山地河流水电开发对河岸带植物群落特征的影响

为充分了解水电开发对山地河流河岸带植物群落特征的影响,于2014年采用植被常规调查方法,在九龙江源头河流地村溪依次设置RS(源头)、PL(皮寮)、HKU和HKD(环坑水坝上游和下游)、GXU和GXD(高厦水坝上游和下游)6个样地,分析其物种多样性、相似性等的变化特征. 结果表明:①水坝建成后,水坝上游和下游流速、水位及河宽存在显著差异(P<0.05). ②沿河流纵向的自由流动河段,Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数均随与源头距离的增加而增大,分别由0.30±0.24、0.22±0.17增至0.87±0.20、0.38±0.03;Simpson优势度指数随与源头距离的增加而减小,HKU样地Simpson优势度最低,仅为0.20±0.10;受水电开发影响河段,水坝上游样地的Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数均高于水坝下游样地,而Simpson优势度低于水坝下游样地. ③沿河流横向,河岸带不同断面植物群落多样性都符合中度干扰假说,水坝建设对河流横向物种多样性的影响不显著;Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数变化总体上变化趋势一致,均表现为先升后降. ④相似性分析表明,沿河流纵向,水坝上、下游样地间物种相似性相对较高,不同组样地之间高地物种相似性最高的是HKU-HKD(0.270 3),河岸带物种相似性最高的是RS-PL(0.612 2);沿河流横向,HKU(0.392 9)、HKD(0.372 5)和GXD(0.348 8)样地的高地-河岸带物种相似性相对较高,GXU(0.173 9)样地的高地-河岸带物种相似性最低,表明水电开发导致水坝下游河岸带植物主要来源于本地种子库而非区域种子库. 结果显示,水电开发是造成河岸带植物群落发生变化的主导因子,导致水坝下游河岸带和高地物种组成趋向同质化,土地利用格局、河岸带及周围的人类干扰同样会影响河岸带植物群落的多样性和相似性.      

河岸带生态学研究进展与展望

河岸带是河流—陆地生态系统之间进行物质、能量、信息交换的重要生态过渡区,具有独特的生态系统结构和服务功能,近年来成为国内外生态学和环境科学的研究热点之一。在阐述河岸带结构与功能基础上,分析了河岸带的影响因素与其退化机制,退化河岸带的生态恢复理论、基本原则、生态重建技术和发展方向。认为影响河岸带结构与功能的主要因素可归纳为水文与地貌过程、植被与人为干扰4个方面;识别影响河岸带生态系统的生物和物理作用过程及其退化成因是关键,指出了生态恢复应遵循的原则与宜采用的生态重建技术。在此基础上,提出河岸带生态恢复应在景观或流域尺度上借助“3S”技术和多学科协作从微观、中观和宏观不同层次开展研究,甄别生态退化的主导因素,采用植被重建与水文调控技术尽可能恢复与重建原有自然景观。从系统生态学与景观生态学的角度,提出河岸带生态学未来研究方向。建议今后应加强对河岸带生态系统结构、生态过程与功能及生态重建技术的研究成果进行系统整合,建立能够预测河岸带结构与功能动态的数量模型和评价体系,为实现河岸带重建与高效管理提供科学指导。     

海口市南渡江河岸带生态修复策略与技术路径研究

河流作为自然界的一部分,是人类文明的摇篮,也是人类活动的重要区域.河岸带是河流生态系统的重要组成部分,在维系生态平衡中发挥着巨大作用.本文以南渡江河岸带生态修复为例,提出了河岸带的3种生态修复策略和5种生态修复模式,并对未来河流生态修复重点提出了相关建议,以期为国内河流生态修复与综合管理提供参考与借鉴.     

