检索结果-南通市图书馆

作者：贺怡鲁东大学

学位级别：硕士

黄河口湿地是暖温带最广阔、最完整、最年轻的湿地生态系统,为动物提供了栖息、繁衍、迁徙和越冬的良好生态环境。但在沿海经济高速发展的背景下,石油开采、垦殖等人为干扰活动日益加强,导致湿地水文连通性显著降低,最终制约了湿地生态... 详细信息

黄河口湿地是暖温带最广阔、最完整、最年轻的湿地生态系统,为动物提供了栖息、繁衍、迁徙和越冬的良好生态环境。但在沿海经济高速发展的背景下,石油开采、垦殖等人为干扰活动日益加强,导致湿地水文连通性显著降低,最终制约了湿地生态系统功能的正常发挥。辨识河口湿地水文连通性的关键阻断因素并阐明其阻隔效应是黄河口湿地保护与恢复过程中亟需解决的问题。因此,本文研究了1995-2019年潮沟变化以此分析黄河口湿地水文连通性时间演变特征,根据2019年潮沟密度进行区域划分,研究水文连通性空间演变特征;采用Pearson相关性分析及主成分分析对水文连通受阻的关键因素进行辨识;最后结合土壤性质、植物群落特征和景观连接度分析水文连通阻隔后带来的生态效应,以期为黄河口湿地的管理、保护与恢复提供基础数据和科技支撑。研究结果如下:(1)受到黄河改道、互花米草群落大面积扩张及南岸海水侵蚀作用的影响,1995-2019年潮沟长度由620.62 km减少到316.74 km,潮沟密度由0.82 km/km下降到0.45 km/km。1995-2019年潮沟连通性指数网络环通度(α)均值为0.023,节点连接率(β)均值为1.043、网络连通度(γ)均值为0.349,各指数值均较小,水文连通性较弱。水文连通性以人类活动最弱的东部区域最高,而北部区域受人类活动影响强度高,导致水文连通性最弱。(2)湿地水文连通受阻的关键因子为道路及互花米草群落。相关性表明,道路的长度、密度和互花米草群落的面积、密度与潮沟长度、密度呈显著负相关;道路长度、密度和互花米草群落面积、密度与水文连通性指数呈负相关。(3)咸水区道路阻隔条件下,距路边越近,土壤有机碳(SOC)、总氮(TN)含量越高,距路边0-5 m处,SOC和TN含量分别是11.34±3.20 g/kg和0.51±0.18g/kg。道路多重阻隔下咸水区SOC和TN含量从海向陆方向差异性并不明显。水文连通区芦苇群落、芦苇柽柳混生群落和柽柳群落SOC和TN含量分别约为水文连通受阻区的6.86、2.43、1.21和2.61、1.42、2.36倍。互花米草阻隔后,水文连通性变差,但同盐地碱蓬群落相比,其有利于SOC和TN的积累。(4)道路边缘0-5 m处物种丰富度最高为8种,香浓-威纳指数最大为1.47,均匀度指数最低为0.54。随着道路数量的增加,物种数变化规律并不明显。水文连通区芦苇盖度、密度、高度均高于水文连通受阻区。水文连通受阻区,柽柳、芦苇混生群落及柽柳群落密度大于为水文连通区,且植被生长顺序存在差异性。(5)道路和互花米草群落的扩张使水文连通性减弱,从而造成自然湿地面积减少,景观破碎化严重。1995-2019年整体连接度指数(IIC)变化范围是0.04-0.11,可能连接度指数(PC)变化范围是0.13-0.33,景观相合概率(LCP)变化范围是0.17-0.42。Pearson相关性表明,道路长度、密度与自然湿地景观连接度指数呈显著负相关。互花米草群落面积、密度与景观连接度指数呈负相关。

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黄河口湿地生态网络构建与优化模拟研究

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作者：王庆孝鲁东大学

学位级别：硕士

近年来由于人类活动与自然环境变化的影响,黄河口湿地内部演化剧烈,生境质量持续下降,生境破碎化加剧,影响到生态系统的安全与稳定。本研究以黄河口为研究对象,基于景观生态学理论、GIS空间分析等方法,分析了黄河口1991-2020年的景观面... 详细信息

