物受到日益严重的威胁.提出了对退化湿地进行生态恢复与重建,推广生态旅游、生态养殖等可持续的滨海湿地利用方式,建设湿地自然保护区和生态环境监测网络等莱州湾南岸滨海湿地维管束植物区系保护对策.     

滨海4种盐生植物根际土壤酶活性特征与主要养分的关系

植物可直接或间接地影响土壤酶的活性,根际土壤酶的种类和活性对土壤养分的速效化产生影响,从而影响植物的吸收利用。以滨海盐土和轻度盐化潮土为材料,利用根袋法研究滨海盐生植物对根际与非根际土壤养分含量以及酶活性的影响,为盐生植物在滨海盐渍土壤中的修复利用提供理论依据。结果表明：在两种土壤中,植物根际过氧化氢酶,脲酶和蛋白酶的活性表现出相反的变化,滨海盐土中,根际土3种酶的活性均高于非根际土;而轻度盐化潮土中的根际土3种酶活性均低于非根际土。在两种土壤中,根际土全氮质量分数比非根际土高,但全磷却比非根际土低。根际土速效态养分的变化则与全态养分的变化相反,4种植物的根际土速效氮质量分数均显著低于非根际土。除芦苇外,根际土速效磷质量分数均高于非根际土。滨海盐土中碱性磷酸酶、过氧化氢酶和转化酶和土壤中几种主要养分的相关性最紧密,较好地体现了4种滨海盐生植物根际的养分状况,也说明盐生植物对滨海盐土酶活性有较大的影响。对比4种植物根际土壤中的酶活性,在高盐质量分数的滨海盐土中,盐地碱蓬对根际土壤酶活性的影响最大     

黄河三角洲自然湿地植被的特征及演化

在群落样方调查基础上对黄河三角洲自然湿地植被进行了分类、分布及演化研究.研究表明,黄河三角洲滨海湿地的自然湿地植被有2个植被亚型、7个群系、51个群丛,分盐生植被、水生植被和湿生植被3类.盐生植被、水生植被和湿生植被分别包括10、19和22个群丛类型.盐生植被和湿生植被的面积各约23万hmz,各占自然湿地总面积的44.76%,水生植被约7.83万hm2,占自然湿地总面积的10.48%.湿地植被的分布受距海远近、黄河河道摆动和人类活动的制约,盐生植被主要分布在三角洲外缘潮间带滩涂和潮上带外缘的微斜平地,湿生植被、水生植被主要分布在潮上带中上部的微斜平地、黄河入海河道2侧及古河道、决口扇形地间的河间洼地.受三角洲新生湿地不断形成等自然因素的影响,湿地植被发生顺行演替;受海岸侵蚀、黄河断流、风暴潮等自然灾害及人类活动的影响,湿地植被发生逆行演替和次生演替.湿地植被的顺行演替和次生演替使自然湿地的生态环境功能增强,逆行演替使自然湿地的生态环境功能减弱.     

高盐污水处理人工湿地中耐盐植物的筛选

人工湿地作为一种新兴污水处理工艺,具有高效、低成本等优点,但因缺乏能够在高盐环境中生存的湿地植物,因此应用于高盐污水处理还存在诸多难题.基于对我国南方海岸及海岛的大量野外调查及文献调研,依据生理指标、形态指标、经济成本和应用潜力等,筛选出耐盐、耐水湿、耐污、净化能力强、生长快、生物量大、栽培简单、分布广泛并具有景观效果的南方滨海耐盐植物23种,进一步对每一种植物的耐盐能力进行分级,其中耐盐能力最强的种类为扁秆荆三棱(Bolboschoenus planiculmis)、海雀稗(Paspalum vaginatum)、川蔓藻(Ruppia maritima)、海马齿(Sesuvium portulacastrum)和盐地碱蓬(Suaeda salsa).本研究结果可为人工湿地的构建提供更多植物种类选择,并促进人工湿地可持续的净化功能与景观功能的有机结合.     

