长江口盐沼带湿地生态演替过程中甲烷排放研究

甲烷(CH4)作为河口湿地碳循环的重要中间产物,是大气中仅次于二氧化碳(CO2)的第二大温室气体,其排放清单对于全球气候变暖趋势的预测具有重要意义.因此,本研究采用静态箱-气相色谱技术,针对长江口盐沼带湿地CH4的排放通量展开了为期2年、每月1次的现场观测.研究结果表明,长江口盐沼带湿地持续表现为大气CH4的净排放源,其中,2011年在海三棱藨草覆盖情况下,全年CH4平均排放通量达到了1.00 mg·m-2·h-1,2012年互花米草大规模入侵后,海三棱藨草生物量显著减小,全年CH4排放通量减小为0.55 mg·m-2·h-1.Pearson相关性分析表明,沉积物有机碳含量、光合有效辐射及含水率等均不是影响长江口盐沼带湿地CH4排放的重要环境因子.在2011年,海三棱藨草生物量(p=0.001,r=0.928)、气温(p0.01,r=0.432)均与CH4排放通量呈现显著正相关,全年CH4最大排放通量出现在生物量最大的夏季8月份;2012年随着互花米草的入侵,CH4排放通量在5月份达到了最大值,自5月份之后逐渐减小,互花米草的入侵使长江口中潮滩盐沼带湿地CH4排放通量整体呈现出了下降的趋势.     

汽爆预处理对互花米草厌氧发酵产气特性的影响

针对互花米草厌氧发酵过程存在的结构抑制问题,采用高速汽爆设备,在1.5,2.0,3.0MPa条件下分别对其进行蒸汽爆破预处理试验,并采用揉搓处理作为对照.厌氧发酵试验结果表明,随汽爆压力的增加,累积产气率呈下降趋势,1.5,2.0,3.0MPa处理原料的单位挥发性固体(VS)累积产气量分别为293.6,176.1,145.4mL/g,对照为238.7mL/g.经2.0,3.0MPa处理的原料在发酵过程中存在酸积累现象,挥发性有机酸(VFA)中乙酸最高达10599.42mg/L,丙酸浓度高于1000mg/L,这是导致这2组原料累积产气量低于对照的主要原因.     

互花米草在不同生境中的形态可塑性与生物量分配

该文以分布于广西合浦山口红树林保护区的互花米草(Spartina alterniflora)为研究对象,研究了不同的生境条件(淤泥质、泥沙质、沙质)对其形态因子和生物量的影响.结果表明:生境条件对互花米草的形态因子和生物量的生长有显著影响.三种生境中,以淤泥质中生长的互花米草的单位面积株数和生物量最高;比较单株的形态因子,则以泥沙质中的互花米草长势最佳,并与淤泥质、沙质相差显著;在淤泥质与沙质中,除地下生物量外,其它形态因子与生物量之间没有显著差异;在不同的生境中互花米草生物量的分配存在一定的差异;土壤透气性及养分含量可能是影响互花米草形态因子和生物量差异的主要因素.     

互花米草入侵对河口湿地土壤真菌群落结构及多样性影响

河口湿地是遭受互花米草入侵的主要区域,为了探究互花米草入侵对河口湿地土壤真菌的影响,以秋茄湿地、芦苇湿地,白骨壤湿地3种典型的湿地为研究对象,借助高通量测序技术对其土壤真菌丰富度及多样性进行分析.结果表明：①白骨壤湿地受到入侵后,土壤盐度、含水量、容重均发生了显著的变化（p<0.05）;②子囊菌门（Ascomycota）相对丰度在互花米草入侵红树林湿地和芦苇湿地后变化均较大,秋茄湿地土壤组织胞浆菌属（Histoplasma）相对丰度降低;芦苇湿地土壤假丝酵母菌属（Pseudeurotium）相对丰度有所增加;③互花米草入侵白骨壤湿地后,土壤真菌多样性升高;互花米草入侵秋茄和芦苇湿地后,土壤真菌多样性降低;④互花米草入侵白骨壤湿地和芦苇湿地后土壤真菌群落结构差异最大;⑤环境因子能够影响湿地土壤中真菌的相对丰度,Talaromyces的相对丰度与土壤盐度呈显著正相关（p<0.01）,Penicillium的相对丰度与土壤含水量呈显著正相关（p<0.01）,Pseudeurotium、Toxicocladosporium与土壤pH呈显著负相关（p<0.01）.本研究可为治理互花米草过程中微生物多样性的保育提供重要的数据支撑.     

互花米草入侵对河口湿地沉积物重金属累积效应

为了探究互花米草(Spartina alterniflora)入侵对湿地沉积物重金属累积的效应,选择典型亚热带河口湿地(闽江鳝鱼滩湿地)中未被入侵的短叶茳芏(Cyperus malaccensis)群落A、互花米草入侵斑块边缘B以及互花米草入侵斑块中央C三个典型区10个不同深度的Co、Ni、Cu、As进行研究,并采用地累积指数法及潜在生态风险评价法进行评价。结果表明:(1)三个采样点Co、Ni、Cu、As含量均随着互花米草入侵过程显著增加,即C>B>A,相比入侵前增量分别达到26.31%、19.66%、50.79%和16.93%;(2)地累积指数法显示,研究区域Co、Ni、Cu为轻度污染状态,As则处在强污染向极强污染过渡状态;(3)潜在生态风险评价法显示,研究区域Co、Ni、Cu的潜在生态风险轻微,As在A、B两点的潜在生态风险因子很强,C点为极强。两种评价方法均显示互花米草的入侵将一定程度上加剧重金属污染及其潜在的生态风险,区域内As污染需引起重视。进一步分析表明沉积物Co、Ni、Cu、As与总碳、总氮、碳氮比、容重和地上生物量呈显著相关,互花米草对湿地沉积物重金属累积...     

