黄河三角洲自然湿地动态演变及其驱动因子

以1989、2000和2009年3期Landsat TM和ETM+影像为基本数据源,结合地理信息系统技术与实地考察校正,分析黄河三角洲自然湿地的演变动态及其驱动因子.结果表明,受水盐等因素的影响,自然湿地的分布在空间上呈现出规律性变化.1989-2000年,黄河三角洲的自然湿地面积的年变化率为-0.3,动态度为3.1,而在2000-2009年,其年变化率为-1.8,动态度为5.1,表明自然湿地面积变化情况有所加剧.对湿地变化原因的分析表明,黄河水情是自然因素中最重要的方面,部分自然湿地亚类之间存在相关性;养殖池、水田建设等人为因素与自然湿地的减少有着显著的相关性,灌草地减少则与居民和工矿建筑用地增加有密切关系.     

引发处理对甜高粱种子萌发阶段生理生态影响

为了探讨种子引发处理对甜高粱种子萌发和早期幼苗阶段的影响机制,分别以KCl、CaCl2溶液(50、100和200 mmol·L-1)和具有相同水势的PEG溶液为引发试剂,对种子进行吸水-回干处理,分析了"M-81E"甜高粱品种在引发处理过程中的吸湿、回干情况,引发处理后分析了种子在不同浓度NaCl溶液中发芽率、形态响应、生物量分配以及幼苗体内Na+、K+、Ca2+积累情况。结果表明:在引发处理过程中,甜高粱种子存在快速吸水期和快速失水期,分别发生在吸湿、回干的前3 h;在随后的发芽试验过程中M-81E甜高粱表现出较高的耐盐性,NaCl浓度低于200 mmol·L-1时,种子发芽率、发芽速度差异不显著,除CaCl2引发处理对50和200 mmol·L-1NaCl胁迫下种子发芽速度有显著的促进作用外(P0.05),不同引发试剂对种子发芽率、发芽速度影响差异不显著;引发处理对幼苗胚根长、胚轴长及全长影响差异显著(P0.05);在无盐胁迫条件下,引发处理对幼苗生长产生负效应,随着盐胁迫浓度增加,引发处理能够明显促进甜高粱幼苗生长,且不同引发处理效果具有一定的差异性;随着盐浓度升高,幼苗体内Na+、Ca2+含量显著增加,但对K+含量无显著影响;引发处理显著降低了K+含量(KCl引发除外);总体而言,不同引发方式均不同程度地增加了甜高粱幼苗生长、生物量积累以及盐胁迫条件下的离子调节能力,其中CaCl2引发效果略优于其他两种引发方式。     

三江平原生长季沼泽湿地CH4、N2O排放及其影响因素

 2003年6～9月采用静态箱_气相色谱法,对三江平原生长季不同淹水条件下沼泽湿地CH₄、N₂O的排放进行了同步对比研究,并探讨了影响气体排放的主要影响因素。结果表明, 生长季沼泽湿地CH₄和N₂O排放具有明显的时空变化特征。长期淹水的毛果苔草（Carex lasiocarpa）和漂筏苔草(Carex pseudocuraica)植物带CH₄的平均排放强度分别为259.2和273.6 mg•m^-2•d^-1,高于季节性淹水的小叶章(Deyeuxia angustifolia)植物带的排放强度(38.16 mg•m^-2•d^-1)（p<0.00 0 1）;而生长季N₂O的平均排放强度分别为0.969、0.932 和0.983 mg•m^-2•d^-1, 植物带间无显著差异（p=0.967）。相关分析表明,气温和5 cm深地温对沼泽湿地CH₄生长季排放通量的影响较大,而水位则是影响长期淹水沼泽N₂O排放通量的主要因素;不同类型湿地间CH₄平均排放强度的差异主要受水位的控制,而强烈的还原环境可能是导致不同类型湿地具有近似的N₂O排放强度的原因。     