污泥和盐渍土混配介质的性质及对5种野生植物生长的影响

将污泥与滨海盐渍土按照不同比例(污泥质量分数分别为0、20%、40%、60%、80%和100%)混配,开展三叶鬼针草(Bidens pilosa)、稗(Echinochloa crusgalli)、荆芥(Schizonepeta tenuifolia)、金叶马兰(Kalimeris indica)和蒲公英(Taraxacum mongolicm)5种野生植物的盆栽试验,研究污泥混配介质的理化性质,污泥比例对植物成活率、叶绿素含量和干质量的影响,以及植物体内各种重金属的累积浓度,探索污泥在滨海区盐渍土中的最佳施用比例,并对野生植物资源进行评价。结果表明,污泥改良滨海盐渍土是可行的,污泥质量分数为20%～60%时,混配介质的理化指标符合CJ/T 340—2011《绿化种植土壤》,Cd、Cu、Zn、Cr、Pb和Ni含量符合GB 15618—95《土壤环境质量标准》中的二级标准,并以60%污泥+40%滨海盐渍土的质量配比效果最佳,该混配介质中植物存活率达100%;三叶鬼针草、稗子、荆芥、金叶马兰和蒲公英是上海市滨海地区优良的植被恢复先锋植物。     

植被恢复的生态效应研究进展

植被在水土保持、水源涵养及生态系统的固碳过程中起着重要的作用。植被恢复是指运用生态学原理,通过保护现有植被、封山育林或营造人工林、灌、草植被,修复或重建被毁坏或被破坏的森林和其他自然生态系统,恢复其生物多样性及其生态系统功能。目前,植被的自然及人工恢复是改善脆弱生态系统及退化生态系统生态环境现状最有效的措施。植被在恢复过程中对地上植被生态系统,物种多样性的恢复有着重要影响,同时通过凋落物及根系的输入,可以有效改善地下生态系统,增加土壤的养分含量、改善土壤的物理结构、增加土壤生物的生物量及活性。文章以地上及地下生态系统为出发点,综述了植被恢复过程中自然及人工恢复过程中不同的植被类型、不同的恢复时间下植物物种组成和多样性、土壤理化性质及土壤微生物群落的变化。植被的自然及人工恢复在一定程度上均能增加植物物种的多样性,随着恢复年限的增加物种的组成发生改变且多样性呈增加趋势,但一些特殊环境下不当的人工恢复可造成植被演替向退化方向发展,降低生物多样性。不同的植被类型由于其生长方式的不同对土壤理化性质和土壤微生物的影响存在差异,随着恢复年限的增长,土壤理化指标及微生物学指标呈现先增加而后趋于平稳的状态。针对已有的研究进展,提出在未来的研究过程中,一方面应该增加更多的对比研究,对不同环境下,不同的恢复物种,不同的恢复方式进行更深入地探讨;另外一方面应增加不同尺度的研究,现有的研究多集中在样地尺度,未来应在更大尺度上进行分析;再者,地上及地下生态系统之间的相互关系及影响机理一直是土壤学科研究的热点,植被恢复过程中应增加更多该方面的机理研究。     

