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水分条件对滨海芦苇湿地土壤微生物多样性的影响 总被引：3，自引：1，他引：2
滨海湿地因受河流和海水的交互作用,其土壤氧化还原电位及营养元素等条件复杂且处于不断变化之中,为了阐明此种环境下不同水分条件对滨海芦苇湿地土壤微生物多样性的影响,尤其是对铁还原菌群落结构的影响,作者以黄河三角洲滨海湿地为对象,研究了淹水和非淹水芦苇湿地表层(0~30 cm)土壤理化特性、微生物多样性(采用T-RFLP技术)和培养条件下湿地土壤微生物的Fe(III)还原能力的变化。结果表明,淹水芦苇湿地土壤有机碳、全氮、盐度、Fe(II)含量和pH值显著(P0.05)高于非淹水芦苇湿地土壤,而淹水芦苇湿地土壤铵态氮含量显著(P0.05)低于非淹水芦苇湿地。淹水芦苇湿地土壤主要优势细菌和古菌分别为铬还原菌属(Alishewanella)、纤维单胞菌属(Cellulomonas)、鞘脂单胞菌属(Sphingomonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)和甲烷杆菌属(Methanobacterium)、甲烷八叠球菌属(Methanosarcina);而纤维单胞菌属、食酸菌属(Acidovorax)、地杆菌属(Geobacter)、硫杆菌属(Thiobacillus)和甲烷八叠球菌属分别为非淹水芦苇湿地土壤主要优势细菌和古菌。淹水芦苇湿地土壤主要优势铁还原菌为副球菌属(Paracoccus)、地杆菌属、铬还原菌属和硫单胞菌属(Thiomonas),而非淹水芦苇湿地土壤为地杆菌属和固氮螺菌属(Azospira)。说明淹水能增加芦苇湿地土壤细菌、古菌和铁还原菌的多样性。培养条件下,淹水芦苇湿地土壤铁还原菌的还原Fe(III)能力在培养后期(25d后)低于非淹水芦苇湿地,说明淹水条件在一定程度上抑制了芦苇湿地土壤铁还原菌的铁还原能力。 相似文献
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为了研究滩涂湿地植物枯落物分解状况与温度的响应关系,基于系统动力学的原理,采用STELLA软件构建了盐地碱蓬(Suaedasalsa)种群生长与分解模型,对比了盐地碱蓬生物量与枯落物生物量的年变化过程,并解析了不同温度(原始温度、升温2.5℃、5℃)与植物枯落物分解状况的关系。模型结果表明,盐地碱蓬生物量与枯落物生物量年变化过程有显著差异,地上和地下生物量年变化过程为快速增长-稳定不变-快速减少,地上、地下枯落物生物量年变化过程为下降-急速上升-下降;温度升高会导致枯落物生物量增加和分解量降低,从而增加枯落物有机质量,使碳释放量减少。本研究揭示了在全球变暖的大环境下,滨海湿地植物枯落物分解变化情况,有助于深入了解滨海湿地植被在碳源汇过程中的作用。 相似文献
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土壤铁氧化物结合态有机碳是有机碳长期维持的主要途径,但其机理研究仍较为薄弱。为探究河口湿地围垦稻田对土壤铁碳结合特征的影响,本研究选择福建省闽江河口天然芦苇湿地与围垦稻田为研究对象,对两种类型土壤中的铁结合态有机碳(Fe-OC)及其相关指标进行测定与分析。结果显示：(1)芦苇湿地围垦稻田改变了土壤氧化还原过程,显著影响土壤中铁相的转化。围垦后土壤二价铁[Fe(Ⅱ)]、三价铁[Fe(Ⅲ)]、活性总铁含量(HCl-Fet)及Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)分别显著下降了24.68%、52.56%、 51.45%、 35.68%(P<0.05)。游离态氧化铁(Fed)与无定形态铁(Feo)含量分别显著下降了21.64%和29.24%(P<0.05),络合态铁(Fep)含量则有所增加。(2)芦苇湿地围垦稻田显著影响土壤碳固存,Fe-OC与土壤有机碳含量(SOC)在围垦稻田后分别显著下降了39.03%和18.42%(P<0.05);芦苇湿地与稻田土壤Fe-OC均主要以吸附途径结合,稻田土壤Fe-OC对土壤有机碳的贡献率(f... 相似文献
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以2008年10月和2009年5月黄河口和辽河口芦苇湿地野外调查获取的数据为基础,研究中国北方典型河口芦苇湿地表层和剖面土壤有机碳库的分布特征,并探讨其土壤有机碳库差异的原因。结果表明:5和10月份,黄河口芦苇湿地表层土壤有机碳变幅分别为2.15~10.13和10.98~28.82kg/m3,无显著性季节差异;辽河口芦苇湿地表层土壤有机碳库变幅分别为0.8~31.38和18.95~68.7kg/m3,10月份显著高于5月份。两河口剖面土壤有机碳库分布特征相同,均表现为0~10cm土层含量明显高于各底层,0~20cm土层集中了整个剖面50%以上的有机碳。辽河口芦苇湿地表层土壤有机碳含量及碳库均高于黄河口湿地,且10月份其差异达到了显著性水平。相对于我国其它河口芦苇湿地,黄河口湿地有机碳含量严重偏低,具有很大的可提升潜力。辽河口湿地芦苇地上生物量的均值达到2.96kg/m2,是黄河口的5.82倍,而表观土壤呼吸通量显著低于黄河口湿地,有机碳的高输入和低输出是其土壤有机碳库高于黄河口湿地的根本原因;土壤盐渍化程度高、黏粒含量低和氮素匮乏是影响黄河口芦苇湿地土壤有机碳库严重偏低的主要因素。因此,在开展黄河口退化湿地的生态恢复重建技术中降低土壤盐渍化程度、提高黏粒含量和全氮含量是提高土壤有机碳库的关键。 相似文献
