长江河口九段沙下沙湿地植物N、P、K的分布特征与季节动态

2005年4—12月逐月对长江河口九段沙下沙湿地生态系统主要湿地植物群落进行样方调查与样品采集,通过对海三棱藨草(Scirpus mariqueter)、互花米草(Spartina alterni-flora)和芦苇(Phragmites australis)3种植物样品中N、P、K元素含量分析与生物量测定,揭示了下沙主要类型湿地的植物N、P、K元素的含量、分布、贮量与动态变化特征。结果表明:3种湿地植物N、P、K元素含量、分布、贮量与动态特征均各具特点。不同植物以及同一植物不同构件营养元素含量与分布均存在较明显的差异。营养元素在不同植物与同一植物不同器官含量排序的差异明显。N、P、K贮量分布特征因湿地植物种类、构件以及生物量不同而异。植物中营养元素含量与贮量的分布特征存在差异,其原因在于,与营养元素含量相比,生物量是制约植物营养元素贮量的主要因子。下沙湿地3种湿地植物及其构件的营养元素含量与贮量一般都低于上沙湿地。3种湿地植物营养元素均表现出明显的季节动态,一般生长初期营养元素含量高,生长停滞期含量低。3种湿地植物N、P、K含量的动态特征存在差异,总趋势为N、P、K含量随生长过程的进行而下降,相对下降速度排序为:KNP。受局地环境条件影响,上沙与下沙湿地的植物N、P、K元素的含量、分布、贮量与动态变化特征存在差异。     

三江平原湿地生态系统P、K分布特征及季节动态研究

对三江平原毛果苔草,狭叶甜茅（Carex lasixarpa-Glyeria spiculosa)湿地和小叶章（Deyeuxia angusti,folia)湿地的值物,土壤和地表积水进行P,K含量测定,运用一元非线性回归分析对P,K元素含量季节动态特征进行了探讨,结果表明,不同种类的湿地植物,同种植物的不同器官其P,K含量存在的差异,但部特点是K含量高于P含量,说明湿地植物具有富集K的特性,两类湿地土壤P,K全量,速效果的剖面分布特征也不同,名层土壤全K含量均高于全P含量,植物,土壤和地表积水中P,K含量均有明的季节动态变化,一元非线性回归模拟均得到较理想的模拟模型,相关系数大多在0．9以上,F检验较显著。     

九段沙芦苇湿地生态系统N、P、K的循环特征

对九段沙(上沙、中沙、下沙)芦苇湿地土壤、植物中N、P、K含量进行了测定,研究其分布规律.结果表明:水平分布上,湿地土壤全量养分与速效性养分含量均是中沙最低,并以中沙为中心向两端递增,速效性养分的这种变化尤为显著.垂直分布上,土壤全N和全K含量的分布规律一致,为上层＞下层＞中层;全P含量分布为中层＞上层＞下层.速效N含量分布为上层＞中层＞下层;速效P含量上层土壤最高,中、下层土壤含量因湿地类型而异;速效K含量多以中层土壤最低,上、下层土壤含量变化不稳定,以不同湿地而异.不同芦苇湿地的土壤速效性养分含量差异显著大于全量养分的差异,0～60 cm深度土壤的全量养分和速效性养分含量排序均为K＞N＞P.中沙湿地植物中养分含量最低,与土壤中营养元素总体水平分布一致;多数芦苇湿地植物中营养元素含量排序为N＞K＞P,与土壤养分含量排序不一致.不同芦苇湿地的吸收系数排序均为N＞P＞K;芦苇湿地利用系数排序为P＞K＞N;循环系数排序为N＞K＞P.     

长江河口九段沙互花米草湿地生态系统N、P、K的循环特征

研究了九段沙外来入侵种互花米草（Spartina alterniflora）湿地生态系统的营养元素含量、分布规律与循环特征。结果表明,九段沙的上沙、中沙和下沙互花米草湿地土壤全量养分含量差异相对较小,而速效性养分含量差异相对较大。土壤剖面中TK含量大大高于TN和TP含量,排序为:TK＞TN＞TP。各沙洲速效性养分含量排序为：速效K＞速效N＞速效P。土壤速效性养分与全量养分的空间分布规律并不一致,土壤剖面营养元素的垂直分布差异比较明显,速效性养分土壤剖面垂直分异比全量养分显著。各深度土壤营养元素含量均存在差异,不同沙洲同一深度土壤营养元素含量也存在差异。各沙洲不同深度土壤TN含量的差异明显大于TP和TK含量差异。植物中3种营养元素含量以K最高,N其次,P最低。湿地生态系统营养元素归还量远大于存留量。吸收系数排序为：N＞P＞K。不同沙洲营养元素的利用系数和循环系数存在明显差异,上沙P元素、中沙与下沙K元素利用系数最大,上沙K元素、中沙P元素与下沙N元素循环系数最大。     

