刈割+水淹治理互花米草技术对湿地土壤性状及其有机碳含量的影响

为了监测刈割+水淹+种植秋茄综合治理互花米草对土壤理化特征的影响,于治理前、治理1个月后、治理8个月后采集治理区和对照区(互花米草样地)土壤,测定土壤有机碳含量等理化指标。结果表明,整个治理过程中,互花米草治理区和对照区各土壤层pH值无显著性差异(P>0.05),治理过程未造成土壤pH值的变化;治理区表层土壤(0～10cm)土壤密度显著高于对照区,其他土层则无显著差异(P>0.05),治理过程导致表层土壤板结,土壤密度增大;此外,治理1个月后,治理区表层土壤(0～10cm)有机碳显著高于对照区(P<0.05),治理8个月后则显著低于对照区(P<0.05),治理措施导致土壤表层土壤有机碳含量先增加后降低。总之,刈割+水淹+种植秋茄综合治理互花米草对湿地表层土壤有机碳含量等产生一些影响。     

不同时期刈割对互花米草生长影响的研究

采用不同时期对互花米草(Spartina alterniflora)进行齐地面刈割的方法,通过对互花米草株高和株数的测定和比较,确定了有效控制互花米草扩张的刈割时期.研究结果表明:①月22日对互花米草的刈割处理显著促进了互花米草株数的增加,但对其最终平均株高未产生影响.5月22日的刈割处理下,虽然互花米草在株高上略高于对照(未刈割)处理,但处理后其株数大大减少,与对照处理相比有明显差异.6月21日和7月21日的刈割处理,不仅使互花米草株高降低,也使其株数减少;尤其是7月21日的刈割处理下,互花米草的株数和株高都与对照处理有非常明显的差异.8月20日和9月19日的刈割处理,极大促进了互花米草的再萌发和再生长.②5～7月的刈割处理,可以有效减少互花米草的活根生物量;而4月和8～9月的各刈割处理,增加了互花米草的活根生物量,其中4月22日的刈割处理与对照处理相比,显著促进了互花米草活根生物量的增加.各刈割处理都会造成互花米草死根生物量的增加.③有效控制互花米草种群扩张的刈割时期是6～7月互花米草的穗分化期、孕穗期至抽穗期.     

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.     

闽江河口湿地互花米草钾元素分布、积累与季节动态

选取闽江河口湿地入侵植物互花米草（Spartina alterniflora）为研究对象,测定其各个构件生物量和钾元素含量季节变化,结果表明：互花米草地上部分各个构件钾元素含量从春季到冬季逐渐减少,除夏季外,其余季节绿茎和绿叶钾元素含量显著高于立枯部分（P〈0．05）,花仅出现在秋冬季节,且在秋季钾元素含量达到峰值（8...     

机械法治理互花米草效果及其对滩涂土壤性状影响研究

在福建泉州湾开展了刈割＋机耕船方法（机械法）治理互花米草（Spartina alterniflora）试验,调查了该法治理互花米草的效果,并对互花米草治理迹地土壤的理化性状进行了监测,为互花米草治理迹地的再利用提供依据。2006年7月初对互花米草进行刈割,待其新萌生株生长至10～15cm后,用机耕船对滩涂进行高强度耕作,以充分破坏其根系,其后,如仍有零星新萌生株,则用人工踩踏使其深埋淤泥之中。近一年多的治理效果监测表明,该法治理迹地在第二年以后没有发现新萌生植株,治理效果理想;与未治理互花米草的草滩相比,治理一个月后,治理迹地的土壤容重减小了21．2％～23．5％,之后,土壤容重逐渐增大,但在治理后一年时的土壤容重仍小于未治理互花米草的滩涂;随着互花米草根系的逐渐死亡和分解,治理迹地中根系生物量呈明显下降趋势,且下降速率在治理后第二年的4月开始明显增大,至10月时残存根系基本分解完毕;在治理后13个月,治理迹地0—20cm和20～40cm土层土壤中水解氮比治理前分别提高了16．2％和11．7％,有效磷含量分别提高了11．9％和16．7％,全氮含量分别提高了16．4％和17．5％。由此可见,机械法治理互花米草效果十分理想,2006—2007年的治理成本约为7500～9000元／hm^2,该方法为红树林等乡土植被的恢复及滩涂的再利用创造了条件。     