北方农牧交错带不同植被保护及恢复措施物种多样性研究

为研究不同生境类型及不同植被恢复方式植物群落结构特征及物种多样性,本文以位于我国西北农牧交错带的宁夏盐池为研究对象,根据不同植被恢复及保护措施特点,在宁夏盐池布设典型样地。样地类型分为:天然草地、退耕还草地、撂荒地、湿地、人工封育草地、流沙地等6种类型。植被调查采用样线和样方相结合的方法,内容包括:植物名称、株数、盖度、高度、生物量(鲜质量)等。运用生态统计学原理,结合BiodiversityPro、MicrocalOrigin等生态学统计软件对不同样地类型植物进行聚类、多样性指数计量等处理、分析。聚类分析表明:不同植被保护及恢复措施下,植物组成、群落结构、主要建群种等都表现出不同特点,不同样地具有各自不同的优势群落、主要建群种等;多样性指数计量结果表明:不同样地间由于生境类型、植被保护及恢复措施等不同造成样地间物种多样性的差异,湿地由于充足的土壤水分条件,无论是丰富度指数还是综合多样性指数都远高于其他样地类型,综合多样性指数D、H分别为12.783、2.915。此外,退耕还草地和天然草地多样性指数也较高,尤其是退耕还草地,D、H分别为11.514和2.696,是农牧交错带一种较为合理的植被恢复措施;多样性较低的是人工封育草地,D、H分别为2.599、1.576。造成人工封育草地物种多样性较低的主要因素一是随着封育时间的延长,优势种的优势地位不断加强、种间竞争等导致部分物种的消失等原因;二是随着封育时间的增加,土壤结皮加厚,水分入渗率和利用率降低从而导致植物群落衰退。     

三江源区不同建植年代人工草地群落演替与土壤养分变化

研究了了三源区不同建植期人工修复草地在不同演替阶段毒杂草[主要是甘肃马先蒿(Pedicularis kansuensis)]的入侵规律、数量特征,植物群落物种组成、生物苗和草地质最以及土壤养分、微生物活性的变化规律.结果表明,不同建植期人工修复草地植物群落的种类组成、植物功能群组成和群落数量特征存在显著差异.随着演替时间的推移,人工草地群落盖度、高度、物种数、生物最和多样性指数均表现出"V"字型变化规律,杂类草--甘肃马先蒿的数量特征变化尤为明显,在4 a的人工草地群落中开始局部入侵,在5～6 a的人工草地群落中大面积入侵,其入侵速度、入侵面积达到高峰期.土壤的含水量、容重、土壤中有机质、氮素和磷素在演替过程(7 a、9 a草地)中逐渐降低,到一定时期又逐步增加;随着演替的进行,不同建植期人工草地的土壤微牛物生物量碳和酶活性均呈"V"字型,变化.对于退化生态系统的恢复首先是植被恢复,其次是土壤肥力的恢复.土壤有机质等养分的积累、微生物活性的改善不仅能使土壤-植物复合系统的功能得以恢复,同时也能促进物种多样性的形成,有利于人工草地群落稳定性的提高.在试验区尽管植被恢复演替进行得比较缓慢,但从土壤发展的角度看,仍属进展演替.所以,在退化高寒草甸的恢复过程中,若降低和有效控制外界的干扰(如围栏封育),可为退化草地恢复提供繁殖体与土壤环境,实现人工草地逐步向恢复(正向)演替进行.图3表6参34     

黄河三角洲湿地土壤微生物群落结构分析

采用末端限制性片段长度多态性分析(T-RFLP)技术和16S rDNA克隆文库的方法,分析了黄河三角洲滨海湿地土壤不同深度细菌和古菌的群落结构.研究表明,随着深度的增加,细菌群落的多样性下降,而古菌群落多样性则有上升的趋势,且土壤的细菌和古菌群落结构都呈现出规律的层状分布.该土壤包括各种硫酸盐还原菌、产甲烷古菌、光合细菌等丰富的细菌和古菌资源.图5参27     

鲁西北地区渍涝洼地人工鱼塘─台田的环境分析

鲁西北地区是黄淮海平原中低产田渍涝洼地的主要分布区之一。在鲁西北的禹城市，利用挖鱼塘、建台田的工程措施，综合改造利用这类洼地。工程实施后，通过水盐调控，改善了洼地的环境状况。监测结果表明：洼地台田土壤含盐量降低，土壤逐渐熟化。土壤有机质大量整治前后分别为０．５８２％（１９８６年）、０．９８９％（１９８９年）．土壤中的全氮、全磷也由整冶前的０．０２％、０．１４％上升到整治后的０．０６１％和０．１５８％。土壤盐分含量逐年降低，由０．５０～０．９２％下降到０．０６～Ｏ２９％。挖鱼塘建台田的生态工程措施，使浅层地下水地表化，解决了洼地积水蒸发等形成的盐渍化问题。综合环境效应显示，洼地原有的自然状况向良性转化，达到了初步治理的目的。     

