Variation and potential influence factors of foliar pH in land-water ecozones of three small plateau lakes

3个小型高原湖泊水陆交错带中植物叶片pH值变异及其潜在影响因素 陆生植物叶片pH值是与植物生理功能和养分利用状况息息相关的重要植物属性，并随植物功能型和环境的变化而变化。然而，水生植物叶片pH值的变异特征及其与陆生植物间的差异性仍不清楚。在3个自然形成的小型高原湖泊的湖滨植物群落中，我们采集植物、土壤和湖水样品，检测了植物叶片pH值与碳、氮含量以及环境条件(水或土壤pH值、土壤水位状况)。从植物功能型和群落两个水平分析了湖滨植物叶pH值沿水分梯度的变化及其潜在影响因素。研究结果表明，不同类型的水生植物，以及水生、沼生和陆生环境中生长的植物的叶pH存在较大差异；浮叶植物叶片pH值(4.21 ± 0.05)显著低于挺水植物(5.71 ± 0.07)和沉水植物(5.82 ± 0.06)；水生草本植物叶片pH值(5.43 ± 0.10)显著低于沼生草本植物(6.12 ± 0.07)和陆生草本植物(5.74 ± 0.05)；陆生草本植物叶片pH值显著高于木本植物。植物功能群间叶片pH值的变异可能与叶片的结构、光利用特性和养分特性有关。群落水平的结果与植物功能型水平相一致：水生群落叶片pH值显著低于陆生群落。群落水平叶片pH值可能主要受物种组成、水分条件和环境pH值的影响。本研究首次探索了水生植物的pH值，并且在景观尺度上对比了不同功能型植物的叶片pH值，为深入探索植物pH值变异机制以及其在水生和湿地生态系统中的生态意义提供参考。     

草海自然保护区空心莲子草群落植物组成及多样性分析

湿地生态系统极易受外来入侵植物侵害, 为调查草海湿地生态系统空心莲子草不同入侵程度的群落物种组成及多样性的变化, 在夏季对草海自然保护区水陆生境的空心莲子草群落进行调查, 按空心莲子草盖度分为水Ⅰ(0-20%)、水Ⅱ(20%-50%)、水Ⅲ(50%-100%)、陆Ⅰ(0-20%)、陆Ⅲ(50%-100%)五种群落类型。结果表明: 在调查的25 个样方中, 水生生境共有10 科22 种植物, 陆生生境共有13 科29 种植物, 随空心莲子草入侵程度的增加, 禾本科植物在两种生境中比例均上升; 地面芽植物种类减少; 根茎型植物种类增加; 水中丛生型植物种类增加, 陆地分枝型植物种类减少; 水中物种丰富度增加, 陆地物种丰富度降低; 两生境多样性和均匀度均呈一致的下降。     

夏季若尔盖高寒湿地水生生物群落食物网结构特征

为了解若尔盖高寒湿地夏季水生生物群落食物网结构及营养关系特征,应用稳定同位素技术分析了若尔盖湿地 3个不同区域(ZS1、ZS2和ZS3)水生生物群落碳、氮稳定同位素比值,并计算了13C-15N同位素生态位中的6个营养结构量化指标。结果显示:外源性营养源陆生植物13C、15N值分别为-28.23- -26.07,-1.20-5.98; 内源性营养源颗粒有机物 (POM:主要成分为藻类)和水生植物13C、15N值分别为-26.39- -21.17、-25.37- -24.15,3.68-6.61、3.50-4.01; 其中POM样品13C、15N组成存在明显的区域性差异(P0.05,P0.001)。食物网营养结构分析显示若尔盖湿地外源性碳源输入(优势陆生植物)对于维持该水域生态系统结构稳定有着十分重要的作用。若尔盖湿地水域食物网营养级介于2-3,暗示了其生态系统结构的相对脆弱性。同位素量化指标标记发现若尔盖湿地水生动物群落生态结构存在明显的空间异质性,可能与若尔盖湿地发达的畜牧产业相关。     

