草丘微地貌对苔草泥炭沼泽枯落物分解的影响

苔草沼泽在北半球高纬度地区广泛分布,草丘微地貌是苔草泥炭沼泽普遍存在的外貌特征,草丘和丘间环境差异可能会引起枯落物分解的异质性。为此,选择长白山区敦化东明林场典型臌囊苔草(Carex schmidtii)沼泽为研究对象,采用分解袋法对臌囊苔草枯落物在草丘及丘间位置的分解差异及其影响因素进行研究。结果表明:草丘和丘间枯落物干重损失具有相似的变化趋势,但丘间枯落物总干重损失(40.20%±4.22%)和分解速率(0.0021±0.0001)d~(-1)均高于草丘枯落物总干重损失(21.70%±2.25%)和分解速率(0.0012±0.0001)d~(-1),且丘间枯落物分解速率具有较大的波动性;草丘和丘间粗孔分解袋枯落物干重损失分别比对应位置的细孔分解袋枯落物干重损失高(1.81%±0.32%)和(2.91%±0.30%),在草丘和丘间枯落物分解速率上,微生物贡献分别是土壤动物贡献的6.37倍和5.65倍,而丘间土壤动物和微生物对枯落物分解速率的贡献分别是草丘的1.79倍和1.59倍。相关分析显示,草丘丘间枯落物干重损失与相应位置积温呈显著正相关(P0.05),而枯落物干重损失与草丘水位呈显著负相关(P0.05),与丘间水位呈显著正相关(P0.05)。本研究表明,在草丘微地貌格局下,不同的水热组合影响土壤动物和土壤微生物分布及群落组成,从而对枯落物分解产生影响,而其丘间不稳定的水分环境则是影响苔草泥炭沼泽枯落物分解的关键环境因子。     

地理来源与生物化学属性对泥炭地植物残体分解的影响

不同地理来源的泥炭地植物残体在同一环境中的分解速率一直缺乏比较研究。该研究沿纬度梯度, 选择大九湖、哈泥和满归3处泥炭地, 以三地的10种植物为分解材料, 使用分解袋包装, 埋藏于长白山哈泥泥炭地, 开展为期1年的分解实验, 研究地理来源及生物化学属性对泥炭地植物残体分解的影响。结果表明, 如不考虑物种差异, 从总体上看, 随着纬度增加, 3处泥炭地植物残体的初始氮(N)含量下降, 初始木质素含量、碳氮比(C/N)和木质素/N上升。经一年分解后残体分解速率因植物类群不同而不同, 桦木属(Betula)和薹草属(Carex)植物残体的干质量损失率均接近50%, 远大于泥炭藓属(Sphagnum)植物(约为10%)。3处来源地植物残体干质量损失率总体上无差异, 但比较同种植物残体发现, 来自中纬度泥炭地哈泥的中位泥炭藓(S. magellanicum)的干质量损失率(19%)远高于来自高纬度泥炭地满归的(9%)。制约残体分解的因素因植物类群不同而不同, 残体初始总酚/N是决定属间残体干质量损失率差异的重要指标。薹草属植物初始N含量和C/N与残体分解速率、泥炭藓属植物初始Klason木质素含量和总酚/N与残体分解速率均呈正相关关系。该研究一定程度上表明, 若以纬度降低指代气候变暖, 当前持续的气候变暖可能通过改变高纬度泥炭地的植物组成和植物的生物化学属性, 来改变植物残体分解速率, 进而影响泥炭地的碳汇功能。     

吉林省莫莫格泡1500年来的孢粉组合与古环境

通过对莫莫格泡人工剖面14个样品的孢粉分析笔者划分了3个孢粉带：孢粉贫乏带、蒿-藜麻黄孢粉带和蒿-藜孢粉丰富带,根据孢粉组合,HC测年和沉积相的综合分析认为莫莫格泡是1500aB．P．由古河道洼地为砂丘所堵塞形成的,它经历了河湖转换期、湖泊发育早期和湖泊稳定期,其周围植被由菊科-蒿藜草甸草原逐渐过渡为蒿藜为主的疏林草甸草原和草甸草原,古气候由冷干、温凉偏干向温凉转化,近50年来有暖干化趋势。     

