三江平原沼泽湿地岛状林植物多样性

 基于Quick Bird影像选择样地区域,采用样方法进行群落学调查。选取丰富度指数（R）、Simpson指数（D）、Shannon-Wiener指数（H′）、Pielou均匀度指数（J_sw）测度多样性水平。结果表明：19个岛状林共记录到维管植物140种,隶属于44科,102属,与相邻的洪河自然保护区内的同类型群落相比较有些物种已经消失。山杨林(Ass. Populus davidiana)、白桦林(Ass. Betula platyphylla)和杨桦林(Ass. P. davidiana+B. platyphylla)3种群落类型多样性指数在灌木层之间差异显著（p<0.05）。岛状林总体3个层次之间的R、D、H′大小顺序均为草本层>灌木层>乔木层,3者之间差异极显著（p<0.01）。岛状林斑块的物种丰富度与斑块面积（r=0.591, p<0.01）、周长（r=0.674 , p<0.01）和形状指数（r=0.584,p<0.01）极显著相关,而D、H′、J_sw与周长、面积和形状指数相关均不显著。受到一定人为干扰的岛状林群落仍具有较高的植物多样性,其中草本层植物多样性占有重要地位。林窗干扰是导致林下植物多样性较高的重要原因。边缘效应可能是引起群落斑块物种丰富度随着斑块面积、周长和形状指数的增大而增加的重要原因。岛状林群落斑块对于维持该地区的植物多样性具有重要意义。     

三江平原典型沼泽湿地植物种群的生态位

采用Levins 公式,对三江平原典型沼泽湿地植物群落的优势种群生态位宽度和生态位重叠值进行了研究.结果表明：各湿地植物种的生态位宽度排序为漂筏苔草(0.907)>毛果苔草(0.864) >狭叶甜茅(0.855) >小叶章＝睡菜＝球尾花＝二歧银莲花(0.500).毛果苔草、漂筏苔草、睡菜与球尾花之间,以及狭叶甜茅、小叶章与二歧银莲花的生态位重叠值均较高,说明几种植物在同一资源位上出现的频率相近,利用资源的能力相似,在对资源利用上具有一定的竞争性.睡菜与小叶章和二歧银莲花,以及球尾花与小叶章和二歧银莲花的生态位重叠值均为0,表明几种植物适应环境的方式不同.水分是导致湿地植物生态适应性差异的主导因子,植物对环境生态位适应的程度是水分和营养状况等因素共同作用的结果.湿地植物的生态位特征能较好地表征各植物的生态适应性和分布幅度.     

三江平原沼泽湿地4种优势植物空间格局对不同水位环境的响应

水文过程是沼泽湿地最基本的生态过程, 理解物种空间格局形成机制及其种群特征随水位环境变化的规律对于科学指导沼泽湿地植被恢复具有重要意义。本研究分别选择三江平原季节性积水与常年积水沼泽, 应用点格局方法中的完全空间随机模型、泊松聚块模型和嵌套双聚块模型分析了毛薹草(Carex lasiocarpa)、漂筏薹草(C. pseudocuraica)、狭叶甜茅(Glyceria spiculosa)、小叶章(Deyeuxia angustifolia) 4个主要优势植物种群的空间格局, 并测定了不同水位环境条件下的种群密度和个体大小特征。结果表明: 在沼泽湿地中, 4个优势种群在0-200 cm的尺度范围内都偏离了完全随机模型, 表现为集体性聚集分布特征, 且聚集距离主要集中在0-50 cm之间。随着水位的升高, 毛薹草种群密度、个体生物量、株高和基径都呈显著增大趋势, 但其聚集强度变弱; 而小叶章种群密度和个体大小则显著降低, 其聚集强度增大; 漂筏薹草和狭叶甜茅种群密度、个体大小和聚集强度变化并不显著。在季节性积水区, 4个物种在小尺度上均偏离了泊松聚块模型, 符合嵌套双聚块模型, 即在大聚块中分布较高密度的小聚块。但是, 在常年积水区, 仅毛薹草、漂筏薹草和狭叶甜茅3个物种符合嵌套双聚块模型, 而小叶章种群则符合泊松聚块模型, 说明在高水位胁迫下小叶章种群空间格局的大聚块中不存在较高密度的小聚块。综上所述,水位环境胁迫主要通过影响繁殖分配、种内竞争、易化作用以及个体大小变异等生物学过程共同决定着三江平原淡水沼泽湿地植物种群的斑块化分布特征, 不同零模型可以帮助解释种群空间分布格局的形成机制。     

