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淮河干流岸边带生态健康遥感评估

中国环境科学 2016年第1期36卷 299-306页

作者：殷守敬吴传庆王晨马万栋何游云环境保护部卫星环境应用中心北京100094 国家环境保护卫星遥感重点实验室北京100094 北京林业大学北京100083

结合高分辨率遥感影像在岸边带范围提取、生态系统高精度分类、生态结构特征提取方面的优势,将景观结构指数纳入岸边带生态健康评估指标体系,从生态功能、生态结构和生态胁迫三个方面对淮河干流岸边带生态健康状况进行全面调查评估.评... 详细信息

结合高分辨率遥感影像在岸边带范围提取、生态系统高精度分类、生态结构特征提取方面的优势,将景观结构指数纳入岸边带生态健康评估指标体系,从生态功能、生态结构和生态胁迫三个方面对淮河干流岸边带生态健康状况进行全面调查评估.评价结果显示,淮河干流岸边带生态健康指数低于0.3,生态健康状况总体处于较差水平,并具有明显的空间走向特征,从上游到中游呈现出生态环境状况逐渐变差、再略有改善的趋势.通过对淮河干流岸边带生态环境问题的分析,认为人类开发强度大、植被覆盖率低、自然岸线保有率低、人为干扰强度大是造成淮河干流岸边带生态健康状况较差的主要原因.

关键词：生态健康岸边带遥感评估淮河干流

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岸边带湿地对富营养化河流的净化作用研究

环境科学学报 2012年第1期32卷 51-56页

作者：王朝旭祝贵兵王雨叶磊王为东尹澄清中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室北京100085 中国科学院研究生院北京100039

对北运河上游污染严重流域实地调查发现,水中TN、TP和NH4+-N的最大超标倍数分别为12、10和7,以NH4+-N污染为主要特征.对北运河流域沙河水库附近一处典型岸边带湿地进行深入研究发现,天然河流岸边带湿地系统对河水中NH4+-N、TN和TP浓度... 详细信息

对北运河上游污染严重流域实地调查发现,水中TN、TP和NH4+-N的最大超标倍数分别为12、10和7,以NH4+-N污染为主要特征.对北运河流域沙河水库附近一处典型岸边带湿地进行深入研究发现,天然河流岸边带湿地系统对河水中NH4+-N、TN和TP浓度有明显的削减作用,分别由河水中的27.0、29.0、1.82mg·L-1降至湿地中的2.50、6.54、0.12mg·L-1.由于微生物驱动的硝化-反硝化脱氮作用以及岸边带植物对营养元素的吸收作用,植被型岸边带沉积物中NH4+-N、TN和OM含量(分别为23.0mg·kg-1,0.66g·kg-1和9.13g·kg-1)分别为裸露型岸边带沉积物的0.20,0.48,0.67倍.植被型岸边带沉积物各层C/N比(平均为8.68)是裸露型岸边带沉积物各层C/N比(5.53)的1.6倍,为反硝化作用的发生提供了相对充足的碳源.与裸露型岸边带相比,植被型岸边带更利于营养元素的去除.作为工程实例,模拟天然河流岸边带湿地的罗马湖旁路/离线人工湿地系统对水体营养元素有显著的去除作用.

关键词：河流湿地岸边带氨氮硝化反硝化旁路/离线净化

厌氧氨氧化细菌和反硝化厌氧甲烷氧化细菌在岸边带土壤中的分布规律

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环境科学学报 2015年第12期35卷 3965-3975页

作者：夏超祝贵兵邹雨璇周蓉赵思研中国科学院生态环境研究中心饮用水科学与技术重点实验室北京100085

厌氧氨氧化（anaerobic ammonium oxidation,anammox）和反硝化厌氧甲烷氧化（nitrite-dependent anaerobic methane oxidation,n-damo）的发现打破了人们长久以来对生物氮、碳循环的传统认识.厌氧氨氧化细菌（anammox bacteria）和反硝化厌氧甲烷氧化细菌（n-damo bacteria）在水生态系统均有分布,并且在全球氮、碳循环中发挥重要作用.但它们在岸边带土壤中的存在和分布还不甚清楚.因此,本文对湖泊岸边带土壤中厌氧氨氧化细菌和反硝化厌氧甲烷氧化细菌的存在和分布进行了研究.基于厌氧氨氧化细菌hzs B基因（联氨合成酶关键基因）和M.oxyfera-like细菌16S rRNA基因的序列分析,分别证明了厌氧氨氧化细菌和M.oxyfera-like细菌在白洋淀湖泊岸边带深层土壤中的共同存在.厌氧氨氧化细菌hzs B基因定量PCR结果显示,其主要分布在地下水位附近及以下部分（40~100 cm）,而在表层（0~40 cm）土壤中未被检测到.M.oxyfera-like细菌16S rRNA基因定量PCR结果显示,不同深度的土壤均有M.oxyfera-like细菌分布,并且其丰度随着土壤深度的增加而递增.这些结果说明厌氧氨氧化细菌和M.oxyfera-like细菌在湖泊岸边带深层土壤中共同存在,并且有不同的分布规律.

