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生态学报 2021年第10期41卷 3745-3754页

作者：刘佳凯崔保山张振明张明祥北京师范大学环境学院北京100093 北京林业大学生态与自然保护学院北京100083 国家林业和草原局黄河流域生态保护重点实验室北京100083

水文连通是影响滨海湿地生态和水文过程的基础要素之一。引入无标度网络模型改进已有横向静态水文连通参数化方法,将其应用于较大尺度(100 hm^(2))量化黄河三角洲滨海湿地的水文连通,并结合已有研究结果分析3个尺度(1 m^(2),100 m^(2)和... 详细信息

水文连通是影响滨海湿地生态和水文过程的基础要素之一。引入无标度网络模型改进已有横向静态水文连通参数化方法,将其应用于较大尺度(100 hm^(2))量化黄河三角洲滨海湿地的水文连通,并结合已有研究结果分析3个尺度(1 m^(2),100 m^(2)和100 hm^(2))水文连通的空间变异性。研究结果显示,潮间区和生态补水区的水文连通较强,3个尺度的空间变异性主要来自于水文连通指数较高的样点;盐沼区和河滨区相对较弱,空间变异性主要来自于水文连通指数较小的样点,且大尺度水文连通空间变异性相对中尺度和小尺度更高。小尺度和中尺度方法描述了一个样地与周边较小范围的空间区域土壤水分连通状况,在大的潮汐或补水条件下不同区域各个样地倾向于保持一致;而大尺度方法则侧重于描述区域内的水文过程,这是导致尺度差异的根本原因。

关键词：水文连通无标度网络尺度变异性滨海湿地黄河三角洲

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黄河三角洲刺槐群落土壤优先流及养分分布特征

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生态学报 2021年第19期41卷 7713-7724页

作者：解璐萌张英虎张明祥张振明北京林业大学生态与自然保护学院北京100083 南京林业大学林学院南京210037 北京林业大学黄河流域生态保护国家林业和草原局重点实验室北京100083

黄河三角洲湿地面临严重的水资源短缺、湿地退化、土壤盐碱化等问题,湿地土壤干旱缺水,土壤收缩产生裂隙等优先流路径,在小尺度上改变湿地内部以及湿地板块之间水文连通性,小尺度水文效应往往制约大尺度水文连通性,基于当前社会对湿地... 详细信息

黄河三角洲湿地面临严重的水资源短缺、湿地退化、土壤盐碱化等问题,湿地土壤干旱缺水,土壤收缩产生裂隙等优先流路径,在小尺度上改变湿地内部以及湿地板块之间水文连通性,小尺度水文效应往往制约大尺度水文连通性,基于当前社会对湿地修复的迫切需求,从小尺度对水文连通研究有必要加以重视。然而,目前的研究多集中在大尺度水文连通的阐述,为进一步明确黄河三角洲湿地小尺度水文连通和养分随优先流路径运移分布情况,以此区域典型刺槐群落为研究对象,基于室外染色示踪实验和室内图像处理技术,分析土壤优先流形态和分布特征,并探究优先流和土壤养分含量之间的关系。结果表明:(1)刺槐群落染色面积比随土壤深度变化主要包括2个阶段,第一阶段:优先流和基质流相互影响作用显著,第二阶段:优先流和基质流相互作用不显著,优先流强度逐渐增强,明显存在指流现象,极少部分管流现象。(2)刺槐群落染色面积比、基质流深度和百分之五十染色深度的数值较大,优先流区染色面积比较小,基质流深度发生在土壤深10—15 cm区间,该类型植被群落水流均匀入渗深度较大,优先流和基质流相互作用程度大,水文连通性较高。(3)优先流区土壤有机碳、有机质、全氮、全磷和有效磷含量值均高于基质流区;(4)土壤优先流区染色面积比与5种养分指标均呈负相关关系,有机碳、有机质和有效磷含量受优先流路径影响显著。(5)土壤中有机碳、有机质和有效磷含量在一定程度上可以衡量土壤优先流发育水平。研究结果可为黄河三角洲湿地生态系统保护和管理提供参考。