近年来由于人类活动与自然环境变化的影响,黄河口湿地内部演化剧烈,生境质量持续下降,生境破碎化加剧,影响到生态系统的安全与稳定。本研究以黄河口为研究对象,基于景观生态学理论、GIS空间分析等方法,分析了黄河口1991-2020年的景观面积演变情况及演变原因。利用最小耗费距离模型综合考虑多因子阻力构建了黄河口湿地生态网络,对生态网络从网络景观组成、网络结构、关键节点和生态断裂点、生态网络中大型底栖动物平均生物量等方面进行了评价。以提高黄河口湿地的食物供给能力为目标,对生境源地和阻力面两方面进行生态网络的优化,构建黄河口湿地优化生态网络,黄河口湿地的整体功能得到提升。主要结论有:(1)在风暴潮、海岸侵蚀、调水调沙、农业种植、人工设施和互花米草入侵等自然和人为因素的影响下,研究区自然湿地景观面积自1991年到2020年逐年减少,其中草本沼泽和灌丛湿地面积减少最为明显,非自然湿地面积逐年增长,主要为水田、养殖池和盐田的增长。黄河口湿地潮沟总长度和密度逐年降低,水文连通性逐年下降。黄河口自然湿地景观连通性逐年下降,生境斑块之间的连接难度增大,自然湿地景观破碎化状况加剧。(2)通过黄河口生境源地的选取、综合阻力面的确定,生成了黄河口湿地生态网络,研究发现:盐沼湿地、草本沼泽和灌丛湿地是构成生态网络的优势景观,非自然湿地在生态网络中占比较少;网络结构指数处于中等水平;黄河口生态网络中有关键节点大部分位于对于物种的迁移具有重要作用的潮间带湿地,存在较多道路断裂点和水文连通断裂点,潜在生态廊道的大型底栖动物平均生物量较低。黄河口湿地生态网络需要进一步优化。(3)对黄河口湿地的生境源地和阻力面两方面进行生态网络的优化,合并破碎化的景观斑块、优化关节节点和消除生态断裂点,并对黄河口湿地进行优化生态网络的构建。将斑块重要性和大型底栖动物生物量作为选取生境源地的指标,以景观分类和黄河口大型底栖生物量分布为阻力因子构建阻力面,生成优化生态网络。对比发现:通过黄河口湿地生态网络的优化构建,黄河口生态网络中的盐沼湿地面积增加,生态网络的结构比之前更优,廊道数和节点数均增加;生态网络中的大型底栖动物的平均生物量得到提升,有利于黄河口湿地食物供给能力的发挥;优化后黄河口自然湿地和生态网络的景观连通性得到改善与提升。生态网络的优化构建减小了生境破碎化带来的影响。

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黄河三角洲潮沟水系重构及水盐运移模拟研究

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作者：曲芷程鲁东大学

学位级别：硕士

黄河三角洲湿地是东亚-澳大利西亚迁徙路线上迁徙鸟类的中转站、栖息地和繁殖地,是世界上最重要、最具代表性的河口湿地之一。黄河三角洲湿地位于河口地区,受河流与海洋潮流影响,形成了复杂的水动力特征和独特的生态环境。近年来由于人... 详细信息

黄河三角洲湿地是东亚-澳大利西亚迁徙路线上迁徙鸟类的中转站、栖息地和繁殖地,是世界上最重要、最具代表性的河口湿地之一。黄河三角洲湿地位于河口地区,受河流与海洋潮流影响,形成了复杂的水动力特征和独特的生态环境。近年来由于人类活动加剧、水工构筑物数量显著上升,使其水文连通受阻,湿地生态环境受到严重破坏。为此,本研究以黄河三角洲潮沟水系为研究对象,采用模型构建与室内模拟相结合的方法,探究不同水利重构方案在三种典型潮沟水系场景中对地表及土壤剖面水盐运移的作用机制,明确黄河三角洲湿地芦苇（Phragmites australis）、柽柳（Tamarix chinensis）、盐地碱蓬（Suaeda salsa）群落土壤水盐入渗对流域水文的响应规律。以期为黄河三角洲湿地水盐调控、湿地水文连通修复提供理论依据。主要结论如下:（1）积水深度对土壤水分运移影响明显,不同积水深度条件下三种类型土壤的入渗速率均表现为先升高后骤降的变化趋势,并随入渗时间延长而不断衰减并趋于稳定。入渗实验结束后,0-30 cm土层含盐量基本与入渗水含盐量一致,在水盐运移末端则趋近于土壤原始含盐量。水盐重分布后,剖面各层土壤含水率的差距减小,各层含盐量同入渗实验结束时含盐量相比基本保持不变。（2）闸坝对流域重构区地表水文状况影响强烈,当闸坝建设位置相同时,6 m闸阀方案比3 m闸阀方案的水深变化更显著。各情景下地表水盐度、累积淹水时间、淹水频率和累积入渗量的变化规律与各情景水深变化规律相似。（3）潮沟在裁弯取直后水动力得到增强,累计流量增大了2.83-5.11%,流域内水体流速升高且分布更加均匀;潮沟上游水深与改造前相比降低了1.53%,下游及观测区水位则升高了2.22-4.01%。水盐交互区水深与水体盐度变化受潮汐涨落和河流流量变化影响较大,在过水通道处设置闸阀可有效调控水盐交互区的水文状况。（4）闸坝重构区不同深度土壤含水率随时间的变化规律与土壤含盐量的变化趋势相反。闸坝设置在近海情景比近岸情景土壤剖面的土壤含水率和含盐量整体差异更大但不显著。对比3 m和6 m宽度闸阀情景下的土壤含水率和土壤含盐量变化相近。在非淹水期,0-10 cm土层土壤含水率和土壤含盐量均出现快速变化。

