通过圆盘入渗试验,探讨不同改良剂施用量下土壤入渗特性的变化,揭示添加生物炭和聚丙烯酰胺(PAM)对海涂围垦区盐碱土水力学参数、孔隙特征及不同级别孔隙水流贡献率的影响.结果表明:单施2％生物炭,土壤饱和导水率比对照增加46.4％;盐碱土饱和导水率随PAM施用量增加而减小.单施2％生物炭使土壤总有效孔隙度和半径＞100 μm的有效孔隙度分别增加8.3％和10.2％.单施PAM时,土壤总有效孔隙度和不同半径孔隙有效孔隙度均有减小趋势,其中,PAM梯度为1‰时最明显,减幅高达88％以上.施用生物炭和PAM后,半径＜100 μm的孔隙的水流贡献率呈下滑趋势,半径＞500 μm的孔隙对土壤水流运动起主导作用.

2016年12月-2017年3月,采用瞬时扫描法研究了鄱阳湖围垦区藕塘生境中小天鹅(Cygnus columbianus)越冬行为.结果表明:休息(45.93％)和取食(30.52％)是小天鹅的主要行为;成鸟的修整、飞行和警戒行为均极显著高于幼鸟;小天鹅在10～15℃用于运动行为的时间显著高于其他温度;小天鹅在浅水区的修整时间显著高于深水区;日行为节律方面,小天鹅休息行为小高峰出现在07:00-07:59和13:00-13:59,低谷出现在09:00-09:59和17:00-17:59;小天鹅休息行为在各时段占比较高,表明它们采用休息为主的生存对策.取食行为在17:00-17:59达到峰值,无明显的低谷,小天鹅下午通过增加取食时间来应对夜间能量的消耗;成鸟休息行为的波动幅度小于幼鸟,说明幼鸟休息行为的随机性更大;成鸟的取食曲线波动幅度也小于幼鸟,说明成鸟的取食行为相对稳定,并到傍晚达到峰值,抵御夜间寒冷的气候;深水区的取食和休息行为的曲线波动幅度较浅水区小,可能深水区更适合小天鹅的生存.

2016年12月-2017年3月,采用瞬时扫描法研究了鄱阳湖围垦区藕塘生境中白鹤Grus leucogeranus越冬期的行为,共扫描2560次,23219只次,包括18031只次成鹤和5188只次幼鹤.结果表明,觅食(41.78％)、警戒(25.02％)、修整(15.00％)和休息(10.84％)是白鹤越冬期的主要行为.与自然生境相比,藕塘生境中白鹤主要采取多休息和修整的策略来节省能量支出.成鹤的觅食行为(35.29％)显著低于幼鹤(62.42％)(F112=45.977,P＜0.01),警戒行为(28.66％)则显著高于幼鹤(10.26％)(F1.12=38.975,P＜0.01).家庭群成鹤觅食行为(43.96％)极显著高于非家庭群成鹤(27.04％) (F1,12=60.169,P＜0.01).家庭群成鹤需要喂食幼鹤,它们花费更多的时间觅食弥补能量的消耗.行为节律上,白鹤各时段觅食行为占总行为的比例均较高,11:00-11:59出现明显高峰,占总行为的48.64％.警戒行为无明显的低谷和高峰.成鹤在各时段的觅食行为比例均明显低于幼鹤,成鹤和幼鹤的觅食曲线变化趋势相似,即觅食比例的升高和降低比较同步.成鹤在各时段的警戒行为和修整行为比例均明显高于幼鹤,成幼鹤的休息行为比例在各时段差别不大,均在14:00-14:59有个明显的高峰.家庭群成鹤的觅食行为比例几乎在各时段均明显高于非家庭群,家庭群成鹤的修整行为和休息行为在大部分时段均低于非家庭群成鹤.因此家庭群成鹤采取多取食,少休息和修整的策略提高自身的适合度,同时保证对后代的抚育.

盐城自然保护区是全球水鸟重要的越冬地之一, 随着近几十年来围填海活动强度的不断增加, 其景观格局发生了重大变化, 这种改变势必会影响越冬水鸟的群落结构和空间分布.因此, 以盐城自然保护区北缓冲区和核心区作为研究区, 根据1975-2013年研究区土地利用类型变化图将其划分为围垦区和未围垦区, 分析了2009—2013年围垦区和未围垦区之间越冬水鸟种类、数量、多样性和空间分布的差异.结果表明:1) 围填海对水鸟的种类组成具有显著的影响, 围垦区雁鸭类水鸟的种类和数量显著高于未围垦区.土地利用类型的改变对水鸟的种类数具有显著影响, 围填海对芦苇和盐田的水鸟种类数量影响显著;2) 围填海造成土地利用类型的改变对水鸟的Shannon-Wiener指数具有显著的影响, 其中围垦区鱼塘的Shannon-Wiener指数显著高于未围垦区;3) 未围垦区碱蓬生境水鸟多度最大, 围垦区芦苇生境水鸟多度最大, 围填海造成的生境类型的改变对鹳类、鹤类、鸻鹬类、雁鸭类水鸟的栖息地选择具有较大影响.结果强调围垦后生境的可利用性和人为干扰大小决定了水鸟的群落结构和空间分布.