关键词：黄河三角洲优先流刺槐群落染色示踪土壤养分

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黄河三角洲湿地植物根区优先流区和基质流区土壤特性分布差异

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北京师范大学学报（自然科学版） 2021年第1期57卷 69-75页

作者：武亚楠张英虎张振明 †张明祥北京林业大学生态与自然保护学院黄河流域生态保护国家林业和草原局重点实验室北京100083 南京林业大学林学院江苏南京210037

以黄河三角洲国家级自然保护区典型湿地植物盐地碱蓬根区土壤为研究对象,结合野外染色示踪实验和室内土壤性质测量实验,分析优先流区和基质流区土壤特性的分布差异,加深对湿地生态系统优先流对土壤影响的理解,对恢复湿地植被具有指导意... 详细信息

以黄河三角洲国家级自然保护区典型湿地植物盐地碱蓬根区土壤为研究对象,结合野外染色示踪实验和室内土壤性质测量实验,分析优先流区和基质流区土壤特性的分布差异,加深对湿地生态系统优先流对土壤影响的理解,对恢复湿地植被具有指导意义.结果表明:1)土壤有机碳、有机质、全氮和有效磷质量分数随着土壤深度的增加逐渐减小,土壤水质量分数随着土壤深度的增加先减小后增加,土壤全磷质量分数随土壤深度变化幅度较小.2)优先流区土壤有机碳、有机质、全氮和有效磷质量分数显著高于基质流区,两区土壤全磷质量分数不存在显著性差异.土壤深度为0~20 cm,优先流区土壤水质量分数高于基质流区;土壤深度>20~60 cm,基质流区土壤水质量分数高于优先流区,但差异均不显著.3)优先流区土壤有机碳、有机质、全氮和有效磷呈显著正相关,基质流区土壤有机碳、有机质和有效磷呈显著正相关.

关键词：优先流盐地碱蓬土壤黄河三角洲湿地

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中国草本沼泽植被地上生物量及其空间分布格局

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中国科学：地球科学 2021年第8期51卷 1306-1316页

作者：神祥金姜明吕宪国刘兴土刘波张佳琦王宪伟佟守正雷光春王升忠仝川范航清田昆王晓龙胡远满谢永宏马牧源张树文曹春香王志臣中国科学院东北地理与农业生态研究所长春130102 北京林业大学自然保护区学院国家林业和草原局黄河流域生态保护重点实验室北京100083 东北师范大学地理科学学院长春130024 福建师范大学地理科学学院福州350007 广西科学院广西红树林研究中心北海536000 西南林业大学国家高原湿地研究中心昆明650224 中国科学院南京地理与湖泊研究所流域地理学重点实验室南京210008 中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室长沙410125 中国林业科学研究院湿地研究所北京100091 中国科学院空天信息创新研究院遥感科学国家重点实验室北京100101 国家林业和草原局调查规划设计院北京100714

草本沼泽是沼泽湿地生态系统中分布最广的沼泽类型,具有涵养水源、调节气候、储碳固碳、提供珍稀物种栖息地等重要生态功能.草本沼泽的固碳功能在减缓气候变暖,维持区域环境稳定性等方面发挥着关键作用.植被生物量是反映湿地固碳能力的... 详细信息

