崇明东滩夏季沉积物厌氧氨氧化菌群落结构与空间分布特征

为探索长江口崇明东滩表层沉积物中是否存在厌氧氨氧化菌以及厌氧氨氧化菌的群落结构与空间分布特征,以崇明东滩高、中、低潮滩夏季表层沉积物中总DNA为模板,PCR扩增沉积物样品中厌氧氨氧化菌特异性16S rDNA片段,通过克隆、测序,构建相应基因文库,将文库中有效克隆序列分别提交到GenBank中进行相似序列搜索,并利用MEGA5绘制系统发育树.分析结果发现,克隆序列CM-L-7和CM-L-18与已发现厌氧氨氧化菌Candidatus"Scalindua sp."同源性达98%,CM-L-13与Candidatus"Scalindua wagneri"同源性达94%,CM-M-6与Candidatus"Kuenenia sp."同源性达94%,CM-M-22与Anaerobicammonium-oxidizing planctomycete JMK-1的同源性达95%,CM-H-15与Candidatus"Kuenenia stuttgartiensis"的同源性达94%.表明,崇明东滩高、中、低潮滩表层沉积物中均存在厌氧氨氧化菌,但所属菌属不同,低潮滩以Candidatus"Scalindua"为主,中、高潮滩以Candidatus"Kuenenia"为主.相比之下,中潮滩厌氧氨氧化菌群落结构较为复杂.部分克隆序列与已发现厌氧氨氧化菌存在较大进化距离,表明崇明东滩可能还存在其他具有潜在厌氧氨氧化功能的细菌.     

互花米草在上海崇明东滩的入侵历史、分布现状和扩张趋势的预测

近20余a来,互花米草在我国沿海及河口滩涂快速扩散,已成为我国海岸盐沼中最重要的入侵植物。上海崇明东滩是我国长江口的国际重要湿地,目前受到了互花米草入侵的严重威胁。自1995年在崇明东滩首次发现互花米草以来,互花米草的分布面积已超过1 600 hm2。总结了近几年在崇明东滩进行的互花米草相关研究,旨在对互花米草的控制与管理提供科学依据。目前互花米草主要分布在崇明东滩的东部及北部,决定其入侵动态与分布的主要因素在于：（1）互花米草对沿海滩涂环境具有良好适应与耐受能力;（2）人为引种大大加快了互花米草的扩张速度;（3）崇明东滩湿地的水分盐度条件特征导致互花米草主要分布在崇明东滩的东部与北部。根据互花米草的生理学特征和长江口地区的水文特点可以推断：互花米草在东滩东部和北部将继续扩张,但目前尚难入侵东滩南部区域,而人类活动可能加剧互花米草入侵。根据互花米草的入侵现状和趋势,必须尽快采取多种途径对互花米草进行控制和管理     

Spectral characteristics of plant communities from salt marshes:A case study from Chongming Dongtan,Yangtzeestuary,China

The spectral reflectance of recently formed salt marshes at the mouth of the Yangtze River, which are undergoing invasion by Spartina alterniflora, were assessed to determine the potential utility of remotely sensed data in assessing future invasion and changes in species composition. Following a review of published research on remote sensing of salt marshes, 53 locations along three transects were sampled for paired data on plant species composition and spectral reflectance using a FieldSpec™ Pro JR Field Portable Spectroradiometer. Spectral data were processed concerning reflectance, and the averaged reflectance values for each sample were reanalysed to correspond to a 12-waveband bandset of the Compact Airborne Spectral Imager. The spectral data were summarised using principal components analysis (PCA) and the relationships between the vegetation composition, and the PCA axes of spectral data were examined. The first PCA axis of the reflectance data showed a strong correlation with variability in near infrared reflectance and ‘brightness’, while the second axis was correlated with visible reflectance and ‘greenness’. Total vegetation cover, vegetation height, and mudflat cover were all significantly related to the first axis. The implications of this in terms of the ability of remote sensing to distinguish the various salt marsh species and in particular the invasive species S. alterniflora were discussed. Major differences in species with various physiognomies could be recognised but problems occurred in separating early colonising S. alterniflora from other species at that stage. Further work using multi-seasonal hyperspectral data might assist in solving these problems.     

