湿地植物及其根孔在非点源污染治理中的展望

湿地植物是水陆交错带中生态系统的一个重要组成部分,尤其是湿地植物的根系或根孔是该生态系统中物质传输不为人见的“高速公路”,系统中部分水分和养分的变化会很快地通过根系或根孔系统影响到系统的其他部分。因此,开展水陆交错带湿地生态系统中湿地植物及其根孔的生态功能研究,防治非点源污染,一方面将为土壤大孔隙研究提供详实的基础理论,促进土壤大孔隙的研究发展;另一方面可为用生态—生物技术治理污染水体提供科学依据。     

植物根孔的特性及其生态功能研究进展

土壤大孔隙可导致优先流从而引起地下水污染，植物根孔属于土壤大孔隙的一类，它在导致优先流引起的地下水污染方面有特殊的作用。本文从土壤大孔隙的角度出发，综述了根孔有别于其他类型大孔隙的特性及其特殊的生态功能，一方面为更好的研究土壤大孔隙提供参考因素，另一方面为解决与土壤和地下水污染有关的环境问题提供新的思路。     

水陆交错带芦苇根孔及其净化污水的初步研究

芦苇是我国北方地区水陆交错带区域典型的湿地植物。在白洋淀水陆交错带湿地进行的试验结果表明，芦苇具有庞大的地下根状茎，形成芦苇根孔。根孔以横向走向为主，大多数芦苇根孔集中在18～75cm之间。与退化芦苇湿地相比，健康芦苇湿地苇高、苇粗，根、茎长而重。室内芦苇和小麦原状土柱(0～100cm)的污水净化实验结果表明，苇地土柱的净化能力大于麦地土柱，以对磷的净化最大。苇地土柱的净化率为TP92．6％、TN43．5％、COD54．1％，麦地土柱的净化率为TP86．0％、TN41．3％、COD29．8％。     

水陆交错带芦苇根孔及其净化污水的初步研究

芦苇是我国北方地区水陆交错带区域典型的湿地植物。在白洋淀水陆交错带湿地进行的试验结果表明,芦苇具有庞大的地下根状茎,形成芦苇根孔。根孔以横向走向为主,大多数芦苇根孔集中在18～75cm之间。与退化芦苇湿地相比,健康芦苇湿地苇高、苇粗,根、茎长而重。室内芦苇和小麦原状土柱(0～100cm)的污水净化实验结果表明,苇地土柱的净化能力大于麦地土柱,以对磷的净化最大。苇地土柱的净化率为TP92.6%、TN43.5%、COD54.1%,麦地土柱的净化率为TP86.0%、TN41.3%、COD29.8%。     

植物对土壤加强作用及其生态护坡研究综述

在分析国内外学者关于植物对土壤加强作用力学效应研究现状基础上,分别从植物根系分布特征、植物根径与强度关系、单根拉伸与剪切试验、根-土复合体强度试验、根系加强边坡土体力学模型等方面介绍了主要研究成果.探讨了植物对土壤加强作用力学效应的研究趋势:定量研究根系地下部分形态特征、根系力学性能指标等,研究不同属种植物根系在稳定边坡、控制水土流失等方面的贡献,根系的弹性模量、泊松比等工程参数的获取,建立不同根-土复合体相互作用的力学模型等.     

浅析芦苇型人工湿地在渭河景观营造中的应用

湿地是地球上水陆相互作用形成的独特的生态系统,其中人工湿地改善了水资源的污染状况,其生态能逐渐被认识,也是景观营造的重要造景元素.芦苇型湿地是湿地系统中的重要成员,在抵御洪水、调节径流、蓄洪防旱、控制污染、调节气候、净化空气、改良土壤、促淤造陆、美化环境等方面,都具有其它系统所不能替代的作用.文章阐述了芦苇在湿地中的作用以及芦苇型人工湿地营造及施工方法,具有及其广阔的应用前景.     

人工湿地复合植被系统及在污水处理中的应用

系统分析了国内外常用的人工湿地植物种类及相应多种类复合湿地植被的生态特征与净化功能,指出复合植被有利于处理多种类物质形成的复合污染、丰富湿地微生物种群和提升湿地的景观娱乐价值.在复合植被系统中,植物个体间通过对光等环境因素的竞争以及根系分泌物、枯落物释放化感物质来影响植被群落的稳定性,普遍地进一步提高了人工湿地系统的污水净化效率.因此,建设多种类复合湿地植被不仅是提升人工湿地水质净化效率和生物多样性、游憩品质效果的重要途径,还在一定程度上弥补了湿地占地面积大的缺陷,促进了湿地在人口密集区域的推广应用.     