上海城市河岸带土壤反硝化作用研究

2011年4月至2012年2月,以2个月为周期,在上海市不同地点浦东(PD)、金山(JS)、嘉定(JD)、青浦(QP)、崇明(CM)、闵行(MH)采集不同类型城市河岸带土壤,采用乙炔抑制法测定土壤反硝化速率.结果表明,上海河岸带土壤反硝化速率介于1.00 ～ 82.92μmol·m-2·h-1之间,时空差异明显.不同区域,农田背景下的河岸带土壤反硝化速率(浦东:29.51 μmol·m-2h-1,嘉定:36.99μmol·m-2·h-1)要高于以草地(青浦:4.95 μmol·m-2·h-1,闵行:7.84 μmol·m-2·h-1)、矮灌丛(金山:27.83 μmol·m-2·h-1,崇明:23.26 μmol·m-2·h-1)背景为主的河岸带土壤;垂直变化上,2～5 cm深度处的河岸带土壤反硝化速率最大,随深度增加反硝化速率呈逐步降低趋势;季节变化上,河岸带土壤反硝化速率呈现夏秋高冬春低的特点,夏季是反硝化作用最为强烈的季节.温度、pH值、土壤有机碳(Soil Organic Carbon,SOC)、土壤总氮(Soil Total Nitrogen,STN)等是影响反硝化速率的重要因子,其中,反硝化速率与温度、SOC、STN含量呈正相关关系,与pH值呈负相关关系.     

河岸草本缓冲带对模拟径流中污染物的净化

选择华北地区3种常见草本植物——狗牙根、虎尾草和天堂草,通过人工配水模拟地表径流,在北京潮白河河岸设置径流试验,研究河岸带宽度、水力负荷和进水浓度对不同缓冲带截污能力的影响。结果表明:模拟径流中污染物均随缓冲带沿程距离增加有降低趋势,且前段下降较快,后段下降逐渐趋缓。SS的去除主要发生在沿程前3 m,TP和COD的去除主要发生在前6 m,TN的去除主要发生在9 m以内。若缓冲带的宽度设置受限,为保证一定的截污效果,宽度不应小于9 m。狗牙根、虎尾草和天堂草缓冲带在沿程15 m处对NH_4~+-N的去除率分别为50.6%、32.0%和40.4%,总体上狗牙根和天堂草对N、P的去除能力优于虎尾草。不同水力负荷和进水浓度下,草本缓冲带均能有效截留径流中的SS,去除率均在70%以上,而NH_4~+-N的去除受进水浓度的影响较大。由于模拟径流中NO_3~--N和溶解性磷(DP)进水浓度低于1 mg/L,缓冲带对两者的去除效果较差,特别是虎尾草缓冲带,出现了出水浓度高于进水的情况。     

不同河岸带植物根际丁草胺降解特性差异及其微生物学机制

以根际袋盆栽方法,研究了芦苇(Phragmites australis)、茭白(Zizania aquatia)、菖蒲(Acorus calamus Linn)三种典型河岸带植物根际丁草胺降解特征的差异,并从微生物学角度探讨了可能的机制.结果表明,与非根际相比较,不同河岸带植物根际对土壤中丁草胺降解有显著的增强效应.不同河岸带植物对丁草胺的降解效果存在显著差异,降解效果由大到小的次序为:菖蒲,芦苇,茭白.芦苇、茭白、菖蒲根际丁草胺降解速率常数依次分别为0.0606、0.0500、0.0680.在丁草胺作用下,不同河岸带植物根际与非根际土壤关键酶的活性和微生物特征存在明显差异.丁草胺对几种植物根际与非根际脱氢酶与脲酶都有不同程度的激活,但随后抑制并趋于正常水平,而磷酸酶则基本上影响不明显.同期根际的酶活性要比非根际的高.丁草胺作用后,对土壤细菌及真菌有明显的抑制作用,但对放线菌的数量影响不大.与芦苇和茭白相比,菖蒲根际土壤酶活性和微生物数量明显更高,说明该植物对土壤中丁草胺污染具有较好的缓冲作用,从而大大提高了丁草胺的微生物降解的增强效应.     