闽江河口短叶茳芏和互花米草沼泽土壤剖面间隙水营养盐含量比较

生物入侵的生态影响是入侵生态学的一个重要研究领域,但是,目前对于外来植物入侵造成的生态后果评价多集中在对于生态系统地上部分的影响,对于地下生态过程和生物地球化学过程的影响研究则相对较少.利用平衡式孔隙水采样器采集闽江河口鳝鱼滩土著种短叶茳芏(Cyperus malaccensis)沼泽和入侵种互花米草(Spartina alterniflora)沼泽高分辨率的原位土壤间隙水样,测定其营养盐含量.结果表明,短叶茳芏沼泽和互花米草沼泽土壤间隙水中营养盐含量都具有明显的季节变化,尤其是夏季与秋季的差异较大.短叶茳芏沼泽土壤间隙水中,PO43-—P含量随着剖面深度的增加而呈上升的趋势最为明显;溶解无机氮以NH4+—N为主,含量范围为35～200 μmol/L;NO2-—N和NO3—N含量总和在3～10μmol/L之间,其中NO3-—N含量占绝对优势.与短叶茳芏沼泽相比,互花米草沼泽间隙水中铵盐比例较高,氮磷比值较低.以上结果表明,互花米草入侵已对闽江河口鳝鱼滩土著种短叶茳芏沼泽土壤间隙水营养盐循环产生了一定的影响.     

底物和电子受体对互花米草湿地沉积物甲烷产生潜力的影响

采用室内厌氧培养法研究闽江河口潮汐盐湿地甲烷产生不同底物(醋酸、甲醇和三甲胺)及电子受体(SO42-、NO3-和NH4+)对外来入侵种互花米草Spartinaalterniflora湿地表层沉积物甲烷产生潜力的影响,结果表明:盐湿地非竞争性甲烷产生底物中的甲醇对互花米草湿地表层沉积物甲烷产生潜力的促进作用最大,高于醋酸和三甲胺,且3种底物的添加均在培养5d后对沉积物甲烷产生潜力的促进作用最为明显;随着培养时间的增加,不同浓度的SO42-、NO3-、NH4+的添加对沉积物甲烷产生潜力的影响呈现出抑制作用或无抑制作用2种结果,添加电子受体的浓度越高,对沉积物甲烷产生潜力的抑制作用越显著。     

闽江河口湿地芦苇和互花米草氮、磷养分季节动态

于2007年对闽江河口湿地优势本地种芦苇(Phragmites australis)和外来入侵种互花米草(Spartina alterniflora)N、P养分含量与生物量进行1 a的观测.结果表明,两种植物地上部分N、P含量的器官分配模式为叶最高,花次之,茎最低,其中芦苇叶N含量显著高于互花米草(n=3,p<0.05);两种植物绿色部分N、P含量高于立枯部分;季节动态为冬、春季节高于夏、秋季节;N、P积累在不同器官的分布大致趋势为叶最高,茎次之,花最低,其中互花米草绿色茎和绿色叶N、P积累量显著高于芦苇(n=3,p<0.05);芦苇地下部分N、P含量变化趋势为0～15 cm最高,15～30 cm次之,30～60 cm最低,而互花米草与之相反;两种植物地下N、P积累量变化都为0～15 cm最高,15～30 cm次之,30～60 cm最低;芦苇地下部分N、P积累量在各个季节始终高于地上部分,但互花米草与之相反.从N/P看,N素为两种植物生产力的重要限制营养因子.     

氮输入和互花米草入侵下闽江河口潮滩土壤甲烷氧化速率研究北大核心CSCD

通过室内培养实验,研究了自然状态(对照)、外源铵态氮(NH_4Cl)和硝态氮(KNO_3)的3种浓度输入(1 g/m^2、2 g/m^2和4 g/m^2氮)和互花米草入侵下,闽江河口短叶茳芏(Cyperus malaccensis)潮滩土壤甲烷氧化速率。结果表明,与自然状态下相比,总体上,氨态氮输入促进了短叶茳芏潮滩土壤甲烷氧化,且随着氮输入浓度的增加,其促进作用逐渐增大;而硝态氮输入却抑制了短叶茳芏潮滩土壤的甲烷氧化,输入的硝态氮浓度越高,甲烷氧化速率越小;氮输入对潮滩土壤甲烷氧化速率无显著影响。互花米草(Spartina alterniflora)潮滩土壤的甲烷氧化速率高于短叶茳芏潮滩,互花米草入侵使潮滩土壤的甲烷氧化速率增加了22.66%。低、高浓度氮输入与互花米草入侵共同作用促进了潮滩土壤甲烷氧化,而中浓度氮输入与互花米草入侵共同作用却抑制了潮滩土壤甲烷氧化。潮滩土壤甲烷氧化速率与输入氮的类型、浓度、培养时间和土壤类型等有关。     