三江平原沼泽生态环境的化学特征

本文研究了三江平原沼泽生态系统的土壤、植物、地表水等生态环境要素中15种植物主要营养元素的含量、分布及其迁移特征。研究表明:(1)沼泽土壤中,N、P、K、Na、Zn、Co等元素的含量相对较丰富,Ca、Mg、Fe、Ni、Al等元素的含量相对较贫乏,而且这些元素在垂直分布上呈分层性、水平分布上呈分带性等特征;(2)沼泽植物具有富集K、Ca、Fc和Mo元素的特点。在15种化学元素中,P、Mo、Mn等元素被生物迁移或转化的能力较强,Co、Na、Al等元素被生物迁移或转化的能力较弱;(3)沼泽水体中,除Mo以外的其他元素含量均较其它天然水体中高。在15种化学元素中,Ca、Mg、Cu、Mn等元素的水迁移能力较强,Fe、Mo、K、Zn等元素的水迁移能力较弱。     

三江平原典型沼泽湿地氧化亚氮通量

2002～2004年利用静态箱-气相色谱法对三江平原3种具有代表性的湿地类型(常年积水的毛果苔草沼泽、季节性积水的小叶章湿草甸和常年土壤过湿的灌丛湿地)进行了为期两年半的N₂O现场观测研究.结果表明,三江平原3种类型湿地N₂O通量均有明显的季节变化和年际变化,一般在非冰冻期表现为排放,冰雪覆盖期表现为微弱的吸收.生长季的N₂O通量以灌丛湿地N₂O排放通量最大,毛果苔草沼泽最小.全年平均N₂O交换通量: 毛果苔草沼泽为53.928 mg·m^-2·yr^-1,小叶章湿地为21.408 mg·m^-2·yr^-1,灌丛湿地为657.120 mg·m^-2·yr^-1,证明沼泽湿地是大气N₂O的源.3种类型湿地生长季N₂O通量无明显的日变化,与温度的相关性不大.     

三江平原沼泽湿地水系统研究浅析

综述了沼泽湿地水文研究进展,对其水系统研究的地位和作用进行讨论,并综合分析了其主要内容和研究系统,同时对沼泽湿地水系统研究前景提出了展望。     

三江平原沼泽湿地生态承载能力综合评价

从湿地水资源、土地资源、水环境、生物资源等多方面入手,研究湿地生态系统的承载能力,采用分级评价方法,建立分级评价指标和承载模式,评价了沼泽湿地生态系统的生态弹性度、资源与环境承载力和承载压力度。利用基于加速遗传算法的层次分析技术确定承载模型的权重,计算得出的排序权值具有结果稳定、计算精度高的特点。应用到三江平原沼泽湿地生态承载力的综合评价中,结果表明整个三江平原大部分生态系统处于中稳、较高承载、中低压区。这说明三江平原生态承载能力比较高,人口压力不大,但要进一步提高生态承载能力,则需改善沼泽湿地生态环境,提高水资源利用效率。     

三江平原典型沼泽湿地蒸散发估测

2006年5—9月,利用涡度相关技术对三江平原典型沼泽湿地蒸散发进行了连续观测,在分析生长季内沼泽湿地蒸散发时间动态的基础上,采用Penman-Monteith（PM）和Priestley-Taylor（PT）模型分别模拟了沼泽湿地的日蒸散发,并利用实测值对两种模型的模拟精度进行了验证.结果表明：生长季内（5—9月）,研究区沼泽湿地蒸散发具有明显的季节变化,月均日蒸散量在5月最低、7月最高;生长季内平均蒸散发为1.94 mm·d^-1,总蒸散量293 mm.生长季前期和后期,与蒸散发实测值相比,PM模型的模拟值存在明显低估现象;PT模型模拟值与实测值在整个生长季内的一致性较好,且PT模型的形式简单、所需参数少,更适于沼泽湿地的蒸散发模拟.     

