地球之肾—湿地(三)

湿地恢复湿地恢复的定义湿地恢复包括湿地的恢复、湿地改建以及湿地重建,是指通过生态技术或生态工程对退化或消失的湿地进行修复或重建,再现退化前的结构和功能,以及相关的物理、化学和生物学特性,使其发挥应有的作用。     

长三角地区植被物候时空变化及其对城市化的响应

为理解城市化对植被物候产生的影响,利用长三角地区2001-2018年的MODIS-EVI时间序列数据,采用动态阈值法提取植被物候参数,即植被物候开始期(SOS)、结束期(EOS)和生长期(GSL),分析长三角地区11个重要城市及周边区域植被物候的时空变化.研究表明:2001-2018年长三角11个重要城市出现物候开始期提前、结束期推迟、生长期延长的现象.植被物候沿城区—郊区—农村方向呈现明显的梯度变化,城区植被比农村植被的生长季开始期平均提前9.6 d、结束期平均推迟6.8 d.城市化的发展对物候开始期提前、结束期推迟、生长季延长具有重要影响,但在不同的区域背景下,城市化对植被物候的影响具有差异性.研究表明,地表温度与物候期在城乡梯度上存在明显的非线性函数关系.研究有助于加深城市化发展对生态系统影响的理解,且对城市规划与保护生物多样性具有指导意义.     

连续流湿地中DO、ORP状况及与植物根系分布的关系

构建了水平潜流芦苇人工湿地以处理富营养化河水.在连续运行的近2a时间中,对湿地芦苇根系分布、湿地水体溶解氧(DO)、氧化还原电位(OBP)的时空变化及水力负荷(HLR)对DO、ORP的影响等进行了研究.结果表明,当年生芦苇95%的根系生物量分布在0～20 cm的基质层中,第2个生长年中97%的根系生物量分布在0～35 cm的基质层中,第2年植物根系在深度方向上有了更大的扩展.湿地中上层水体DO和ORP在沿程方向上是逐渐升高的,底层的变化很小,在水深方向上上层大于中底层.受芦苇根系主要分布在基质上层的影响,距地表20 cm的范围内基本属于中等还原环境,中底层水体为强还原环境,水平潜流湿地内部总体上是厌氧状态的.受植物光合作用及大气复氧作用的影响,湿地水体DO在1d之内先升高后降低.水体DO及ORP随着HLR的增大而降低.考察了植物根区ORP状况及根系分布对水体氧化还原状态的影响,结果表明,根系表面的OBP高达(260.6±54.3)mV,远高于水体的ORP(-220.3±21.5)mV.植物根系的释氧作用提高了根区的氧化能力.根区的好氧微环境不足以改变湿地内部的整体厌氧状态;但湿地上层大量根系分布仍然起到了改善湿地上层环境氧化状态的作用.     

SMBR-IVCW系统处理高浓度综合污水

为了提高污水处理的质量和效率,将高效的生物处理技术--膜.生物反应器(SMBR)与生态净化技术--复合垂直流人工湿地(IVCW)进行有效复合而成的SMBR-IVCW复合系统应用于高浓度综合污水的高效处理与回用中.通过对不同水力负荷组合条件下SMBR-IVCW系统对污染物净化效果的比较,得到了该复合系统的较好水力组合条件.结果表明,SMBR-IVCW具有良好的净化功效及稳定性,SMBR单元在有机物的去除、硝化作用中起到主要贡献,而IVCW单元在反硝化脱氮、深度除磷等方面进一步补充,两者的有机结合能充分发挥各自的优势,并得到了较优的水力负荷组合条件:SMBR为1000L·d-1,IVCW为375mm·d～;在该条件下.SMBR-IVCW系统总停留时问为19.22h.处理后出水中CODcr、TP、NH 4-N浓度分别为11.0、0.086、0.44mg·L-1,均可达地表水环境质量Ⅲ类标准(GB 3838.2002).SMBR-IVCW系统在此类污水处理方面具有良好的潜力.     