三江平原小叶樟、毛果苔草枯落物中氮素变化分析

以三江平原沼泽湿地主要优势植物小叶樟(Deyeuxiaangustifolia)和毛果苔草(Carexlasiocarpa)枯落物为例,探讨了N素在枯落物中的季节变化、含量特征以及对维持生态系统物质平衡的作用．结果表明,枯落物N含量随气温升高和地上生物量增大而减少;枯落物失重率随时间延长而增大;小叶樟年累积失重率为32．2％,毛果苔草为27．7％;小叶樟群落N素年累积输入量为1478mg     

三江平原泥炭中营养元素垂直分布特征

采用冬季采样、现场分层的方法,系统地研究了三江平原河床．河漫滩型泥炭地和谷底洼地型泥炭地中常量营养元素N、P、Mg、Ca、Fe和微量营养元素Cu、Zn、Mn、B的垂直分布特征．结果表明,总N在泥炭表层富集,总P在草根层富集,其含量随剖面深度的增加而降低,Zn、Mn、B、Mg、Fe表现出草根层富集和淤泥质亚粘土潜育层急剧积累,Ca元素含量在剖面各层次中分布较均匀．某些营养元素间具有显著的相关性．     

三江平原不同群落小叶章氮素的累积与分配

2004年5—10月,对三江平原典型小叶章草甸和小叶章-苔草沼泽化草甸群落优势植物小叶章的氮素累积与分配特征进行了研究.结果表明：典型草甸和沼泽化草甸小叶章地上器官及枯落物的全氮含量在生长季均呈递减变化,符合指数衰减模型(T_N=Aexp(-t/B₁)+B₂,R²≥0.94),二者根的全氮含量波动较大,且在生长高峰期前的15～30 d存在一个明显的养分蓄积时期.不同器官和枯落物的氮累积量和累积速率(V_N)季节变化明显,且典型草甸小叶章地上部分的氮累积量和V_N明显高于沼泽化草甸,而地下部分则相反.两个群落小叶章不同部位的氮分配比差异明显,其中根分配比高达(59.38±12.86)%和(84.58±3.38)%,地上部分的氮分配比以叶最高,为(24.28±12.09)%和(8.18±3.32)%,其他部分较低.二者地上与地下部分的氮分配比呈相反规律变化,反映了其在氮供给方面的密切联系.典型草甸和沼泽化草甸小叶章氮的年吸收量和最大现存量分别为23.02、36.30 g·m^-2和28.18、51.43 g·m^-2,前者的氮吸收系数(0.017)和利用系数(0.634)明显高于后者(0.015和0.548),说明典型草甸在氮的吸收与利用方面强于沼泽化草甸.     

三江平原小叶章钾、钙、镁含量与累积的季节变化

2004年5—10月,对三江平原典型小叶章草甸和小叶章-苔草沼泽化草甸群落优势植物小叶章的K、Ca、Mg含量与累积的季节变化进行了研究.结果表明：典型草甸和沼泽化草甸小叶章不同器官K、Ca、Mg含量差异较大,其中,其地上器官的K含量整体均呈下降趋势,符合线性模型(y=A+Bt);茎中Ca含量变幅不大,符合抛物线模型(y=A＋B₁t＋B₂t₂),叶和叶鞘中整体呈递增变化,符合指数增长模型(y=Aexp(t/B₁)+B₂);茎中Mg含量变幅最大,而叶和叶鞘相对平缓.不同时期小叶章各器官K、Ca、Mg含量差异较大,典型草甸小叶章地上器官的K含量大多高于沼泽化草甸小叶章,而沼泽化草甸小叶章根、叶鞘的Ca、Mg含量则高于典型草甸小叶章;典型草甸和沼泽化草甸小叶章不同器官K、Ca、Mg储量及累积速率差异明显,其中根的储量最大,分别占总储量的（63.82±23.19）％、（78.68±15.44）％、（76.48±19.06）％和（85.23±9.20）％、（93.51±3.46）％、（92.39±3.22）％.典型草甸小叶章地上器官K、Ca、Mg储量均明显高于沼泽化草甸小叶章,根则相反.这种差异主要与小叶章生态学特性及所处生境有关。     

