半干旱区湿地芦苇种群生态特征动态变化研究——以莫莫格湿地为例

为了研究自然状态下半干旱地区湿地芦苇（Phragmites australis）种群生态特征的季节性动态变化以及水分变化对芦苇种群生态特征的影响,基于2007年5～10月莫莫格国家级自然保护区湿地芦苇种群特征以及地表淹水情况的监测资料,分析了该区芦苇种群的盖度、高度、密度和地上生物量等生态特征的季节变化。在此基础上,进一步分析了水位变化对芦苇种群生态特征的影响。结果表明：芦苇种群的生态特征具有明显的季节性变化规律,芦苇种群的盖度随着季节的变化逐渐增高,最高值出现在9月;芦苇种群的高度则随着季节变化逐渐升高;芦苇种群的密度随着季节的变化先升高,然后下降,9月中旬以后又略有回升;芦苇种群的地上生物量随着季节的变化呈现波动状态,但单株芦苇地上生物量则随着季节变化逐渐增加,其峰值出现在9月,随后受自身生长规律的影响,地上部分生物量减少。部分淹水状态下,芦苇种群高度、密度以及地上部分生物量的相对增长速率均与淹水深度变化速率显著正相关（n=5,P〈0．05）;而盖度主要受芦苇自身生长规律的影响,与地表淹水深度变化速率关系不明显。     

水深及共存对芦苇和香蒲生长特征的影响

为了揭示种间作用对湿地植物在水深梯度上的分布和生长变化的影响,研究了杭州湾湿地围垦区不同水深条件下共存对芦苇(Phragmites australis)和香蒲(Typha domingensis)分布和生长特征的影响,测定了单生和共存芦苇、香蒲分布的水深范围和生长特征(叶片数、茎粗、株高和密度),发现单生和共存芦苇分布在浅水深和中等水深(0~50 cm深度)处;单生香蒲处于稍深位置(20~60 cm深度),而共存香蒲分布在中等和深水深(20~100cm深度)处。水深对芦苇和香蒲各生长指标有显著影响(n=33,p0.05)。随水深加深,单生芦苇、香蒲叶片数、茎粗、株高和密度先增加后降低;共存芦苇、香蒲的株高也升高。物种共存对芦苇、香蒲的叶片数、株高,芦苇的茎粗有显著影响(n=33,p0.05)。在相同的水深条件下,共存的芦苇和香蒲的叶片数、茎粗、密度与单生种群相比都减少,但株高都增加。水深和共存的交互作用对芦苇的叶片数、茎粗、株高有显著影响(n=33,p0.05),但只对香蒲的叶片数有显著影响(n=33,p0.05)。随水深加深,共存对两种植物的叶片数、芦苇的茎粗的抑制作用波动变化;共存对两种植物的株高起促进作用,同样波动变化。表明芦苇和香蒲的生长特征随水深和物种共存而变化,物种共存时芦苇分布趋于浅水区,香蒲趋于深水区;并且两种植物的生长较单生种群都受到一定程度的抑制;种间相互作用会影响芦苇和香蒲对水深的响应。     

植物残体干扰对黄河河口高潮滩盐沼芦苇生长的促进作用

为研究植物残体干扰对黄河河口高潮滩盐沼芦苇生长的影响,在黄河河口高潮滩盐沼中分别选择典型的植物残体干扰斑块和未受干扰的自然群落,调查了其中芦苇（Phragmites australis）的形态特征及其种群的密度和生物量,并取样测定了土壤盐度、含水量、容重等土壤物理、化学性质,运用方差分析方法研究了植物残体干扰对芦苇的形态特征及其种群的密度和生物量的影响以及对土壤性质的影响。结果表明,植物残体干扰斑块中芦苇种群的密度、生物量等明显高于未受干扰的自然群落,芦苇的形态特征也明显优于未受干扰的自然群落。这说明植物残体干扰对芦苇生长产生了明显的促进作用。在植物残体干扰斑块中,土壤盐度、容重显著低于自然群落,说明植物残体干扰对黄河河口高潮滩盐沼芦苇的生长起到的促进作用,可能是通过改善土壤环境,缓解物理胁迫而产生的。     