水陆生境和氮沉降对香菇草(Hydrocotyle vulgaris)入侵湿地植物群落的影响

大气氮沉降对湿地外来植物入侵的影响已成为生态学研究的热点之一。选用梭鱼草(Pontederia cordata)、水菖蒲(Acorus calamus)、黄花鸢尾(Iris wilsonii)和粉绿狐尾藻(Myriophyllum aquaticum)模拟湿地植物群落,设置有无香菇草入侵、水生和陆生生境(水位分别为15 cm和0 cm)及有无氮沉降处理(15 g N m~(-2)a(-1)和0)交叉组成的8种处理组合,进行为期70d的温室控制实验,以分析水陆生境及氮沉降对香菇草入侵湿地植物群落的影响。结果表明:(1)水生生境下,香菇草的总生物量、叶生物量、叶片数和节点数与陆生生境相比显著降低;水生生境下氮沉降处理对香菇草各指标无显著影响,陆生生境下氮沉降处理的香菇草叶片数、节点数显著多于无氮沉降处理。(2)实验周期内氮沉降和香菇草入侵没有对群落的多样性指数及群落内4种湿地植物的生物量产生显著影响;水生生境下植物群落的总生物量及梭鱼草和粉绿狐尾藻的生物量与陆生生境相比显著提高。(3)水生生境下香菇草的相对优势度相比陆生生境下显著下降;氮沉降只在陆生生境下显著提高了香菇草的相对优势度。因此,香菇草向水生生境扩散和入侵的能力不强,其入侵在短时间内对湿地植物群落影响较小。研究结果可以为入侵植物生态学研究提供案例借鉴。     

大气增温对滇西北高原典型湿地湖滨带优势植物凋落物质量衰减的影响

气候变暖对湿地生态系统碳循环的影响受到国内外的广泛关注。研究大气增温对植物凋落物分解的影响是掌握气候变暖对湿地生态系统碳循环影响过程及其作用机制的基础。通过开顶式生长室(Open-top Chambers,OTCs)模拟大气增温(2.0±0.5)℃和(3.5±0.5)℃,以滇西北高原典型湿地纳帕海湖滨带的优势植物茭草(Zizania caduciflora)、水葱(Scirpus tabernaemontani)、黑三棱(Sparganium stoloniferum)和杉叶藻(Hippuris vulgaris)为研究对象,研究其凋落物在大气界面,水界面,土-水界面的质量衰减对大气增温的响应。结果表明,(1)大气增温促进了4种植物凋落物在不同分解界面的质量衰减,但其质量衰减率在不同分解界面对增温的响应存在差异。其中,增温对水界面植物凋落物质量衰减的促进作用最大,并随着增温的幅度的增加而增加。其次是土-水界面,增温对大气界面植物凋落物质量衰减的促进作用最小。(2)植物凋落物初始C/N值与其凋落物质量衰减率呈负相关,大气增温对低初始C/N值物种凋落物质量衰减的促进更为显著。(3)相对于大气增温,植物凋落物初始C/N值对其凋落物质量衰减的影响高于大气增温对其质量衰减的影响。研究表明,气候变暖将促进湿地植物凋落物的分解,进而对湿地生态系统物质循环及其生态功能产生影响,其影响程度与湿地植物物种有关,其作用机制有待于进一步深入研究。     

湿地水生无脊椎动物群落结构及影响因素

湿地是介于陆地和水体系统之间的具有多种功能的特殊地理综合体和生态系统。水生无脊椎动物是湿地生态系统的一个重要类群,是湿地物质循环和能量流动的重要参与者,其群落特征及空间分布能够反映出湿地的许多特征。本文总结了湿地水生无脊椎动物组成特征,系统介绍了不同类型湿地中水生无脊椎动物群落结构,讨论了非生物因子(底质、温度、水文、溶解氧、pH、氮、磷等)、生物因子(植被、竞争和捕食)及人类活动干扰(电站建设、城镇化等)对湿地水生无脊椎动物群落结构的影响,提出了目前湿地水生无脊椎动物研究存在的问题,并对未来研究方向和重点提出了展望。     