草本沼泽是沼泽湿地生态系统中分布最广的沼泽类型,具有涵养水源、调节气候、储碳固碳、提供珍稀物种栖息地等重要生态功能.草本沼泽的固碳功能在减缓气候变暖,维持区域环境稳定性等方面发挥着关键作用.植被生物量是反映湿地固碳能力的重要指标,明确沼泽湿地植被生物量可为估算沼泽湿地碳储量及固碳能力提供科学基础.文章利用全国草本沼泽植被地上生物量实地调查数据,结合中国沼泽湿地分布数据集,首次从全国尺度对中国草本沼泽植被地上生物量及其空间分布格局进行了研究.结果表明:中国草本沼泽总面积为9.7×10^(4)km^(2),草本沼泽植被地上生物量平均密度为(227.5±23.0)g C m^(-2)(95%置信区间,下同),总地上生物量为(22.2±2.2)Tg C(1Tg=10^(12)g).中国草本沼泽植被地上生物量密度总体表现东北和青藏高原地区低、华北中部和滨海地区高的特点.在中国不同沼泽分布区,草本沼泽植被地上生物量平均密度从小到大依次为:温带湿润半湿润沼泽区((182.3±49.3)g C m^(-2))<青藏高原沼泽区((243.9±26.6)g C m^(-2))<温带干旱半干旱沼泽区((300.5±73.2)g C m^(-2))<亚热带湿润沼泽区((348.4±59.0)g C m^(-2))<滨海沼泽区((675.4±73.8)g C m^(-2)).由于草本沼泽面积的不同,不同沼泽分布区草本沼泽植被总地上生物量在温带湿润半湿润沼泽区最大((9.6±2.6)Tg C),而在滨海沼泽区最小((1.1±0.1)Tg C).中国草本沼泽植被地上生物量空间分布具有明显的非地带性特征,但在部分地区也呈现出一定的地带性规律,青藏高原草本沼泽植被地上生物量总体随海拔的升高而降低,温带湿润半湿润区和温带干旱半干旱区草本沼泽植被地上生物量随干旱程度的增加先降低后趋于平缓,温带湿润半湿润区草本沼泽植被地上生物量在年均温度越高的地区相对越大.研究结果可为精准评估沼泽湿地对气候的调节作用提供科学依据,为湿地生态系统适应性管理提供决策支持.

关键词：草本沼泽湿地植被地上生物量空间分布中国

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不同盐质量分数及水淹条件对黄河三角洲主要盐生植物枯落物分解的影响

不同盐质量分数及水淹条件对黄河三角洲主要盐生植物枯落物分解的...

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首届“大江大河流域生态环境保护与修复”学术研讨会

作者：翟杰休刘佳凯张振明张明祥北京林业大学生态与自然保护学院黄河流域生态保护国家林业和草原局重点实验室100083北京

为探究黄河三角洲不同盐质量分数梯度及水淹环境对主要盐生植物枯落物分解的影响，本研究采用分解袋法，探究不同盐质量分数和水淹条件对芦苇、碱蓬枯落物分解的影响，并采水样检测不同盐质量分数下水质指标中溶解氧(DO)、化学需氧量(C... 详细信息

为探究黄河三角洲不同盐质量分数梯度及水淹环境对主要盐生植物枯落物分解的影响，本研究采用分解袋法，探究不同盐质量分数和水淹条件对芦苇、碱蓬枯落物分解的影响，并采水样检测不同盐质量分数下水质指标中溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、总磷(TP)、氨氮(NH3-N)含量的变化情况，以及枯落物中的C、N、P营养元素的变化情况.研究结果表明，盐质量分数对枯落物的分解产生影响，盐质量分数越高，分解越快.水淹可以促进枯落物的分解，不同水淹条件，枯落物的分解速率不同.碱蓬枯落物分解明显快于芦苇枯落物的分解，且枯落物的分解速率和w(C)/w(N)呈反比.水中的DO、TP、COD以及NH3-N显著影响(P＜0.010)枯落物的分解.

关键词：枯落物分解盐质量分数梯度水淹条件水质枯落物品质

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黄河三角洲底栖动物群落分布及与环境的关系

黄河三角洲底栖动物群落分布及与环境的关系

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首届“大江大河流域生态环境保护与修复”学术研讨会

作者：修玉娇龙诗颖李晓茜崔圆张振明张明祥北京林业大学生态与自然保护学院黄河流域生态保护国家林业和草原局重点实验室100083北京

以水生食物网中地位关键的大型底栖无脊椎动物为研究对象,于2018年8月在黄河口、大汶流管理站的淡水补给区(HR、DR)、潮汐区(HT、DT)和黄河故道及现行黄河区域(YR)设立28个水文节点进行定量采集,获取生物样本1 908个,共3门6纲18目38科,... 详细信息