闽江河口湿地芦苇和互花米草生物量季节动态研究

通过对闽江河口湿地芦苇(Phragmites australis)和互花米草(Spartina alterniflo-ra)群落特征和生物量的调查,结果表明:2种植物株高和密度呈显著负相关.芦苇地上部各构件生物量最大值出现在夏季,其值为1 524.8±78.85 g.m-2;互花米草最大值出现在秋季,其值为3 037.2±248.78 g.m-2.互花米草地上生物量显著大于芦苇(P<0.05),但立枯量无显著差异(P>0.05).2种植物地下生物量均为0~15 cm>15~30 cm>30~60 cm;芦苇夏季各层生物量极显著大于其他季节(P<0.05),互花米草地下各层生物量在冬季达到最大,生长季节逐渐下降,夏季最小.芦苇和互花米草总生物量积累动态呈典型的单峰值曲线,总生物量互花米草高于芦苇,但二者差异不显著.随着入侵时间推移,互花米草总生物量还要持续增长.     

初始密度对3种沉水植物生物量、节数和茎长的影响

初始密度是影响沉水植物生长的重要因素之一。研究5种不同初始密度(分别为19株/m2、57株/m2、113株/m2、227株/m2和454株/m2)对穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)、伊乐藻(Elodea nuttallii)和金鱼藻(Ceratophyllum demersum)在种群和单株水平生长的影响,实验结束后,将种群和单株的生物量、节数和茎长作为主要研究生长指标进行测定。研究结果表明,3种沉水植物种群总生物量、总节数和总茎长都随着初始密度的增大而显著增加,其中,金鱼藻和伊乐藻甚至产生了爆发生长的趋势。然而,初始密度对3种沉水植物的单位重量节数和单位重量茎长无显著影响。穗花狐尾藻和伊乐藻的单株生物量、节数和茎长都随着初始密度的增大而显著减小,而金鱼藻的单株3项指标则随着初始密度的增大无显著差异。在3种沉水植物恢复过程中,可以适当提高金鱼藻的初始密度,而对于穗花狐尾藻和伊乐藻,则可以根据实际情况进行合理的初始密度选择。     

水分梯度下洞庭湖洲滩植物群落多样性特征

为了揭示因水文条件改变而发生变化的洲滩植物分布规律,以洞庭湖洲滩植物为研究对象,沿泥沙洲滩、泥沙-湖草洲滩过渡带、湖草洲滩、湖草-芦苇(Phragmites australis)洲滩过渡带、芦苇洲滩的带状顺序,分析植物群落α多样性和β多样性特征,研究群落多样性与土壤水分之间的关系。结果显示,从泥沙洲滩到芦苇洲滩,土壤含水量呈递减趋势;随着土壤含水量递减,群落物种丰富度不断增加,但群落Shannon-Wiener指数并没有显著改变(p0.05);从泥沙洲滩到湖草-芦苇洲滩过渡带,群落间相似性显著增强(p0.05),物种替换率变化幅度不明显(p0.05),而从湖草-芦苇洲滩过渡带到芦苇洲滩,群落间相似性显著降低(p0.05),物种替换率明显变大(p0.05),β多样性增大。一旦湿地水文条件改变,洞庭湖洲滩植被分布也将发生变化,并促使原有植被发生逆向演替。     

胶州湾湿地芦苇地上部分生长动态及其生物量估算经验公式

于2014年4~11月,在胶州湾湿地芦苇(Phragmites australis)盐沼中,设置3条采样带,在完整的芦苇生长期内,开展研究。结果表明,整个生长期内,芦苇杆高和叶长总体变化规律一致,芦苇植株杆高9月底达到最高,为194.40 cm,到凋落期减小;芦苇植株叶长在8月18日达到最长,为40.48 cm,8月以后叶长逐渐变短。生长初期,芦苇植株的叶宽和叶厚持续生长,叶宽在9月27日达最大值,为3.28 cm,叶厚在5月5日达到最大值,为0.33 mm,之后叶宽和叶厚都在一定范围内变化。芦苇群落植株密度呈单峰型波动变化,在5月22日群落密度最高,之后波动变化;芦苇生长初期,芦苇含水量最高,随着芦苇的生长,含水量降低,进入抽穗期时,含水量再次升高;芦苇地上部生物量与芦苇植株及其各部分构成的干物质变化一致。温度、阳光、土壤养分和芦苇自身生长规律是影响胶州湾湿地芦苇地上部分生长动态的主要因素。芦苇杆茎干质量与杆高和直径都显著正相关(n=270,p0.01),杆高和直径之间不相关,杆茎干质量和植株干质量显著正相关(n=270,p0.01);芦苇样方干质量与植株干质量显著正相关(n=27,p0.01),与植株密度不相关。建立芦苇植株地上部分生物量经验公式,结合芦苇群落密度,建立芦苇群落地上部分生物量经验公式,残差分析表明,该经验公式是可以应用的。     