增温对滇西北高原典型湿地湖滨带优势植物凋落物质量衰减的影响

气候变暖对湿地生态系统碳循环的影响受到国内外的广泛关注。研究大气增温对植物凋落物分解的影响是掌握气候变暖对湿地生态系统碳循环影响过程及其作用机制的基础。本研究通过开顶式生长室(Open-top Chambers,OTCs)模拟大气增温(2.0±0.5)℃和(3.5±0.5)℃,以滇西北高原典型湿地纳帕海湖滨带的优势植物茭草(Zizania caduciflora)、水葱(Scirpus tabernaemontani)、黑三棱(Sparganium stoloniferum)和杉叶藻(Hippuris vulgaris)为研究对象,研究其凋落物在大气界面,水界面,土-水界面的质量衰减对大气增温的响应。结果表明,(1)大气增温促进了4种植物凋落物在不同分解界面的质量衰减,但其质量衰减率在不同分解界面对增温的响应存在差异。其中,增温对水界面植物凋落物质量衰减的促进作用最大,并随着增温的幅度的增加而增加。其次是土-水界面,增温对大气界面植物凋落物质量衰减的促进作用最小。(2)植物凋落物初始C/N值与其凋落物质量衰减率呈负相关,大气增温对低初始C/N值物种凋落物质量衰减的促进更为显著。(3)相对于大气增温,植物凋落物初始C/N值对其凋落物质量衰减的影响高于大气增温对其质量衰减的影响。本研究表明,气候变暖将促进湿地植物凋落物的分解,进而对湿地生态系统物质循环及其生态功能产生影响,其影响程度与湿地植物物种有关,其作用机制有待于进一步深入研究。     

苔藓类植物对苏北湿地的可持续性发展及湿地景观的研究

在湿地中,苔藓植物的初级生产力高达50%,特别是在酸性和低营养条件下。与维管植物相比,苔藓植物的生长形式和控制水和碳平衡的生理机制显著不同。此外,许多苔藓植物可以在干燥的气氛中平衡,并在再水化后恢复正常的代谢功能。即使在湿地和溪流栖息地,苔藓植物也能在低水位时利用这种能力。这些机制影响水生和湿地生境中苔藓植物的生态分布。生长在苏北地区的苔藓类植物,已经适应了低营养和低温条件,这些水生苔藓植物有一定吸收砷能力。植物过滤是一种具有成本效益的植物修复技术,其中沉水植物用于从水系统中去除污染物。本研究通过对湿地典型植物苔藓吸收砷能力来评估湿地净化污染、可持续发展的能力以及研究了苏北湿地苔藓类植物的生态分布与湿地景观的影响。另外,苔藓是缓慢生长的植物,所以研究中进行的短期吸收实验可以不受生长影响。     

模拟增温及分解界面对茭草凋落物分解速率及叶际微生物结构和功能的影响

挺水植物的凋落物是湿地生态系统物质循环的重要组成部分, 阐明气候变暖以及生境差异对湿地挺水植物凋落物分解过程及叶际微生物的影响对揭示湿地生态系统关键物质循环过程具有重要意义。该研究以滇西北高原典型湿地优势挺水植物茭草(Zizania latifolia)为研究对象, 采用凋落物袋法研究了茭草在模拟增温(1.5-2.0 ℃)及不同生境(大气界面、水界面与土界面)下的质量残留率和叶际微生物数量、结构组成与功能代谢特征。研究发现: 模拟气候变暖及生境差异均显著影响凋落物的分解速率。经过一年的分解, 凋落物在模拟增温环境下的质量残留率为66.4%, 对照组的质量残留率为77.7%, 增温组分解常数(k)值是对照组的1.64倍, 而凋落物在水界面与土界面的质量残留率为42.2%和25.3%, 其k值分别为大气界面的3.63和5.25倍, 生境差异是影响湿地挺水植物凋落物分解速率的关键因素。模拟增温主要改变了凋落物叶际微生物的群落组成特征, 而生境变化主要影响叶际微生物的绝对数量、微生物多样性、群落结构组成以及功能代谢活性。处于土界面的凋落物叶际微生物具有最高的群落功能代谢活性及醇类碳源利用程度。不同处理之间的植物叶际微生物特征与凋落物分解速率具有较好的一致性, 为揭示湿地植物凋落物分解快慢的微生物驱动机制提供了重要的理论依据。     

