张爱英
- 作品数：9 被引量：119H指数：5
- 供职机构：中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室更多>>
- 发文基金：中国科学院西部行动计划项目中国科学院知识创新工程国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：生物学农业科学环境科学与工程更多>>
- 三峡消落带优势植物狗牙根在水库落干期的叶性状变化
- 2022年
- 为研究三峡消落带植物叶片功能性状在落干期的变化,于2014年6月和8月,在湿-干-湿循环的落干阶段,分别在176、170、164、158 m(不同淹水强度)调查消落带优势草本植物狗牙根(Cynodon dactylon(L.)Pers)的8个叶片功能性状,包括:最大净光合速率(A _(area)、A _(mass))、比叶面积(SLA)、气孔导度(G _(s))、叶片氮含量(N _(area)、N _(mass))、叶片磷含量(P _(area)、P _(mass))。结果显示:(1)生长时长(6月和8月)对A _(area)、A _(mass)、G _(s)、SLA和P _(mass)的变异性贡献率与淹水强度相近甚至高于后者,而生长时长对N _(area)、N _(mass)和P _(area)变异性的贡献率较低;(2)在8个性状的两两耦合关系中,有5对(A _(area) vs.G _(s),A _(mass) vs.G _(s),SLA vs.G _(s),A _(area) vs.N _(area),P _(mass) vs.N _(mass))受到了生长时长的显著影响;(3)A _(mass)、N _(mass)和P _(mass)在各淹水强度之间无明显变化规律。无论在6月还是8月,158 m的A _(area)均大于未淹水的176 m;消落带的SLA显著小于未淹水对照带;N _(area)的大小依次为:158 m>164 m>176 m>170 m;P _(area)均表现出消落带高于对照带。研究结果表明,在三峡水库消落带,年内生长时长差异会导致狗牙根的光合能力、比叶面积等多个性状发生显著变化,且对功能性状间的耦合关系影响显著;较少受到生长时长影响的稳定性状N _(area)和P _(area)可能更具群落与环境梯度之间关系的指示作用。
- 张爱英张爱英樊大勇杨丹熊高明熊高明
- 关键词：功能性状最大净光合速率
- 三峡库区消落带狗牙根和牛鞭草人工湿地对磷的去除效应
- 2015年
- 研究了以狗牙根和牛鞭草为优势种的人工湿地对不同浓度含磷污水的季节性消减效果。结果表明,以狗牙根和牛鞭草为优势物种的人工湿地比未进行生态修复的对照,在总磷去除能力方面显著提高。此外,狗牙根和牛鞭草人工湿地对总磷的去除不受植物生长季的影响。狗牙根和牛鞭草对中浓度和高浓度磷的去除能力要显著高于对低浓度磷的去除能力。在三峡库区消落带采用适宜物种构建人工湿地进行生态修复,对于截留、吸收库区屏障带进入消落带湿地生态系统的生活和生产污水的磷素具有重要的生态效益,是防治三峡库区水体富营养化的有效途径。
- 刘曦陈芳清杨丹张爱英熊高明
- 关键词：消落带人工湿地磷去除
- 三峡库区水位调度对消落带生态修复中物种筛选实践的影响被引量：65
- 2015年
- 三峡库区消落带形成后面临多个生态学问题,对消落带进行生态修复的实践是解决这些问题的关键。筛选物种是生态修复的关键,但多年的群落学观察结果与采用模拟淹水试验、短期定位观测等方法所获结果不一致。产生这种差异的主要原因是许多模拟淹水试验方案在淹水季节性、水淹周期和水淹深度等方面的设计与三峡库区实际调水节律不一致。对重庆忠县4年的水位变化记录进行整理分析发现,实际调水节律与理论调水方案之间差异巨大;海拔146、152、158、164、170和176m处,非生长季淹水时间分别为294、266、223、167、101和0天,生长季淹水时间分别为68、20、11、1、0、0天。海拔164 m以下,出现生长季频繁淹水胁迫。目前许多模拟淹水试验方案只考虑生长季短期浅淹胁迫,而未考虑非生长季长期深淹胁迫。研究表明生长季淹水和非生长季淹水、深淹和浅淹胁迫对植物适应性的影响有明显差异。模拟淹水试验仅考虑一次淹水过程,不足以反映种的长期适应性。并且,模拟淹水试验仅考虑了种的水淹耐受性,而未考虑现实生境中的种间关系和群落组配过程。因此,模拟淹水试验对物种筛选实践的指导意义有限。在未来进行物种筛选时,需重视:1)非生长季淹水胁迫下物种适应机制;2)植物出露后的恢复生长、扩展和拓殖能力;3)消落带形成多年后,植物群落调查、实地种植植物的长期观察。根据消落带不同区域受水淹胁迫的程度,筛选反映植物生活史对策的关键功能性状,并进行植物功能型组划分,以研究消落带不同区域物种分布、种群和群落动态、景观格局规律,这对于消落带生态修复实践具有重要的指导意义,是今后三峡库区消落带生态系统研究的一个发展方向。