冻融循环对金川泥炭沼泽土壤微生物量及群落结构的影响

冻融作用显著改变土壤微生物活性及碳氮循环过程。以长白山金川泥炭沼泽0-15 cm和15-30 cm土壤为研究对象，进行室内冻融交替模拟实验。实验设置两个冻融幅度（-10-10℃和-5-5℃）。经过0/1/3/5/7/15次冻融循环后，分别采用氯仿熏蒸法和磷脂脂肪酸法测定泥炭沼泽土壤微生物量及磷脂脂肪酸含量，并与未进行冻融处理的FTC （0）对比。实验结果表明：冻融作用对土壤微生物量碳、氮及微生物磷脂脂肪酸含量有显著影响（P<0.001）。15次冻融交替作用后，土壤微生物碳（MBC）含量均显著增加，土壤微生物量氮（MBN）含量显著降低。两种冻融模式下，各类型微生物磷脂脂肪酸含量均显著降低。冻融作用显著改变了泥炭沼泽土壤微生物群落结构。冻融作用降低了土壤真菌/细菌比值（-5-5℃，0-15 cm土壤除外），增加了革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌比值。-5-5℃冻融作用下，各土壤微生物磷脂脂肪酸含量变幅大于-10-10℃，土壤MBC的变化则与其相反，在-10-10℃变化幅度更大。两种冻融幅度下MBC与大部分微生物群落在15-30 cm土壤的变幅更大，这说明冻融作用对不同深度土壤微生物量和微生物群落结构的影响存在差异。冻融次数对土壤微生物量和各类型磷脂脂肪酸含量有显著影响（P<0.01）。相关性分析结果表明多种微生物磷脂脂肪酸含量与MBN含量呈正相关关系（P<0.01），与DOC含量呈负相关关系（P<0.05）。综上，冻结作用促进了微生物的死亡，为融化期微生物生存提供更多碳源与营养物质，改变了土壤微生物群落结构。冻融期间各类型微生物磷脂脂肪酸含量降低，可能会降低泥炭沼泽土壤碳汇能力。     

Effects of water level and light intensity on capsule production dynamics of Sphagnum capillifolium

 选取尖叶泥炭藓(Sphagnum capillifolium)为试验材料, 在模拟水位与光强条件下, 对人工构建的苔藓植物群落进行室内培养, 每隔1-3天观察并记录植株高度、孢蒴变化过程及变化时间, 分析了不同水位与光强条件对孢蒴生产的植物功能属性动态的影响。水位上升促进了蒴柄伸长及植株高增长, 增加了孢蒴开裂率及遮蔽率。光强增加有助于孢蒴生长, 并提高了孢蒴开裂率。在孢蒴直径以及植株高增长性状上, 水位与光强存在交互作用。水位与光强对孢蒴增长率均没有影响。此外, 水位升高与光强增加使孢蒴成熟及蒴柄伸长时间提前, 总体上使孢子释放时间分别提前了4.0 d和4.8 d, 由此可能减小了孢子体因受夏季干旱影响而败育的风险。孢子释放后, 繁殖株高增长加速, 可为未来的再次繁殖奠定基础。     

泥炭沼泽桧叶金发藓种群动态的重建

1引言桧叶金发藓(Polytrichum juniperinum)为金发藓科多年生藓类植物,分布于泥炭沼泽等多种生境中.该植物对于人为干扰以及环境干旱的耐受性较强[22],是该类型环境特征的指示植物[10],在研究泥炭沼泽植被演替与环境演化等方面具有重要意义.目前,关于桧叶金发藓种群研究主要局限于年龄结构、空间分布以及生态位等方面[2,6~8].国内外植物种群动态过程研究主要应用同生群法(动态生命表法)、具体时间法(静态生命表法)等[11,12],使用历史重建法(historyreconstruction method)的研究较少,国内尚无该方面的研究报道.本研究应用历史重建法,分析桧…     

长白山区苔草泥炭沼泽植物物种多样性

本研究以长白山区典型苔草沼泽为对象,分析了密丛型苔草(瘤囊苔草、乌拉草)沼泽和疏丛型苔草(毛苔草)沼泽的植物物种多样性。结果表明: 3种苔草沼泽植物群落共有83个物种,隶属于36科59属。其中,乌拉草沼泽有71个物种,瘤囊苔草沼泽有61个物种,毛苔草沼泽有26个物种。密丛型苔草沼泽植物物种数和物种丰富度明显高于疏丛型苔草沼泽,且密丛型苔草沼泽草丘位置的物种数和物种丰富度均显著高于丘间位置;草丘的物种丰富度与草丘的高度、基面积和表面积均呈显著正相关,说明草丘对苔草沼泽的物种多样性维持功能具有重要作用。典范对应分析表明,草丘和丘间的水分、养分(有机碳、总氮、总磷、碳氮比)及枯落物厚度的差异是影响物种组成的主要环境因素。在密丛型苔草沼泽中,草丘微地貌主要通过增加表面积和生境异质性来促进沼泽植物物种多样性维持功能。鉴于其较高的物种多样性维持功能,密丛型苔草可以作为退化泥炭沼泽植被恢复的优选物种。     