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本文通过现场采集盘锦芦苇湿地不同植被状态区域土壤样品,测定土壤中石油降解菌数量、酶活性和石油烃含量,研究了河口湿地不同芦苇植被状况下石油降解微生物活性的分布特征及影响因素,并探讨了芦苇湿地自然净化能力特征.结果表明,盘锦湿地石油降解微生物活性与湿地芦苇的植被状况相关,芦苇的存在明显提高了石油降解微生物的活性,促进了湿地中石油污染物的降解;脱氢酶活性与石油烃含量极显著正相关(P＜0.01),脱氢酶活性可代表土壤中石油降解过程的生物活性状态;土壤中的N、P含量、pH值和含水率是影响微生物活性的主要因素,芦苇根际可以改善土壤理化性质而有利于微生物的生长.人工恢复芦苇增强了土壤中石油降解生物活性,提高了湿地净化能力,是保护河口湿地生态功能的有效措施.研究结果可为河口湿地石油污染物的生物净化能力研究及生物修复效果评估提供科学依据. 相似文献
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辽河口芦苇湿地氨氧化菌群落结构与土壤盐分的关系 总被引：1，自引：0，他引：1
采用最大或然数(MPN)法和变性梯度凝胶电泳技术(DGGE)对辽河口芦苇湿地不同盐分土壤中氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing Bacteria,AOB)的数量分布和群落变化进行了解析,旨在探究辽河口芦苇湿地土壤中AOB群落结构与土壤盐分的关系,为河口湿地的生物修复提供理论依据和技术支撑。结果表明:辽河口芦苇湿地土壤中盐分含量越高,AOB数量越少,表现为土壤盐分含量为10g/kg的S10组AOB数量大于土壤盐分含量为15g/kg的S15组AOB数量,大于土壤盐分含量为20g/kgS20;其中S10组AOB数量多于对照组,S15组AOB数量与对照组相当,S20组AOB数量小于对照组,即土壤盐分较低时,盐分的升高能促进AOB的增长,当土壤盐分超过一定范围时,盐分的增加则抑制AOB数量的增加;不同盐度胁迫下AOB菌群群落结差异很大,而聚类结果没有表现出很大的差异性;盐度对AOB的影响体现在低、中高、高盐度土壤中氨氧化菌的种类和群落结构显著不同;不同时期低盐度土壤中的AOB群落结构和优势种群均发生了变化;中高盐度土壤中的AOB群落结构相似,不同时期优势菌比例不同;高盐度土壤中AOB数量明显减小,种群多样性明显降低。 相似文献
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双台子河口芦苇湿地盐分离子空间变化与植物群落退化演替关系 总被引：1，自引：0，他引：1
以双台子河口芦苇湿地为研究对象,对2009年10月野外调查所获取的土壤、植物样品进行室内分析,研究盐分离子和植被群落退化演替的关系。结果表明:根据芦苇生物量、覆盖度、株高3项生长指标变化,研究区芦苇群落退化演替的顺序为芦苇—芦苇/补血草—芦苇/碱蒿—芦苇/碱蓬—獐茅/翅碱蓬—翅碱蓬。随着退化演替的进行,翅碱蓬群落的各盐分离子含量显著高于其他五种植物群落的含量。电导率与芦苇生物量、株高呈显著负相关,与土壤易溶盐离子(除CO2-3)呈极显著正相关(P0.01)。说明各盐分离子通过影响电导率而间接抑制植物生长,电导率与pH呈极显著正相关(P0.01),说明试验区土壤盐化的同时伴随着碱化。 相似文献
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黄河三角洲退化湿地微生物特性的研究 总被引：3，自引：0，他引：3
本研究通过DAPI染色法、FDA染色法和稀释平板法对黄河三角洲退化湿地微生物特性进行研究,在分析土壤盐度和植物根际效应对微生物特性影响的基础上,探讨了微生物群落的垂直分布特征,并对可培养耐盐微生物进行了初步分离。结果表明,土壤盐度与微生物数量、活性及多样性呈显著负相关性(P<0.01)。耐盐细菌在耐盐微生物中占绝对优势,放线菌次之,真菌最少;微生物群落具有明显的垂直分布特征,数量、活性和多样性均随土层深度的增加而下降。五种植物(碱蓬、柽柳、芦苇、白茅、茵陈蒿)根际微生物群落的数量、活性及多样性明显高于非根际微生物群落;与柽柳、芦苇、白茅、茵陈蒿相比,碱蓬的根际效应最强。这些结果可为进一步开发利用滨海湿地微生物资源,形成修复退化湿地盐碱化土壤的植物-微生物耦合系统提供必要的理论依据。 相似文献
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如何研究台风等极端天气事件影响下的湿地系统响应过程,进而提出有效的生态完整性维护和管理方案,对关键区域的湿地管理及生态安全维护具有重要意义。本文于2021年9月“灿都”台风期间在南汇东滩南岸设置水动力观测点,采集表层沉积物、测量滩面高程并用无人机获得植被影像,运用ArcGIS空间分析,探讨了台风过程影响下的南汇东滩水动力、滩面沉积变化与植被分布面积响应。结果表明:台风中,观测点近底层平均流速为0.23 m/s,植被边缘平均有效波高和波能是台风前后的1.54倍和2.14倍,近底层1 m的滩面出现“高悬沙浓度层”（>10 g/L）且存在时长为8.13 h。台风后高程低于4 m的稀疏海三棱藨草和互花米草滩面侵蚀0～4.8 cm,高程高于4 m的茂盛互花米草和芦苇滩面淤积0～14.7 cm;研究区植被分布面积共减少1 827.67 m2,减少量占台风前植被总量的1.63%,其中侵蚀滩面植被分布面积减少31.9%,淤积滩面减少68.1%。对台风过程影响后的湿地管理,可以总结为:（1）湿地在台风过程后滩面基本表现为明显的侵蚀、淤积区域共存的特征;（2）对高程低于4 m的侵蚀滩面,建议确定植被适宜生长的高程,结合台风过程冲淤变化通过“微生物膜”和植被斑块移植的方法消浪、固滩和促淤,加速湿地在台风过程影响后的修复。 相似文献
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A. V. Eliseev I. I. Mokhov M. M. Arzhanov P. F. Demchenko S. N. Denisov 《Izvestiya Atmospheric and Oceanic Physics》2008,44(2):139-152
