在2007年8月研究的基础上,于2008年7月在神农架大九湖泥炭藓沼泽湿地采用自制简易模拟装置进行现场模拟实验,深入研究了泥炭藓沼泽湿地对不同浓度的金属污染物镉(Ⅱ)、铜(Ⅱ)、铅(Ⅱ)、锌(Ⅱ)的净化作用。研究表明:泥炭藓沼泽湿地对各种金属污染物都有很强的去除能力,2小时后的去除效果强弱顺序为Pb>Cu>Cd>Zn;4种金属任一时刻的去除速率都随初始浓度的增加而增大,低初始浓度先于高初始浓度达到平衡;泥炭藓沼泽湿地的稀释功能在污染物去除中起着重要作用。通过双常数速率模型得到了去除速率与实验时间的关系;拟二级动力学模型和修改后的拟一级动力学模型能够很好地描述泥炭藓沼泽湿地去除金属污染物的动态过...

在大九湖泥炭藓沼泽湿地采用野外实地模拟方法,就泥炭藓湿地对铜、磷两种污染物的净化能力进行了研究。结果表明,磷污染物浓度分别为10,100,1 000 mg/L时,两小时后泥炭藓湿地对该污染物的净化率分别为93.9%,69.5%,66.3%;同样的浓度梯度下,对铜污染物的净化率分别为100.0%,97.6%,88.0%。泥炭藓湿地对污染物具有很强的净化能力,其泥炭层部分在湿地净化污染物中起到重要作用。利用拟一级动力学模型、修改上限的拟一级动力学模型、拟二级动力学模型、Elovich模型、双常数速率模型、抛物线扩散模型等6个模型对泥炭藓湿地的净化进行动态研究,其中后4个模型均可模拟湿地净化的动态过...

湿地生态系统碳氮磷(C、N、P)生态化学计量比已成为当前探索群落生态动态过程的热点.然而，人类活动对沼泽湿地生态化学计量比的影响规律及其影响机制尚未明确.以神农架大九湖沼泽湿地为研究对象，探索植被—土壤碳氮磷生态化学计量比及其对人类活动的响应规律，以期为该区域湿地保护恢复提供决策支撑.研究表明：随着人类活动的影响，与泥炭沼泽比较，放牧区沼泽草甸和退耕区沼泽草甸土壤碳、氮、磷含量及其碳磷比、氮磷比显著降低(50%～90%),对碳氮比无显著影响.旅游干扰区沼泽除了显著降低土壤氮磷比外，其它无显著变化.放牧区沼泽草甸、退耕区沼泽草甸植被磷含量较泥炭沼泽和旅游区沼泽明显增加(40%～130%),植被碳、氮含量之间无明显差异.与泥炭沼泽比较，旅游区沼泽、放牧区沼泽草甸和退耕区沼泽草甸植被碳磷比显著降低(30%～50%),但植被碳氮比和氮磷比数据组之间无显著差异.植被—土壤生态化学计量比分析结果显示，氮磷比数值均小于阈值14,表明了该区域泥炭沼泽、草甸生态系统植被生长发育受到氮元素的限制，可能导致沼泽趋向富磷植被生长，为该区域沼泽湿地应对气候变化和氮沉降的研究提供理论支撑.

2018年12月～2019年11月,采用涡度相关法和高通量测序技术,以湖北省神农架大九湖亚高山泥炭湿地为研究对象,对甲烷(CH_4)通量以及产甲烷菌群落组成进行相关研究。结果及分析表明:大九湖泥炭湿地研究期间表现为CH_4的源,CH_4总排放量为9 333.26 mg·m~(-2),CH_4日平均排放通量为18.50 nmol·m~(-2)·s~(-1),冬、春、夏、秋四季的CH_4平均排放通量分别为6.46、4.62、36.81、25.92 nmol·m~(-2)·s~(-1),存在明显的季节变化;研究区产甲烷菌优势菌群为Methanoregula(66.73%)和Methanocella(21.99%);对样本中产甲烷菌的Shannon指数进行双因素方差分析发现,同一季节不同深度的样本中产甲烷菌多样性存在显著差异,随着深度的增加,产甲烷菌的多样性指数呈下降趋势;同一深度不同季节的样本中产甲烷菌多样性存在显著差异;夏季产甲烷菌群落组成与CH_4排放通量为强正相关关系,春季产甲烷菌群落组成与CH_4排放通量为强负相关关系,Methanothermus与CH_4排放通量为显著正相关关系,Methanolinea与CH_4排放通量为显著负相关关系。