鄱阳湖典型洲滩湿地生态水文过程模拟初探

系统研究鄱阳湖洲滩湿地大气-植被-土壤-地下水系统生态水文过程对于鄱阳湖湿地植被生态系统的保护具有重要意义。以修水和蚌湖之间的洲滩为研究对象,通过耦合降水截留、蒸散发、植被根系吸水、土壤水运动和地下水运动模块,构建了鄱阳湖典型洲滩湿地生态水文模型,并对蒸散发、土壤湿度和地下水位变化过程进行模拟。研究结果表明,模拟结果能较好地反映鄱阳湖典型洲滩湿地的生态水文特征,研究成果能够为鄱阳湖典型洲滩湿地生态水文模型研究提供理论参考。     

浅谈人工湿地对面源污染中氮素的去除效果

针对我国的农业面源污染的现状,探讨了不同湿地植物和不同水流方式的人工湿地对农业面源污染中氮素的去除效果。文章从氮素的去除机理出发,通过植物和水流方式两个方面对氮素的去除效果进行分析,得出结论如下:不同湿地植物对氮素净化效果有差异,但总体来说湿地植物的生物量越大、根系越发达净化效果越好;湿地系统脱氮过程中,大部分氮是由微生物作用去除的,而复合式湿地及根系发达的湿地植物对微生物作用有良好的促进作用。     

微生物在湿地氮循环系统的效应分析

从湿地植物根区微环境研究出发,分析了湿地系统氮循环中微生物效应及其湿地植物为微生物生长提供的微生态系统功能。指出在湿地系统氮循环中的微生物过程(包括亚硝化、硝化、反硝化和异化作用等)是氮降解的主要过程,植物对营养物质的直接去除所占比例很小,但植物的生理特性从不同途径影响不同氮化合物的微生物转化。厌氧氨氧化过程是一种氮素转化的新途径,能同时将两种氮污染物(氨氮和亚硝酸氮)转化成气态氮,从而高效地减缓氮污染问题。好氧/厌氧界面在湿地植物根区微环境中的广泛存在及有关研究成果,说明了湿地氮循环系统中厌氧氨氧化过程存在的可能性。     

辽河干流大张生态示范区水环境综合整治

为改善辽河水质,防治河流生态恶化,大张生态示范区采用工程措施与植物措施相结合,通过人工湿地建设,逐步形成湿地生态系统的结构与功能。     

湿地的生态服务功能

湿地是地球上水陆相互作用形成的独特生态系统,是重要的生存环境和自然界最富生物多样性的景观之一,在抵御洪水、调节径流、补充地下水、改善气候、控制污染、美化环境和维护区域生态平衡等方面有着其他系统所不能替代的作用。湿地总是默默无闻地为人类提供多种服务,人类的生产和生活都离不开湿地。发育在流域不同部位的湿地,其生态服务功能是不同的:◆独立的湿地是水禽觅食及其筑巢的栖息地,提供陆地及湿地物种生境,缓冲洪水,有利于沉积物及营养物质吸     

土壤-植物系统中重金属迁移性的影响因素及其生物有效性评价方法

土壤-植物系统中重金属迁移性取决于其在土壤中的化学形态、赋存状态和土壤环境,反映土壤重金属的污染程度和对生态环境及人体健康的危害;土壤重金属生物有效性的评价方法研究,可为认识土壤重金属污染危害,修复重金属污染土壤提供理论基础。本文系统综述了土壤理化性质、重金属特性、植物种类与根际效应、人为活动及其它因素对土壤-植物系统中重金属迁移性的影响机理;阐明了总量预测法、化学形态提取法、自由离子活度法和生物学评价等方法的应用及其优缺点,并对今后研究进行了展望。     

植物根系固土护堤功能研究

今年汛期，嫩江流域发生有史以来的特大洪水，几经奋战，最终取得抗洪抢险斗争的最后胜利。在抵抗洪水过程中，除了水工建筑物及人为的努力，在大堤护坡上种植的护堤植物对固土护坡也起到了显著的作用。该文通过对嫩江大堤护坡植物根系及土壤抗冲、抗蚀及抗剪强度的测定分析，发现同一地段土壤的抗冲、抗蚀（水稳性）指数及抗剪强度均是表土层大于底土层。植物根系有较强的固持土壤功能，土壤稳定性与植物根量关系密切，根量大，其抗剪强度就大。在现有的植物中，牛毛草的抗蚀能力最大，其固土护堤功能最强，应大力推广。     

黄河流域十大孔兑野生种子植物区系组成及特征研究

由于十大孔兑所处地理位置特殊(上游为丘陵沟壑区，中游为风沙区，下游为平原区),导致其生态类型复杂多样，而植被是表观生态系统特征的重要组分。该文进行大量野外实地调查并结合文献查阅，对十大孔兑野生种子植物进行调查、统计，同时对区域内植物的种类组成、水分生态类型、生活型以及种的地理成分和资源价值进行分析。结果表明：(1)十大孔兑地域共有野生种子植物278种，隶属于55科，180属；其中裸子植物3科，3属，4种；被子植物52科，177属，274种。(2)植物水分生态类型以中生植物为主；生活型以草本植物为主，区系中种的地理成分较为复杂，以东古北极分布种最多，反映了研究植物区域生境类型多样及地域性强的特征。(3)植物资源价值以药用植物资源较丰富，其次是植物蛋白和氨基酸植物资源。珍稀濒危保护植物5种，其中国家Ⅱ级保护植物3种。十大孔兑位于黄河流域中上游，关乎黄河流域安全发展，而植被特征可以直接反映生态系统的稳定性，在今后对十大孔兑生态评价过程中，可以定期进行植被情况调查，据此科学地判断十大孔兑生态恢复境况，并借此完善黄河流域种子植物资源数据库。     