关键词：厌氧氨氧化(anammox) 反硝化厌氧甲烷氧化(n-damo) 共存分布岸边带

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太湖梅梁湾岸边带底泥中重金属的形态与分布

中国环境科学 2010年第3期30卷 389-394页

作者：刘红磊尹澄清唐运平天津市环境保护科学研究院天津300191 中国科学院生态环境研究中心北京100085

选择太湖梅梁湾一处没有外源污染并具有藻类富集特征的岸边带进行了底泥中重金属形态与分布的研究.结果表明,Cu,Ni和Zn在水位变幅区及水向辐射区均有一定程度的富集;Cr和Pb则在水向辐射区有所富集(富集系数>1).岸边带底泥中这5种重金属... 详细信息

选择太湖梅梁湾一处没有外源污染并具有藻类富集特征的岸边带进行了底泥中重金属形态与分布的研究.结果表明,Cu,Ni和Zn在水位变幅区及水向辐射区均有一定程度的富集;Cr和Pb则在水向辐射区有所富集(富集系数>1).岸边带底泥中这5种重金属的惰性形态百分率均显著低于开阔水体底泥,其中惰性态Ni在岸边带和开阔水体底泥中的含量分别为30.68%±0.56%和34.67%±2.72%,惰性态Pb则分别为25.45%±3.82%和34.17%±0.85%.重金属在岸边带底泥中的惰性形态含量低,说明其活性形态含量高,易于向上层水体迁移.藻类捕获型岸边带底泥中除了少量重金属会向上层水体释放外,总体可以作为湖泊重金属的汇.

关键词：重金属富集系数形态底泥岸边带

宁夏第三排水沟岸边带土壤微生物多样性及影响因素分析

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干旱区资源与环境 2021年第9期35卷 164-170页

作者：郑兰香杨桂钦高礼李富娟宁夏大学资源环境学院银川750021

微生物是岸边带生态系统的重要组成部分。文中以宁夏第三排水沟5个不同类型护坡的岸边带作为研究对象,采集土壤样品测定理化性质,结合硝化速率潜势分析岸边带土壤微生物多样性及影响因素。结果表明:5个岸边带土壤中共检测出细菌46门,149... 详细信息

微生物是岸边带生态系统的重要组成部分。文中以宁夏第三排水沟5个不同类型护坡的岸边带作为研究对象,采集土壤样品测定理化性质,结合硝化速率潜势分析岸边带土壤微生物多样性及影响因素。结果表明:5个岸边带土壤中共检测出细菌46门,149纲,363目,623科,1229属。5个样点的菌群数量和种类存在差异,各采样点丰度前三的优势菌群均为变形菌门、放线菌门和厚壁菌门。裸地护坡的岸边带土壤微生物OUT数和Ace、Chao指数均明显低于其余护坡类型。TP对"自然土壤+植被"和"生态砖+植被"护坡的岸边带微生物群落有较大影响;碳氮比对"石头+植被"护坡的岸边带微生物群落有较大影响;裸地护坡的岸边带微生物群落主要受到电导率和氨氮影响。植物根系耗氧和土壤微生物丰富度均对土壤硝化速率潜势产生影响,岸边带土壤的硝化速率潜势范围0.03mg/(kg·h)~0.124mg/(kg·h)。人工修建和完善护坡提高了岸边带土壤的生态系统功能。

关键词：岸边带高通量测序微生物多样性土壤理化性质硝化速率潜势

黑水河下游岸边带植物群落空间格局与相对水位响应关系

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水生态学杂志 2021年第5期42卷 127-136页

作者：何术锋张辉杨培思李婷王骏莫康乐陈求稳南京水利科学研究院江苏南京210029

探明河流相对水位与岸边带植物群落分布关系,为河流岸边带生态系统管理和修复提供理论依据。于2019年12月和2020年7月分别对金沙江一级支流黑水河下游进行植物调查,共设置6个点位108个植物样方,统计分析其植物群落组成、结构以及优势种... 详细信息