上海崇明东滩互花米草种子产量与活性对刈割的响应

有性繁殖与种子扩散是互花米草（Spartina alterniflora）侵入新生境的重要途径,抑制有性繁殖是有效控制互花米草进一步扩散与二次入侵的关键。文章研究了刈割对互花米草种子产量及其活性的影响,结果表明：四月（生长初期）1次刈割在一定程度上促进了互花米草的有性繁殖,其每穗种子数（481.3粒）、种子平均生活力（36.7%）与对照每穗种子数（425.5粒）和种子平均生活力（41.3%）间不存在显著差异,表现出超量补偿现象。四月和七月（扬花期）2次刈割与扬花期1次刈割能有效抑制互花米草的有性繁殖,其种子的生产量（每穗种子数分别为186.3和173.6粒）与活性（分别为18.0%和17.3%）较对照显著降低,表现出不足补偿现象。四月和七月2次刈割与七月扬花期1次刈割对互花米草有性繁殖的控制效果较好。在互花米草管理与控制实践中,扬花期刈割是有效控制互花米草有性繁殖与扩散的重要途径。     

入侵植物互花米草(Spartina alterniflora)叶绿素荧光对淹水胁迫的响应

在上海崇明东滩国家级鸟类自然保护区生态修复示范样地中,开展了持续淹水技术治理入侵植物互花米草的物理控制实验.同时,应用叶绿素荧光技术,分别研究了连续2年持续水淹和淹水1年后排水恢复自然生境条件下,外来入侵植物互花米草叶绿素荧光动力学参数及叶绿素含量的动态变化.结果表明,第1年持续淹水降低了互花米草体内的叶绿素含量和PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ的潜在活性(Fv/Fo)、光合电子传递速率(ETR)和光化学猝灭(qP)等叶绿素荧光动力参数值,抑制了互花米草的光合作用.随着淹水时间的延长,到第2年生长季节时互花米草已可以通过调节热耗散或其他生理生态指标来适应淹水环境,满足其生长繁殖的需要.一旦解除淹水胁迫,互花米草的光合活性可迅速恢复,甚至超过对照,表现出很强的恢复能力.持续淹水胁迫仅能在初期抑制互花米草的光合作用,随着淹水时间的延长,互花米草可以通过调节其他生理指标来适应淹水环境,保障光合作用的正常进行.     

崇明东滩湿地土壤生物固氮沿潮滩水淹梯度的特征

以长江口崇明东滩为研究区,研究了植被和裸滩表层（0~5cm）土壤固氮速率（BNF）、固氮功能基因（nifH）丰度和理化性质.土壤BNF随着水淹频率增加而降低,即由高潮滩向低潮滩表现出显著的差异（P<0.05）.土壤BNF表现为夏季大于冬季,植被覆盖土壤高于裸滩.夏季植被和裸滩土壤BNF分别为0.61~17.90,1.41~12.10μmol N/（kg·h）,冬季分别为0.64~3.54,0.47~2.60μmol N/（kg·h）植被和裸滩土壤nifH丰度分别为（1.28~4.61）×10⁷copies/g和2.56×10⁷~12.3×10⁸copies/g.土壤nifH丰度水平与BNF呈极显著正相关关系（P<0.01）.此外,土壤BNF还受到土壤盐度、硝酸盐、Fe³⁺和总磷的影响.研究结果表明,河口潮滩湿地水淹梯度的变化通过改变土壤微生物和理化性质,进而影响土壤BNF和氮的生物地球化学循环.     

