功能性状能单独或联合反映植物对环境变化的响应和适应策略并影响生态系统功能,探究河漫滩湿地植物功能性状及其空间特征,对理解河漫滩湿地植物的生态适应性机制具有重要意义.该研究选取武汉周边5条河流,对30种常见湿地草本植物的10个功能性状进行测定,对性状之间的相关关系、性状空间质量、性状重要性及物种在空间的分布进行了分析.结果显示,植物功能性状变异较大,性状与性状之间关联较弱;在功能性状空间中,当维度从1维增加至4维时,空间质量快速上升,6维空间质量最高;综合降维及空间质量,分析了4维性状空间的特征,在4维空间中,寿命、地下茎、株高、叶面积、比叶面积、叶干物质含量、叶氮含量以及叶碳含量与性状功能轴存在显著的相关关系,对功能性状空间的构建具有重要作用;16种植物位于凸包顶点,其中有10种植物出现频率较高,表明大部分湿地植物在性状上都有一定的独特性,在塑造性状空间中有重要作用.

选择胶州湾大沽河与洋河河口湿地作为研究区,在平行于海岸带方向的光滩和垂直于海岸带方向的河漫滩分层采集土壤样品,测定土壤溶解性无机碳(DIC)含量、相关离子含量及土壤理化性质.应用Duncan方法及Pearson相关分析法进行分析,探讨土壤DIC分布特征及影响因素.结果表明:光滩土壤DIC含量总体呈现距入海口越远含量越高的趋势,水体的冲刷作用是导致河流入海口处土壤DIC含量最低的主要原因.河漫滩土壤DIC含量总体呈现随距海距离增加而先降低后升高的趋势,主要是受人类活动等综合因素的影响.互花米草入侵使土壤DIC含量明显降低,这是入侵物种根系的转化作用所导致的.养殖活动改变了养殖池塘自身的环境因子,进而改变了土壤DIC分布规律,表现为表层土壤DIC含量高于光滩而其余土层略低于光滩.相关性分析表明,土壤DIC含量与土壤含盐量及总无机碳含量呈显著正相关、与土壤pH呈显著负相关.

[背景]锡林河-河滨湿地-阶地草原是蒙古高原典型草原区代表性的水生-湿生-陆生生境,但不同生境中反硝化菌群的空间分布特征尚不明晰.[目的]阐明典型草原区不同生境反硝化菌群的组成、丰度、空间分布特征及异质性成因.[方法]利用16S rRNA基因测序研究锡林河流域水生、湿生、陆生生境6个样带沉积物/土壤细菌群落组成及相对丰度.基于2014年及以前文献报道的反硝化细菌及16S rRNA基因信息构建参比菌库,筛选生境关联的反硝化菌属.通过典范对应分析等探究反硝化菌群空间异质性成因.[结果]参比菌库包含80种反硝化细菌(65个属),6个样带测序获得的469个细菌属中36个为反硝化细菌属.3种生境共存的反硝化细菌有14个属,其中黄杆菌属(1.65％?14.17％)和噬氢菌属(1.56％?1.69％)是水生和湿生生境共有的优势菌,假单胞菌属(1.85％)是低河漫滩样带的优势菌.空间分布特征显示反硝化菌群沿水生-湿生-陆生生境呈现先升后降的分布趋势,在低河漫滩湿地达到最高值.典范对应分析表明:黄杆菌属、噬氢菌属、气单胞菌属、鞘氨醇单胞菌属等与pH值、水分及沙粒含量呈正相关关系,而芽孢杆菌属、链霉菌属、马杜拉放线菌属等与粘粒、粉粒、有机质、总氮含量等呈正相关关系.[结论]典型草原区反硝化菌群组成及丰度具有明显的生境异质性,低河漫滩湿地是反硝化细菌生长繁殖的最佳生境,由颗粒组成、水分含量和pH等环境因子共同驱动.

微生物在湿地的生物地球化学循环和生态功能调节中发挥着重要作用,对全球气候变化具有重大影响,对维持全球生态系统的健康至关重要.以黄河三角洲滨海湿地为研究对象,通过采集代表性植被群落的土壤表层和部分植物根系,探究土壤微生物群落组成、根际微生物、环境因子及其内在的关联性和影响机制.研究结果表明不同植被覆盖地区微生物多样性存在差异,芦苇区和柽柳区微生物丰度高于泥滩区、碱蓬区和棉田,海漫滩微生物丰度高于河漫滩地和泥滩.土壤微生物菌群结构和多样性显著高于根际:土壤细菌的香农指数约为4-5.5,根际微生物的香农指数约为0-4.土壤细菌主要为厚壁菌门、变形菌门、拟杆菌门和放线菌门,占样品总数的90％以上;而根际细菌主要是蓝藻门、变形菌门和放线菌门,二者在属水平上的菌群结构差异更加明显.环境因子的含量与生境类型有关,SO42-和NO3-的相关性最高,植被覆盖区土壤中Mn4+、Fe3+和水解氮的含量低于滩涂裸地.冗余分析(RDA)表明,pH值在小空间尺度上对湿地土壤中细菌群落的影响较小,环境因子在门和属水平的解释率分别为89.7％和86.8％,其中K(23.4％)、NO2-(11.8％)、Mn4+(9.8％)和Na(8.0％)是解释门水平微生物区系结构变化和组成的主要因子.研究为理解湿地微生物多样性与湿地生态系统功能之间的影响机制提供了一个生态学视角,有助于了解黄河三角洲滨海湿地土壤和植物根际的细菌分布特征,对黄河三角洲退化滨海湿地的生物修复具有重要的指导意义.