探明河流相对水位与岸边带植物群落分布关系,为河流岸边带生态系统管理和修复提供理论依据。于2019年12月和2020年7月分别对金沙江一级支流黑水河下游进行植物调查,共设置6个点位108个植物样方,统计分析其植物群落组成、结构以及优势种,结合水文情势分析植物分布和相对水位关系。结果表明,黑水河下游岸边带共有21科45属50种植物,种类组成上以菊科为主,生活型上以多年生草本植物为主,乔木和灌木相对较少。在相对水位0.55~1.25 m分布的岸边带植物主要为一年生草本鬼针草(Bidens pilosa)和水蓼(Polygonum hydropiper),多年生草本芦苇(Phragmites australis)、白茅(Imperata cylindrica)和灌木蓖麻(Ricinus communis)多分布在相对水位1.25~1.80 m的位置,多年生乔木银合欢(Leucaena leucocephala)则占据相对水位1.80 m以上的生存空间。新生裸露岸边带在水位变化作用下,先锋入侵物种鬼针草被禾本科白茅和芦苇取代,灌木类杭子梢属成为灌木优势物种,合欢属成为乔木类优势物种,分布呈阶梯式,沿河床至高地依次为裸露滩地、草本和灌木优势种以及乔木优势种。

关键词：黑水河岸边带植物群落相对水位

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植被型岸边带对藻类的捕获与水源保护研究

中国给水排水 2006年第7期22卷 1-3,8页

作者：王洪君王为东卢金伟尹澄清中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室

淡水水体富营养化控制已成为一个世界性的难题,频繁暴发的水华给饮用水安全带来了严重的隐患和巨大的经济损失.而目前的技术水平尚难保证对水体富营养化的治理在短期内奏效,如何应对突然暴发的水华、保证供水安全是一个亟待解决的问题.... 详细信息

淡水水体富营养化控制已成为一个世界性的难题,频繁暴发的水华给饮用水安全带来了严重的隐患和巨大的经济损失.而目前的技术水平尚难保证对水体富营养化的治理在短期内奏效,如何应对突然暴发的水华、保证供水安全是一个亟待解决的问题.研究发现植被型岸边带可以大量捕获来自开阔水体的漂浮藻类,并使之在岸边区迅速降解,从而减少了进入水厂的藻类生物量.据观察,水华暴发期植被型岸边区的叶绿素a浓度高达3.2×105μg/L,是开阔水体的3000～4500倍.因此饮用水源地周边岸边区的生态修复极其重要,充分发挥岸边带的拦截功能可有效降低藻华对供水的危害.

关键词：水源地保护富营养化水华岸边带藻类捕获

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京郊河溪岸边带生态恢复适宜性评价

水土保持通报 2010年第2期30卷 46-50页

作者：冯泽深高甲荣娄会品赵哲光杨海龙王颖北京林业大学教育部水土保持与荒漠化防治重点实验室北京100083

运用模糊概率评价模型,构建岸边带生态恢复适宜性评价指标体系,对北京郊区安达木河岸边带进行了生态恢复适宜性评价,并将适宜性分为:完全不适宜(Ⅰ),低度适宜(Ⅱ),适宜(Ⅲ),非常适宜(Ⅳ)共4个等级。结果表明,安达木河岸边带生态恢复适... 详细信息

运用模糊概率评价模型,构建岸边带生态恢复适宜性评价指标体系,对北京郊区安达木河岸边带进行了生态恢复适宜性评价,并将适宜性分为:完全不适宜(Ⅰ),低度适宜(Ⅱ),适宜(Ⅲ),非常适宜(Ⅳ)共4个等级。结果表明,安达木河岸边带生态恢复适宜性总体处于Ⅱ和Ⅲ等级之间的过渡阶段,各等级岸边带所占比例分别为10.0%,30.6%,26.7%和11.7%。并在分析安达木河生态恢复适宜性评价图的基础上,针对处于不同适宜性等级的岸边带提出了相应的生态恢复建议。

关键词：岸边带生态恢复适宜性评价安达木河

稻田和湿地岸边带中硝酸盐异化还原成铵细菌群落组成的研究

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稻田和湿地岸边带中硝酸盐异化还原成铵细菌群落组成的研究

作者：宋以萍青岛理工大学

学位级别：硕士

目前人为固氮量已远超自然固氮量的总和,氮循环平衡遭到严重破坏,氮污染问题严重。硝酸盐异化还原成铵(Dissimilatory nitrate reduction to ammonium,DNRA)过程以NO/NO为电子受体,氧化NADH产生NH,且中间过程中不会产生具有温室效应的N... 详细信息