研究鸟类的食性信息,对湿地围垦后利用方式的管理具有重要意义.于2017年7-8月采用稳定同位素分析方法对杭州湾南岸上虞港的震旦鸦雀(Paradoxornis heudei)和东方大苇莺(Acrocephalus orientalis)2种雀形目鸟类进行研究,结果表明:震旦鸦雀各食物来源的贡献为夜蛾科(Noctuidae)蛹＞鳞翅目(Lepidoptera)＞蜘蛛目(Arachnida)＞膜翅目(Hymenoptera)＞同翅目(Homoptera);东方大苇莺的各食物来源的贡献为膜翅目(Hymenoptera)＞蜘蛛目(Arachnida)＞蜻蜓目(Odonata)＞鳞翅目(Lepidoptera)＞鞘翅目(Coleoptera)＞同翅目(Homoptera);震旦鸦雀和东方大苇莺取食生态位宽度分别为5.21和5.95,两者的δ13C值没有显著差异(P＞0.05),说明两者之间取食生态位存在一定的重叠,重叠度为6.25,但δ15N值存在极显著差异(P＜0.01),营养级存在一定的差别.鳞翅目、蜘蛛目、膜翅目和同翅目是两种雀形目鸟类食谱中重叠的食源动物,而震旦鸦雀的取食生态位宽度较小,处于劣势地位,芦苇生境的丧失对震旦鸦雀的影响较大.研究结果可为滨海围垦区雀形目鸟类的栖息地构建、保护与管理提供基础数据.

为探索添加生物炭和聚丙烯酰胺(PAM)改良海涂围垦区土壤结构对水稻叶片叶绿素荧光特性和产量的影响,开展测坑栽培试验.试验供试土壤分别设置3个水平生物炭(0％、2％、5％,分别表示为B1、B2和B3,占表层0～20 cm土重比)和PAM(0‰、0.4‰、1‰,分别表示为P1、P2和P3,占表层0～20 cm土重比)添加量处理.3年试验结果表明:添加适宜生物炭和PAM有利于改善水稻叶片荧光特性,而高浓度生物碳和PAM对其影响不明显,甚至出现抑制现象.各生育期水稻叶片最大光化学量子产量(Fv/Fm)、实际量子产量(ΦPSⅡ)、光化学淬灭(qP)和非光化学淬灭(NPQ)均在B2P2组合处理下达到峰值.生物炭添加量处理间水稻叶片叶绿素量(SPAD值)无明显差异,而PAM添加量不同导致水稻叶片SPAD值差异显著,添加0.4‰PAM(P2)下水稻叶片SPAD值最高.添加生物炭和PAM改良盐渍土对水稻产量影响显著,在B2P2组合处理下产量最高,达到7236 kg·hm-2;与对照组(B1P1)相比,产量提高了28.5％.添加生物炭和PAM改良海涂盐渍土对水稻产量的影响主要是通过对水稻千粒重、每穴穗数、每穗粒数和结实率的影响而实现的.添加适量生物炭和PAM改良滩涂围垦区土壤结构有利于提高水稻叶绿素荧光特性和产量.

关键性生态空间在生态系统中所发挥的基础性和保障性功能尤为重要,其范围辨识及评价研究对于国土安全和区域可持续发展具有重要意义.以天山北坡经济带为研究区,构建适于西北寒旱区脆弱敏感环境的关键性生态空间评价体系,借助GIS和RS技术,从生态系统服务功能重要性和敏感性两方面对其空间范围进行辨识和分级评价,并进行土地利用生态安全冲突分析.研究结果表明:(1)底线型和危机型生态空间作为研究区的关键性生态空间,面积为45318km2,占比53％,主要分布于南部山区、农垦区西部及北部沙漠/荒漠区;(2)生态系统服务功能与植被显著相关,较重要、重要和极重要区域共占约20.9％,集中在南部山前草原及中部农垦区,生态系统服务功能整体较弱,主导因子为水源涵养和生物多样性保护功能;(3)研究区生态系统敏感性等级主要以中度敏感为主,敏感和极敏感区域面积占比37.7％,分布于高山区、荒漠戈壁区和低山与绿洲过渡区,主要体现为土地沙化和土地盐渍化.(4)全区土地利用生态安全冲突等级较高,有45％的城建用地与56.5％的耕地占用关键性生态空间.本研究可为区域国土空间布局和生态格局优化提供参考,并对相关理论和实证研究起到补充和借鉴作用.