阿勒锦岛国家湿地公园属于典型的河漫滩湿地,植物多样性及群落特征的研究对湿地的生物多样性保护具有重要意义.通过采用样方法对阿勒锦岛国家湿地公园的植物多样性进行调查,分析研究湿地植物区系组成、地理成分及其群落特征.结果表明:阿勒锦岛国家湿地公园的湿地维管束植物共248种,隶属68科180属,其中占优势的是菊科、禾本科、蔷薇科和豆科植物,共占总数36.68％;除世界分布型外,区系地理成分以温带分布型为主;运用TWINSPAN分析法,40块样地划为10个群落,各群落的多样性指数均较低,且存在差异性;以重要值计算的Margalef丰富度指数(Rm)介于0～2.686之间,Shannon-Wiener多样性指数(H)介于0～2.203之间;Simpson优势度指数(D)介于0～0.871之间,Pielou均匀度指数(J)介于0.597～1之间,表明阿勒锦岛国家湿地公园的湿地植物群落组成简单,稳定性较差.

生态化学计量是生态系统元素循环的重要指标.然而,滩区洪水漫滩过程中的泥沙淤积差异对土壤理化性质和土壤化学计量特征的影响尚不明确.本研究在黄河中下游滩区选取季节性水淹区的3个不同位置的样地(与主河道距离由近及远分别为100、1000和1800 m),按0～10、10～20和20～30 cm三层采集土壤样品,每个样点3次重复,分析土壤有机碳(SOC)、全碳(TC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量以及其他土壤性质.结果表明:SOC、TC、TN 和 TP 含量的平均值分别为 3.49±0.29、15.13±0.76、0.46±0.03 和 0.59±0.01 g·kg-1,C/N、C/P和N/P的平均值分别为37.14±2.40、25.38±1.17和0.78±0.06,表明研究区土壤属于严重的氮缺乏.另外,土壤C、N含量以及C/N、C/P和N/P均随着土壤深度的加深而显著降低(P＜0.05),但土壤TP含量在深度上的变化较小.土壤C、N含量及C/N、C/P和N/P值均距河道距离越远而越高(P＜0.05).主成分分析结果表明,土壤C、N、P含量高低主要与土壤粒径组成相关,且离河道距离越远含量越高,而化学计量比则与TC、TN、TP含量相关.这些结果表明,黄河中下游滩区漫滩洪水在3个样地淤积程度不同,而距河道远近差异的位置引起的淤积程度是影响滩区土壤粒径组成的主要因素,进而影响滩区土壤养分含量,从而影响滩区植物的生长发育过程.黄河中下游滩区前沿植被的泥沙截留有助于促进远离河道区域的土壤发育和植被发展.

海拉尔河是内蒙古自治区重要河流,对维持地区生态平衡具有极其重要的作用.选取海拉尔河下游河段作为研究对象(以下称海拉尔河),以遥感、气候、水文数据为基础,基于淹没频率模型分析探讨河漫滩湿地淹没情况对气候变化的响应.研究表明:海拉尔河气候近三十年呈现干冷变化趋势,多年平均降雨量356.45mm,年均减少11.64mm,多年平均温度-0.2℃,年均减少0.01℃;年径流呈减少趋势,年均减少2.05×108m3;温度下降导致冻土的增加,融雪补给径流减少,从温度层面上对径流产生影响,降雨直接补给径流,降雨减少,径流减少;各淹没频率下的淹没区域,受影响程度不同,大于80％极高淹没频率区受径流影响最小,0—20％极低频率区域受径流变化影响最大;气候-径流-淹没状态存在耦合关系,由于温度下降,研究区冰封时间增长,抑制春季径流的产生,降雨减少,夏秋季的径流延迟,影响河漫滩湿地水份供应,进而减少河水出槽次数,影响河漫滩湿地淹没状态.研究成果可为海拉尔河生态环境保护以及水资源开发利用提供理论支持.