长江河口九段沙海三棱藨草湿地生态系统N、P、K的循环特征

研究了九段沙海三棱蔗草湿地生态系统的营养元素(N、P、K)的含量特征、分布规律与循环特点.结果表明:随下沙-中沙-上沙海拔高程依次缓慢上升,土壤全剖面中P、K含量逐渐下降,N含量不受海拔高程影响.土壤剖面全量养分TN平均含量排序为:中沙>下沙>上沙;TP与TK排序均为:下沙>中沙>上沙.速效性养分AN含量排序为:中沙>下沙>上沙,AP与AK排序均为:下沙>中沙>上沙.土壤全量与速效性养分排序分别为:TK>TP>TN、AK>AN>AP.随土壤剖面深度增加,营养元素含量呈减少趋势.土壤剖面营养元素分布显示N、K的表聚性比P明显.上沙、中沙与下沙海三棱蔗草湿地植物K和N的吸收量均大于P.海三棱蔗草对土壤营养元素的吸收量排序上沙和下沙均为:K>N>P;中沙为:N>K>P.上沙海三棱蔗草吸收营养元素总量最多,中沙其次,下沙最少.各沙洲海三棱蕨草湿地生态系统的营养元素吸收系数排序为:N>P>K;循环系数排序为:K>N>P.上沙海三棱蔗草湿地生态系统N的利用系数最大,中沙和下沙湿地生态系统K的利用系数最大.     

九段沙湿地鸻形目鸟类迁徙季节环境容纳量

根据对九段沙湿地2005年春、秋季食物资源调查来计算迁徙期鸻形目鸟类的环境容纳量。结果表明,九段沙湿地春季食物总量为4541．20kgAFDW（去灰分干重）,秋季为2279．64kgAFDW,按鸻形目鸟类有效栖息生境计算,春季鸟类可利用食物资源量为3429．03kgAFDW,秋季为1700．92kgAFDW。通过鸟类体型类群分类（根据去脂净重、基础代谢率和体长）和能量消耗模型可以得出,九段沙湿地迁徙季节总食物量理论上可维持的鸻形目鸟类最大数量约为春季350万只,秋季175万只。按有效生境计算,春季约为260万只,秋季约为130万只。考虑到食物取入率的影响,九段沙湿地实际可容纳约13～26万只鸟类。根据地理信息分析可知,高潮位期有效栖息地的缺乏可能是限制鸟类数量达到估计上限的主要原因,建议在不危害保护区生态安全的前提下,开辟一些隐蔽性强的裸地和浅水塘,以提高鸻形目鸟类对九段沙湿地资源的利用率。     

九段沙湿地植被群落演替与格局变化趋势

长江口新生湿地九段沙由上沙、中沙和下沙三部分组成。2004年对湿地植被群落的演替与格局变化进行了研究。结果表明,九段沙湿地植被群落由芦苇(Phragmites austra-lis)、互花米草(Spartina alterniflora)、海三棱藨草(Scirpus mariqueter)和藨草(S.triqueter)构成。芦苇和互花米草生长于潮滩高程,海三棱藨草和藨草生长于低潮位。1998—2004年,上沙植被覆盖面积年平均约增长17%,中沙22%,下沙38%~39%,植被群落处于快速增长演替状态,这可能与沙洲发育速度有关。由于在中沙、下沙人为种植过外来物种互花米草,其增长速度最快,覆盖面积占九段沙植被总面积的比例从1998年不足1%上升到2004年的22%,地上部分总生物量的年平均增长率为79.79%,互花米草对藨草-海三棱藨草的竞争压力较大。鉴于互花米草对九段沙的影响尚无定论,本文提出了初步的植被管理措施。     