The climate model of the Institute of Atmospheric Physics of the Russian Academy of Sciences (IAP RAS CM) has been supplemented with a module of soil thermal physics and the methane cycle, which takes into account the response of methane emissions from wetland ecosystems to climate changes. Methane emissions are allowed only from unfrozen top layers of the soil, with an additional constraint in the depth of the simulated layer. All wetland ecosystems are assumed to be water-saturated. The molar amount of the methane oxidized in the atmosphere is added to the simulated atmospheric concentration of CO2. A control preindustrial experiment and a series of numerical experiments for the 17th–21st centuries were conducted with the model forced by greenhouse gases and tropospheric sulfate aerosols. It is shown that the IAP RAS CM generally reproduces preindustrial and current characteristics of both seasonal thawing/freezing of the soil and the methane cycle. During global warming in the 21st century, the permafrost area is reduced by four million square kilometers. By the end of the 21st century, methane emissions from wetland ecosystems amount to 130–140 Mt CH4/year for the preindustrial and current period increase to 170–200 MtCH4/year. In the aggressive anthropogenic forcing scenario A2, the atmospheric methane concentration grows steadily to ≈3900 ppb. In more moderate scenarios A1B and B1, the methane concentration increases until the mid-21st century, reaching ≈2100–2400 ppb, and then decreases. Methane oxidation in air results in a slight additional growth of the atmospheric concentration of carbon dioxide. Allowance for the interaction between processes in wetland ecosystems and the methane cycle in the IAP RAS CM leads to an additional atmospheric methane increase of 10–20% depending on the anthropogenic forcing scenario and the time. The causes of this additional increase are the temperature dependence of integral methane production and the longer duration of a warm period in the soil. However, the resulting enhancement of the instantaneous greenhouse radiative forcing of atmospheric methane and an increase in the mean surface air temperature are small (globally < 0.1 W/m2 and 0.05 K, respectively). 相似文献
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产甲烷古菌在滨海沉积物碳循环过程中起着重要作用。本研究以渤海不同区域沉积物为研究对象,通过T-RFLP以及室内富集培养方法,解析了渤海不同区域沉积物产甲烷菌群落结构差异,并评估其产甲烷潜力。结果表明,渤海不同区域沉积物细菌和产甲烷古菌群落结构组成存在差异,其主要优势产甲烷菌为Methanobacterium和Methanosarcina,主要优势细菌为Desulfovibrio和Thiobacillus。渤海不同区域沉积物在实验室培养条件下产甲烷量存在明显差异,表现为近岸区域沉积物产甲烷量较高。且渤海沉积物具有较高的产甲烷潜力(乙酸转换率达到46.46%),潜在甲烷排放量估计值可达1.74亿t/年。 相似文献