湿地

指陆地和水域的交汇处。即土壤经常处于水分饱和,或常年覆盖有浅水层的土地,长有沼生植物和湿生植物的地区。它包括了沼泽、海涂、湖滩、湿草地及浅水湖泊,但不包括河流、水库和深水湖。没有土壤的岩岸,以及非土壤基质的滩地都不在湿地范畴之内。有些地方(如洼地)暂时不存在植物,但存在有利于沿     

土壤微生物削弱了水生-陆地系统补贴对植物生长的正向影响

土壤微生物削弱了水生-陆地系统补贴对植物生长的正向影响 水生-陆地系统补贴形成的联结作用在构建群落和调节生态系统功能方面发挥重要作用。在营养贫瘠的生态系统中(例如密歇根湖周围的淡水沙丘),水生-陆生系统补贴显得尤为重要。春季成年蠓在密歇根湖涌出,成群交配,然后死亡。蠓尸体在植物的基部形成土丘状,通过输入营养提高植物的生产力。然而,水生-陆地系统补贴对植物生产力的影响可能取决于其他生物的交互作用,特别是土壤微生物可能通过促进养分转化为植物可利用的形式或与植物竞争养分而发挥关键作用。在温室实验中,我们检验了湖生蠓(Chironomidae)的尸体和土壤微生物如何独立和相互影响一种常见沙丘草(沙拂子茅,Calamovilfa longifolia)的生长表现。为确定蠓是否影响土壤非生物特性,我们检验了添加蠓如何影响土壤养分和土壤湿度。研究结果显示,蠓极大地增加了植物生物量,但其效应的大小受土壤微生物的影响。在没有土壤微生物的情况下,添加蠓的植物生物量比没有添加的高7倍,而在有土壤微生物的情况下,植物生物量提高了3倍。蠓对植物生长的促进作用可能由于它们向土壤中输入养分所导致,因为与沙丘土壤相比,蠓的氮、磷、钾含量分别高100倍、10倍和150倍。我们的研究结果表明,土壤微生物可能与植物竞争这些养分。总之,我们发现蠓是重要的水生-陆地系统补贴,对密歇根湖沿岸植物生产力产生强烈和正向的影响,但水生-陆地系统补贴作用必须在生态群落内发生的复杂相互作用的背景下考虑。     

湿地植物功能性状对水文过程的响应研究进展

水文过程是湿地生态系统的关键过程,直接影响湿地植物的生长、发育、繁殖和分布,调控着湿地生态系统的功能。本文回顾了湿地植物功能性状研究历程,阐述研究湿地植物功能性状有助于理解湿地植物在不同环境下的分布特征,并可以根据植物性状和环境属性之间的联系来预测植物对环境条件变化的响应。地下水位、土壤干湿交替状况和水深等水文要素,以及水文变化过程中的水位波动和洪水对湿地植物功能性状均会产生影响,不同水文过程对湿地植物产生影响的主导因素不同,湿地植物会改变不同的性状如株高、叶性状及生物量分配等以适应环境变化,其中植物表型可塑性是决定植物在环境变化条件下生存能力的重要性状。但是对于湿地植物地下性状响应特点的研究较少。最后提出未来应该加强对湿地植物地下根部性状的研究,重点关注湿地水位控制湿地植物生长和分布的应用性研究。     