闽江河口感潮湿地入侵种互花米草甲烷通量及影响因子

2007年利用静态箱-气相色谱仪法对闽江河口湿地外来入侵种互花米草斑块甲烷通量进行测定。结果表明,互花米草甲烷排放通量有明显的季节变化,涨潮前和落潮后甲烷通量平均值分别为13.12和12.94mg/(m²·h);涨落潮过程,互花米草斑块排放到潮水的甲烷通量(3.07mg/(m²·h)大于排放到大气的甲烷通量(2.35mg/(m²·h),差异不显著;涨落潮过程中排向大气和潮水的甲烷通量之和(5.42mg/(m²·h)与涨潮前、落潮后甲烷通量差异显著;互花米草排向大气甲烷总通量86.86g/(m²·a),排向潮水甲烷总通量7.84g/(m²·a)。     

闽江河口湿地互花米草与芦苇光合特性及适应性研究

互花米草在闽江河口鳝鱼滩湿地中潮滩的入侵及快速扩张,已严重威胁到鳝鱼滩湿地的生物多样性及土著种沼泽植物生态系统的结构与功能。为了从植物光合速率的角度分析互花米草入侵及快速扩张的生理生态学机制,利用Li-6400便携式光合作用仪测定了互花米草与土著种芦苇的光合速率日进程及光合光响应曲线。结果表明,互花米草净光合速率的日均值与最大值均大于芦苇,互花米草可积累更多的光合作用产物,使其具有更快的生长速率和初级生产力。根据两种植物的光合光响应曲线可以看出,互花米草利用光合有效辐射的能力更强,显示出互花米草的高适应性。     

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.     

闽江河口藨草湿地CH_4排放特征

用静态箱法,在2007年阴历每月(除2月和4月外)的初三或初四以及2007年7月12～13日(生长季)和12月16～17日(非生长季),分别采集闽江河口鳝鱼滩藨草(Scirpus triqueter)湿地的气体样品,利用GC-2010气相色谱仪分析样品的CH4浓度,并计算CH4排放通量.结果表明,10个月中,藨草湿地CH4排放通量涨潮前和落潮后的最大值分别出现在7月和8月,最小值分别出现在3月和1月;涨潮前和落潮后CH4排放通量变化范围分别为0.39～9.08 mg/(m2·h)和0.95～12.78 mg/(m2·h);各观测月藨草湿地涨潮前和落潮后CH4排放通量与距地表1 m气温和20 cm土温有显著的正相关关系(n=10, p<0.01),此外,涨潮前各观测月藨草湿地CH4排放通量与盐度显著负相关(n=10, p<0.05),与土壤含水量显著正相关(n=10, p<0.05);夜间的CH4排放通量总体低于白天;生长季和非生长季日变化观测中,各观测时刻藨草湿地CH4排放通量的变化范围分别为2.43～12.66 mg/(m2·h)和0.09～1.30 mg/(m2·h),潮汐是影响CH4排放通量日变化的主要因子.     

互花米草入侵东滩盐沼对大型底栖无脊椎动物群落的影响

外来种互花米草 (Spartina alterniflora)已经成功入侵崇明东滩 ,正在大量取代潮间带的优势种海三棱草 (Scirpus mariqueter)。采用圆筒取样比较了大型底栖无脊椎动物 (不包含蟹类 )的密度、多样性和群落结构在这两种植物群落的变化差异。大型底栖无脊椎动物的密度在互花米草群落和海三棱草群落中分别为 3119个 /m2 和 345 9个 /m2 ,两者之间没有显著差异 ,但一些常见种的密度在两种植物群落中存在显著差异。从物种的相对多度看 ,两种植物群落中 ,大型底栖无脊椎动物的优势种都是堇拟沼螺 (Assimineaviolacea)和丝异须虫(Heteromastusfiliforms)。物种多样性分析表明 ,互花米草群落中 ,平均每一个圆筒取样中大型底栖无脊椎动物的物种丰富度、香农 -威纳指数、均匀度都显著低于海三棱草群落中 ,而优势度则相反。互花米草群落中 ,食碎屑者的数量百分比显著大于海三棱草群落中 ,食悬浮物者和食植者的数量百分比显著小于海三棱草群落中。这表明互花米草入侵东滩海三棱草群落 ,竞争取代土著植物后 ,显著降低了大型底栖无脊椎动物的物种多样性 ,同时显著改变了营养类群的结构。互花米草入侵所引起的植物群落高度、密度、盖度、生物量的变化可能是造成大型底栖无脊椎动物群落结构改变的主要原因。