水文管理措施对长白山区恢复泥炭地土壤酶活性的影响

以长白山区天然泥炭地、不同水文管理的恢复泥炭地(高水位、高-低水位循环和低水位)及退化泥炭地(弃耕地)为研究对象,分析水文管理措施对恢复泥炭地表层土壤(0～10 cm)酶活性的影响及其驱动因素。结果表明：泥炭地土壤β-1,4-葡萄糖苷酶和β-1,4-N-乙酰葡糖氨糖苷酶活性表现为天然泥炭地>恢复泥炭地>退化泥炭地;退化泥炭地土壤酸性磷酸酶活性显著低于天然泥炭地和恢复泥炭地;多酚氧化酶活性在天然泥炭地最低。在恢复泥炭地,随着恢复区管理水位的下降,土壤β-1,4-葡萄糖苷酶、β-1,4-N-乙酰葡糖氨糖苷酶和酸性磷酸酶活性均逐渐降低,土壤多酚氧化酶活性表现为高-低水位循环恢复区最低。相关分析表明,土壤β-1,4-葡萄糖苷酶活性和β-1,4-N-乙酰葡糖氨糖苷酶活性均与土壤有机碳、含水量、水位和全氮含量呈显著正相关,与pH和全磷含量呈显著负相关;土壤酸性磷酸酶活性与水位呈显著正相关,与pH和全磷含量呈显著负相关;土壤多酚氧化酶活性与土壤有机碳、含水量和全氮含量呈显著负相关。RDA分析表明,环境因子共可解释研究区土壤酶活性变异的81.2%,水位和土壤有机碳是影响研究区土壤酶活性的主...     

长白山区白江河泥炭地植被短期恢复实验

泥炭地是重要陆地碳库,在全球范围内大多面临退化问题。选择长白山区排水改造后的白江河泥炭地为研究地,采用水文恢复、小灌木去除和泥炭藓移植结合的技术,通过筑坝堵截排水沟、剪除金露梅和移植泥炭藓繁殖体以实现各3个水平的水位埋深、小灌木盖度和移植密度的手段,进行了短期恢复实验研究。结果表明:随着水位提升,泥炭藓定植盖度增大;移植密度不超过1∶10(采集∶移植面积比)的条件下,定植盖度随移植密度增大而增大;在浅水位埋深(5～30 cm)条件下,定植盖度随小灌木盖度增加而增加。研究表明,排水泥炭地的恢复项目中,在抬升水位的基础上,移植足量的泥炭藓繁殖体,适当移除小灌木,可提高泥炭地生态恢复的效率。     

水位提升和泥炭藓繁殖体移植对泥炭地植被恢复的影响

泥炭藓繁殖体移植是影响泥炭地植被恢复的重要因素之一,不同移植方式的效果往往缺乏比较研究。选取长白山区白江河退化泥炭地为研究地,以自然生境的丘间种喙叶泥炭藓(Sphagnum flexuosum)和藓丘种中位泥炭藓(S.magellanicum)(后者耐旱能力较强)为实验材料,通过野外移植实验,研究水位提升与不同泥炭藓繁殖体移植方式对退化泥炭地植被恢复的影响。数据分析显示:水位条件显著影响了喙叶泥炭藓和中位泥炭藓的建植,随着水位上升,地表湿度增加,两种泥炭藓的盖度均呈明显的上升趋势;移植方式的变化短期内对泥炭藓的建植作用并不明显,但在移植2个月后,移植方式对喙叶泥炭藓表现出显著影响,即耐旱能力较强的中位泥炭藓置于上层时,喙叶泥炭藓盖度最高;水位和移植方式不存在交互作用,即在低水位条件下,中位泥炭藓置于上层的移植方式也未能提升泥炭藓的建植盖度。研究表明,水位提升是泥炭地植被恢复的十分有效的手段,因物种间存在对水分保持的差异,采用合理植物繁殖体移植方式,将会明显提升植被恢复的成效。