干旱胁迫下三江平原湿地毛苔草光合作用日变化特性研究

为了探讨干旱胁迫下毛苔草的光合特性,选三江平原湿地毛苔草（Carex lasiocarpa）无性系种群进行桶栽模拟实验,采用Li6400型便携式光合仪测定毛苔草光合作用日变化特性。结果表明：毛苔草对干旱的适应能力较强,在土壤含相对水量保持在300g／kg的干旱处理（S1）下,仍能进行光合生产,但其光合参数除气孔限制值（Ls）外,均较对照（CK,水位在0—10cm波动的自然降水）有所降低。2种水分处理下毛苔草的光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）的日变化趋势均呈单峰曲线变化,干旱处理的峰值均出现在8：30,而对照处理的峰值出现在10：30;胞间CO2浓度（Ci）的日变化均呈“V”字型,干旱和对照处理的最低值分别出现在10：30和12：30。毛苔草Pn日变化过程即有气孔限制的贡献也有非气孔限制的作用。毛苔草在干旱处理下Pn与Gs和Tr均呈极显著正相关,与Ci和Ls的日变化呈不显著的负相关关系;而在对照处理下Pn与Ci极显著负相关,与Tr呈极显著正相关,而与Gs呈显著正相关关系,与Ls呈不显著的相关关系。干旱胁迫使光合速率与其它光合参数之间的相关性发生较大变化。     

塔头苔草沼泽

塔头苔草沼泽是三江平原典型的湿地类型之一,东北俗称塔头甸子。塔头是一种高出水面几十厘米甚至一米的草墩,是由沼泽地里各种苔草的根系死亡后再生长,再腐烂,再生长,周而复始,并和泥灰碳长年累月凝结而形成的,当地人称它为塔头墩子。塔头年岁最长可达10万年。构成塔头的苔草有     

不同水分梯度下三江平原湿地漂筏苔草无性系株高生长特性

取三江平原沼泽湿地漂筏苔草(Carexpseudocuraica)无性系种群在生长季(5~9月)进行桶栽实验,设计了6个水分梯度,即持续干旱(土壤含水量S1和S2分别为20%和50%)和持续淹水(S3、S4、S5、和S6的淹水深度分别为0cm、10cm、30cm和50cm)6个水分处理水平,研究了漂筏苔草株高生长变化规律。结果表明:在6月末以前,各水分处理(S1~S6)下株高呈单峰曲线变化,高峰值分别出现在S3、S4和S5处理下。从7月份开始直到生长季末,随着生长时期的延续、土壤湿度的增大和水位的加深株高值不断增加,即株高在S6处理下最大,S1处理下最小。到8月末以后,深水处理S6的株高远远高于其它处理。生长季各水分处理下(S1~S5)的株高增长量均呈单峰曲线变化;在S6状态下株高增长量呈双峰曲线变化。处理S1、S2、S3和S4的植株高度绝对增长速率(HAGR)随着植物生长呈逐渐降低趋势;S5和S6状态下HAGR呈单峰曲线变化。随着水分含量的增加和水位的提高(6~9月),植株高度相对增长速率(HRGR)不断增加,S1处理下最小,S6处理下最大;5月份的HRGR值呈单峰曲线变化。随着植物的生长各水分处理下植株HRGR5月时最大,6~9月依次减小。综合分析认为,漂筏苔草对水分条件的适应性较强,无论是缺水(土壤20%含水量)或淹水环境下均可生长,淹水50cm时更有利于株高的增长,不同水分条件下株高及增长速率变化幅度较大。     

三江平原湿地毛果苔草群落的演替特征

为了说明三江平原湿地植物物种多样性近30年的演替特征，选择三江平原湿地中分布最广泛的毛果苔草群落为研究对象，进行了广泛的野外样方调查。研究发现毛果苔草群落的物种丰富度呈明显减少趋势。毛果苔草的平均高度减少了约为18cm。Drude多度级几乎降低了一个级别。物种构成发生了重大改变，物种重要值≥0．3的一些优势物种的重要性降低，物种重要值≥0．2的物种数目明显减少。群落演替处于快速衰落阶段，退化迹象十分明显。而水量的减少是导致毛果苔草群落快速退化的主要的因素。     

火烧对洞庭湖湿地荻(Miscanthus sacchariflorus)和苔草(Carex brevicuspis)群落土壤性质的影响

火烧作为调控因子,对植物群落结构和生态系统功能具有重要影响,但在湖泊湿地中研究较少.通过野外调查取样与实验室分析,探讨火烧对洞庭湖湿地主要群落类型——荻(Miscanthus sacchariflorus)和苔草(Carex brevicuspis)土壤化学性质的影响.结果表明:火烧后,苔草群落土壤硝态氮含量显著减少64.6%,有机质含量增加26.3%;而荻群落土壤与之相反,硝态氮含量增加186.9%,有机质含量减少22.9%.火烧后,苔草群落的全氮、铵态氮、全碳和全磷含量均显著增加,分别增加了75.4%、36.3%、102.7%和76.9%,而荻群落土壤与对照组间无显著差异.总体上,火烧对荻群落土壤养分影响不大,可作为芦苇场的一种管理方式,但火烧促进苔草群落土壤养分释放,有助于苔草群落提前萌芽和生长,并引起牲畜牧食增加.     

