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《海洋湖沼通报》2020,(1)
植物冠层反射光谱与叶片叶绿素含量密切相关。以滨海湿地生态修复的重要植物碱蓬为研究对象,采用盆栽控盐试验研究了碱蓬在盐胁迫条件下叶片叶绿素含量以及冠层反射光谱的响应特征,利用单因素方差分析(one-way ANOVA)和事后检验(Dunnett)相结合的方法分析了叶片叶绿素含量与一阶微分冠层光谱反射率之间的响应关系,以对碱蓬叶片叶绿素含量敏感的波段构建比值光谱指数和归一化光谱指数,并识别出对碱蓬叶片叶绿素含量响应显著的高光谱指数。研究结果表明:50 mmol/L盐胁迫下,碱蓬叶片叶绿素含量最高,当盐胁迫大于50 mmol/L时会抑制碱蓬的光合作用;在可见光波段范围(400-700 nm),中度(300-400 mmol/L)与高度(600 mmol/L)盐胁迫下,碱蓬冠层光谱反射率随叶片叶绿素含量的增加而降低;在不同盐胁迫条件下,543 nm、645-647 nm、663 nm、667 nm、669-670 nm、682 nm、686-687 nm等波段处的一阶微分光谱与叶绿素含量的响应最为显著(p0.05);利用反射率差值法确定对碱蓬叶片叶绿素含量敏感的高光谱指数的参数D_(543)、D_(645)、D_(663)、D_(667)、D_(682)、D_(686)、D_(687),发现比值光谱指数D_(543)/D_(663)、D_(543)/D_(682)、D_(645)/D_(663)和归一化光谱指数(D_(543)-D_(667))/(D_(543)+D_(667))、(D_(645)-D_(667))/(D_(645)+D_(667))、(D_(645)-D_(682))/(D_(645)+D_(682))在盐胁迫下对叶片叶绿素含量的响应较为显著(p0.01),多重判定系数r~2均在0.995以上,其中比值光谱指数D_(543)/D_(682)的显著性最好,多重判定系数r~2高达0.998。盐胁迫下碱蓬叶片叶绿素含量的高光谱指数识别可为探讨滨海湿地盐地碱蓬滩退化和生态修复的高光谱响应机理研究提供理论参考。 相似文献
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为探讨盐度对碱蓬生理指标和反射光谱的响应,以滨海湿地盐地碱蓬(Suaedasalsa)为研究对象,采用自然光照盆栽试验方法研究8种盐度(0(对照,CK)、5、10、15、20、25、30和35)对碱蓬幼苗的生理指标(株高、鲜质量、干质量、叶绿素含量、可溶性总糖和蛋白质质量比)和反射光谱的响应。研究结果表明:盐度对碱蓬植株生理指标存在显著响应,低中盐度(0～25)对植株生长有促进作用,而高盐度(30～35)对植株生长起到抑制作用;25盐度下,碱蓬株高、鲜质量、干质量、叶片叶绿素含量、可溶性总糖质量比均高于其他盐度和对照组;不同盐度处理下的碱蓬植株蛋白质质量比均高于对照组;盐度对碱蓬反射光谱存在明显响应,碱蓬在绿光和近红外波段的反射率随着盐度的增加而逐渐减小;通过相关分析判断出碱蓬株高、鲜质量、干质量、叶绿素含量、可溶性总糖和蛋白质质量比的诊断波段,分别是547、555、548、556、546和2 300 nm。碱蓬高光谱特征指数MTCI、MNDVI1、DCNI、TCARI/OSAVI和R546在不同盐度下存在明显差异,可作为盐分胁迫的高光谱响应诊断指标。分析盐度对碱蓬生理指标和反射光谱的响应,可为深入研究碱蓬对退化滨海湿地生态修复具有重要参考意义。 相似文献
3.