古尔班通古特沙漠某些短命植物叶片N、P化学计量特征的季节变化

短命植物是荒漠生态系统的重要组成部分。为了解短命植物叶片N、P化学计量特征随生长季变化的特点,选择古尔班通古特沙漠6种优势短命植物(3种一年生短命植物,3种多年生类短命植物)为研究对象,对比了2种生活型短命植物叶片N、P化学计量特征随生长季变化特点。结果表明,3种一年生短命植物尖喙牻牛儿苗(Erodium oxyrrhynchum)、小花荆芥(Nepeta micrantha)以及条叶庭芥(Alyssum linifolium)N含量平均值(±标准差)分别为(11.23±7.16)、(14.11±6.38)和(10.85±6.14)mg·g–1;P含量平均值分别为(2.82±0.73)、(3.12±1.24)和(3.43±0.55)mg·g–1;3种多年生类短命植物独尾草(Eremurus chinensis)、雅葱(Scorzonera pusilla)和簇花芹(Soranthus meyeri)N含量的平均值分别为(19.97±5.94)(15.08±4.01)和(17.94±9.03)mg·g–1;P含量平均值分别为(3.55±0.83)、(2.73±1.11)和(5.03±0.65)mg·g–1。由此可见,短命植物在生长过程中叶片N-P化学计量特征存在一定差异。各物种N、P含量在生长初期都大于其它生长季节,在生长旺季随叶片生物量增加,N、P含量呈下降趋势;而在生长末季N、P含量又有所回升。相关性分析表明,不同生活型短命植物元素间的关系存在差异,但同一生活型短命植物元素间的关系并无显著差异,体现了种内一致性。     

北京植物物候的季节动态特征——以北京植物园为例

季节性是北京植物景观的典型特征, 而个体物候是植物景观季节动态的基础。该研究基于北京植物园内120种落叶树种的周年物候数据, 对北京植物景观的物候季节动态进行分析。物候观测以中国物候观测法为标准, 采用a、b、c三级物候代码进行物候记录; 数据分析以二十四节气中的候(5日)为基本时间变量, 基于频率分布型法探究北京物候季节划分及其物候构成动态, 基于SPSS 20.0频数分布统计等探究各类物候现象发生期及持续期的时间分布特征等。物候季节划分及物候构成特征结果为: 6-19候为春, 物候期发生频数占全年总量的54.03%, 以发芽、展叶、开花为主要物候特征, 后期有少数树种结果; 20-45候为夏, 物候量占全年的12.95%, 此期全部观测树种完成展叶, 春花树种进入结果期, 并有较少夏花开放及秋色叶出现; 46-59候为秋, 物候量占全年的27.19%, 以秋色叶及落叶物候为主并伴有较少结果和开花物候发生; 60候至次年春季起始前为冬, 其中60-72候物候量仅占全年的0.6%, 全为落叶物候。各类物候期的时间分布特征如下: 展叶物候期分布于3-23候, 华北珍珠梅(Sorbaria kirilowii)、旱柳(Salix matsudana)等展叶最早, 展叶期平均持续3.27候。秋色物候期分布于40-63候, 49-56候为最佳观赏期, 蒙椴(Tilia mongolica)、山杏(Armeniaca sibirica)等最早显秋色; 秋色期平均持续8.2候, 卫矛(Euonymus alatus)、接骨木(Sambucus williamsii)等秋色期较长。叶幕期平均持续44.2候, 糯米条(Abelia chinensis)、旱柳、棣棠(Kerria japonica)等叶幕期最长。花物候期分布于1-53候, 始花期为1-41候, 盛花期平均发生于始花后1.81候, 8-23候为集中观赏期, 蜡梅(Chimonanthus praecox)、迎春(Jasminum nudiflorum)、榆(Ulmus pumila)、毛白杨(Populus tomentosa)等开花最早, 木香薷(Elsholtzia stauntoni)开花最晚; 花期平均持续 6.7候, 华北珍珠梅、木槿(Hibiscus syriacus)、紫薇(Lagerstroemia indica)等夏秋开花树种花期最长。果物候期分布于8-59候, 榆、郁香忍冬(Lonicera fragrantissima)等果实成熟最早; 持果期平均持续29.0候, 果实宿存树种及黑果荚蒾(Viburnum melanocarpum)、‘金叶’风箱果(Physocarpus opulifolius ‘Luteus’)等具有较长的果实观赏期。与20世纪80年代同类研究结果对比分析, 北京2017年的物候季节与30年前相比, 入春提早1候, 夏季延长4候, 入秋延后3候, 秋季缩短2候, 且不同季节持续期长短的差距加大。     