闽江河口湿地芦苇和互花米草生物量季节动态研究

通过对闽江河口湿地芦苇(Phragmites australis)和互花米草(Spartina alterniflora)群落特征和生物量的调查,结果表明:2种植物株高和密度呈显著负相关.芦苇地上部各构件生物量最大值出现在夏季,其值为1 524.8±78.85 g·m-2;互花米草最大值出现在秋季,其值为3 037.2±248.78 g·m-2.互花米草地上生物量显著大于芦苇(P＜0.05),但立枯量无显著差异(P＞0.05).2种植物地下生物量均为0～15 cm＞15～30 cm＞30～60 cm;芦苇夏季各层生物量极显著大于其他季节(P＜0.05),互花米草地下各层生物量在冬季达到最大,生长季节逐渐下降,夏季最小.芦苇和互花米草总生物量积累动态呈典型的单峰值曲线,总生物量互花米草高于芦苇,但二者差异不显著.随着入侵时间推移,互花米草总生物量还要持续增长.     

基于典范对应分析的黄河三角洲滨海盐渍区土壤特征和芦苇湿地恢复研究

选取典型的黄河口滨海盐渍区碱斑裸地、自然演替和人工调控恢复的芦苇湿地为研究对象,采用典范对应分析不同恢复阶段的芦苇群落特征和对应的立地环境条件,探讨了影响芦苇湿地恢复的关键因子。结果表明:恢复过程中土壤中Na+、Cl-、SO42-、Mg2+、Ca2+和K+离子的绝对含量逐渐减少,HCO3-逐渐增加;土壤pH值与可溶性Ca2+含量呈互为增减的关系。全氮、有机质含量随着芦苇正向演替呈逐渐增加的趋势,全磷含量差异较小。环境因子中的土壤含盐量TS、氯硫比(Cl-/SO42-)、钠吸附比(SAR)、K+与样地群落特征第1排序轴呈显著的正相关性,而与水深、恢复时间、pH值、土壤有机质(OM)呈显著的负相关性。植物生长指标中芦苇株高与盐渍化指标TS、Cl-/SO42-、SAR、K+呈显著正相关,与覆盖度、生物量与WD、RS、pH、OM指标呈正相关。确定了盐度、氯硫比、Na+及水深是影响该区芦苇湿地恢复的主要制约因子。     

东洞庭湖秋季水文情势对洲滩植物及越冬稳定期小白额雁种群分布影响

东洞庭湖是全球易危(VU)物种小白额雁(Anser erythropus)最关键的越冬地之一。三峡大坝的运行,对东洞庭湖的秋季水文情势产生了较大影响,并直接影响洲滩植被的生长。这种影响如何进一步影响小白额雁越冬,是小白额雁越冬栖息地保护迫切需要认识的关键科学问题。选择水文特征差异较大的2011年和2012年秋、冬季,分别在自然洲滩和水位管理区洲滩开展野外监测和调查,研究越冬稳定期小白额雁种群的空间分布及洲滩植被特征。研究结果表明,2011年东洞庭湖枯水期比常年水文情势提前约45 d,自然洲滩植被盖度、生物量显著高于水位管理区洲滩(p0.05),小白额雁迁徙到达时,种群中67.6%的个体分布于水位管理区的洲滩;而2012年东洞庭湖枯水期比较接近常年的水文情势,自然洲滩植物物种丰富度显著低于水位管理区洲滩(p0.05),73.2%的小白额雁种群个体分布于自然洲滩。两年不同的水位情势直接影响东洞庭湖洲滩植物特征(p0.05),但小白额雁在两年都选择栖息在植被盖度低且生物量低的洲滩取食(p0.05)。由于2011年枯水期提前,导致自然洲滩不适宜小白额雁取食,水位管理区洲滩成为越冬小白额雁的主要栖息地;而2012年湖泊退水节律较正常,东洞庭湖内适宜越冬小白额雁栖息的范围较大,栖息在水位管理区洲滩内的越冬小白额雁数量显著减少。     