溶解性有机碳(Dissolved Organic Carbon,DOC)是泥炭地碳循环的重要组成部分。以往的研究大多集中在北方泥炭地,而对亚热带季风区泥炭地DOC动力学的认识十分有限。利用紫外可见光光谱(UVVis)和三维荧光光谱结合平行因子分析法(EEM-PARAFAC)研究了神农架大九湖泥炭地孔隙水的DOC浓度与化学组成及其影响因素。EEM-PARAFAC的结果表明:大九湖泥炭地孔隙水DOC主要包含3种类腐殖质组分。紫外可见光和荧光指标表明,泥炭孔隙水DOC表观分子较小,而芳香度较高。深度剖面数据表明,泥炭孔隙水DOC浓度随深度降低,0~10 cm深度浓度最高为24. 16 mg/L,150~160 cm深度浓度最低为9. 72 mg/L,并且深层DOC以微生物代谢产生的新鲜有机物为主,具有较低的腐殖化度。此外,氧化还原电位(ORP)与DOC浓度及化学性质关系密切。以上结果表明,在亚热带泥炭地中,微生物来源或受微生物改造的有机物是泥炭孔隙水DOC的重要组成部分;垂向输送或选择性保存是影响该亚热带亚高山泥炭地DOC动力学的重要因素。

为探讨鄂西亚高山泥炭藓沼泽湿地高等植物及群丛类型特征,揭示该类型湿地资源特点,采用遥感影像分析与实地调查相结合的方法研究了鄂西亚高山泥炭藓沼泽湿地的分布、面积和高等植物资源状况。结果表明鄂西亚高山泥炭藓沼泽湿地主要分布在七姊妹山、大九湖、二仙岩和后河等4个区域内,主要有8个斑块,总面积为1 278.69hm2,共有高等植物65科、128属、194种,有大理薹草-泥炭藓群丛(Ass.Carex rubro-brunnea var.taliensis-Sphagnum palustre)、川东薹草-泥炭藓群丛(Ass.Carex fargesii-Sphagnum palustre)、野灯心草-泥...

【目的】研究湿地公园景观格局变化,把握景观变化发展趋势,有利于湿地公园可持续发展。【方法】以神农架大九湖国家湿地公园为研究对象,基于2005、2010、2015、2019年四期LandsatTM/OLI遥感影像,借助景观格局指数、移动窗口法和人为干扰度指数等方法,【结果】1)2005—2019年,草地与水体面积增加,耕地与林地面积波动减少,建设用地面积先增后减。2)大九湖国家湿地公园景观破碎度与分离度增加,结合度降低;景观形状趋于复杂,异质性增强。空间上东南部破碎度最高,呈带状往西北部蔓延;内部斑块形状复杂,东南—西北沿线景观多样性最高;外围地带形状简单,景观多样性低。3)大九湖国家湿地公园干扰程度先减后增再减。空间上东南部和西北部干扰较严重,2015年后干扰程度减弱。【结论】人为干扰对大九湖国家湿地公园景观格局变化的影响具有阶段性特征,是湿地公园景观格局变化的主要原因。旅游活动和经济发展造成湿地公园景观破碎度和分离度增加,连通性下降,景观形状趋于复杂。大九湖国家湿地公园景观格局优化和可持续发展需关注居民生产生活和旅游活动发展对湿地公园景观格局的影响,继续实施生态移民搬迁,合理调控游客流量;利用多种技术手段修复破碎景观,增强景观连通性;加强湿地公园管理法制化建设等。

针对神农架林区大九湖亚高山湿地退化问题,在联合科学考察基础上,分析区域环境背景状况及生态退化原因,提出湿地保护、利用和生态恢复相关建议。调查内容包括:区域地形地貌状况,地质构造、地层、岩溶发育规律和落水洞分布状况,河流水系的分布、流量变化和水质状况,沼生植被的分布和演替规律,湿地演变过程及人类活动对湿地影响等方面。研究发现:神农架大九湖湿地演变和土地利用结构变化受水利工程直接影响,1986年以来大规模开挖人工沟渠、疏通落水孔、排干沼泽开垦种植等活动,是湿地生态环境退化的重要因素;湿地退化主要反映为湖泊水面消失、沼泽湿地退化、湿地生态系统向陆生生态系统演化,生物多样性减少,泥炭资源遭受破坏,水质...