草甸湿地土壤溶解有机碳淋溶动态及其影响因素

采用土柱淋溶试验研究了草甸湿地有机土层（2～13 cm）DOC的淋溶动态,并探讨了土壤呼吸、NH₄⁺产生速率和淋溶液pH与DOC生成速率的关系.试验第一周,小叶章湿草甸（Ⅺ）和小叶章沼泽化草甸（Ⅻ）土壤DOC的释放速率经历了一个快速下降的过程,而后达到平稳水平,其DOC的释放动态可用一次指数衰减方程进行描述（R²>0.96,P<0.05）.整个试验期间（35 d）,两种草甸湿地土壤DOC的累积释放量分别为2109（Ⅺ）和506.58 μgC·g^-1（Ⅻ）,CO₂的累积释放量为679.64（Ⅺ）和455.54 μgC·g^-1（Ⅻ）,表明Ⅺ的低DOC释放可能与高CO₂释放所造成的微生物碳源受限有关.DOC的释放速率与NH₄⁺的生成速率呈显著正相关（r_Ⅺ=0.886,P<0.05;r_Ⅻ=0.972,P<0.01）,而与淋溶液pH无相关性.多元回归分析表明,草甸湿地DOC的生成主要受土壤氮矿化潜势制约（P<0.05）.     

贮存时间对盐地碱蓬种子萌发及生长特征的影响

研究黄河三角洲滨海湿地不同贮存年限盐地碱蓬种子的萌发及植株生长特征,以期为利用土壤种子库进行滨海湿地盐地碱蓬群落的恢复提供科学数据。种子萌发实验结果显示：随着种子贮存年限的增加,盐地碱蓬种子活力呈明显下降趋势(P<0.05),表现为种子发芽率和发芽速度的下降;在同一盐度条件下,盐地碱蓬种子发芽率、发芽速度随贮存年限增加呈线性下降趋势;同一年限的种子随盐度的增加,发芽率呈线性下降趋势。植株生长实验结果显示：贮存时间短的种子出苗率高于贮存时间久的种子;随着贮存时间的增加,盐地碱蓬植株的密度呈下降趋势,但植株高度、含水量及单株鲜重及干重无明显差异,而单位面积生物总量差异显著(P<0.05)。在未来滨海湿地盐地碱蓬群落的修复过程中,应该根据滨海湿地的退化时间制定盐地碱蓬群落的恢复方案。研究结果可为滨海湿地生态恢复提供理论支持和科学参考,以实现滨海湿地恢复过程中降低恢复成本、提高恢复效率、加快恢复进程的目标。     

黄河三角洲农田退耕年限对土壤不同形态氧化铁含量及其分布的影响

土壤中铁元素主要以氧化物形态存在,土地利用方式的变化会导致其形态发生转变。本研究选取黄河三角洲不同退耕年限土地为对象,通过分析退耕土壤理化性质和不同形态氧化铁含量,探讨退耕年限对土壤氧化铁含量及其形态变化的影响。结果表明：总体上农田退耕后土壤(0～40 cm)含水量、有机质、总氮和总磷含量以及表层土壤黏粒含量随退耕年限的延长呈上升趋势;土壤pH和土壤容重的变化则不明显。土壤全铁(Fe_T:23.68～26.60 g·kg^-1)含量在退耕的前6年内无显著变化,但退耕6年后则随退耕年限的增加而降低;游离态氧化铁(Fe_d:4.97～5.81 g·kg^-1)与Fe_T变化趋势大致相同;络合态氧化铁(Fe_p:0.03～0.21 g·kg^-1)和无定形态氧化铁(Fe_o:0.54～0.76 g·kg^-1)变化趋势基本一致,均表现为随退耕年限呈先降低后上升的变化趋势。退耕还湿后土壤中全铁和各形态氧化铁含量与土壤...