三江平原沼泽湿地景观空间格局变化

景观空间格局是指大小和形状不一的景观斑块在空间上的排列,它是景观异质性的重要表现,同时又是各种生态过程在不同尺度上作用的结果。这一研究可为环境资源的合理管理提供有价值的资料,已成为景观生态学研究的核心之一。通过选取斑块连接指数、分布质心和扩展等模型,来表征三江平原沼泽湿地景观近20a来空间格局变化情况。结果表明：（1）三江平原沼泽湿地的破碎化较为严重,斑块数量增加了46％,斑块密度净增加2倍。与1980年相比,1996年最大斑块面积缩小了63.57％,最大斑块周长缩短了52.47％。（2）三江平原沼泽湿地斑块间隙在不同时期都较大,且随着沼泽湿地面积的减小和斑块数量的增加,其斑块间隙越来越大,进一步说明沼泽湿地的破碎化较为厉害。（3）1980-1996年间三江平原沼泽湿地的分布质心向西南方向偏移了7.05km,1996-2000年向西北方向偏移了6.01km。（4）1980、1996、2000年三江平原沼泽湿地的扩展度分别接近于14.222、11.101和11.262。其值都远大于1,说明斑块形状与圆形相差较大,形状不规则。近20a来,人类活动对沼泽湿地空间格局变化的影响程度较大,1980-1996年尤为明显,而在1996-2000年,由于采取了保护措施,其影响程度开始变弱。     

三江平原沼泽湿地群落演替系列β多样性

选择三江平原沼泽湿地4个群落演替系列,采用样方法研究其β多样性的变化.结果表明:以水分条件最充分的群落为起点,随着水分梯度递减和水平距离的增大,各群落与起始群落的相似性系数呈减小趋势.不同演替系列内群落间物种更替速率从低地向高地呈现增大趋势.各系列的基本演替趋势是物种数逐渐增多,共有种逐渐减少,群落间卢多样性增大.演替机制分析支持了"初始植物区系组成说".在三江平原沼泽湿地中,小叶章的优势地位将进一步扩大.     

三江平原沼泽湿地群落演替系列β多样性

选择三江平原沼泽湿地4个群落演替系列,采用样方法研究其β多样性的变化.结果表明:以水分条件最充分的群落为起点,随着水分梯度递减和水平距离的增大,各群落与起始群落的相似性系数呈减小趋势.不同演替系列内群落间物种更替速率从低地向高地呈现增大趋势.各系列的基本演替趋势是物种数逐渐增多,共有种逐渐减少,群落间β多样性增大.演替机制分析支持了“初始植物区系组成说”.在三江平原沼泽湿地中,小叶章的优势地位将进一步扩大.     

基于不同零模型的三江平原沼泽湿地主要物种小尺度点格局分析

在三江平原沼泽湿地,基于不同零模型的点格局方法,研究了常年积水环境条件下沼泽湿地主要优势种毛苔草、漂筏苔草、狭叶甜茅以及小叶章种群的空间分布格局特征。结果表明:在0—200cm尺度范围内4种物种基本都偏离完全随机模型,表现为聚集分布,但偏离的程度不同;除了数量最少的小叶章种群外,其他3种物种都在一定尺度上偏离了泊松聚块模型;毛苔草和狭叶甜茅种群在极小尺度上偏离嵌套双聚块模型,但不显著,而漂筏苔草种群在所有尺度上符合嵌套双聚块模型。种群的实测值偏离完全随机模型的程度越大,越有可能符合符合泊松聚块模型,偏离泊松聚块模型的程度越大,越有可能符合嵌套双聚块模型。4种物种在0—200cm尺度范围内形成的聚块是由营养繁殖引起的,多个分株系统组成大聚块,而每个分株系统形成一个小聚块,聚块的形成加剧了种内竞争,使得种群的聚集强度降低。     

