利用原位模拟控制实验, 通过实时监测盐沼芦苇生长性状、光合特性、温室气体通量等参数, 并结合实验结束后采样测定的有机碳密度, 探究了秸秆埋藏对富营养化盐沼湿地植被恢复及固碳功能的影响. 研究结果表明, 在高外源氮输入条件下, 秸秆埋藏有利于盐沼芦苇生长及湿地碳汇功能, 具体表现为促进CO2吸收、抑制CH4排放和增加土壤有机碳密度. 研究结果填补了当前对盐沼湿地生态系统固碳增汇潜力了解的不足, 可为滨海湿地植被恢复和固碳减排提供技术支撑, 并有望助力实现盐沼秸秆的资源化利用.
使用SLAMM (Sea Level Affecting Marshes Model, 海平面影响沼泽模型), 通过设置不同海平面上升预测值以及湿地是否被海堤保护等情景, 模拟崇明东滩湿地演变规律, 同时探讨潮差、坡度与地面沉降等因素对于湿地稳定性的影响. 结果表明: ① 崇明东滩湿地面积未来在海平面上升影响下有一定程度缩减, 2020—2050年, 其湿地面积保有率为0.732 ~ 0.763, 此外, 预计崇明东滩湿地可能最早在2039年开始进入萎缩状态; ② 崇明东滩修复区域的海堤在应对海平面上升的过程中, 可防止修复区域发生植被演替和出现过渡盐沼植被; ③ 潮差、坡度以及地面沉降的改变能一定程度上影响崇明东滩湿地的稳定性. 若以2050年湿地稳定为目标, 则潮差需达到3.0 m或者剖面的坡度在2.06‰以上.
作为海岸带生态系统的重要组成, 河口盐沼拥有巨大的碳储量, 是全球蓝碳碳汇的主要贡献者. 盐沼水体中溶解态有机质 (Dissolved Organic Matter, DOM) 的含量和光谱特性在潮汐交换和季节更替等不同因素的作用下呈现高动态变化. 聚焦受长江影响下的上海崇明东滩盐沼湿地, 通过在不同季节开展一个完整潮汐周期内的高频采样, 以盐沼水体中的DOM为研究对象, 刻画了盐沼水体的DOM含量 (以DOM中的碳元素含量表示, 即溶解态有机碳 (Dissolved Organic Carbon, DOC) 浓度) 和光谱特性 (以DOM中有色溶解有机物 (Chromophoric DOM, CDOM) 的光吸收特性表示) 在潮汐周期和季节尺度中的动态变化. 结果表明, 在潮汐周期尺度上, 相较于涨潮时的水体, 落潮时的盐沼水体具有较高的DOC浓度、较强的紫外吸收 (${a_{{\rm{CDOM}}}} $(350)和${a_{{\rm{CDOM}}}^*} $(350))、较高的芳香度 (Specific Ultraviolet Absorbance, SUVA254) 以及较低的光谱斜率 (S275-295). 在季节尺度上, 相较于冬季和春季, 夏季和秋季落潮时的盐沼水体具有较高的DOC浓度、较强的紫外吸收、较高的芳香度以及较低的光谱斜率. 夏季盐沼水体的培养实验结果表明, 在5 d的培养周期内, 光化学降解是移除盐沼水体中CDOM的主要因素, 而微生物作用则显著影响了水体中DOM的整体含量. 研究结果有助于增进对河口盐沼通过侧向输送过程输出溶解态有机质的动态变化及其降解转化机理的理解.
海三棱藨草 (Scirpus mariqueter) 是长江口盐沼生态系统的先锋种和关键物种, 其有性生殖产生的种子是种群实现长距离扩散的主要方式. 以海三棱藨草种群为对象, 通过野外调查、种子存储实验和萌发实验等方法, 研究了潮滩不同高程处海三棱藨草种群的种子产量和种子休眠萌发特性. 结果表明, 潮滩高程对海三棱藨草种群的植株密度和种子产量有显著影响 (p < 0.05). 海三棱藨草种群的植株密度与种子产量: 在高程2.8 m以上的潮滩采样区最高, 分别为(682 ± 27)株/m2和(1724 ± 101)粒/m2; 高程2.5 ~ 2.8 m潮滩采样区次之, 分别为(256 ± 41)株/m2和(613 ± 101)粒/m2; 高程2.0 ~ 2.5 m的潮滩采样区最低, 为(138 ± 27)株/m2和无种子. 适宜生境中, 成熟海三棱藨草群落的种子产量可高达(1724 ± 101)粒/m2. 种子存储与萌发实验结果表明, 海三棱藨草种子在当年秋季成熟后处于固有休眠状态, 进入土壤种子库后经冬季低温春化作用进入强制休眠. 当春季温湿条件适宜时可迅速萌发. 若种子在春季处于深度淤积或淹水等环境胁迫下不能萌发, 经夏季高温抑制后种子重新进入诱导休眠状态. 处于诱导休眠状态的种子需要再次春化过程才能解除休眠, 可在条件适宜时萌发. 海三棱藨草种子进入诱导休眠后可存活多年, 属于持久种子库. 研究结果有助于了解海三棱藨草种子的生物学特性, 为海三棱藨草种群的生态修复和重建提供重要的科学依据.
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