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氮磷供应条件对滨海湿地植物群落结构和生态化学计量特征的影响

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作者：刘晓玲中国科学院大学(中国科学院烟台海岸带研究所)

学位级别：硕士

受人类活动影响,环境氮磷供应条件已从供应总量和供应比例两方面发生改变,进而影响到生态系统的结构与功能。本研究以氮、磷分别供应量的几何平均值为氮磷供应总量的度量,设置低(1.29g/***)、中(3.87g/***)、高(11.61g/***)3个氮磷供应... 详细信息

受人类活动影响,环境氮磷供应条件已从供应总量和供应比例两方面发生改变,进而影响到生态系统的结构与功能。本研究以氮、磷分别供应量的几何平均值为氮磷供应总量的度量,设置低(1.29g/***)、中(3.87g/***)、高(11.61g/***)3个氮磷供应量水平,每一供应量水平设置3个氮磷供应比例(5:1、15:1和45:1),通过连续三年(2015-2017年)的野外控制试验,研究了氮磷供应条件变化对黄河三角洲滨海湿地土壤性状、群落结构和生态化学计量特征的影响,分析了氮磷供应量和供应比例对三者影响强度的差异,并对三者间相互关系进行了探讨,以期为黄河三角洲滨海湿地保育和生态修复提供支持。结果表明:(1)本试验条件下,氮磷添加后,黄河三角洲滨海湿地土壤TN、TP、速效养分含量均有所增加,pH无显著变化,电导率以低供应量下最高。氮磷供应量及供应比例对TN、TP含量影响不显著,对速效养分含量影响则均有显著影响。随氮磷供应量增加,土壤无机氮和速效磷含量均呈增加趋势;随氮磷供应比例提高,无机氮含量显著增加,而速效磷以低供应比例更高,反映出土壤速效养分含量与其相应元素输入量呈正相关。(2)黄河三角洲滨海湿地群落结构对氮磷供应条件的响应,主要取决于营养供应状况变化导致的优势物种竞争和共存关系的改变。优势物种对氮磷供应条件变化的响应差异明显,氮磷供应总量和供应比例对碱菀和鹅绒藤重要值影响均不显著,对碱蓬重要值均影响显著,芦苇和盐地碱蓬重要值则只受氮磷供应总量影响显著。氮磷添加后,群落物种多样性主要受碱蓬与盐地碱蓬重要值变化的影响,碱蓬重要值在高供应量下显著高于中、低供应量水平,而盐地碱蓬重要值低供应量下显著高于中、高供应量水平,二者共同作用使物种多样性在中供应量下最高。碱蓬生物量是群落生物量主导因子,随着氮磷供应量及供应比例提高,群落和碱蓬生物量均逐渐增加。年度间氮磷供应条件对物种多样性、优势物种重要值和生物量影响有所不同,说明营养供应状况改变对黄河三角洲滨海湿地植物群落结构的影响,亦受年度间气温和降雨量等自然条件变化的影响。(3)本研究氮磷供应条件下,相比结构性元素C,群落功能性元素N和P含量对营养供应状况改变的响应更为敏感。氮磷供应量和供应比例对群落N、P含量均影响显著,以供应量影响更高。随N、P输入量增加,群落N、P含量相应提高,C:N及C:P下降。群落N:P主要受氮磷供应比例影响,随氮磷比例升高显著提高。综合C:N、N:P值2015-2017年的变化,研究区域群落养分限制类型逐渐由N限制向P限制转变。(4)氮磷供应条件改变下,随着土壤无机氮和速效磷含量提高,群落N、P含量相应提高,C:N及C:P下降。同时,随群落N含量增加、C:N和C:P降低,群落生物量显著增加,Pielou指数显著下降;且物种丰富度和Shannon-Wiener指数亦与C:N呈显著正相关。由此,在本试验条件下,群落N含量较高、C:N和C:P较低时,群落生物量较高,物种多样性较低。