皇甫川流域几种主要植物水分生态特征

通过在丰水年 (1998年 )和欠水年 (1999年 )连续两个生长季对皇甫川流域几种主要植物 :沙棘 (H ippophae rhamnoides)、沙柳 (Salix psammophyla)、中间锦鸡儿 (Caragana intermedia)、杨树 (Populus simonii)、油松 (Pinus tabulaeformis)、沙打旺(Astragalus adsurgens cv.)、羊柴 (H edysarum leave)、玉米 (Zea mays)和百里香 (Thymus serpyllum)等植物生物学特性、蒸腾特征及土壤水分含量的测定及分析 ,得出以下结果 :几种主要植物蒸腾强度平均值由大到小的排列顺序是 :杨树 >沙柳 >沙打旺>羊柴 >中间锦鸡儿 >玉米 >百里香 >沙棘 >油松 ;在 1998年和 1999年 ,皇甫川流域主要植物蒸腾强度的季节动态基本相同 ,油松、沙棘、中间锦鸡儿以及百里香等植物年平均蒸腾强度较低。无论丰水年还是欠水年 ,生长季内皇甫川流域主要植物蒸腾系数均较高 ,表明了植物的生长是以消耗大量水分为代价 ,水分是其生长的主要限制因子 ;百里香蒸腾系数最小 ,其次是中间锦鸡儿 ,这反映了百里香和中间锦鸡儿能更有效地利用水分进行干物质积累 ;皇甫川流域乔木适宜种为油松、灌木种为中间锦鸡儿和沙棘、半灌木植物为百里香。主要植物群落地段的蒸散量与降雨量的比值在 1左右。但从土壤水分变化角度看 ,皇甫川流域主要植物群     

宁夏沙湖几种主要荒漠植物成丛性分析

该文对宁夏沙湖地区几种主要荒漠植物成丛或聚集分布的空间特征进行了研究,提出应用成丛性表征植物丛聚水平,并以丛生植物的丛径或散生植物的聚集分布尺度范围衡量植物成丛性的发育程度。其中散生植物的聚集尺度以Riplay's K点格局法进行计算。结果表明,植物的丛聚水平与生境条件密切相关,强日照、干热风、空旷的立地、较高土壤含水率、强透水蓄水能力等生境条件会促进植物成丛性的发育,而蒸腾胁迫低、土壤供水能力较差的生境条件下植物成丛性发育较弱。荒漠植物通过成丛或聚集分布可以形成局部微生境,减少地上部分的水分胁迫,是植物在群落水平适应环境的重要途径。     

基于水生态因子的沼泽安全阈值研究——以三江平原沼泽为例

在分析沼泽的蒸发,蒸腾,降雨,产流等水循环节和沼泽水量的季节动态基础上,利用系统动力学原理和方法对沼泽湿地蓄水量进行动态仿真,以预测沼泽蓄水量的动态变化;通过对比研究,分析沼泽的冷湿效应及其与治泽面积消长的相互关系,建立相关的统计模型;再通过植物生长的现场实验,研究沼泽代表植物对水分条件的依赖性,找出沼泽最小生态需水量临界;最后以沼泽最小生态需水量临界值为依据,结合统计模型和沼泽蓄水量动态仿真手段,计算沼泽的安全阈值,对三江平原沼泽湿地的案例分析验证了该方法的可行性。     

三江平原典型沼泽湿地螺类组成生态指示

螺类作为湿地的重要生物类群,对环境变化响应敏感,这使得螺类成为潜在的环境指示物种。为了研究中国东北沼泽湿地不同类型湿地螺类群落结构的差异以及螺类作为不同类型湿地指示物种的可能,在2014年9月和2015年5月对小叶章沼泽化草甸湿地、臌囊苔草湿地、毛苔草湿地、漂筏苔草湿地共17个采样点进行螺类样品采集。共采集到了螺类8科13属17种4452个。研究表明,螺类以扁卷螺科Planorbidae、椎实螺科Lymnaeidae、膀胱螺科Physidae为主;4种不同类型湿地螺的种类组成不同,这些螺类的种类组成与不同类型湿地的水深、植物类型组成等湿地特征是相对应。螺类的生物多样性指数(ShannonWiener指数和Marglef指数)在不同类型湿地之间也存在一定差异,筛选了指示螺类6种,无褶螺是小叶章沼泽化草甸的指示物种,小土蜗、半球多脉扁螺和虹蛹螺是臌囊苔草湿地的指示物种,琥珀螺是毛苔草湿地的指示物种,平盘螺是漂筏苔草湿地的指示物种,这表明了螺类是沼泽湿地类型的重要指示生物。也为螺类生物多样性资源的保护、恢复和生态评价提供科学依据和资料积累。     