白洋淀芦苇湿地根孔(系)观测调查及其净化污水的研究

芦苇是白洋淀水陆交错带区域典型的湿地植物,面积约6000hm^2。观测调查结果表明,芦苇具有庞大的地下根状茎,形成芦苇根孔;根孔以横向走向为主,大多数芦苇根孔集中在18-75cm之间。与退化芦苇湿地相比．健康芦苇湿地苇高、苇粗,根、茎长而重。室内芦苇和小麦原状土柱(0～100cm)的污水净化实验结果表明,苇地土柱的净化能力大于麦地土柱,以对磷的净化最大。苇地土柱的净化率为TP92．6％、TN40．6％、COD54．1％;麦地土柱的净化率为TP86．0％、TN27．4%、COD29．8％。     

浙江省青山水库消落带湿地植物根际土壤真菌群落结构

为了研究水库消落带湿地中的植物及其根际土壤微生物对水库生态系统稳定性的维持和水库水质的改善具有重要作用,通过采用高通量测序方法,测定了位于浙江省杭州市临安区的青山水库消落带湿地植物根际土壤真菌群落结构以及多样性.结果表明,浙江省青山水库消落带湿地各建群种植物间其根际土壤真菌丰富度指数(ChaoI指数)和多样性指数(Shannon指数)存在明显的差别.Shannon和ChaoI都以旱茅的根际土壤样品为最高,其次是狗牙根根际土壤样品,而以荻根际土壤真菌Shannon和ChaoI的指数值最低.在门水平上,相对丰度最高的菌群为子囊菌门;在纲水平上,相对丰度最高的菌群为粪壳菌纲.在目水平上,相对丰度最高的为Ascomycota_unclassified.在科水平上,相对丰度较高的有Ascomycota_unclassified、口蘑科Tricholomat-aceae.在属水平上,相对丰度较高的有Ascomycota_unclassified、unidentified、杯伞属.     

长江中下游退化浅水湖泊水陆交错带环境因子及其对植物多样性的影响研究——以黄陂湖为例

研究浅水湖泊水陆交错带中环境因子和植物多样性指数的交互作用,对退化湖泊生态修复具有重要意义。以长江中下游巢湖流域典型退化浅水湖泊黄陂湖为研究区,调查水陆交错带植物多样性,利用Pearson相关性分析、PCA分析等多元统计方法,研究分析植物群落特征和环境因子的相关关系。结果表明:黄陂湖水陆交错带生物多样性较高,根据不同入湖河流可以将湖区植物特征分为不同片区;相比土壤环境因子,水环境因子与群落植物多样性密切相关,其中多样性指数和水环境中N含量呈正相关,均匀度指数和温度呈正相关;人工扰动对植被群落构建的影响要大于退圩前养殖活动的影响,在对浅水湖泊进行生态修复时,需考虑湖区环境差异并进行差异性群落构建,可提高生态修复工程实施效率。     

树木细根生物量和形态特征对环境适应研究综述

根系生态过程是森林生态系统能量流动和物质循环的关键环节。细根具有可塑性,是根系对外界环境因子变化最敏感的部分。在外界环境因子的作用下,细根生物量、功能属性以及形态特征会发生变化。细根的形态、结构方面的性状特征决定了植物对资源的吸收和利用能力。论述了树木细根生物量、形态特征及其对环境的适应特征,并对今后根系生态学的研究提出建议。     

近40年辽河保护区湿地生态环境演变过程及驱动因子分析

辽河保护区湿地在辽河干流污染负荷削减和生物多样性维持等方面发挥重要作用。综述了辽河保护区湿地近40年生态环境演变过程及其主要驱动因子,并以此为依据提出湿地保护措施与未来研究展望。1980—2010年,湿地面积总体呈减少态势,辽河口保护区段以外的辽河保护区植物资源稀少且种类单一,不适宜大部分鸟类和鱼类等动物的繁衍生息;2010—2020年,湿地面积快速恢复,宏观植被群落结构及多样性明显改善,鸟类与鱼类的种群数量明显增多。气温和降水量变化是湿地生态环境演变的主要自然驱动因子,大规模农业开发、水利工程修建、油气开发、城镇化和外来物种入侵等人为驱动因子在湿地演变过程中起主导作用。当前可重点从严格保障生态需水、多层次重建水陆交错带及敞水区水生植被、物理化学与生态防治措施联合控制外来物种入侵等方面开展湿地保护工作。未来重点开展基于流域尺度的辽河保护区湿地发育机制等相关研究。