- 樊大勇熊高明张爱英刘曦谢宗强李兆佳
- 关键词：三峡库区消落带
- 三峡水库蓄水对消落带土壤Cu、Zn、Cr、Cd含量的影响被引量：9
- 2018年
- 为揭示水位涨落形成系列淹水梯度对消落带土壤重金属含量的影响,论文采集三峡水库忠县消落带土壤,分析了不同淹水深度土壤Cu、Zn、Cr、Cd含量,并探讨了这些重金属元素物质来源及其与三峡水库水位涨落关系。结果表明:1)不同淹水深度下消落带土壤重金属含量差异较大,长期淹水土壤Cu、Zn、Cd含量远远高于短期淹水和未淹水土壤,Cr则在不同淹水深度略有变化;2)除Cr相对独立外,不同淹水深度下土壤SOM、p H与土壤Cu、Zn、Cd含量密切相关,但p H、SOM间仅有微弱的相关关系;3)因子分析中因子1和因子2对Cu、Zn、Cr、Cd的累计贡献率为93.47%,Cu、Zn、Cd在第一轴载荷值为0.962、0.967、0.925,Cr在第二轴载荷值为0.998。研究发现:1)重金属输入来源和流向异质性是决定不同淹水深度Cu、Zn、Cr、Cd含量差异的重要原因,长期淹水显著增加了土壤Cu、Zn、Cd含量,但对Cr效应并不明显;2)区域土壤内Cr主要来源为自然源的土壤侵蚀和母岩风化,Cu、Zn、Cd来源于人为输入的库岸输入和长江上游来水悬浮颗粒沉积,应引起足够重视。
- 杨丹谢宗强谢宗强熊高明樊大勇
- 关键词：地球化学行为淹水
- 三峡库区消落带狗牙根和牛鞭草人工湿地对总氮的去除效应
- 2015年
- 三峡库区消落带形成后带来诸多生态环境问题,研究表明采用多年生草本狗牙根和牛鞭草构建消落带人工湿地生态系统可有效应对这些问题,但目前仍未有研究报道这两种人工湿地生态系统对进入系统的含氮污水的总氮去除效应。笔者研究了以这两个种为优势种的人工湿地对不同浓度含氮污水的季节性消减效果。研究结果表明,以狗牙根和牛鞭草为优势物种的人工湿地比未进行生态修复的空白对照,在总氮去除能力方面显著要高,牛鞭草和狗牙根的总氮去除率分别为57.4%和42.4%,而对照总氮去除率则为负值(-22.4%),三者之间差异显著。狗牙根和牛鞭草对污水氮的去除能力受到生长期和入水污水的氮浓度的显著影响,生长初期和生长末期对氮的去除能力要低于生长旺期;相对而言狗牙根对中氮污水的去氮能力要高于高氮污水,而牛鞭草对高氮污水的去氮能力要高于中氮污水。该研究表明在三峡库区消落带,采用适宜物种构建人工湿地进行生态修复,对于截留、吸收库区屏障带进入消落带生态系统的含氮污水具有重要的生态效益,是防治三峡库区水体富营养化的有效途径。
- 刘曦陈芳清杨丹张爱英熊高明
- 关键词：消落带人工湿地氮去除狗牙根牛鞭草
- 消落带生态系统氮素截留转化的主要机制及影响因素被引量：16
- 2016年
- 消落带是陆地与水体(河流、湖泊、水库、湿地以及其他特殊水体)之间的生态过渡带,具有独特的生态水文学和生物地球化学过程,是截留和转化NH4+、NO3-等非点源氮素进入水体的最后一道生态屏障.整合已有相关研究成果发现:1)植物固持作用改变氮素在土壤-植被-土壤-大气中相对存在位置;2)微生物反硝化作用将氮素从系统内永久性地去除,是消落带生态系统氮素截留转化的主要机制,但其相对贡献率仍有很大的不确定性.在不同流域背景条件下,影响消落带生态系统氮素生物地球化学循环的主要生态因子变化较大,很难确定地下水位高低、植被状况、微生物属性和土壤基质等哪一个生态因子是驱动消落带生态系统氮素循环的关键因子.研究方法的局限性、大的时空尺度数据的缺乏及对植被宽度认识的模糊性,是导致消落带生态系统氮素截留转化结果变异性大的主要原因.因此,应在消落带生态系统具体研究区位环境因子基础上,利用数学模型、GIS、RS等分析方法及同位素示踪和气体联用测定等定量分析技术,从不同时空尺度研究消落带生态系统氮素的循环与转化规律,以实现消落带生态系统氮素截留转化最优化,为消落带生态系统的科学管理提供理论基础.