滨海湿地生态系统土壤微生物及其影响因素研究综述

土壤微生物是滨海湿地生态系统中不可或缺的关键组分,在土壤发育、物质循环和污染物净化等诸多土壤生态过程中发挥着重要作用,对滨海湿地生态系统的维持与健康具有重大影响。系统梳理了滨海湿地土壤微生物群落结构特征和多样性,综述了土壤理化性质、植被状况、水文因素、生物入侵、全球变化、湿地开垦、石油污染等因素对滨海湿地土壤微生物的影响。在此基础上,对今后的研究重点提出了4个方面的展望:(1)加强全球变化多因子交互作用下滨海湿地土壤微生物的响应机制;(2)强化滨海湿地土壤微生物与环境因子的互作机理;(3)深化滨海湿地水动力条件对土壤微生物的影响机制;(4)开展土壤微生物与滨海湿地生态系统物质循环综合研究。研究以期为滨海湿地生态系统的保护和修复提供参考。     

入侵植物水花生解剖学和组织化学染色研究

水花生(Alternanthera philoxeroides)因其表型可塑性、高生长速率和快速无性繁殖能适应水、陆生境.该文利用光学显微镜和荧光显微镜对水、陆生境的水花生不定根、茎解剖结构、组织化学特征及质外体通透性进行了研究.结果表明:(1)水生境下,其不定根皮层中具较大裂生型通气组织,无次生生长,内皮层具凯氏带且...     

贵州凤冈志留纪晚LLANDOVERY世植物黔羽枝研究综述

简要论述贵州凤冈志留纪Llandovery世晚期Pinnatiramosus qianensis Geng(黔羽枝)的研究历史、地层时代、主要特征、早期陆生维管植物起源和演化意义、争议焦点及其今后的研究途径和展望。P.qianensis代表了一类目前仍鲜为人知、由水生藻类植物向陆生环境过渡的植物类群,具有陆生维管植物某些重要特征,在后续演化过程中,可能是一类不成功的灭绝类群。由于P.qianensis的特有外部形态和复杂的内部解剖特征,对其认识引发了很大的争议,焦点集中在是否属于真正的志留纪植物(产出地层是否为志留纪Llandovery世晚期,是否属于这个时期的早期维管植物或植物根系)。作者认为:我国西南地区是探索早期陆生维管植物起源和早期演化的关键地区,通过一系列野外和室内研究,进一步强化对P.qianensis及其共生植物群的研究,并采用多学科交叉的方法,系统揭示P.qianensis的生物学属性、分类系统及其生态环境,在早期植物演化上提出新观点和演化模式,推进早期陆生维管植物起源、演化的研究。     

湿地植物的丛枝菌根（AM）

随着对湿地重要性认识的增加,湿地植物的丛枝菌根（arbuscular mycorrhiza,AM）结构研究受到了关注。研究表明,AM结构在多种湿地类型和湿地植被类型中存在,但AM形成受植被生长地水文状况的影响;从湿地植物上的AM真菌种类看,球囊霉属（Glomus）是湿地环境的常有属。同陆生植物相比,有关湿地植物AM结构的研究尽管已取得了一些进展,但还有很大差距,尤其在我国还几乎处于空白状态。鉴此,从形成AM的湿地植被类型、湿地环境中的AM真菌种类、AM对湿地植物生长的影响,以及影响湿地植物AM形成的因素等方面进行了详细阐述,并对今后的研究方向做了展望,以期为我国开展湿地植物AM结构研究提供参考。     

高原湿地的碳循环

<正>湿地生态系统是陆地生态系统中仅次于森林生态系统的最大碳库,湿地生态系统碳循环在全球碳循环中起着重要作用。湿地独特的水文条件,使得湿地碳循环具有与其他生态系统不同的特点。湿地土壤有机碳的循环过程生态系统有机碳的积累取决于系统植被净初级生产力(NPP)与有机碳分解和净排放之间的差异。湿地植物残体因受湿地多水和还原性强的限制,其分解、转化速度比较缓慢,通常以泥炭或有机质的形式表现为有     