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黄河三角洲滨海湿地典型植物群落特征及其与环境因子的响应

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作者：赵心怡鲁东大学

学位级别：硕士

黄河三角洲滨海湿地是地球上具有多功能、富有生物多样性的自然生态系统,对生态环境可持续有着不可替代的作用。植物群落是湿地生态系统中的重要组成要素,其生长、发育及演替是湿地发育与演化的重要标志。加强对湿地植物群落特征与环境... 详细信息

黄河三角洲滨海湿地是地球上具有多功能、富有生物多样性的自然生态系统,对生态环境可持续有着不可替代的作用。植物群落是湿地生态系统中的重要组成要素,其生长、发育及演替是湿地发育与演化的重要标志。加强对湿地植物群落特征与环境影响因子之间相互关系、响应状况的研究,在促进湿地生态良性发育、促进湿地生态环境可持续发展方面具有重要意义。黄河三角洲地区是我国重要的国家级湿地自然保护区,生态系统独具特色,但生态环境比较脆弱;同时,在黄河三角洲湿地生态系统中,各种湿地植物及其所形成群落作为重要的组成要素,对其发育演化意义重大。因此,本研究以黄河三角洲滨海湿地植被样方调查数据为基础,阐明其物种组成、群落结构、物种多样性特征及其演替规律,以碱蓬群落、柽柳群落、芦苇群落作为典型群落,加之土壤盐分环境、养分环境、小气候环境因子,研究了典型植物群落特征与环境因子间的相互关系、响应状况;并通过数据分析,阐释影响植物群落变化的关键环境因子,以期为该区域制定生态环境保护与生态修复决策提供一定的参考依据。研究发现,研究区内植物物种组成较为简单,生有14种植物,隶属7科14属,典型植物群落为碱蓬群落、柽柳群落、芦苇群落。在物种多样性方面,经综合指标判定,随着综合多样性指数(Shannon-Wiener指数)、优势度指数(Simpson指数)、丰富度指数(Margalef指数)的增大,物种多样性在碱蓬群落、柽柳群落、芦苇群落中呈现逐渐增长的趋势;随着均匀度指数(Pielou指数)的逐渐减小,研究区内植物群落结构也大致表现为碱蓬-柽柳-芦苇的特征。同时,种间相似性指数(Jaccard index)和其距离(Jaccard-distance)表明,碱蓬群落和柽柳群落之间物种共有数量较多且种间差异性较小,物种替代速率较慢,但柽柳群落与芦苇群落二者种间差异最大、物种相似程度最小,物种替代速率较快。这一系列的变化趋势也大致说明了该地区群落演替的特征,即在黄河三角洲滨海湿地研究区域内植物群落变化、演替特征大致为:由海到陆,植物群落分布呈现出碱蓬-柽柳-芦苇的变化特征。在探讨影响植物群落变化的环境因子及二者响应状况中发现:(一)土壤盐分环境因子方面,盐分的表聚现象显著。表层中(水平维度上),除硫酸根离子(SO4)在柽柳群落的变异属强变异(变异系数为1.28)以及全盐(TS)、镁离子(Mg2+)、氯离子(Cl-)在芦苇群落中属于强变异(变异系数分别为1.10、1.83、1.23)以外,钾离子(K+)、钠离子(Na+)、钙离子(Ca2+)、镁离子(Mg2+)、氯离子(Cl-)、碳酸氢根离子(HCO3)等的变异情况均属中等强度的变异;垂直维度上,除镁离子(Mg2+)在芦苇群落为弱变异(数值为0.09)外,其余离子均属于中等强度变异。(二)养分环境因子方面,从元素含量来看,本地区C、N、P总量在不同群落中与不同土壤深度下都表现出一定的变异特性。同时,生态化学计量特征表明,在三种群落中,对应的碳氮比(C:N)数值均<25、氮磷比(N:P)数值均<14,说明该地区土壤有机质分解速率在一定程度上大于积累速率,且氮元素(N)是控制本研究区域植物生长的重要元素。(三)小气候环境因子方面,发现土壤水分含量是小气候环境因子中的一个重要要素,对植物群落会相应地产生影响。(四)利用RDA分析影响植物群落的关键环境因子,发现全盐(TS)、土壤水分含量(WC)、速效氮(AN)是影响黄河三角洲滨海湿地植物群落的主要因子,其中全盐(TS)是居于首位的关键影响因子。

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洪河自然保护区淡水沼泽湿地景观演变过程研究

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作者：宁帅鲁东大学

学位级别：硕士

洪河国家级自然保护区作为典型的淡水沼泽湿地,生态系统功能复杂,生物多样性丰富,是原始沼泽湿地的活化石,也是三江平原淡水沼泽湿地的具体写照,具有极强的代表性。近年来,随着保护区内人类活动的频繁增加以及自然因素的影响,洪河国家... 详细信息