辽河干流河岸带土壤酶活性特征及相关性研究

为探究辽河保护区辽河干流河岸带生态系统恢复过程中土壤性质,文章研究了辽河干流23个样地土壤养分特征及土壤酶活性特征,并分别进行了河岸带土壤微生物和植被与酶活性、土壤养分与酶活性、土壤重金属与酶活性及土壤酶与酶活性的相关性分析。结果表明:辽河干流河岸带土壤速效氮、速效磷、速效钾、有机质含量及各种酶活性均呈波动性变化,土壤养分状况和土壤酶活性受土地利用类型、植被恢复状况等多种因素影响;辽河干流河岸带土壤酸性磷酸酶与植被多样性呈显著负相关,土壤养分速效氮和速效钾分别对酸性磷酸酶和蔗糖酶呈显著正相关,土壤酶活性受重金属影响较大,抑制和促进作用均存在,其中镉对酶的抑制性最明显。     

河岸带中荆三棱的生长特性及其腐烂规律研究

为了了解在河岸带生态恢复中植物的生长及其作用,在中试规模上对河岸带中的荆三棱进行了1 a研究.荆三棱在不同水深区域的生长高度与密度表明荆三棱对水深的耐受性不强,更适合于在浅水域生长.秋季收割与不收割的对比表明秋季收割有利于荆三棱第2年的生长与发芽.荆三棱生物量及其中的N、P在地上、地下的分布表明地下荆三棱的生物量比地上多大约55％,地下荆三棱生物固定的N、P总量分别大约比地上荆三棱生物固定的N、P总量多50％和126％.在河岸带通过收割荆三棱可以分别带走荆三棱所固定的全部N、P的40.5％和30.6％.地上荆三棱经过130 d的浸泡,其重量损失率有27.10%, TN、TP的损失分别为40.80%和76.80%.浸泡植物释放出的污染物基本没有积累现象.     

赣江河岸带植被的数量分析

河岸带是河流-陆地生态系统的重要生态交错带,具有独特的生态系统结构和功能。基于植物群落的野外标准样方调查,采用双向指示种分析(TWINSPAN)和除趋势对应分析(DCA)的多元分析方法,对赣江河岸带植物群落进行数量分类与排序。TWINSPAN将所调查的109个样方分为7组。DCA排序将TWINSPAN分成7组的第1和2组合成了一个植被类型,其余类型与TWINSPAN分类的结果比较一致。结合分类与排序结果,可将赣江河岸带植被分为6个植被类型：河岸带草丛、河岸落叶阔叶群落、河漫滩草甸、河岸常绿阔叶林、河岸针阔混交林、岗地马尾松林,这6个植被类型在赣江河岸带有明显的分布格局。赣江河岸带植被为典型的隐域性植被,然而其物种组成又兼具中亚热带常绿阔叶林地带的烙印。受人为活动影响,河岸带植被结构及其功能均发生退化。因此,亟需加强河岸带恢复重建和生态系统管理     

上海河岸带公众偏好及生态系统服务价值评估

针对上海地区河岸带的环境质量提升情况,基于条件价值法(CVM)研究上海市居民对河岸带的偏好、支付意愿及生态系统服务价值,并通过SPSS软件考察影响受访者支付意愿率的主要因素。得到以下结论:①受访者对上海地区河岸带满意度与其使用河岸带频率呈显著相关性(p=0.001),表明受访者与河岸带的亲疏关系主要取决于其利用河岸带的实际频率。②使用五点评价法对河岸带状况进行分析,亲水性指标得分2.94,水质指标得分3.51,分别为受访者对河岸带最满意与最不满意要素。③针对河岸带10项评价要素进行因子分析,可将受访者对河岸带的满意度因子归纳为河岸带的自然属性和社会属性,且后者的影响权重更大。④受访者对树草结合、人行道位于绿化间且护岸保留湿地的河岸带布局的评价结果得分1 199,为最高得分,表明受访者偏好该类河岸带布局。⑤投标金额在一系列影响支付意愿率因子中,显著性p=0.000,影响最为剧烈。⑥受访者的支付意愿为537.6元/(年.户),整个生态系统的估算价值为2.74亿元/年。