甘南尕海湿地退化过程中植被生物量变化及其季节动态

为探讨尕海湿地退化过程中植被生物量变化规律,以尕海泥炭沼泽和沼泽化草甸为例,采用定位样地调查方法,研究了不同退化程度湿地植被生物量的时空分布格局。结果表明,1)随着湿地退化演替,两类湿地植被地上生物量逐渐减小,泥炭沼泽未退化(PⅠ)、退化阶段(PⅡ)地上生物量依次为334.19,290.72 g/m~2,沼泽化草甸未退化(SⅠ)、轻度退化(SⅡ)、中度退化(SⅢ)地上生物量依次为378.40,308.07,261.21 g/m~2;地上生物量季节动态规律均为单峰型,8月中下旬达到峰值;同一湿地类型各退化阶段地上生物量绝对增长率(AGR)和相对增长率(RGR)在同一年份变化趋势基本相同,但不同年份间存在差异,而同一湿地类型不同阶段AGR和RGR的大小存在差异。2)地下生物量也随退化程度加剧显著减小(P0.05),PⅠ,PⅡ地上生物量依次为23081.46,12607.72 g/m~2,SⅠ,SⅡ,SⅢ地下生物量依次为4583.16,3008.63,1290.73 g/m~2;地下生物量季节变化均表现出愈接近生长季始末值愈大;地下生物量由土壤表层向深层显著下降(P0.05),总体呈"T"形分布,0—10cm土层,泥炭沼泽、沼泽化草甸地下生物量都最大,分别占各自总地下生物量50%和70%以上。3)尕海2类高寒湿地5—9月平均根冠比均表现未退化高于退化,根冠比季节动态为越接近生长季始末值越大,生长旺盛季值越小。     

Impact of drying and re-wetting on N,P and K dynamics in a wetland soil

As increased nutrient availability due to drainage is considered a major cause of eutrophication in wetlands rewetting of drained wetlands is recommended as a restoration measure. The effect of soil drying and rewetting on the contribution of various nutrient release or transformation processes to changed nutrient availability for plants is however weakly understood. We measured effects of soil drying and re-wetting on N mineralization, and denitrification, as well as on release of dissolved organic nitrogen (DON), phosphorus, and potassium in incubated soil cores from a wet meadow in southern Sweden. Additionally, the impact of re-wetting with sulphate-enriched water was studied. Soil drying stimulated N mineralization (3 times higher) and reduced denitrification (5 times lower) compared to continuously wet soil. In the wet cores, denitrification increased to 20 mg N m^–2 d^–1, which was much higher than denitrification measured in the field. In the field, increased inorganic-N availability for plants due to drainage seemed primarily to be caused by increased N mineralization, and less by decreased denitrification. Soil drying also stimulated the release of DON and K, but P release was not affected. Re-wetting of dried soil cores strongly stimulated denitrification (up to 160 mg N m^–2 d^–1), but N mineralization was not significantly decreased, neither were DON or K release. In contrast, the extractable P pool increased upon soil wetting. Re-wetting with sulphate-enriched water had no effect on any of the nutrient release or transformation rates. We conclude that caution is required in re-wetting of drained wetlands, because it may unintendently cause internal eutrophication through an increased P availability for plants.     

东北山地灌木沼泽植物铜、锌分布特征及季节动态

研究了东北山地灌木沼泽主要植物--细叶沼柳、五蕊柳、丛苔草和修氏苔草中Cu、Zn分布、积累及其季节动态.结果表明:Cu含量变动范围为6～12 mg·kg-1,细叶沼柳和五蕊柳各器官Cu含量为根》枝》叶;丛苔草和修氏苔草为茎》叶》根,Cu主要积累在灌木的根系和苔草的茎叶中,灌木和苔草中Cu含量相差较小.Zn含量变动在30～250 mg·kg-1之间,细叶沼柳和五蕊柳各器官Zn含量为叶》枝》根,尤其是叶和枝中都在150 mg·kg-1以上;丛苔草和修氏苔草各器官Zn含量为根》茎》叶.Zn多积累在灌木的叶和苔草的根中,且灌木各器官Zn含量明显高于苔草.细叶沼柳和五蕊柳各器官对Zn的富集系数均大于1.45,显示出较强的Zn富集能力.4种供试植物在生长初期地上部分Cu、Zn含量较高,且随着季节变化呈波动式降低趋势,而根中则表现出生长初期和末期Cu、Zn含量较高的特点.     