盐沼是全球温带及亚热带地区的主要滨海湿地类型之一,具有重要的生态服务功能。本文以盐城沿海区域为例,利用近30 a来的6期遥感卫星图像,通过简单的植被覆盖指数(NDVI)粗提取和目视解译的方法分析了该区域盐沼的时空演变,并对引起这些变化的影响因子进行了探讨。结果表明,近30 a来研究区盐沼面积呈大幅度先升后降又小幅度上升的趋势,至2015年盐沼面积减少了约18 km2;盐沼的空间位置不断向外扩张,最大扩张距离达到了5.5 km,盐沼的宽度也随着时间不断变化;盐沼植被类型发生了不同程度的演变,景观指数表明景观破碎化程度不断加剧,獐毛、碱蓬、芦苇大量减少,单一的互花米草覆盖湿地。对盐沼时空变化起到影响的自然因素和人为因素中,围垦活动的影响最为显著。 相似文献
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为提高遥感影像融合质量,提升资源一号(ZY-1 02D)高光谱遥感影像滨海湿地植被分类精度,提出将ZY-1 02D高光谱影像与空间分辨率为10 m的哨兵2号(Sentinel-2)影像进行Brovey融合,并通过搭建AlexNet卷积神经网络对ZY-1 02D高光谱影像和Brovey融合影像的滨海湿地植被进行分类,与支持向量机、随机森林和BP神经网络分类算法进行精度对比。研究结果表明:经Brovey融合后,AlexNet、支持向量机、随机森林和BP神经网络算法的植被分类总体精度分别提高15.60%、7.00%、14.80%和10.00%,Kappa系数提高了21.35%、9.93%、18.97%、12.85%;基于Brovey影像融合与AlexNet算法的植被分类精度最高,总体精度为92.40%,Kappa系数为89.42%。空谱融合配合AlexNet卷积神经网络有效解决了高光谱遥感影像在滨海湿地植被分类应用中精度较低的问题,为滨海湿地植被资源动态监测提供技术和方法支撑。 相似文献
5.
以3种海岛植被修复典型植物木麻黄(Casuarina equisetifolia)、夹竹桃(Nerium indicum)和台湾相思(Acacia confusa)为实验材料,通过对培养基质及植株叶片施加不同浓度的盐溶液,研究不同植物的耐盐能力,筛选耐盐树种.主要结论如下:(1)根据植株生长状况,木麻黄植株的根、叶均可耐受质量浓度3.0%的盐胁迫;夹竹桃植株可耐质量浓度1.0%以下的根系盐胁迫和质量浓度3.0%以下的叶片盐胁迫;台湾相思植株可耐浓度质量2.0%以下的根系盐胁迫和质量浓度0.6%以下的叶片盐胁迫;(2)综合研究结果显示,3种植株耐盐能力为木麻黄夹竹桃台湾相思;(3)植物的生长状态、成活率和株高增长率指标可以很好的指示植株受盐害程度及耐盐能力,可结合赋值法对区域植被耐盐能力进行简单快速的调查;(4)在土壤含盐量较高和受海洋飞沫影响较大的滨海地带开展植被修复时,推荐木麻黄为优先树种;但在土壤含盐量较低的干旱地带,推荐夹竹桃作为先锋品种. 相似文献
6.
《海洋湖沼通报》2020,(3)
以盐城滨海湿地为研究区,根据1997年、2007年和2014年3个时相的遥感影像,运用RS、GIS技术和景观生态学方法,比较不同岸段景观时空动态变化的差异。结果表明:(1)1997～2014年,盐城滨海湿地景观结构变化呈现出非湿地与人工湿地在增加,盐沼在减少的特征。盐沼的面积比重,淤蚀转换岸段淤长岸段侵蚀岸段。景观多样性指数和均匀度指数,淤蚀转换岸段淤长岸段侵蚀岸段;景观聚集度指数,淤长岸段侵蚀岸段淤蚀转换岸段。(2)滨海湿地景观转移表现为盐沼转变为耕地、养殖池和建设用地;盐沼转出的速率,淤长岸段淤蚀转换岸段侵蚀岸段;盐沼转出的比例,淤长岸段侵蚀岸段淤蚀转换岸段。(3)盐城滨海湿地景观转变强度都为负值,说明研究区生态等级在下降;总体景观转变强度,淤长岸段淤蚀转换岸段侵蚀岸段。(4)自然条件与人类活动在时空上的组合差异是盐城滨海湿地景观时空动态区域差异的主要原因。 相似文献