互花米草活性炭对镉的吸附

进行了磷酸活化法不同浸渍比（0.5—3.0）及活化温度（400℃—700℃）条件下制备的互花米草活性炭对镉的吸附性能研究,采用静态吸附法,考察不同初始浓度条件下活性炭对镉的平衡吸附量,旨在探索吸附机理、影响因素、除镉吸附剂的最佳制备条件以及活性炭物化性质对镉吸附性能的影响.实验表明,浸渍比和活化温度是影响成品活性炭镉吸...     

H3PO4活化法制备互花米草活性炭

利用互花米草茎秆为原料,以H3PO4为活化剂,在不同的活化温度(400℃-700℃)和不同的浸渍比(0.5-3.0)条件下制备活性炭.以高纯氮(N2/77.4K)吸附测定活性炭的比表面积和孔容、孔径分布,以VTIR、零点电荷pHPZC测定活性炭表面官能团的变化,并考察了活化温度及浸渍比对活性炭成品性能的影响.结果表明,...     

NaOH处理对互花米草深度气化利用的影响

在实验室条件下,考察了NaOH固相处理用于互花米草中温干式发酵以及一次发酵后沼渣二次发酵的预处理方式的可行性,从产气特性、物质转化等角度进行了系统的分析.结果表明,NaOH处理对互花米草中温干式发酵产气未表现出促进作用,干物质（TS）产气量为358.94 mL/g,仅为CK的92.42%,但甲烷平均含量提高了1.84%...     

互花米草入侵对胶州湾潮滩湿地硫素时空分布的影响

选择胶州湾互花米草潮滩(入侵前为光滩)和光滩为研究对象,研究了互花米草入侵下胶州湾潮滩湿地土壤总硫(Total sulfur, TS)、有效硫(Available sulfur, AS)及互花米草各器官TS含量的时空分布特征及其影响因素.结果表明,互花米草入侵后湿地0～60 cm土壤TS((1.53±0.24) g·kg~(-1)))和AS((0.75±0.04) g·kg~(-1))的平均含量明显高于入侵前光滩湿地TS((1.13±0.09) g·kg~(-1))和AS((0.53±0.02) g·kg~(-1))的平均含量(n=54,p0.05),增幅分别为35.40%和41.51%.其中,互花米草入侵后湿地30～50 cm土层TS含量和20～60 cm土层AS含量较入侵前的光滩湿地大幅增加(n=9,p0.05).与光滩相比,6、10、12月互花米草潮滩土壤TS含量增幅分别为14.53%、67.86%、22.52%,AS含量增幅分别为48.72%、39.06%、50.98%.逐步线性回归分析结果表明,互花米草入侵后导致土壤EC、有机质的改变是影响其土壤AS含量分布的关键因素.互花米草TS含量均值为(2.73±0.39) g·kg~(-1),6月植物TS含量与10月、12月植物TS含量之间均存在显著性差异(n=9,p0.05),硫(S)累积量最高值出现在10月,同种器官内6月根、茎、叶的硫累积系数(Accumulation Factor of sulfur, AF_S)均高于10月、12月.研究表明,互花米草入侵总体增加了土壤硫库储量,提高了湿地土壤AS的供给能力,但增加了其时空变异性,AS在不同季节差异较大.     

Recovery Trajectories After In Situ Burning of an Oiled Wetland in Coastal Louisiana,USA

The high degree of physical disturbance associated with conventional response options to oil spills in wetlands is driving the investigation of alternative cleanup methodologies. In March 1995, a spill of gas condensate in a brackish marsh at Rockefeller Wildlife Refuge in southwestern Louisiana was remediated through the use of in situ burning. An assessment of vegetation recovery was initiated in three treatment marshes: (1) oil-impacted and burned, (2) oil impacted and unburned, and (3) a nonoiled unburned reference. We compared percent cover, stem density, and biomass in the treatment marshes to define ecological recovery of the marsh vegetation and soil hydrocarbon content to determine the efficacy of in situ burning as a cleanup technique. Burning led to a rapid decrease in soil hydrocarbon concentrations in the impacted-and-burned marsh to background levels by the end of the first growing season. Although a management fire accidentally burned the oil-impacted-and-unburned and reference marshes in December 1995, stem density, live biomass, and total percent cover values in the oil-impacted-and-burned marsh were equivalent to those in the other treatment marshes after three years. In addition, plant community composition within the oil-impacted-and-burned marsh was similar to the codominant mix of the grasses Distichlis spicata (salt grass) and Spartina patens (wire grass) characteristic of the surrounding marsh after the same time period. Rapid recovery of the oil-impacted-and-unburned marsh was likely due to lower initial hydrocarbon exposure. Water levels inundating the soil surface of this grass-dominated marsh and the timing of the in situ burn early in the growing season were important factors contributing to the rapid recovery of this wetland. The results of this in situ burn evaluation support the conclusion that burning, under the proper conditions, can be relied upon as an effective cleanup response to hydrocarbon spills in herbaceous wetlands.