洪河国家级自然保护区作为典型的淡水沼泽湿地,生态系统功能复杂,生物多样性丰富,是原始沼泽湿地的活化石,也是三江平原淡水沼泽湿地的具体写照,具有极强的代表性。近年来,随着保护区内人类活动的频繁增加以及自然因素的影响,洪河国家级自然保护区湿地严重退化:湿地面积缩减、地表水、地下水减少,生物多样性降低等,引起了国内外湿地科学家和管理者的关注,湿地保护与恢复需求日益迫切。为了更好的为洪河保护区的保护与恢复提供科学依据,本研究的前期工作收集了保护区大量的植被、土壤以及遥感影像数据,进而为下一步的内容分析做准备。首先以洪河国家级自然保护区以及周围两公里和五公里范围为对象,探析了保护区及周围地区30年以来的演变规律,详述了景观格局的演变过程,阐明洪河自然保护区景观格局演变的驱动力。其次,基于野外调查取样方法,对洪河自然保护区植被的群落演替顺序进行排序,并分析了影响群落演替的主导因子。最后,利用马尔可夫模型,结合1987年、1993年、1999年、2005年、2011年、2017年的土地利用变化,以6年为一周期预测了2023年的景观面积变化,为洪河自然保护区的生态保护与恢复提供科学依据。研究结果发现,30年以来虽然湿地面积呈缩减趋势,共缩减了10.63 km,但湿地仍然是该保护区内的第一大主导景观。1987-2017年林地面积呈“U”型变化,30年间保护区林地面积增加了3.02 km,1987-2011年农田一直趋于增长趋势,农田面积增加了7.69 km,2011-2017年农田面积呈小幅度的减少趋势,缩减了0.11 km,水体面积变化幅度不大,1987-2017年只增加了0.02 km。保护区外围(两公里和五公里)景观变化分为三个阶段:1987-1993年为第一阶段,湿地主要是外围的主导景观;1999-2005年为第二阶段,旱田为外围的主导景观;2011-2017年为第三阶段,水田成为该区域的主导景观。总体而言,保护区内部的景观格局变化不大,外围景观格局变化剧烈,人类活动不仅改变了外围景观格局,还影响了外围区域与保护区内部之间的能量流动、物种迁移、物质循环,最终引发保护区内的景观格局产生变化,而农业垦殖是引发这一变化的主要驱动因子。对洪河自然保护区内的植被群落进行DCA排序分析,发现群落演替经历了沼泽类群、湿草甸类群、灌丛草甸类群、岛状林湿地类群四个类群。水分条件是影响群落演替的主导因子,随着水分的减少,湿地植物物种由沼泽类群向岛状林类群方向发展,沼泽面积逐渐较少,林地面积相应增加,随着水分的进一步减少,淡水沼泽湿地的连通性大大降低,湿生环境逐渐向旱生环境过渡,灌丛、乔木等旱生植被开始出现,林地的连通性得到提高,随着生态环境趋于干旱,旱地这一新的土地类型开始出现。马尔可夫模型在洪河自然保护区的演变中具有良好的预测作用。预测结果显示2023年湿地沼泽面积为203.67 km,与2017年相比增加2.94 km,林地面积为38.49 km,减少了0.67 km,水体面积为0.87 km,增加了0.79 km,通过三种地类的预测变化以及之前年份地类的变化情况推测出农田将呈缩减趋势。预测结果表明研究区域湿地将趋于良性方向发展。

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黄河三角洲地区近50年气温和降水的演变特征及R/S分析

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作者：宋德彬中国科学院烟台海岸带研究所

学位级别：硕士

黄河三角洲地区在海陆相互作用下,其内部的生态环境极其脆弱,而剧烈的人类活动致使该脆弱的生态系统下垫面变化更为明显。大面积天然湿地被开垦和景观格局的剧变直接影响了湿地功能,深刻影响湿地下垫面热量平衡和蒸散发特征,从而影响区... 详细信息