Relationship between N, P, and K and the quality and stem structural characteristics of Caesalpinia echinata Lam. plants

This study was carried out to evaluate the effect of N, P, and K on the growth of Caesalpinia echinata plants and on the anatomical and chemical characteristics of their stems. Eight-month-old plants were grown in polyethylene pots of 8 L containing soil. The pots were arranged in randomized blocks where they received N, P, and K in isolated form, and NPK combined in 10:10:10 and 04:14:08 ratios. The applications were repeated at intervals of 90 days for 450 days, between January 2008 and April 2009. The nitrogen fertilization (N) and in the form NPK 04:14:08 provided greater stem growth and leaf area, but with lower values of Dickson quality index, which suggests lower survival potential under field conditions. Fertilizations do not influence the insoluble lignin concentration and the components of cellulose and hemicelluloses of the secondary xylem of the stem. In the stem bark, however, the levels of xylose, glucose, and insoluble lignin were higher in P and K when compared to N and the NPK forms. Nevertheless, the levels of xylose and insoluble lignin in all the treatments were lower than those in the control group. Concerning anatomical characteristics, there was higher diameter of the vessel element and reduced length of its cells for the NPK combination. All the fertilizing formulas reduced fiber wall thickness of the secondary xylem compared to control. The results suggest phosphate fertilization as the most recommended for growing C. echinata plants with increased chances of survival under field conditions.     

A study of the population dynamics of Spartina alterniflora at Jiuduansha shoals,Shanghai, China

This study investigated the population expansion pattern of an exotic species of Spartina alterniflora for a period of 7 years, after it had been newly introduced to the neonatal shoals of Jiuduansha (GPS), in the Yangtze Estuary, Shanghai. Remote sensing, in conjunction with geographical information systems (GIS) and global positioning systems (GPS) was used to map saltmarsh vegetation on the Jiuduansha shoals and the classifications were then checked using in situ field surveys of selected areas. The results showed that the S. alterniflora population had expanded from 55 hm² when first introduced in 1997, to 1014 hm² in 2004. The population expansion pattern of S. alterniflora on the Jiuduansha shoals was compatible with the common feature of invasions, i.e. the initial colonization, a lag time and the onset of rapid population growth and range expansion. In the first year of plantation (1997), about 35 hm² of S. alterniflora was successfully colonized on the Jiuduansha shoals. The period between 1998 and 2000 was characterized by a lag time, and the area of S. alterniflora increased only to 101.6 hm². The year 2000 marked an onset of rapid population growth and range expansion and the annual expanding rate reached 25–116%, which exceeded any of the indigenous species and indicated the strong competitive capability, rapid range expansion and wide ecological niche of S. alterniflora.The advent of remote sensing, in conjunction with geographical information systems and global positioning systems, provides a potential tool for mapping vegetation, and for monitoring population dynamics and range expansion of invasive species on a large scale. The implications for population and community dynamics, biodiversity conservation and wetland management in terms of the analysis of the sequence of events associated with the initial colonization, a lag time, rate of geographic spread and features of geographic spread of the exotic S. alterniflora and the native P. australis on the Jiuduansha shoals are discussed.     

Seasonal dynamics of leaf C,N and P stoichiometry in plants of typical steppe in Nei Mongol,China

分析植物叶片(C)、氮(N)、磷(P)含量及其比值的季节动态, 不仅有助于认识植物生长发育和养分吸收利用等生理生态过程, 也有利于认识植物化学计量的动态平衡关系。该文选择内蒙古典型温带草原18种常见植物, 在生长季的6-9月, 每半月一次进行连续采样, 在此基础上分析了叶片C、N、P含量及其比值在生长季内的变化。主要结果: 1)植物叶片C、N、P含量及其比值的季节性变化在不同功能类群间不同步, 其中叶片N、P含量的季节变化体现了明显的稀释作用。2)叶片C、N、P含量及其比值在不同功能类群间差异显著, 单子叶、多年生禾草类的叶片N、P含量显著低于双子叶和多年生杂类草植物, 而其叶片C:N、C:P则高于双子叶和多年生杂类草植物。3)叶片N、P含量显著正相关, 叶片C:N和C:P分别与N和P含量显著负相关, 可能体现了植物体内营养元素间的内在耦合机制。4)叶片N含量与C:N, 叶片P含量与C:P以及叶片N含量与P含量均呈现等速生长关系, 且等速生长关系在生长季保持稳定。