黄河三角洲芦苇—碱蓬群落结构和功能对3种人为干扰的响应

2015年5月11日,对黄河三角洲老黄河入海口处的芦苇—碱蓬群落(Comm.Phragmites australis+Suaeda salsa),设置3种人为干扰方式:将群落中的碱蓬整株去除,只剩芦苇;在样地内,平行于样地边缘,每隔0.1 m切断芦苇的地下匍匐根,共切割成2 500个规格为0.1 m×0.1 m的小格,碱蓬保持原始状态;将芦苇和碱蓬地上部分全部去除,分别在6月中旬(生长季早期)和9月中旬(生长季末期),在个体和群落水平及种间关系上,研究两种植物的株高、相对生长速率、基径、总叶面积、密度和产量等指标对人为干扰的响应。研究结果表明,在6月中旬,芦苇的基径、株高和生物量、碱蓬的株高、基径、相对生长速率和生物量分别在不同的人为干扰下发生了显著变化;在9月中旬,芦苇的株高和相对生长速率、碱蓬的相对生长速率分别在不同的人为干扰下发生了显著变化;不同人为干扰对芦苇和碱蓬的对数株高与生物量的异速生长关系曲线的线性斜率有明显影响,但芦苇的异速生长关系曲线的线性斜率变幅比碱蓬大;经过人为干扰后的芦苇和碱蓬种间关系为竞争关系,且随着人为干扰强度的增加,其竞争强度也增大,但到9月中旬,芦苇和碱蓬的竞争有所缓解;受干扰后,芦苇-碱蓬群落的功能型变化较大,且干扰的不对称性越大,功能型分异越明显。     

黄河三角洲湿地中4种典型植物地上生物量随地表高程的变化规律

为了研究黄河三角洲湿地中互花米草(Spartina alternifora)、盐地碱蓬(Suaeda salsa)、柽柳(Tamarix chinensis)和芦苇(Phragmites australis)的地上生物量随高程的变化,利用2020年8月的野外实地调查、高程测量和植物样品地上生物量测定数据,建立了黄河三角...     

科尔沁沙地典型生境下芦苇的生长特征分析

对科尔沁沙地两类典型生境下芦苇根茎生长及生物量等特性进行了分析研究。结果表明,固定样地芦苇株高、分蘖株数、不定芽数、根茎节数及根茎总长均大于半流动样地。从半流动样地到固定样地,芦苇根茎表现出节间长度缩短,节间直径变粗的趋势。固定样地芦苇叶长、叶宽明显大于半流动样地,并且固定样地芦苇叶间距是半流动样地上的近3倍。与半流动样地相比,固定样地根茎生物量在总生物量中所占比例有所增加,而地上生物量所占比例减小。芦苇根茎生长及生物量分配在两类样地间的变化特征与土壤质地、紧实度以及养分含量等因素有密切的联系,同时也反映了芦苇对不同沙生生境的适应对策。     

崇明岛环岛芦苇地上部分固碳能力估算

2011年3~10月,基于实地样方采样和实验室测定,调查崇明岛环岛芦苇(Phragmites australis)带中芦苇的生物量和初级生产力,研究芦苇地上部分的固碳能力及其影响因子。结果表明,崇明岛芦苇地上部分年固碳能力为0.28~1.02 kg/(m2·a),平均年固碳能力为(0.67±0.19)kg/(m2·a),其低于长江口湿地保护区(崇明岛东滩、杭州湾)芦苇的年固碳能力,但高于黄河三角洲保护区湿地芦苇的年固碳能力;芦苇生长的主要影响因子为气象灾害和人为干扰,收割区域的芦苇群落生物量(p=0.021)和茎秆密度(p=4.6×10-6)显著高于未收割区域;芦苇分布主要受土壤盐度限制;芦苇表现型与人为干扰和土壤盐度密切相关;芦苇生长的中后期是受环境因子影响的关键时期。     