黄河三角洲地区在海陆相互作用下,其内部的生态环境极其脆弱,而剧烈的人类活动致使该脆弱的生态系统下垫面变化更为明显。大面积天然湿地被开垦和景观格局的剧变直接影响了湿地功能,深刻影响湿地下垫面热量平衡和蒸散发特征,从而影响区域的气温和降水量。本论文利用中国地面气候资料日值数据集逐日气温和降水量插值数据,采用线性趋势分析、滑动距平和Mann-Kendall突变检测,分析了黄河三角洲地区1961-2010年间的温度和降水变化的总体趋势和季节特征,并利用重标极差分析(R/S)和非周期循环分析研究了气温、降水序列的Hurst指数和非周期循环的循环长度,结论如下:(1)黄河三角洲地区过去50年间平均温上升1.85°C,倾斜率达0.37°C/10a,冬季增温趋势最为明显,达0.68°C/10a,年平均温于1993年发生突变,进入显著升温阶段。(2)年最低温累积升高5.50°C,于1985年发生突变,对年平均温拉升明显,季节分异规律不显著,呈全年普遍增温趋势;年最高温突变节点不明显,年际和季节变化规律不显著。(3)年降水量呈-53.2 mm/10a的下降趋势,50年间累计减少266mm,约占同时期年降水量平均值的43.7%。夏季水量减少尤为显著,倾斜率达-43.56mm/10a。年降水量的突变节点不明显,极端降水概率与强度平和中保持稳定。(4)气象要素时间序列的R/S分析表明,黄河三角洲地区年平均温、年最高温、年最低温和年降水量序列均存在Hurst现象,但对过去的记忆长度不同,年降水量和年最低温的变化趋势可保持10年,年平均温为8年,年最高温波动性较强,仅能保持6年。(5)黄河三角洲地区正表现出以冬季升温、夏季干旱为主要特征的暖干化气候趋势,其人为驱动机制,可归结为以油气田开发和农田开垦为首的人类活动导致的下垫面改变,由于该区域植物生长季集中于夏季,因此在研究区土壤盐渍化较严重的背景下,夏季降水量减少导致的干旱胁迫已成为影响区域生态安全的主要影响因素。

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黄河口湿地土壤重金属分布及其形态对水盐的响应机制

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作者：李晓鲁东大学

学位级别：硕士

随着黄河的淡水补给源日渐减少,而且受到农业围垦、油田建设和城市发展等人为的干扰,黄河口湿地土壤面临着不同程度的破坏。土壤是湿地生态系统主要环境要素之一,也是重金属的主要载体;不同重金属形态对于环境具有不同的影响;当自然环... 详细信息

随着黄河的淡水补给源日渐减少,而且受到农业围垦、油田建设和城市发展等人为的干扰,黄河口湿地土壤面临着不同程度的破坏。土壤是湿地生态系统主要环境要素之一,也是重金属的主要载体;不同重金属形态对于环境具有不同的影响;当自然环境发生变化时,重金属会发生迁移转化,进而对环境造成危害。因此,对河口湿地土壤中重金属分布及其形态的迁移转化的研究具有重要科学意义。本研究以黄河三角洲大汶流保护区为研究样区,选取区内几种典型植被类型,采集假苇拂子茅（Calamagrostis pseudophragmites）-香蒲（Tyhya orientalis）混生、芦苇（Phragmites australis）、柽柳（Tamarix chinensis）、碱蓬（Suaeda glauca）-柽柳混生、碱蓬群落土壤样品,土样自表层每10 cm为一层,采集至50 cm深度处,选择湿地土壤中常见的5种典型重金属污染元素（Cr、Cu、Zn、Cd和Pb）对样品进行重金属总量的分析测定。数据显示:黄河口湿地土壤中重金属含量主要在土壤表层0-20 cm处富集,不同植物群落土壤剖面中,重金属随着土壤深度的增加而减少,这主要是因为植物群落对重金属元素含量的影响体现在盐度、根系分布和有机质等因素的对元素积累过程的调控。地积累指数分析显示,黄河口湿地具有一定的Cr和Cd污染,其中Cr处在无污染到中度污染水平,Cd处于中度污染到强度污染水平,这可能主要是受到当地石油开采、污水灌溉、农业施肥等人为活动的影响。根据不同采样点的土壤水分和盐度条件,挑选盐度较低且水分影响较小的样点采集模拟实验样品。不同重金属在供试样品中的赋存形态有明显差异,黄河口湿地土壤中重金属Cr、Cu、Zn和Pb的主要赋存形态为残渣态,Cd的主要赋存形态为弱酸态。模拟实验结果表明,在培养实验中,随着培养时间的增加,Cu和Pb弱酸态在不同淹水条件下占总量比例有减少趋势,Cd弱酸态有增加趋势;Cr可还原态在无淹水和淹水处理中呈现先下降,再上升的趋势;Cr可氧化态在不同淹水处理中有增加的趋势,Cd可氧化态随着培养时间的增加,呈上升的趋势;Cr残渣态除在第一周较低外,在其他周期样品中均占总量较高,Cd残渣态随培养时间的增加呈减少趋势。方差分析显示,淹水对Cr和Pb各形态具有显著影响,不同淹水条件与Cr、Zn和Cd的可氧化态具有显著影响,淹水对Cu弱酸态、可还原态与残渣态具有显著影响。当盐度升高时,Cd的弱酸态、可还原态和可氧化态呈升高趋势,而Cu、Cr和Pb的残渣态在高盐度条件下含量较低,这说明盐度的升高增加了Cd的风险,高盐度有助于降低Cu、Cr和Pb迁移的风险,而盐度对Zn形态变化无显著影响。本研究结论初步提出了水盐条件对黄河口潮间带土壤中重金属形态迁移转化的科学认识。