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利用1951—2012年日本气象厅(JMA)热带气旋(TC)最佳路径资料,分析了影响南海的土台风和非局地台风62 a间的时空分布特征,比较了二者在时空分布上的差异性,得到以下主要结果:土台风源地位置与热带季风性气候有关,夏季风时主要在15°N以北,冬季风时向15°N以南移动;土台风与非局地台风相比,活动范围更广,但强度比后者弱;土台风在南海的强度发展过程呈对称曲线形式,非局地台风则是一条递减曲线;土台风和非局地台风的登陆位置都具有季风期规律,夏季风时登陆的TC比冬季风时登陆的多得多,同纬度的非局地台风比土台风移动速度大。 相似文献
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目前针对柽柳对土壤理化性质有很多不同甚至相反的结论,为了探知柽柳对滨海湿地土壤理化参数的影响,我们针对渤海滨海湿地柽柳冠下土壤理化参数如盐度,pH和水分进行了为期一年的监测。与对照区域相比,在柽柳生长季节当降水量较少时,由于柽柳对水分的消耗,在其主根附近形成土壤水分含量低值区;然而,在柽柳生长期或柽柳生长停滞期,当降水量丰富时,由于柽柳根际的保水作用,在柽柳主根附近形成水分含量高值区。柽柳根际的吸收作用会暂时降低土壤盐分含量但最终会通过雨水对枝叶盐分的淋洗以及落叶将盐分返回土壤。柽柳冠下土壤水分年平均值较对照区仅低6.4%,这表明在温带滨海湿地年平均降雨适中的地区,柽柳对土壤干旱和保水作用并没有很大的影响。然而,柽柳冠下土壤年平均盐分较对照区高18%,表明柽柳确实具有增加其冠下土壤盐分含量的作用。此外,土壤pH值在夏季会低至7.3而在冬季高至10.2。在柽柳生长季节,柽柳主根附近的pH比对照区低1个多pH单位但是在生长停滞期却差别不大,表明柽柳确实能够降低滨海湿地土壤pH。 相似文献
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0418号"艾利"台风暴雨过程的数值模拟 总被引：5，自引：1，他引：5
本文利用中尺度MM5模式模拟了0418号“艾利”台风造成闽东北强降水的一次物理过程．模拟结果表明：充沛的水汽和强烈的上升运动是造成台风暴雨的直接原因，降水与850hPa涡度场、散度场有较好的对应关系．基本流场存在二次切变时，横渡型扰动会激发产生并且发生不稳定，从而导致暴雨天气的产生．台风附近相当位温密集陡峭和CAPE值的突增表明台风有加强的可能，CISK和涡旋Rossby波的传播是可能的机制．水汽的敏感性试验结果表明：水汽变化会影响台风的强度和降水的强度，水汽的微小变化可造成降水极大的变化，但对台风的位置影响不大． 相似文献
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合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar, SAR）在风场反演中发挥着重要的作用,但由于受到降雨的影响,海面风场的反演精度会随之下降。本文利用Radarsat-2 SAR观测数据,准同步降雨数据和再分析风场资料对2014年台风"威马逊"外围风场受降雨影响的情况进行了分析,建立了雨致海表阻尼后向散射系数受降雨强度,入射角等因素影响的拟合模型,并对降雨引起的信号衰减,后向体散射进行了评估。实验发现雨致海表面阻尼作用抑制风致海面波的影响十分明显,且降雨造成的信号衰减随降雨强度和入射角的增大而增加,雨滴产生的后向体散射和雨致海表阻尼作用造成的后向散射系数变化随降雨强度的增大而增加,随入射角的增大而减小。实例表明本文建立的模型能够有效改善降雨条件下SAR风场的反演精度。 相似文献
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针对远区台风对河口波浪动力场的影响问题,利用第三代波浪模式SWAN计算了远区台风"三巴"期间长江口波浪动力场分布,分析了陆架至河口区的波浪能量耗散和波致泥沙侵蚀的时空分布,发现波浪由外海向近岸传播过程中,波-波相互作用导致能量由高频向低频转换,周期和波长逐渐增大,近底层轨道流速增大,能量密度增高;阐明白帽破碎是维持深水区波浪能量平衡和限制波高成长的主要机制,底摩擦耗能和水深诱导的破碎耗能是长江口横沙东滩和崇明东滩邻近海域波高衰减的主要原因;提出波浪产生的底部切应力与相对水深有关,当波浪传播到浅水区时,波长和周期越大,波浪切应力越大。研究揭示了与河口相距数百公里的远区台风能够对长江口波浪动力场产生明显影响,河口水下三角洲前缘是最容易受到波浪侵蚀的区域,研究成果弥补了目前关于陆架远区台风对河口波浪动力场影响研究的不足,对深化认识远区台风对长江口动力环境、地貌演变、航运安全和滩涂保护等有重要科学意义。 相似文献