基于光合参数探讨四种藓类作水族箱植物的应用潜力（英文）

水生藓类植物适宜作为水簇箱植物,许多半水生藓类植物同样能够生长于水体环境中。中国东部地区的水生藓类植物种类不多,陆生藓类植物能否应用于水族箱中?为了回答这一问题,需要阐明陆生藓类植物对水体环境的适应能力。该研究测定了匐枝青藓(Brachythecium procumbens),弯叶灰藓(Hypnum hamulosum)、白发藓(Leucobryum glaucum)和虎尾藓(Hedwigia ciliata)在与它们的自然生境相似条件下以及沉水环境下的光合参数,并应用直角双曲线模型拟合了它们的光-光合响应曲线。结果表明:这四种藓类植物在最大净光合速率(Pn)、光饱和点(LSP)和光补偿点(LCP)上存在很大差异。它们的最大净光合速率、光饱和点和光补偿点的变异范围分别为122.575~19.099μmol CO2·kg-1DW·s-1、1 166.00~670.030μmol·m-2·s-1和85.000~5.3μmol·m-2·s-1。在沉水环境中生长30 d后,匐枝青藓、弯叶灰藓和白发藓的最大净光合速率分别是对照的110.78%、80.84%和109.63%,说明在实验周期里这三种藓类植物能够在水体环境中生存,而虎尾藓在水体中浸泡20 d后,其最大净光合速率仅为对照的5.25%,反映出该种植物并不适应水体环境。综上可知,四种藓类植物的光合速率与其形态结构和原生境条件有很大的关系,虽然匐枝青藓、弯叶灰藓和白发藓主要分布于陆生环境,但作为水族箱植物也具有一定的应用潜力。     

湟水国家湿地公园湿地价值及其辐射格局研究

评估湿地价值量并分析价值的空间分布情况,对湿地保护管理和区域规划利用具有重要的指导意义。以青海西宁湟水湿地公园为研究区,构建一套适合高原城市湿地的生态系统服务评价体系,采用功能价值法和断裂点模型法,分析公园的湿地价值及其辐射格局特征。结果表明:(1) 2020年湟水国家湿地公园的15项生态系统服务的总价值为6.18亿元,四大服务价值量按照价值高低排序依次为文化服务、调节服务、支持服务和供给服务;(2) 5个评价区中,湟水主河道的价值最高,其次为北川湿地和海湖湿地,最后是火烧沟公园和宁湖湿地;(3) 5大湿地区生态系统服务的辐射范围由大到小依次为:宁湖湿地>北川湿地>湟水主河道>海湖湿地>火烧沟公园;对湿地服务辐射范围叠加处理后,形成1个核心区和5个次核心区域;(4)湟水国家湿地公园的生态系统服务存在空间溢出情况,湟水主河道的生态系统服务向周边湿地公园溢出,其他四个湿地区之间生态系统服务存在相互溢出和叠加的现象。     

鄱阳湖湿地景观类型变化趋势及其对水位变动的响应

以1973—2013年16景分辨率较高的鄱阳湖湿地秋季遥感影像为基础,通过定量遥感解译技术,运用多元统计分析方法,探明鄱阳湖湿地景观分类特征、湿地植被类型空间分布格局及演替趋势;并结合遥感影像当天水位波动特征,揭示鄱阳湖水情变化与湿地景观类型和湿地植被类型分布面积之间的动态响应关系。研究表明:(1)提取的鄱阳湖湿地景观类型共有9类,即深水、中等深度水、浅水、苔草、芦苇、水生植被、稀疏草滩、泥滩、裸地;在1973—2013年,这9类湿地景观类型的总面积未发生明显变化,均维持在3000 km2左右;(2)水生植被和稀疏草滩面积均呈增长趋势,水生植被面积增长程度相比于稀疏草滩增长程度更大;苔草面积呈现明显的下降趋势,芦苇与苔草相反,呈现明显的增长趋势;(3)水位与水体之间呈极显著正相关,水位与泥滩之间呈极显著负相关;水位与植被、裸地之间不存在显著相关关系。研究结果有助于阐明鄱阳湖湿地生态水文过程变化特征及发展趋势,为维持季节性淡水湖泊湿地生态系统功能稳定提供一定的科学参考依据。