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氮磷供应条件对盐地碱蓬生长及生态化学计量特征的影响

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作者：冉越男中国科学院烟台海岸带研究所

学位级别：硕士

受人类活动影响,黄河三角洲滨海湿地氮磷供应条件,包括氮磷供应比例和总供应量,均已发生较大改变。生态化学计量学是研究植物对营养条件改变响应的重要研究方法。受自身养分需求规律及结构特点调节,植物生态化学计量学特征随营养条件和... 详细信息

受人类活动影响,黄河三角洲滨海湿地氮磷供应条件,包括氮磷供应比例和总供应量,均已发生较大改变。生态化学计量学是研究植物对营养条件改变响应的重要研究方法。受自身养分需求规律及结构特点调节,植物生态化学计量学特征随营养条件和生长时期的不同而变化,器官之间亦存在差异。本研究以黄河三角洲优势植物盐地碱蓬(Suaeda salsa)为研究对象,通过野外控制实验,分析氮磷供应比例和供应量对其不同生长时期生长状况及各器官C、N、P化学计量特征的影响,比较氮磷供应条件和生长时期对其生态化学计量特征影响强度的差异,以探讨盐地碱蓬对该区氮磷供应条件改变的响应。结果表明:(1)本研究条件下,氮磷供应总量对盐地碱蓬形态指标、总生物量及各器官生物量分配均有显著影响。低供应量下盐地碱蓬在生长前期株高较高,但基径较小,叶片生物量分配比例较低,至生长后期冠幅显著较低,根系生物量占比显著较高,生物量较中、高供应量水平下显著较低。中高供应量水平下各指标差异均不显著。氮磷供应比例对盐地碱蓬形态指标影响不显著,在高供应比例下叶片生物量分配比例显著较高,对生物量的影响与供应量交互作用显著,低供应量水平时高供应比例下生物量显著较高。(2)氮磷供应条件变化下,盐地碱蓬各器官C含量变异程度较低,N、P含量变异程度较高;N、P含量分别在根、叶中变异程度最低;C:N的变异程度在根中最低,茎中最高;C:P和N:P的变异程度在叶片中最低,根中最高,表现出明显的器官差异。各器官元素化学计量特征的变异程度均表现为生长前期显著低于生长中、后期,其对外界养分环境的响应程度是随生长时期不断积累的过程。(3)氮磷供应比例和供应量对盐地碱蓬各器官C含量的影响较小;在各生长时期,盐地碱蓬各器官N含量及C:N、叶片P含量、叶片C:P均受供应量影响更大,根P含量、根C:P则主要受氮磷供应比例影响。各器官N:P、茎P含量及茎C:P在生长前期受供应量影响更大,在生长中后期后受供应比例影响更高。随生长时期推移,氮磷供应比例对各器官N含量及C:N的影响强度逐渐降低,对P含量、C:P及N:P的影响强度逐渐升高,氮磷供应量对各器官N含量及C:N的影响强度逐渐升高,对N:P的影响强度逐渐降低,对P含量和C:P的影响则呈先升高后降低的波动趋势。氮磷供应比例和供应量对盐地碱蓬生态化学计量特征影响的相对强弱随生长时期推移呈明显变化,在某一生长时期的单次取样会得出片面结论。(4)盐地碱蓬各器官N含量随供应量和供应比例增加基本呈上升趋势,P含量随供应量增加亦逐渐上升,随供应比例增大而降低或无明显变化,在不同生长时期和器官间存在差异。各器官C:N和C:P对供应量和供应比例的响应,除方向相反以外,分别与N含量和P含量的响应情况基本一致。各器官N:P随氮磷供应比例的升高和供应量的增加,均呈上升趋势,体现了盐地碱蓬对黄河三角洲自然条件下氮限制状态的长期适应,使其对N供应水平的提高相对P更为敏感。(5)在本研究设置9倍供应比例和供应量差异的情况下,比较供应条件和生长时期对盐地碱蓬各器官生态化学计量特征的影响强度,体现出明显的元素差异和器官差异。各器官C含量主要受生长时期影响,P含量则受供应条件影响更强。叶N含量受供应条件影响更高,根N和茎N含量则受生长时期影响更大。供应条件对叶C:N、叶C:P、茎C:P、茎N:P以及根N:P影响较高,生长时期则对叶N:P、茎C:N、根C:N和根C:P影响更大。就器官比较而言,盐地碱蓬叶片生态化学计量特征受供应条件影响更大,而根生态化学计量特征则受生长时期影响较高。