大九湖湿地是我国较为稀少的亚高山湿地,其泥炭沼泽湿地类型更具有独特性、典型性、代表性。然而近年来湿地面积大幅减少。基于景观格局分析,研究了2001~2006年大九湖景观变化的驱动因素及变化程度。结果表明:沼泽、草甸剧减,优势降低,破碎化程度增加,菜地增长显著,分布趋于集中,原因主要是受人类开垦挖渠等活动的强烈干扰。根据格局与过程相互作用的原理,为保护和恢复大九湖独特的沼泽湿地提出了退耕还泽还草、平沟填渠、居民地重新规划等湿地生态恢复建议。

为了更好的了解和保护大九湖湿地环境和资源,在2016～2018年间对湿地动物多样性进行了12次野外调查,共记录到脊椎动物26目78科232种,其中鱼类2目2科12种,两栖类2目5科12种,爬行类1目6科14种,鸟类16目52科167种,兽类5目13科27种;其中东洋种有114种,古北种有69种,广布种有37种;以金雕(Aquila chrysaetos)、白尾海雕(Haliaeetus albicilla)和黑熊(Ursus thibetanus)等为代表的国家级、省级保护动物79种。基于Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀性指数分析,多样性表现为鸟类>兽类>爬行类>两栖类>鱼类;均匀性表现为爬行类>鸟类>兽类>两栖类>鱼类。结果表明大九湖湿地脊椎动物具有种类较多、多样性较高、国家级保护动物较多但种群密度低、优势种不明显、湿地鸟类较多、东洋界种占优势等特点,是湿地及林灌丛生态系统的重要生物类群。

大九湖湿地是汉江一级支流堵河的发源地,含有多种湿地类型,具有重要的生物多样性保护和潜在的科学研究及生态旅游价值。为了解大九湖湿地生态移民搬迁中的浮游生物现状及水质状况,2015、2016年对所辖9个子湖的水质、浮游生物进行采样调查。调查共发现浮游植物8门48属129种,浮游动物2门3属36种;D5湖浮游动物丰度均值最高,植物丰度指数均值最高为9号湖;对比6个时间段的采样结果,2015年特定时间段的水质指标比2016年指标波动较大且富营养化状态严重,在D9湖趋于平稳,以相对低值流入落水孔,总磷(TP)、总氮(TN)、生化需氧量(COD_(Mn))均值分别为0.032、0.632、4.5 mg/L,研究成果可为大九湖湿地水环境保护及生态修护提供参考依据。

[目的]探究银叶树对重金属污染湿地环境的修复潜力。[方法]以银叶树(Heritiera littoralis)为研究对象,在盆栽条件下模拟湿地环境,以不添加重金属为对照(CK),探究T_1(50 mg·L~(-1)Pb+5 mg·L~(-1)Cd+100 mg·L~(-1)Cu)、T_2(100 mg·L~(-1)Pb+10 mg·L~(-1)Cd+200 mg·L~(-1)Cu)、T_3(200 mg·L~(-1)Pb+20 mg·L~(-1)Cd+400 mg·L~(-1)Cu)3个复合污染水平(处理)对银叶树幼苗生长、养分吸收及Pb、Cd、Cu累积的影响,探究银叶树对重金属污染湿地环境的修复潜力。[结果]结果显示,与CK相比,T_1对银叶树根部生物量无显著影响,而T_2、T_3显著抑制根部生物量生长,3个处理银叶树株高、地上生物量、总生物量与CK无显著差异;T_1处理下银叶树耐性系数为103.96%,T_2、T_3处理下分别降至95.18%、80.80%;3个处理银叶树N、P、K吸收量未受显著影响。随着重金属浓度增加,银叶树对Pb、Cd、Cu吸收累积均不断增加,且大部分储存在根部;3个处理银叶树对Pb、Cu的转运系数较对照均显著下降,对Cd的转运系数则呈现先提高后下降的趋势。熵权TOPSIS模型评价结果表明银叶树在T_3处理下其修复潜力最好,T_2、T_1次之。[结论]综上,银叶树对复合重金属污染湿地生长适应性较好,但过高重金属浓度显著抑制根系生长,在ρ(Pb)≤50 mg·L~(-1)、ρ(Cd)≤5 mg·L~(-1)、ρ(Cu)≤100 mg·L~(-1)的重金属污染湿地环境中,银叶树生长不受影响。因此,本研究为重金属复合污染湿地生态修复提供了备选树种。