半月周期的潮汐对滨海湿地土壤理化性质的影响

周期性的潮汐是滨海湿地重要的水文特征,为了探讨潮汐的半月周期(包括小潮期和大潮期)对土壤理化性质的影响及可能的机制,于2009年7月中下旬测定了长江口崇明东滩湿地土壤理化性质在小潮期和大潮期交替周期内的变化规律。结果表明,与小潮期相比,由于频繁的潮水淹没,大潮期0～5 cm土壤含水量的增加量从低潮滩向高潮位依次为:44.8%、18.5%、10.9%和14.3%,5～10 cm含水量的增加量从低潮滩向高潮位依次为:19.2%、9.8%、12.6%和16.2%,10～20 cm则依次为:5.6%、6.1%、2.5%和7.3%。大潮期,从低潮滩向高潮滩增加的盐度依次为0.18、0.13、0.10和0.09 ms·cm^-1,增加的硫酸盐依次为0.32、0.21、0.16、0.13 mg·g^-1。与小潮期相比,大潮期氧化还原电位(Eh)显著降低;土壤容重、pH、可溶性有机碳和可溶性氮在大小潮期间无明显差异。此外,在潮汐的半月周期内,低潮滩土壤比高潮滩有更高淹水频率和更长淹水时间,受潮水的影响更明显,大潮期低潮滩土壤含水量、盐度和硫酸盐的增加幅度大于高潮滩,低潮滩土壤Eh降低幅度则小于高潮滩。半月周期的潮汐可以显著影响滨海湿地的部分土壤理化性质,且不同潮位的土壤性质对潮汐的响应程度不同,进而可能会对湿地植物生长和相关生态过程起到重要的调控作用。     

上海浦东东滩鸟类栖息地生态修复区的水鸟群落变化

河口和海岸带自然湿地的大量退化与丧失导致了迁徙路线上水鸟栖息地的大量减少,从而加剧了迁徙水鸟种群数量的下降,一般认为,栖息地修复能够缓解上述过程。于2010年、2012年对位于上海浦东东滩的鸟类栖息地生态修复区和自然退化区（对照样地）进行调查,比较两个区域的水鸟群落结构差异与年际变化,研究生态修复区的水鸟群落变化并评价其在水鸟保育方面的作用。结果表明：生态修复区的水鸟种类、数量和物种多样性均极显著高于自然退化区,而均匀度与自然退化区无显著差异;生态修复区2012年水鸟种类显著低于2010年,而水鸟数量、物种多样性和均匀度均无显著差异;自然退化区2012年水鸟种类、数量和物种多样性均极显著低于2010年,而均匀度无显著差异。生态修复区通过营造浅滩、浅水区、深水区等多样化生境,为迁徙水鸟提供了重要的补充栖息地,对水鸟保育工作起到了积极作用     

崇明东滩底栖动物群落与潮滩高程的关系

东滩低潮滩以软体动物中的麂眼螺、泥螺等占优势;中潮滩以软体动物的麂眼螺、霍甫水丝蚓、彩虹明樱蛤及双翅目幼虫为优势;高潮滩的优势种为绯拟沼螺、双翅目幼虫以及一些大型蟹类如无齿相手蟹和天津厚蟹等。在生物量方面,中潮滩的底栖动物生物量最高为139．8g／m^2,其次为高潮滩,其生物量为109．7g／m^2,生物量最低的为低潮滩,仅有61．77g/m^2,平均生物量排序为中潮滩〉高潮滩〉低潮滩。在多样性方面,3个潮带也以中潮滩最高,其次是高潮滩和低潮滩。底栖动物的这种分带情况与3个潮带特有生境密切相关,沿高程梯度,底栖动物群落呈现出明显的空间生态系列格局。低潮滩代表了潮滩湿地演替的初级阶段。中潮滩底栖动物种类数和多样性都较高,此带代表了潮滩湿地演替的较高阶段。高潮滩显示了向陆生群落演变的趋势。     

持续淹水治理互花米草技术对盐沼土壤的影响

为了研究持续淹水治理互花米草技术对盐沼土壤理化特性的影响,应用化学分析测定方法跟踪监测了崇明东滩治理互花米草示范样地内水淹控制样区的土壤有机质、pH值、氯离子、重碳酸根、钙离子、镁离子和硫酸根离子含量随持续淹水时间的变化.结果表明,随淹水时间的延长,盐沼土壤有机质含量降低,而盐沼土壤pH值、氯离子、重碳酸根、钙离子、镁离子和硫酸根离子含量升高.除了氯离子和重碳酸根外,其他指标在0～15cm和15～30cm土壤层间的含量略有差异,但变化趋势相同.长期淹水造成的厌氧环境对盐沼土壤产生了一定的负面影响,而且持续淹水时间越长,对盐沼土壤产生的负面影响也越大.因此,应用持续淹水技术治理互花米草时,应尽可能减少持续淹水时间,以便在迅速、有效控制互花米草后为受损湿地的修复提供条件.