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三江平原湿地营养元素分布特征及其影响因素

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作者：陈晓梅鲁东大学

学位级别：硕士

三江平原湿地是我国面积最大的集中连片淡水沼泽湿地,在调蓄洪水、涵养水源、调节区域气候、提供生物栖息地等方面发挥着重要的生态服务功能。湿地土壤中的营养元素对湿地生态系统各项功能的发挥具有至关重要的影响。为了进一步掌握湿... 详细信息

三江平原湿地是我国面积最大的集中连片淡水沼泽湿地,在调蓄洪水、涵养水源、调节区域气候、提供生物栖息地等方面发挥着重要的生态服务功能。湿地土壤中的营养元素对湿地生态系统各项功能的发挥具有至关重要的影响。为了进一步掌握湿地土壤营养元素的分布特征及影响营养元素在土壤中富集或迁移转化的机制和过程,因此本文从三江平原湿地范围内的洪河自然保护区(HHR)、三江自然保护区(SJR)、挠力河-别拉洪河流域(NBB)、七星河-三环泡自然保护区(QSR)、浓江河流域(NJB)分别采集芦苇(Phragmites australis)群落、漂筏苔草(Carex pseudocuraica)群落、乌拉苔草(Cyperaceae)群落、小叶章(Deyeuxia angustifolia)群落、岛状林、水稻田、旱田植被类型土壤样品,共采集土壤样品29个,分析测试营养元素在土壤样品中的含量,研究了营养元素(C、N、P、S、K、Ca、Na、Mg、Al、Cu、Zn、Fe、Mn、Co)在不同区域、不同植被类型土壤中的分布特征及影响其分布的因素。通过对数据进行方差分析和相关分析发现三江平原湿地土壤营养元素在区域间差异较大,洪河自然保护区C、N、P、S等非金属营养元素含量较高,金属营养元素含量较低,七星河-三环泡自然保护区及浓江河流域非金属营养元素含量较低,金属营养元素含量较高;除Co、Zn元素外洪河自然保护区营养元素总体上含量较低,七星河-三环泡自然保护区及浓江河流域含量较高。不同区域土壤C、N、P、S元素含量表现为由土壤表层向下呈降低趋势,含量最高值出现在00cm范围内。Mn、Fe、Na、Mg、Al、K、Co元素含量表现为由土壤表层向下逐渐升高,最高值出现在400cm范围内。不同植被类型土壤中Co、Zn、Mn、Fe元素含量差异显著,在岛状林土壤中的含量最高,在漂筏-乌拉苔草(Carex pseudocuraica-Cyperaceae)群落土壤中的含量次之,在小叶章(Deyeuxia angustifolia)和芦苇(Phragmites australis)、漂筏苔草(Carex pseudocuraica)群落土壤中的含量较低,总体上,岛状林土壤中金属营养元素含量高于淹水或季节性淹水湿地。除漂筏苔草外,不同植被类型土壤有机碳、TN、P、S元素含量总体在垂直剖面上由表层向下逐渐降低,有机碳、TN、P、S含量最低值出现在450cm范围内。Fe、Mn、Na、Mg、Al、K、Co等金属营养营养元素含量由表层向下逐渐升高,含量最大值出现在400cm范围内。三江平原湿地土壤金属营养元素Na、Mg、Al、K、Ca、Fe与土壤pH值存在显著正相关关系;有机碳、TN、NO-N、NH-N、P、S与土壤pH值存在显著负相关关系;土壤pH值与Co、Cu、Zn、Mn等元素含量相关性较小。研究表明,湿地土壤水分是影响湿地土壤营养元素含量的重要因素之一,湿地开垦对三江平原湿地土壤金属营养元素含量与分布具有极其重要的影响。湿地开垦后土壤中金属营养元素含量升高,有机质等非金属营养元素含量降低。对于影响三江平原湿地土壤营养元素分布的因素的研究表明,土壤成土母质、微生物、酸碱度、质地、结构、水文状况、土壤氧化还原电位、土壤植被类型、水热状况和工农业生产等人类活动协同作用于湿地土壤营养元素的分布。当前三江平原湿地营养元素分布特征主要受到土壤水分、开垦活动的影响,保护区的建立对维持土壤较高的营养水平具有积极意义。

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