目前人为固氮量已远超自然固氮量的总和,氮循环平衡遭到严重破坏,氮污染问题严重。硝酸盐异化还原成铵(Dissimilatory nitrate reduction to ammonium,DNRA)过程以NO/NO为电子受体,氧化NADH产生NH,且中间过程中不会产生具有温室效应的NO气体,是微生物氮循环中重要的氮转化过程之一。目前,对DNRA过程的关注较少。农田中的DNRA过程有助于土壤中氮素的保存,湿地岸边带作为陆地生态系统向水体生态系统的过渡地带,其中的DNRA过程对地下水污染物NO起着关键的去除作用,研究稻田垂向生态系统和湿地岸边带系统中的DNRA过程,探究其关键菌属及其环境影响因素,对农业氮素保留及湿地污水净化方面具有重要意义。本文通过分子生物学方法和DNRA细菌功能基因nrfA高通量测序技术以及15N稳定同位素示踪技术,在稻田垂向土壤、人工湿地两种生态系统中展开研究,主要获得以下成果:在稻田垂向土壤生态系统的研究中,选择韶关夏季稻田、韶关冬季稻田和安图夏季稻田为研究对象,深入探究了稻田土壤(0～1 m)中DNRA细菌丰度和群落结构的垂向分布特性以及DNRA细菌的活性,发现稻田土壤样品中DNRA细菌的丰度在(9.99±0.04)103～(3.60±0.05)108 copies g-1之间,其在全细菌中的占比在0.07%～18.32%之间。在稻田垂向土壤中DNRA细菌更多存在于表层土壤(0 cm～20 cm)中,丰度最低值均出现在深层土壤(90 cm～100 cm)。从整体来看,安图稻田土壤样品DNRA细菌的丰度高于韶关稻田土壤样品;在土壤表层,韶关稻田夏季样品DNRA细菌的丰度高于韶关冬季样品,其它土壤层则没有具体规律。稻田土壤表层样品群落结构的多样性大于深层样品,且在土壤亚表层(10cm～20 cm)DNRA细菌群落结构的多样性最高。两个稻田样品间的群落结构体现出明显的空间异质性,安图稻田DNRA细菌的群落结构多样性高于韶关稻田,在0 cm～30 cm土壤层之间,韶关夏季土壤样品的多样性要高于冬季土壤样品,PCo A分析(OTUs水平)和聚类分析表明,属于同个稻田的土壤样品优先聚类到一起,样品间群落结构相似,然后相同深度的土壤样品又聚类到一起,最后相同季节的土壤样品聚类到一起,不同采样地点的地理环境因素是影响DNRA细菌群落结构的最大因素,土壤深度次之,季节变化对DNRA细菌群落结构的影响小于以上两个因素。稻田土壤样品中DNRA细菌共被注释到13个门,35个属。主要的细菌类型为变形菌门、热脱硫杆菌门和硝化螺旋菌门。稻田土壤样品DNRA细菌群落中的关键菌属主要是Anaeromyxobacter、Caldimicrobium、Nitrospira,同时相对丰度占比较少的物种,如Haliangium(2.9%)和Candidatus Promineofilum(1.9%),在DNRA的细菌群落中也占据重要地位。相关性分析得出,NH、p H、TS、TOM、含水率(MC)、TN、TC以及C/N与DNRA细菌丰度之间均有显著正相关性;NO与DNRA细菌的丰度显著负相关。DNRA细菌的活性只能在0 cm～30 cm土壤层检测到,其它土壤层没有检测到。在嘉兴石臼漾人工湿地的研究中,选择大沟中心、大沟边缘、小沟中心、小沟边缘四个研究地点,探究了湿地沉积物中DNRA细菌丰度和群落结构的分布特性,结果显示:DNRA细菌的丰度在(1.70±2.79)107～(2.55±0.15)108 copies g-1之间,DNRA细菌在全细菌中的占比为0.73%～2.54%。DNRA细菌多存在于沟渠中心,沟渠中心DNRA细菌丰度要大于沟渠边缘。PCo A分析(OTUs水平)和聚类分析表明,在沟渠沉积物样品中,DNRA群落的组成主要受不同采样地点的地理因素的影响,相同采样地点的DNRA细菌群落结构较为相似,沟渠中心和边缘对群落结构的影响较小。小沟中心群落结构的多样性最大,大沟边缘群落结构的多样性最小。湿地沉积物样品中DNRA细菌共被注释到14个门,55个属,菌属多样性高,变形菌门、热脱硫杆菌门和绿弯菌门是湿地沉积物中主要的细菌类型,通过网络分析得出湿地沉积物DNRA细菌群落中的关键菌属主要是Anaeromyxobacter、Caldimicrobium、Haliangium,Caldiline、Holophaga,相对丰度较低的物种,如Sorangium和Bdellovibrio,在DNRA的群落中也起着关键作用。相关性分析发现,DNRA细菌的丰度与TOM,MC,TN以及TC,TS,C/N有显著正相关性,与NO显著负相关。通过以上对稻田垂向土壤、人工湿地两种生态系统中DNRA过程的研究发现,DNRA细菌在稻田和湿地系统中是大量存在的,偏碱性、有机质丰富、氮源缺乏、碳源丰富且C/N较高的环境、以及适宜含水率是稻田和湿地系统中DNRA细菌适宜的生存

关键词：硝酸盐异化还原成铵稻田垂向土壤湿地沉积物岸边带群落结构及活性功能基因nrfA