由于气候变化、过度放牧、沟蚀及修路等人为影响,尕海泥炭沼泽地出现退化现象。为了查明尕海泥炭沼泽地退化过程土壤性质和水源涵养功能的变化趋势,采用空间序列代替时间序列的方法,对该区域4种不同退化阶段泥炭沼泽地土壤性质和水源涵养功能进行了调查研究。结果表明:随着尕海泥炭沼泽地退化程度的加剧,0~40 cm层土壤平均容重逐渐增大,总孔隙度逐渐减小,且容重和孔隙度在土壤剖面自然分布规律发生变化;土壤有机质、全氮、速效钾和水解氮含量呈逐渐降低趋势,铵态氮呈增大趋势,全磷、全钾无明显变化规律,但均沿土壤剖面分布呈波动性变化;土壤自然含水量、最小蓄水量和毛管蓄水量均为未退化最大,中度退化最小;方差分析结果表明...

为探究七姊妹山泥炭藓湿地大泥炭藓（Sphagnum palustre L.）群落的分布格局及其驱动机制，进而为亚热带山地泥炭藓湿地保护、恢复和开发利用提供科学的理论依据，于2021年6月，对该湿地泥炭藓斑块设置样方，使用标准样方法进行植被、环境调查，同时采集样品进行测量分析。运用系统聚类法进行群落的数量分类，随后使用单因素方差分析、多元回归分析及Pearson相关性分析检验各群丛间环境因子以及大泥炭藓生长、生理指标的差异及其相关性，明确影响大泥炭藓生长的主要环境因子及内在机制。结果显示：（1）37个调查样方可分为四个群丛类型，即：Ⅰ、蕨-大泥炭藓群丛（Ass. Pteridium aquilinum - Sphagnum palustre）；Ⅱ、大理薹草-大泥炭藓群丛（Ass. Carex rubrobrunnea var. taliensis- Sphagnum palustre）；Ⅲ、野灯心草+蛇床-大泥炭藓群丛（Ass. Juncus setchuensis + Cnidium monnieri - Sphagnum palustre）；Ⅳ、紫萼+芒尖苔草-大泥炭藓群丛（Ass. Hosta ventricose +Lycopus cavaleriei- Sphagnum palustre）。（2）从群丛Ⅰ～群丛Ⅳ，大泥炭藓的株高、头状枝数量、盖度、生物量4项生长指标均逐渐降低。4群丛间大泥炭藓组织TN、TP、TK、TC含量、C/N、N/P、N/K、含水量9项生理指标均存在显著差异，其中组织含水量、N/K由群丛Ⅰ～Ⅳ呈逐渐上升趋势。（3）地下水位和土壤N/K是影响七姊妹山泥炭藓湿地大泥炭藓群落生长分布的主要环境因子。本研究中，在长期淹水胁迫环境下，大泥炭藓组织含水量过高，抑制了大泥炭藓的光合作用，阻碍其生长。而在高N负荷下，大泥炭藓的生长受到K的限制，导致养分吸收不平衡，生长发育受阻。临近农田地表径流引起的氮输入可能是造成土壤及泥炭藓组织N/K在群丛Ⅳ中过高的重要因素。

以鄂西七姊妹山泥炭藓湿地QZMS钻孔沉积物为研究对象,通过AMS14 C测年、岩性特征与沉积物粒度综合分析,探讨了鄂西南山地13 000cal.a BP以来的沉积环境变迁.研究结果显示:QZMS钻孔沉积物粒度组成主要以细粉砂和中粉砂为主,频率分布曲线均为单峰分布,由下至上,峰度由宽到窄,偏度从近于对称到正偏,揭示了搬运动力和沉积环境的演变过程;综合分析结果表明研究区沉积环境演化可分为4个阶段:1)12.911.6cal.ka BP,气候波动频率高,但幅度较小,水动力条件相对较弱;2)11.610.2cal