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黄河三角洲湿地是我国暖温带最广阔、最完整、最年轻的滨海湿地,是黄河流域生态保护和高质量发展的重要组成部分,具有重要的生态保护和科学研究价值。物种多样、生境复杂、变化剧烈是黄河三角洲湿地的重要特点,高光谱遥感是黄河三角洲湿地生态监测的重要技术手段。本文首先阐述了高光谱遥感在河口湿地开展植被、土壤和水质等基本要素监测方面的优势,之后重点综述了其在黄河三角洲滨海湿地开展植被遥感监测、土壤参数反演和水质参数反演的研究进展,最后基于黄河三角洲湿地生态监测现状,提出了高光谱遥感的未来需求和发展展望。 相似文献
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文章依据2021年9月黄河口盐沼湿地沉积物调查数据,分析了沉积物粒度、容重、有机碳分布特征,并对黄河口盐沼湿地沉积物碳密度及碳储量进行评估。结果显示,黄河口盐沼湿地沉积物类型以粉砂为主,部分层次为砂质粉砂和黏土质粉砂;4种植被类型中,不同深度的沉积物容重差异性不大,互花米草和盐地碱蓬分布区容重整体大于柽柳和芦苇分布区;互花米草、盐地碱蓬、芦苇和柽柳分布区沉积物中有机碳含量分别为0.199%、0.200%、0.184%和0.161%,互花米草和盐地碱蓬分布区底质中有机碳含量较芦苇和柽柳分布区偏高,这与互花米草和盐地碱蓬分布区含有更多的黏土组分有关;计算得出,黄河口盐沼湿地沉积物总碳储量为33.47万t,其中互花米草分布区为14.31万t,芦苇分布区为12.05万t,柽柳分布区为5.27万t,盐地碱蓬分布区为1.84万t。 相似文献
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盐沼植被对江苏盐城湿地生态系统有机质贡献的初步研究 总被引：1，自引：0，他引：1
运用稳定同位素技术,借助两种不同的计算模型,对原生湿地的沉积物有机质来源进行了潜在物源分析,并计算了盐沼植被对其生态系统有机质的贡献。通过多元线性混合模型和欧几里德距离模型计算得知,在假定微体藻类的δ13C值为-23‰的情况下,微体藻类、互花米草是盐沼湿地生态系统的主要贡献体。其中微体藻类的平均贡献量可达40%,是苏北盐沼湿地生态系统有机质来源的主要贡献者;互花米草植被对互花米草滩的有机质贡献率达56%,对滩外的潮间带水体的有机质贡献率可达57%,在滨海湿地生态系统中占有重要地位。两种定量计算模型比较分析发现,欧几里德距离模型会对偶然性物源的贡献计算结果偏高,高贡献率的物源有平均化的趋势。 相似文献
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盐胁迫对不同生境种源盐地碱蓬幼苗生长、光合色素及渗透调节物质的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
《海洋湖沼通报》2017,(1)
为探讨盐地碱蓬(suaeda salsa)适应不同生境的生理机制,研究了不同盐分处理(0、200和400mmol/L的NaCl;0、200和400mmol/L的KCl)对盐碱地和潮间带生境盐地碱蓬地上部分鲜重、干重、肉质化程度、光合色素及渗透调节物质的影响。结果表明:200mmol/L的NaCl处理使盐地碱蓬的地上部鲜重、干重、肉质化程度显著增加,400mmol/L的NaCl处理和两种浓度的KCl处理均使盐地碱蓬的鲜重、干重、肉质化程度显著降低;NaCl和KCL处理均使碱蓬的叶绿素含量显著降低,但使叶绿素a/b的值显著提高;NaCl和KCl处理使盐地碱蓬有机酸含量呈降低趋势,但使脯氨酸含量显著增加;200mmol/L的NaCl和KCl处理使碱蓬的可溶性糖含量显著增加,而400mmol/L的NaCl和KCl处理则其显著降低;潮间带生境盐地碱蓬的地上部鲜重、干重、肉质化程度、叶绿素a和叶绿素b含量显著低于盐碱地生境;钾盐对盐地碱蓬的胁迫效应显著大于钠盐;盐碱地生境碱蓬对盐分胁迫的响应显著高于潮间带生境。 相似文献