准噶尔荒漠小山蒜的形态与生物量特征及其相互关系

小山蒜(Allium pallasii)是中国新疆特有的类短命植物。调查了准噶尔荒漠16个20 m×20 m样地内小山蒜种群的分布概况,研究了小山蒜盛花期的生物学特征、器官生物量分配及其相互关系。结果表明:①小山蒜多生于沙丘中下部,密度为0.187株·m–2;平均株高为(22.93±5.15)cm,多为3片叶;花序近球形,平均半径(2.44±0.37)cm,纵断面角度211.39°±60.4°,表面积和体积分别为(50.95±34.19)cm2和(43.37±29.45)cm3。②其形态指标(平均叶长、4个花球指标及鳞茎直径)间、生物量指标(根生物量除外)间,及二者之间多为显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)正相关,协同生长关系较强。③小山蒜生物量分配呈鳞茎>花葶>花球>叶片>根的格局,根冠比为0.873,生殖分配占49.66%。④形态指标与生物量间均呈α<1的异速生长关系,而生物量指标间多为等速关系,其中地上、地下生物量间符合α=3/4的异速关系。⑤生物量估测表明,小山蒜单株地上生物量平均为0.312 g,单株地下生物量平均为0.264 g,种群总生物量密度仅为0.106 g·m-2,其生物量在整个荒漠生态系统中可忽略不计,但它作为准噶尔荒漠重要而独特的种质资源,应从多个方面深入研究,同时进行适当保护。     

塔里木河下游荒漠植物多样性、地上生物量与地下水埋深的关系

样带是研究植物群落沿环境因子梯度变化的重要方法。用样带法研究了塔里木河下游荒漠植被群落物种多样性和地上生物量在垂直河道方向随地下水埋深梯度变化的关系。结果表明：（1）样带植物群落物种多样性与地下水埋深极显著负线性相关（P〈0.01）,Margalaf指数、Pielou指数、Shannon-Wiener指数和Simpson指数均随地下水埋深增大而减小,地下水埋深是影响群落组成和物种多样性的重要因素。（2）单一乔木层、灌木层、草本层地上生物量和乔灌草地上总生物量与地下水埋深均极显著负相关（P〈0.01）,地下水埋深从3 m增大到7 m时,地上总生物量由912.2 g·m^-2减少到不足30 g·m^-2,地下水埋深是制约荒漠植被地上生物量和分布的主要因素。（3）群落多样性与地上生物量之间显著正线性相关（P〈0.05）,即随多样性增加,地上生物量呈增加趋势。     

洪泽湖入湖河口滩涂植被分异特征

研究洪泽湖入湖河口滩涂植物多样性及群落特征,对恢复严重退化的湿地植被具有重要意义。采用样方法,于2013年7月中旬,调查了具有不同淤积特征的入湖河口滩涂的植物群落,并进行了植物群落特征的定性描述和物种多样性的定量分析。结果显示,3块样地植物都随着基底高程的抬升呈明显的带状分布,除个别物种外,群落内大多数物种的频度总体较低。其中,代表湖面滩的六道沟植物群落的总盖度、物种丰度、多样性指数和均匀度最高,而其生态优势度最低,芦苇(Phragmites australis)和香蒲(Typha orientalis)分别构成群落的优势种和亚优种;代表边滩的丁滩植物群落的物种丰度最低,而其生态优势度和同类植物株高、生物量都最高,菱(Trapa bicornis)和芦苇构成群落的共优种群;代表速成滩的剪草沟植物群落的总盖度、物种多样性指数、均匀度和同类植物株高、生物量都最低,芦苇和三棱草(Scirpus planiculmis)分别构成群落的优势种和亚优种。六道沟与丁滩植物群落的相似性系数最高,而剪草沟与丁滩植物群落的相似性系数最低。六道沟和丁滩植物群落发育良好,而泥沙的快速淤积导致剪草沟植物群落退化明显。在以上结果和实地调查的基础上,建议基于植物群落的演替方向,在剪草沟适时、适地栽植杨柳(Salix babylonica),在实现原有退化植被修复的同时,加快湿地由草本植物群落向木本柳林顶级群落的演替进程。     