黑龙江省近50年来沼泽湿地退缩特及其原因分析

在RS和GIS的支持下,综合集成1954年地形图和2000年TM影像重建黑龙江省1954～2000年沼泽湿地的空间信息矢量数据,结合斑块质心变化模型、景观参数和欧几里德最短距离函数,分析黑龙江省沼泽湿地退缩的区域分异特征,进一步从人类活动对沼泽退缩的影响的角度探讨沼泽退缩的原因.研究结果表明:黑龙江省近50年来,沼泽湿地面积急剧减少,由791.4×104 hm2减少到303.5×104 hm2;沼泽景观趋于破碎化;退缩的焦点区域主要集中在三江平原、大小兴安岭和松嫩平原.导致湿地退缩的人文原因主要包括三个方面:人口增加和耕地的不断开垦,国家建设国营农场的农业发展政策,与主要公路的空间区位关系.     

湿地缓解银行——美国湿地保护的制度创新

近30年来美国联邦湿地政策经历了从湿地开发到湿地保护的演变过程,湿地面积减少的速度显著下降.特别是最近几年,通过一些湿地保护制度创新,美国湿地面积出现了增加的趋势.本文对其中的湿地缓解银行进行了较详细的介绍与评论,并指出缓解银行在实现湿地"零净损失"和"总体增长"的政策目标方面是一个有效的工具.     

辽河三角洲湿地资源现状及保护管理的优化策略

辽河三角洲湿地为海陆交界、淡成水交汇,地势低平,易发洪涝,河道变化频繁,人类生产活动活跃,因此,湿地的保护策略值得重视。本文阐述了辽河三角洲湿地自然资源种类、数量、分布及生物多样性,分析了湿地资源的动态消长对生态环境的影响,提出了湿地保护管理的优化策略。     

不同植被恢复模式对黄土高原沟壑区土壤水分生态效应的影响

研究了渭北黄土高原沟壑区内侧柏、荆条、20年刺槐、4年刺槐、4年苜蓿、农地不同植被恢复模式土壤水分生态效应,结果表明：不同的植被恢复模式土壤容重均低于对照农田,减小幅度为16%～8%,孔隙度增加,总孔隙度增幅为24.5%～8.1%,毛管孔隙度增幅为1.2%～13.9%,非毛管孔隙度增幅为20.5%～90.0%;土壤持水性比农地增加33%～7.5%;水分补给量在0~2m范围内,侧柏、荆条、4年刺槐是农地的2、1.5、1.71倍,20年刺槐和苜蓿比农地低22.5%和31.4%;0～1m内,侧柏、荆条、刺槐4年分别是农地的2.16、1.78、1.85倍,20年刺槐、苜蓿为农地的25%和62.3%;>0.25mm水稳性团聚体含量比农地增加56.84%～30.72%;土壤结构破坏率农地最高为41.09%,其它植被为6.67%～25.73%。相关性分析表明土壤容重、总孔隙度、水分特征曲线a、水稳性团聚体含量、结构破坏率相关性显著。不同植被对土壤水分生态效应不同,除20年刺槐、苜蓿土壤水分补给量小于对照农地外,其它各项指标均显著优于农地。表6参27     

人工湿地去除氨氮机理及影响因素研究

人工湿地的脱氮主要是通过水生植物吸收、微生物的硝化和反硝化以及氮的挥发等途径来实现的,微生物的硝化与反硝化是主要的脱氮机制。人工湿地去除氨氮的影响因素很多,不仅受到基质、微生物和水生植物这3种人工湿地构成要素的影响,还受到溶解氧(DO)、pH和温度的影响,改善这些影响因素从而达到良好的脱除氨氮效果。最后对人工湿地基质吸附饱和后再生处理问题进行了探讨。     

九段沙上沙海三棱藨草湿地植物与土壤间营养元素含量的灰色关联分析

利用灰色关联分析方法对九段沙上沙海三棱藨草中营养元素含量与不同深度土壤相应元素含量的关联度进行分析,旨在了解海三棱藨草生长过程对不同深度土壤营养元素的吸收程度.结果显示,海三棱藨草生长过程中与深层土壤中N,P,K元素含量关联最密切,关联度顺序是40～60 cm＞15～40 cm＞0～15 cm.与土壤营养元素含量的关联序为N＞K＞P,生长过程吸收的N元素最多,其次是K元素,吸收的P元素最少.不同生长阶段对营养元素的需求程度不同,生长初期与N元素含量关联最密切,旺盛生长期与N,P,K元素含量关联均密切,生长末期与N元素含量的关联程度减小,与P,K元素含量的关联程度增加.