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为了研究低磷条件对盘锦滨海湿地优势物种翅碱蓬的影响,本文探究了不同无机磷酸盐浓度处理下翅碱蓬生理指标、光合色素、丙二醛(MDA)及不同组织脂肪酸含量的变化。结果表明,翅碱蓬株高、茎长、茎粗、叶片数量、株重均与施磷浓度呈显著正相关,MDA含量与施磷浓度呈显著负相关(P<0.05)。叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素含量先降低后升高。低磷条件会影响翅碱蓬根部脂肪酸C18:2n6与C16:0的相互转化;叶片中多不饱和脂肪酸相对含量降低,中长链脂肪酸相对含量升高,茎中脂肪酸则无明显变化。本文分析翅碱蓬植被退化与磷含量的关系为盘锦辽河口湿地修复治理及翅碱蓬保护提供依据。 相似文献
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滨海盐沼的碳库变化可为蓝碳碳汇核算提供依据。为量化短时间尺度(季节到年际尺度)内滨海盐沼碳库的固碳速率,基于高分辨率的地表高程监测系统,于2022年在杭州湾南岸典型滨海盐沼开展了季节性的观测和采样分析。研究结果表明,在观测期间,本地种海三棱藨草和外来种互花米草的生长呈现季节性变化特征,植物生长主要集中在3—9月。就植物碳库的地下部分而言,海三棱藨草固碳量达到11 g C·m-2,互花米草盐沼则较高,为56 g C·m-2。地表高程监测数据表明,海三棱藨草盐沼的沉积速率为12.30 cm·a-1,略低于互花米草盐沼的沉积速率(13.02 cm·a-1)。结合沉积速率与沉积物容重、有机碳含量等数据,可以算得观测期间,海三棱藨草盐沼沉积物碳埋藏速率为460 g C·m-2·a-1,互花米草盐沼沉积物碳埋藏速率为588 g C·m-2·a-1,这两种滨海湿地的碳埋藏速率也具有季节性,在夏、秋季达到高值。结合植物碳库和沉积... 相似文献
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以盐生杜氏藻(Dunaliella salina)为实验材料,研究在不同盐度(5,10,20,30,40,50,60,70,80,90,100,110,120,130)下处理不同时间后(12、24和48h),该藻的生长及叶绿素荧光特性的变化情况。结果表明,盐生杜氏藻生长和进行光合作用的最适盐度为100,适宜盐度范围为20~110。在盐度过低(20)和过高(110)的胁迫条件下,盐生杜氏藻PSII的荧光指标(Fv/Fm、ΦPSII、Fv/Fo和rETR)显著降低。该藻的细胞密度和叶绿素含量均在盐度100时达到最大值。相关性分析结果表明,盐生杜氏藻的荧光指标(Fv/Fm、ΦPSII、Fv/Fo和rETR)与细胞密度呈极显著的正相关性,因此可通过PSII荧光指标的变化来反映该藻对盐胁迫的耐受性。本文还对盐胁迫下盐生杜氏藻的响应机制和叶绿素荧光技术在筛选耐盐微藻品种中的应用进行了初步探讨。 相似文献
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互花米草作为黄河三角洲外来入侵物种, 2010年开始爆发式蔓延, 2020年面积最大时可超6 000 hm2,对潮间带生物多样性造成了严重影响。自2020年起,黄河三角洲自然保护区开始大规模的互花米草整治与盐地碱蓬生态修复工作。互花米草具有较强的消浪、缓流、促淤、固滩能力,短期内、大范围的植被去除,可能导致波流和沉积动力环境的突变。基于现场观测数据和考虑植被作用的浪、流、沙耦合数值模型,研究分析了互花米草整治和盐地碱蓬修复对黄河三角洲湿地动力过程的影响,重点关注风暴作用下黄河三角洲潮滩湿地的防灾减灾能力和沉积效应变化。研究结果表明,互花米草可有效抵御极端风暴潮,最大风暴潮位衰减率可达15 cm/km。互花米草整治将导致湿地防灾减灾能力显著下降,堤前风暴潮峰值可抬升10～30 cm,同时潮间带的泥沙捕集能力大幅下降。受限于植被密度、高度,盐地碱蓬完全修复后湿地衰减风暴潮、捕集泥沙的能力显著低于原互花米草湿地。研究建议,互花米草整治工程应考虑短期内植被去除导致的近岸风暴潮抬升、侵蚀加剧等潜在风险。 相似文献