盐地碱蓬和芦苇苗期的竞争作用

盐地碱蓬(Suaeda salsa)和芦苇(Phragmites australis)为常见的湿地植物,其种间关系随环境条件的改变而变化。通过盆栽混种实验,研究了非淹水新生境中盐地碱蓬和芦苇苗期的种间关系。结果表明,在盐地碱蓬和芦苇混种处理下,芦苇苗的地上生物量、株高、节数和比株高显著低于芦苇单种处理,其节间长、基茎也低于芦苇单种,但是二者差异不显著;盐地碱蓬苗的地上生物量、株高、基茎、株丛周长都低于盐地碱蓬单种处理,但二者差异不显著;盐地碱蓬对芦苇的相对竞争强度(RII=-0.240)大于芦苇对盐地碱蓬的相对竞争强度(RII=-0.088);盐地碱蓬苗的相对生长速率(0.119 g/d)是芦苇苗(0.017 g/d)的7.1倍。在盐地碱蓬和芦苇混种处理下,苗期二者的种间关系为竞争关系,而且盐地碱蓬在竞争中占明显优势。     

九寨沟宽叶香蒲的生长特征及收割对其生长影响

宽叶香蒲(Typha latifolia)群落是九寨沟芦苇海中第二大植物群落,发挥着重要的生态功能和景观功能。每年冬季枯死的地上植株部分堆积在芦苇海中,导致湖床不断抬升,成为加快芦苇海向沼泽化趋势演变的因素之一。对该湖泊宽叶香蒲群落的生长特征、生物量贡献及凋落物收割处理对宽叶香蒲生长特征的影响进行了研究。结果表明,在宽叶香蒲生长期内,可以利用以月为自变量的二次回归方程模型,来估算芦苇海宽叶香蒲株高;宽叶香蒲的株高为170~365 cm,平均株高为(266±32)cm;群落密度为17~40株/m2,平均密度为(25±5)株/m2;平均单株地上生物量为(34.82±6.31)g,单位面积生物量为(1 030.41±163.44)g;人工收割处理利于宽叶香蒲的发芽及前期生长;秋末冬初(11月下旬),对宽叶香蒲进行收割,可以减少芦苇海中因宽叶香蒲凋落物产生的有机物的大量淤积,减缓湖床抬升速度,从而有利于芦苇海的保育。     

洪泽湖典型水生植物群落碳储量

于2012年4月6日、7月5日、9月8日和12月11日,在洪泽湖湿地国家级自然保护区内,进行典型植物群落调查,选取芦苇(Phragmites australis)、荷花(Nelumbo nucifera)、水花生(Alternanthera philoxeroides)、浮萍(Lemna minor)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum)和菹草(Potamogeton crispus)群落为研究对象,研究这些植物群落的生物量、植物碳储量和土壤碳储量。结果表明,在各植物群落的平均生物量中,芦苇群落的平均生物量最大,为4 553.47g/m2;芦苇群落地下部分与地上部分生物量的平均根冠比为3.03,荷花群落为0.67;芦苇群落、荷花群落、金鱼藻群落、水花生群落、浮萍群落和菹草群落的平均土壤碳储量分别为5.32 kg/m2、3.83 kg/m2、2.35 kg/m2、2.11 kg/m2、1.57 kg/m2和1.33 kg/m2;芦苇群落、荷花群落、菹草群落、金鱼藻群落、水花生群落和浮萍群落的平均植物碳储量分别为2.25 kg/m2、0.51 kg/m2、0.19 kg/m2、0.11 kg/m2、0.09 kg/m2和0.05 kg/m2;芦苇群落、荷花群落、金鱼藻群落、水花生群落、浮萍群落和菹草群落的平均碳储量分别为7.57 kg/m2、4.34 kg/m2、2.46 kg/m2、2.20 kg/m2、1.62 kg/m2和1.52 kg/m2。