以水生食物网中地位关键的大型底栖无脊椎动物为研究对象,于2018年8月在黄河口、大汶流管理站的淡水补给区(HR、DR)、潮汐区(HT、DT)和黄河故道及现行黄河区域(YR)设立28个水文节点进行定量采集,获取生物样本1 908个,共3门6纲18目38科,共计48个分类单元,以节肢动物(58.33％)为优势门类,丰度和生物量呈现潮汐区多于淡水补给区,区域各样地湿地的群落结构差异显著.基于环境因子和群落组成的样地等级聚类分析发现,3个生境类型与3个群落类型虽有重叠(重合度分别为44.44％,0％,53.33％)但不完全吻合.进一步冗余分析发现pH和电导率(EC)分别与中华蜾蠃蜚(Corophium sinense)、秀丽白虾(Palaemon modestus)、光滑河蓝蛤(Potamocorbula laevis)等优势种的分布呈显著相关.证明黄河三角洲底栖动物群落分布呈现较大的空间异质性,环境物种变异系数高达80％以上,部分水文节点的底栖动物资源需要进行优先恢复.

关键词：大型底栖无脊椎动物群落结构多样性环境因子黄河三角洲

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黄河三角洲湿地表层土壤磷形态分布特征

黄河三角洲湿地表层土壤磷形态分布特征

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首届“大江大河流域生态环境保护与修复”学术研讨会

作者：崔圆张振明王晨马梓文罗芳丽张明祥北京林业大学生态与自然保护学院黄河流域生态保护国家林业和草原局重点实验室100083北京

2016年10月采集了黄河三角洲典型湿地的表层土壤,并采用SMT(standard measurements testing program)法分别提取了土壤中的 TP(totalphosphorus)、IP(inorganic phosphorus)、OP(organic phosphorus)、Fe/A1-P(Fe/A1-bound phosphorus)以及Ca-P(Ca-bound phosphorus).结果表明,土壤中TP的平均质量分数为581.02 mg·kg-1,高于第2次全国土壤普查中土壤TP的平均质量分数.各形态磷质量分数分布从大到小依次为IP、Ca-P、OP、Fe/A1-P,IP约占TP总量的86.98％,是黄河三角洲含量最高的磷形态,而Ca-P则是IP的主要组分,约占IP的85.30％.各形态磷含量在黄河三角洲的分布具有较高的空间异质性,特别是OP和Fe/A1-P,变异系数分别达到了 40.20％、39.41％.总的来说,距离黄河比较近的样点土壤中TP和IP含量都较低,有植被分布样点的土壤中OP含量较高.相关性研究表明,TP、IP均与土壤含水量呈现显著的负相关关系,OP与土壤碳质量分数(w(C)/w(P)、w(TOC)、w(TIC))呈现显著的正相关关系,Fe/A1-P和地形因子SOS呈现显著的正相关关系.主成分分析(PCA)也表明IP更容易受到湿地理化性质的影响,而OP和湿地土壤营养水平有很大关系.

关键词：磷形态影响因素湿地土壤黄河三角洲

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室内模拟波浪对2种典型滨海湿地挺水植物生物力学特征的影响

室内模拟波浪对2种典型滨海湿地挺水植物生物力学特征的影响

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首届“大江大河流域生态环境保护与修复”学术研讨会

作者：鄢郭馨张明祥张振明北京林业大学生态与自然保护学院北京 100083 黄河流域生态保护国家林业和草原局重点实验室北京 100083

选取本地物种芦苇和入侵物种互花米草为研究对象,利用波浪装置对生长期的植物进行波浪处理后对其形态特征,根、茎、叶的拉力、弯曲特性进行研究,以探讨湿地植物对波浪作用的生物力学响应.结果表明,芦苇、互花米草经波浪处理后的茎直径... 详细信息