锡林河河漫滩湿地植物群落特征及物种多样性分析

内蒙古高原草原区湿地具有不同于典型湿地的特征,同时还兼具草原的一些特征,在保持生物多样性和珍惜物种资源方面具有不可替代的重要作用.通过样方调查,以重要值为数量特征,采用指示种分析法和多样性指数测定,对内蒙古高原典型内陆河流——锡林河中游河漫滩湿地植被群落特征及物种多样性进行了系统分析和研究.结果表明:(1)锡林河中游河漫滩湿地植被依微地形由高河漫滩向低河漫滩可分为芦苇+羊草,黄花苜蓿+无茫雀麦,灰脉苔草+早熟禾,水甜茅群落,小糠草+蒙古扁穗草等5个群落,以禾本科、菊科、豆科三大草本为主,建群种有别于典型湿地和典型草原群落.(2)植物水分生态类型以湿生、中生为主且无水生类型,具有典型湿地和草原的双重特征;(3)湿地植物群落物种多样性、均匀性和丰富度表现出相似的变化趋势,多样性和丰富度较草甸草原低但高于典型草原;(4)锡林河河漫滩湿地植物群落是典型河流湿地和典型草原之间的过渡类型.表6,参28.     

基于DNDC模型评估水位变化对滨海湿地净生态系统CO2交换的影响

水位是影响滨海湿地生态系统蓝碳功能的重要因素。气候变化引起的海平面上升以及极端气候事件的频发,可能加快水位的变化,从而改变生态系统碳交换的过程。然而,滨海湿地碳汇功能响应水位变化的机制尚不清楚。为了评估水位对滨海湿地净生态系统CO₂交换(NEE)特征的影响,以及验证DNDC(denitrification-decomposition)模型对模拟预测滨海湿地生态系统碳交换的适用性,该研究设计了野外水位控制试验(自然水位,地下20 cm水位、地表10 cm水位),并利用DNDC模型模拟和预测水位变化对滨海湿地NEE的影响。结果表明:(1)不同水位处理之间NEE差异显著,地表10 cm水位处理促进CO₂吸收,地下20 cm水位则抑制CO₂吸收;(2)经过校准和验证的DNDC模型可以准确模拟水位变化对黄河三角洲湿地NEE的影响,NEE模拟值的日动态与田间观测结果显著相关(R²>0.6);(3)通过改变气候、土壤和田间管理等输入参数对DNDC模型进行灵敏度检验,生态系统碳交换过程对日均温、降雨和水位改变的响应最为显著,其中,水位对NEE的影响主要作用于土壤呼吸(Rs)。未来气候情境下,不同水位变化下的生态系统碳交换过程随年份增长呈现不同的规律,因此未来的模拟研究应关注DNDC中水文模块和植被演替过程的完善。该研究可为预测水文变化情境下滨海湿地碳汇功能的未来发展以及政策制定提供参考。     

广东汕头海岸湿地鸟类群落及其多样性

对广东汕头海岸湿地的鸟类资源进行了调查,共记录鸟类100种,隶属15目31科,其中古北界鸟类43种,东洋界鸟类45种,广布种鸟类12种.区系组成呈南北鸟类混杂分布,鸟类的多样性表现出明显的季节性.该湿地有国家二级重点保护鸟类10种,中日候鸟保护协定名录中的鸟类43种.对5个湿地样区的主要鸟类种类和数量进行了调查,结果反映汕头海岸湿地是水鸟类重要的越冬栖息场,鸟类群落多样性指数以三屿围和六合围两个样区较高,分别为3.2306和3.2283,濠江口的多样性指数较低,为1.981.群落多样性指数的高低主要受物种数量和各物种数量均匀度的影响.本文还提出了对鸟类资源保护和管理的建议.表3参9