黑龙江省三江平原沼泽的合理利用与保护——对开发三江平原的意见

 本文论述了三江平原的自然条件和开发前草多树少的自然景观,并阐明沼泽是有益的自然资源。它不仅蕴藏着丰富的纤维植物与泥炭资源,也是动物栖息的场所。沼泽又是一个巨大的生物贮水库,有调节气候的功能。因此,沼泽是三江平原生态平衡中不可缺少的重要因子,必须加以保护,应建立自然保护区。 文中对近几年开发建设三江平原出现的一些问题,如单一的粮食种植业,五业用地比例以及开发后能否产生黑风暴等问题进行了探讨。用三号卫星像片对典型地段开发情况,作了解译分析,提出了一些初步看法。     

几种主要莨菪烷类生物碱在中国茄科植物中的存在

本文报道了莨菪碱,东莨菪碱,山莨菪碱,樟柳碱四种药用莨菪烷类生物碱以及一种和莨菪烷类生物碱可能有生源上联系的红古豆碱在中国茄科植物中的存在情况。结果表明:中国茄科茄族(Solaneae)中的天仙子亚族(Hyoscyaminae),向阳花亚族(Mandragorinae)以及曼陀罗族(Datureae)是此类生物碱最集中的植物群,也是今后寻找此类药物新资源应重点注意的研究对象。通过化学分析,证明矮莨菪(Przewalskia shebbearei)和青海矮莨菪(P.tangutica)的根中含有较高含量的莨菪碱和山莨菪碱,是两种有价值的原料植物。通过对唐古特山莨菪(Scopolia tangutica)的种群中所含上述五种生物碱的观察,发现这些碱在不同植物个体中的存在有变异,而且莨菪碱和山莨菪碱的含量也因产地不同而存在显著的差异。本文的研究结果,不但对进一步利用天然莨菪烷类生物碱的资源具有参考意义,而且对茄科植物的化学分类和系统安排也提供了有价值的资料。     

排水对三江平原和若尔盖沼泽生态影响的比较

沼泽是重要的湿地生态系统类型之一,蕴藏着丰富的生物和泥炭资源,排干后可开垦耕地、育林或辟为牧场。自20世纪60年代以来,我国农、林、畜牧业发展对土地需求急剧扩大,排水疏干成为自然沼泽湿地退化的主要原因之一。本文比较了中国最大的两处沼泽湿地——三江平原和若尔盖高原沼泽湿地排水前后景观格局、植物群落和土壤特征的变化。排水后三江平原和若尔盖高原沼泽湿地面积减少,出现不同程度沼泽破碎化;植物群落呈现从沼生到中生的演替;土壤表层有机质分解加速,使土壤碳、氮及其他营养元素含量下降。排水后水位下降是使沼泽湿地生态特征发生变化的主要驱动因子。排水后土地利用方式不同,两处沼泽湿地在景观破碎化模式、土壤营养元素变化等方面具有差异。     

三江平原沼泽湿地枯落物分解及其营养动态

分解袋法研究了三江平原典型沼泽湿地枯落物的分解速率和N、P营养动态.湿地枯落物的分解速率（0.000612～0.000945 d^-1）在群落间差异显著,分解480d,分别损失初始重的45.36%（Carexpseudocuraica）、35.32%（Carex lasiocarpa）、33.72%（Deyeuxia angustifolia）和29.13%（Deyeuxia angustifolia-Shrub）,即随淹水深度由大到小、淹水时间由长到短,枯落物分解由快到慢,说明湿地的淹水状况是影响枯落物分解速率的主要因素.分解过程中,漂筏苔草和毛果苔草枯落物N浓度持续上升,N在枯落物中积累;小叶章枯落物N浓度在第1个月快速下降而后缓慢上升,分解使枯落物释放N.各类枯落物P浓度的变化大致呈不同程度的降低趋势,分解使湿地枯落物均发生P释放.结果表明,微生物的营养需求状况决定了湿地枯落物N、P的动态变化,而其积累或释放的强度则可能与枯落物初始C：N和C：P的大小有关.