鄱阳湖湿地土壤微生物活性对年际水文变化的响应

湿地自然水文节律的改变影响着湿地生态系统的稳定与安全.为探究湿地水文变化对土壤微生物活性的影响,以鄱阳湖洲滩湿地3种典型植被狗牙根（Cynodon dactylon）、南荻（Triarrhena lutarioriparia）和苔草（Carex cinerascens）下表层土壤（0~20 cm）为研究对象,对湿地土壤微生物呼吸、微生物生物量和水解酶等土壤活性特征进行连续3年的实验监测,分析年际水位变化对不同植被湿地土壤微生物活性的影响.结果表明：丰水年显著提高土壤中养分的可利用性（有机质、总磷、速效磷）,提高土壤微生物生物量、微生物熵、水解酶活性,表明丰水年有利于湿地生态系统的物质循环转化.水文条件也能通过影响湿地植被生长改变土壤养分状况,进而对植被下土壤微生物活性产生显著影响.诸多土壤理化因子中,可溶性有机碳是驱动微生物活性变化最关键的因子.进一步分析表明,由植被类型所代表的长期水文累积效应对湿地土壤理化及微生物活性的调节作用大于单纯的年际水文变化.     

红原泥炭苔草的碳同位素组成与全新世季风变化

从红原泥炭中挑选出的单一植物残体——苔草纤维素的δ^13C时间序列是印度洋夏季风强度变化的敏感代用指标，它不仅请楚地指示了过去12000年印度洋夏季风数千年尺度上的变化历史，而义记录下了9次明显的季风突然减弱事件，它们可以与同时期北大西洋发生的冰川漂移碎屑沉积物事件一一对比。红原泥炭混合纤维素δ^13C时间序列也同样请楚地记录了过去12000年印度洋夏季风数千年尺度上的变化历史，对全球大范围的主要气候突然变化事件也有很好的响应。因此，泥炭混合纤维素δ^13C时间序列乃是一种很有实用价值的古气候代用记录。     

三江平原毛苔草沼泽蒸散量模拟研究

提高湿地蒸散量估算精度对于研究湿地水分和能量平衡以及区域气候特征具有重要意义。利用Penman、FAO Penman-Monteith、Priestley-Taylor、Blaney-Criddle、Hargreaves、Mc-Cloud、Linacre和Makkink模型,模拟三江平原毛苔草(Carex lasiocarpa)沼泽蒸散量。结果表明,采用FAO推荐的作物系数时,各模型模拟蒸散量明显高于涡度相关系统测量值,平均高估92.8%。利用实测数据修正作物系数后,除Makkink模型外,其余模型的模拟精度都明显提高,其中,基于能量平衡的Penman、FAO Penman-Monteith和Priestley-Taylor模型的模拟结果明显优于基于温度的Blaney-Criddle、Hargreaves、Mc Cloud和Linacre模型。在基于能量平衡的蒸散模型中,Priestley-Taylor模型的模拟结果最接近实测值;在基于温度的蒸散模型中,Hargreaves模型的模拟结果最接近实测值。     

遮荫条件下乌拉苔草(Carex meyeriana)蒸腾特性及其与环境因子的关系

通过对不同遮荫下条件乌拉苔草蒸腾特性的研究表明，乌拉苔草蒸腾速率日变化规律是，上午8h出现次峰，18h出现高峰，日变化有“午休”现象，其中光。和光，出现在中午12h，对照和光：出现在下午14h。在上午8h，蒸腾速率的变化不受气孔开闭的影响，是由于时间和环境因子的综合影响所致；中午出现的“午休”现象，是由于气孔闭所至。不同遮荫处理下蒸腾速率变化规律基本一致，遮荫50％对蒸腾速率影响较大，其他处理对蒸腾速率的影响较小，说明乌拉苔草的蒸腾特性不仅由本身的生理特性所决定，并受环境因子综合的影响；另外，不同遮荫对气孔也有直接的影响，遮荫是影响气孔阻力的直接因素。     

三江平原乌拉苔草-毛苔草湿地土壤动物多样性及其枯落物分解功能

土壤动物是陆地生态系统结构的重要组成部分,对营养物质循环具有重要的作用。湿地土壤动物群落多样性及其功能研究,可为深入湿地生态系统结构研究和湿地恢复评价等管理提供基础资料。采用野外采样和不同网孔分解袋分解实验,研究了生长季三江平原典型乌拉苔草（Carex meyeriana）—毛苔草（C.lasiocarpa）湿地土壤动物的多样性和分解功能。结果表明,岛状林土壤动物隶属5门11纲24目,优势类群有柄眼目、真螨目、鞘翅目成虫和线虫,常见类群14类;优势类群和常见类群都具有明显的季节动态变化。多样性分析表明,土壤动物个体密度（ID）表现为ID5月〉ID10月〉ID8月〉ID7月〉ID6月;土壤动物类群数（GN）表现为GN8月=GN5月〉GN10月〉GN7月〉GN6月;土壤动物的多样性指数为2．54,丰富度指数为3．70,均匀度为0．80,优势度指数为0．12。夏季土壤无脊椎动物多样性和均匀度较高,而在春季、秋季,土壤无脊椎动物多样性相对较低。土壤动物对湿地乌拉苔草分解具有明显的作用,整个实验过程土壤动物对乌拉苔草分解的贡献率为26．68％～39．45％,其中大型土壤动物分解贡献率始终最大,分解贡献率为14．67％～27．79％;中型土壤动物的分解作用力最小,小型土壤动物作用力波动较大。土壤动物这种分解作用力具有明显的季节差异;而且起主要作用的土壤动物类型也随季节的不同而发生变化。