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Category 5 typhoon Megi was the most intense typhoon in 2010 of the world. It lingered in the South China Sea (SCS) for 5 d and caused a significant phytoplankton bloom detected by the satellite image. In this study, the authors investigated the ocean biological and physical responses to typhoon Megi by using chlorophylla (chla) concentration, sea surface temperature (SST), sea surface height anomaly (SSHA), sea surface wind measurements derived from different satellites and in situ data. The chla concentration (>3 mg/m3) increased thirty times in the SCS after the typhoon passage in comparison with the mean level of October averaged from 2002 to 2009. With the relationship of wind stress curl and upwelling, the authors found that the speed of upwelling was over ten times during typhoon than pretyphoon period. Moreover, the mixed layer deepened about 20 m. These reveal that the enhancement of chla concentration was triggered by strong vertical mixing and upwelling. Along the track of typhoon, the maximum sea surface cooling (6-8℃) took place in the SCS where the moving speed of typhoon was only 1.4-2.8 m/s and the mixed layer depth was about 20 m in pretyphoon period. However, the SST drop at the east of the Philippines is only 1-2℃ where the translation speed of typhoon was 5.5-6.9 m/s and the mixed layer depth was about 40 m in pretyphoon period. So the extent of the SST drop was probably due to the moving speed of typhoon and the depth of the mixed layer. In addition, the region with the largest decline of the sea surface height anomaly can indicate the location where the maximum cooling occurs. 相似文献
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A model was developed for Typha, to examine the effects of latitudinal changes in temperature and radiation on the partitioning of total biomass during the growing season into rhizomes, roots, flowering and vegetative shoots, and inflorescences.Regardless of initial rhizome biomass, both above and belowground biomasses converge on a equilibrium value, with the balance between total production and metabolic loss being latitude-specific. If aboveground biomass is harvested just once, then both above and belowground biomasses return to equilibrium values after several years. If the aboveground biomass is harvested annually, then both above and belowground biomasses converge on smaller equilibrium values, which are determined by the balance between the sum of production prior to harvesting and after harvesting, and the sum of annual metabolic losses and a loss due to harvesting.The model could be used in wetland management activities to predict the potential growth of Typha in given conditions as well as the responses of Typha stands to harvesting over a wide range of latitudes for times ranging from a season to several years. 相似文献