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海洋盐分主要通过地下水入侵、浪花飞溅、盐雾等方式对滨海植物的根、茎和叶产生影响。采用长势良好2年生夹竹桃（Nerium indicum）,分别设置对照0%、0.3%、0.6%、1%、2%、3%多个浓度梯度,开展根系和叶片耐盐实验。盐胁迫处理13周后正常浇水4周。在盐胁迫末期及正常浇水后测定叶片净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）、水分利用率（WUE）等光合指标;同时测定细胞膜透性、叶片饱和水分亏缺（WSD）等理化指标。结果表明：根系盐胁迫和叶片盐胁迫均会影响夹竹桃植株形态和生长,根系盐胁迫≥1.0%时,夹竹桃植株生长状态向着小于2的趋势发生不可逆下降;叶片盐胁迫≤3.0%时,夹竹桃生长状态普遍大于2。根系盐胁迫极显著降低夹竹桃叶片Pn、Tr和Gs;叶片盐胁迫对夹竹桃植株的Pn和WUE影响极显著,对Tr和Gs无显著影响。夹竹桃Tr与Gs之间极显著相关;高浓度根系盐胁迫下,气孔因素对夹竹桃光合影响较为显著。叶片盐胁迫下,夹竹桃细胞膜透性和WSD变化不显著,高浓度根系盐胁迫下,夹竹桃细胞膜透性和WSD发生不可逆改变;这与生长状态和光合特性的结果可以很好对应,说明膜系统受损反过来影响夹竹桃生长和光合作用。总体上,夹竹桃可耐受3.0%以下的叶片盐胁迫和1.0%以下的根系盐胁迫。将根系和叶片耐盐特性分别研究,可以更好地为夹竹桃在滨海生态和植被修复应用中提供理论指导。 相似文献
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本研究基于FVCOM环流模型，耦合ECMWF背景风场和Jelesnianski台风经验模型形成合成风场，对9711台风“温妮”过境辽河口区域的水动力进行模拟研究。模型通过在动量方程、湍流方程中加入附加源项来表达盐沼植被对水动力的阻碍作用。使用研究区域实测的潮位、流速、流向等数据对水动力模型进行验证，模拟结果与实测数据吻合较好。结果表明：潮滩盐沼植被对台风过境期间的潮位变化无明显影响，但对流速具有显著的衰减作用，且芦苇对潮流的衰减作用大于盐地碱蓬植被，芦苇区的速度最大衰减率达81.43%。此外，台风路径变化对辽河口湿地海域的增减水及流速影响较大，台风强度越强，局部区域造成的风暴潮增水和流速也相应越大。 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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全球范围内有植被定植的海岸带栖息地(红树林、盐沼和海草床)是巨大的沉积物有机碳碳库,同时也是自然生态系统中最密集的碳汇之一,在全球碳循环中发挥着重要作用。针对江苏盐城海岸盐沼湿地沉积物有机碳的研究,区域上的稀疏性和偏向性限制了其作为区域碳汇能力的可靠估计。本研究采用47个100 cm深沉积柱样的现场调查数据,探讨了江苏盐城海岸盐沼湿地沉积物有机碳含量、密度和储量特征。结果表明,0～100 cm深度沉积物有机碳平均含量和平均密度分别为1.68%和23.07 kg/m3,不同盐沼群落沉积物有机碳含量和密度存在一定的差异,其中有机碳平均含量大小排序依次为互花米草>芦苇>盐地碱蓬,有机碳密度排序为芦苇>互花米草>盐地碱蓬。总体而言,3种盐沼群落沉积物有机碳含量的垂向变化趋势与有机碳密度变化趋势具有一致性,芦苇和互花米草表聚性明显。沉积物有机碳含量与其理化性质有关,互花米草群落沉积物有机碳含量具有明显的粒度控制效应,而其他群落不显著。3种盐沼湿地类型0～100 cm深度沉积物总碳储量约为6195.27×103Mg C。研究成果揭... 相似文献