选取本地物种芦苇和入侵物种互花米草为研究对象,利用波浪装置对生长期的植物进行波浪处理后对其形态特征,根、茎、叶的拉力、弯曲特性进行研究,以探讨湿地植物对波浪作用的生物力学响应.结果表明,芦苇、互花米草经波浪处理后的茎直径均显著高于对照组(P=0.008,P=0.03);互花米草总体呈现拉力或者弯曲载荷高于芦苇的现象(如茎秆),但应力(根系)或静曲强度(茎秆)却要低于芦苇,即对应了互花米草比芦苇茎秆更粗壮的现象,但芦苇自身的强度会更强,其木质素和纤维素的结构成分显示出显著高于互花米草的现象(P＜0.001,P＜0.001).总体来看,通过短时间的波浪模拟,植株在形态特征上发生了显著的变化,而植物自身的生物力学特性与形态、结构成分都息息相关.研究结果对于评价芦苇和互花米草在应对海浪影响的潜力、从植物生物力学角度探究滨海湿地的保护和修复都提供了一定的参考.

关键词：芦苇互花米草茎秆波浪作用木质素

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黄河三角洲横向水文结构连结空间尺度变异性分析

黄河三角洲横向水文结构连结空间尺度变异性分析

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首届“大江大河流域生态环境保护与修复”学术研讨会

作者：刘佳凯崔保山张振明张明祥北京师范大学环境学院北京 100093 国家林业和草原局黄河流域生态保护重点实验室北京 100083 北京师范大学环境学院北京 100093 北京林业大学生态与自然保护学院北京 100083 国家林业和草原局黄河流域生态保护重点实验室北京 100083

水文连通是影响滨海湿地生态和水文过程的基础要素之一。引人无标度网络模型改进已有横向静态水文连通参数化方法,将其应用于较大尺度(100 hm2)量化黄河三角洲滨海湿地的水文连通,并结合已有研究结果分析3个尺度(1 m2,100 m2和100 hm2)... 详细信息

水文连通是影响滨海湿地生态和水文过程的基础要素之一。引人无标度网络模型改进已有横向静态水文连通参数化方法,将其应用于较大尺度(100 hm2)量化黄河三角洲滨海湿地的水文连通,并结合已有研究结果分析3个尺度(1 m2,100 m2和100 hm2)水文连通的空间变异性。研究结果显示,潮间区和生态补水区的水文连通较强,3个尺度的空间变异性主要来自于水文连通指数较高的样点;盐沼区和河滨区相对较弱,空间变异性主要来自于水文连通指数较小的样点,且大尺度水文连通空间变异性相对中尺度和小尺度更高。小尺度和中尺度方法描述了一个样地与周边较小范围的空间区域土壤水分连通状况,在大的潮汐或补水条件下不同区域各个样地倾向于保持一致;而大尺度方法则侧重于描述区域内的水文过程,这是导致尺度差异的根本原因。

关键词：水文连通无标度网络尺度变异性滨海湿地黄河三角洲

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基于景观指数的黄河口湿地水文连通动态分析

基于景观指数的黄河口湿地水文连通动态分析

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首届“大江大河流域生态环境保护与修复”学术研讨会

作者：冯久格李谦维梁晨张晓雅乐艺高俊琴北京林业大学生态与自然保护学院 100083北京北京林业大学生态与自然保护学院 100083北京黄河流域生态保护国家林业和草原局重点实验室 100083北京

基于2019年逐月Sentinel-2遥感影像，采用基于图论的景观连通度指数，分析了黄河口湿地水文连通的年内动态变化及水文连通频率变化，计算了不同湿地斑块的重要性指数，评估了水文连通的分布格局。结果表明：黄河口湿地水文连通具有明显... 详细信息

基于2019年逐月Sentinel-2遥感影像，采用基于图论的景观连通度指数，分析了黄河口湿地水文连通的年内动态变化及水文连通频率变化，计算了不同湿地斑块的重要性指数，评估了水文连通的分布格局。结果表明：黄河口湿地水文连通具有明显的季节变化特征，汛期和生态补水期的水文连通整体增加;湿地斑块的重要性指数分布特征与水文连通频率分布特征较为一致，水文连通性较高;连通频率高的斑块主要分布在黄河南岸恢复区、近海潮滩与主潮沟，这些区域对整个研究区的水文连通起到重要作用。该研究结果可为黄河口湿地生态保护与修复提供参考。

关键词：水文连通性重要斑块季节变化黄河口湿地

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