- 杨丹樊大勇谢宗强张爱英熊高明赵常明徐文婷
- 关键词：生物地球化学过程富营养化生态水文过程植物吸收
- 三峡水库蓄水对长江干流河岸植物组成的影响被引量：18
- 2018年
- 三峡水库采取"冬蓄夏泄"的水位调度方式,导致淹没区的原河岸带和陆地植物及其群落的大量消失,并将逐渐形成适应消落带环境的植物群落。在忠县选择长江干流北岸典型区域建立固定样区,对蓄水前(2007年)后(2015年)158~173 m高程段植物组成变化进行研究。结果发现:(1)蓄水前,样区共有维管束植物106种(隶属47科96属),优势植物生活型为多年生草本、一年生草本和灌木;蓄水后维管束植物种类下降了45.28%,只有58种(隶属26科51属),其中多年生草本所占比例由蓄水前的40.57%上升为43.10%,一年生草本由蓄水前的28.30%上升为48.28%,灌木已不再是优势植物生活型。(2)蓄水后,狗牙根(Cynodon dactylon)的重要值由蓄水前的1.72%增大到45.06%,荩草(Arthraxon hispidus)和白茅(Imperata cylindrica)则由之前的6.81%和16.48%下降到0。样区下部的优势物种由蓄水前的荩草、白茅和喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)变为狗牙根、稗(Echinochloa crusgalli)和水蓼(Polygonum hydropiper);样区中部的优势物种由蓄水前的荩草和白茅变为狗牙根、苍耳(Xanthium sibiricum)、鬼针草(Bidens pilosa)和喜旱莲子草;样区上部的优势物种由蓄水前的白茅变为狗牙根、鬼针草和狗尾草(Setaria viridis)。(3)蓄水前,158~173 m物种数范围为42~66,各高程段物种数无明显变化趋势;蓄水后,158~173 m物种数范围为14~43,各高程段物种数差异明显,且呈现出随高程上升而增加的趋势,而物种多样性指数和物种均匀度指数均未随高程变化呈现出明显的变化趋势。研究表明,三峡水库运行导致消落带植物种类下降了近50%,许多不适应水淹的物种消失或优势度减小;一些克隆能力强的多年生草本竞争优势明显,部分种子扩散能力强的一年生草本依靠种子休眠的形式躲避冬季长期淹水,也能适应消落带这种特殊的生境;不同高程段消落带生态系统受淹水深度、淹水时间、�
- 张爱英熊高明熊高明樊大勇杨丹
- 关键词：狗牙根一年生草本物种丰富度
- 垂直流人工湿地系统中氮去除影响因素的研究被引量：5
- 2015年
- 垂直流人工湿地作为发展极为迅速的污水处理技术,在水体修复与生态建设方面发挥着重要作用。总结分析了垂直流人工湿地系统中的基质类型、植物种类、微生物过程等因素对氮去除的影响。
- 刘曦陈芳清杨丹张爱英熊高明
- 关键词：垂直流湿地氮去除影响因素
- 三峡水库运行对淹没区及消落带植物多样性的影响被引量：22
- 2016年
- 三峡水库采取"冬蓄夏泄"(冬季水位175 m,夏季145 m)的运行方式,自2007年水库试验性蓄水以来,淹没区(348 km2)原陆域植物及其群落大量消失,形成永久性水域和逐渐适应消落带环境的植物群落。本文分析了三峡水库运行对淹没区及消落带植物多样性的影响,结果表明:(1)蓄水前,三峡水库淹没区共有维管束植物769种(隶属121科400属),优势植物生活型为一年生草本、多年生草本和灌木;蓄水后维管束植物下降到约300种,其中一年生草本所占比例由蓄水前的26.42%上升为45.46%,多年生草本由蓄水前的44.43%下降为32.47%,木本植物(乔木和灌木)由蓄水前的23.71%下降到15.15%,灌木已不再是优势植物生活型;(2)消落带形成初期(2008-2010年),植物种类连续3年呈下降趋势,一些物种如狗牙根(Cynodon dactylon)、苍耳(Xanthium sibiricum),在连续几次高强度的淹水后竞争优势表现明显;(3)消落带物种多样性随着高程的升高而增加,其中物种丰富度指数呈指数上升趋势,低高程区158 m处为8,中高程区164 m处为10,高高程区170 m处则达到13,而Shannon指数则呈S形增长趋势,其两个拐点分别出现在150和171 m处。由于三峡水库消落带刚形成8年,这种时空变化趋势及其原因还有待于进一步研究。
- 张爱英熊高明樊大勇谢宗强
- 关键词：一年生草本狗牙根多年生草本物种丰富度
