莫莫格湿地芦苇生理生态特征对水深梯度的响应

通过在莫莫格湿地测量芦苇的生态特征、叶绿素含量和光化学效率,对水深梯度影响芦苇生理生态的规律进行了分析.芦苇株高、生物量、叶绿素含量以及最大光化学效率与湿地水深呈显著正相关关系,这些指标随水深的增加而提高;芦苇盖度与水深呈负相关关系,随着水深增加,芦苇盖度逐渐降低;芦苇最大光化学效率在6～7月份达到最大,进入8月后下降,同时芦苇生长减慢.结果表明,6～7月份是芦苇生长的关键时期,应尽量满足芦苇需水要求.15 cm水深是芦苇最小生态水位,而35～45 cm的水深能确保芦苇最佳生长状态,是芦苇生长的最适宜生态水位.     

水盐梯度下克里雅河流域芦苇光合响应特征

选择新疆克里雅河流域地下水埋深不同的样点芦苇为材料,采用Li-6400便携式光合系统仪对各样点芦苇的光合响应特征进行实地测定,探讨其适应干旱胁迫和盐胁迫环境的光合机理。结果显示:(1)在干旱区,当地下水位大于2m时,芦苇的光饱和点、表观量子效率、光呼吸速率随地下水位的下降显著降低,而水分利用效率却随着地下水位的下降呈上升趋势;随着地下水位的下降,芦苇的羧化效率、最大净光合速率、CO2饱和点显著下降,水分利用效率随之增大;1.6m地下水位的芦苇相对于2.7m地下水位下芦苇的最大净光合速率、光饱和点、光补偿点、暗呼吸速率分别下降19.98%、40.61%、37%、74.56%。(2)在盐胁迫下芦苇的光合参数整体低于受干旱胁迫的参数;盐胁迫下的芦苇水分利用效率大于受干旱胁迫环境。(3)与陆生环境下的芦苇相比,渍水条件下芦苇的最大净光合速率、光饱和点、光补偿点分别下降41.32%、14.56%、55.55%。研究表明,提高空气CO2供应量可降低水分利用效率从而缓解芦苇盐胁迫伤害,并且可通过调节气孔开闭程度显著增加水生芦苇最大净光合速率,这种变化是植物自身对环境因素变化的生理性反馈和适应性选择对策的结果。     

半干旱区沙地芦苇对浅水位变化的生理生态响应

本文在半干旱区科尔沁沙地研究沙地芦苇生长发育对地下水位改变的响应。通过比较不同地下水位深度下沙地芦苇生态特征,结果表明：与对照相比,0-200cm的水位条件更利于沙地芦苇的生长。但是这种生长特点随着水位深度不同而有所差异。具体表现为40-120cm的水位条件下沙地芦苇的根冠比和垂直根长都随着水位深度的增加而逐渐增加,当地下水位大于120cm时根冠比的趋势则相反;根长密度值则表现出在0-120cm水位条件下的要大于120-200cm水位条件下的;而40cm的浅水位表现出了对沙地芦苇生长的抑制作用,即在这种水位条件下会抑制沙地芦苇的蒸腾光合作用、减小叶面积的增长,但是其最终的株高叶面积及生物量仍表现出优于对照的生长状况。     

若尔盖高原湿地木里苔草生理生态特征对水深梯度的响应

木里苔草作为一种典型的高原湿地植被景观,其生理生态特征受到水深梯度变化的显著影响。选取若尔盖高原沼泽湿地典型植物木里苔草（Carex muliensis）作为研究对象,通过模拟实验,研究了其在-5cm、-3.5cm、0cm、8cm和22cm水深梯度下株高、叶长和叶宽的生长特征及增长量的变化规律,以及叶绿素、叶氮和生物量的变化趋势。结果表明：木里苔草在水深为8cm时呈现最大的株高、叶长和叶宽,其中以株高对水深梯度的响应最为显著,叶宽对水深梯度的响应并不明显,适度干旱或淹水都对木里苔草生长起到促进作用。此外,叶绿素、叶氮含量和生物量也都在8cm水位下达到最大。通过此实验,可以阐明木里苔草生长对水深条件的响应,为若尔盖湿地保护和恢复提供数据支撑与实践依据。     

干旱区湿地芦苇各器官生态化学计量对土壤因子的响应

了解植物养分浓度及其化学计量对土壤因子的响应,对预测脆弱而敏感生态系统对环境变化的响应至关重要.以敦煌阳关湿地优势种芦苇(Phragmites australis)为对象,通过野外调查与实验分析,研究芦苇不同器官生态化学计量特征及其影响因素.结果 表明:芦苇各器官C、P含量为叶＞根＞茎,N含量及N∶P为叶＞茎＞根,C∶...     

光照、水深交互作用对松嫩湿地芦苇种子萌发的影响

莫莫格国家级自然保护区位于松嫩平原西部, 以保护白鹤(Grus leucogeranus)等珍稀水禽及其栖息地为主要目的。扁秆藨草(Scirpus planiculmis)是莫莫格湿地的重要植物, 也是白鹤在该区停栖的主要食源植物。莫莫格湿地水文恢复后, 芦苇(Phragmites australis)等高大挺水植物大量出现, 阻碍了扁秆藨草的恢复。种子萌发是植物生活史的重要阶段, 对于认识野外植物群落动态和植被管理十分重要。该研究在人工气候箱模拟野外环境条件, 分析了光照(全光、遮阴、黑暗)、水深(0、5、15和30 cm)及其交互作用对芦苇种子萌发的影响。结果表明: 光照和水深变化明显影响芦苇种子的萌发; 最终萌发比例在遮阴和黑暗条件下明显比在全光下高, 在3种光照处理下较深水位(5-30 cm)均抑制了芦苇种子的萌发。芦苇种子萌发也明显受光照和水深交互作用的影响; 在全光条件下, 萌发比例在0 cm水深(86.67% ± 2.36%)显著高于其他较深水位; 在遮阴和黑暗环境下, 0 cm水深与其他水深处理间的差异明显缩小, 这应是在遮阴和黑暗条件下(不考虑水深)萌发比例较高的重要原因。因此, 在芦苇建群初期, 及时进行清除处理并保持一定地表水位可以限制芦苇通过有性繁殖更新, 同时改善地表光辐射等生境条件, 促进扁秆藨草恢复。     

黄河口芦苇湿地不同恢复阶段种群生态特征

采用时空替代法,选择黄河口未恢复区(R0)、恢复5a区(R2007)和恢复10a区(R2002)的芦苇湿地为研究对象,研究了建群种芦苇的株高、密度、立枯物量、地上生物量的动态变化趋势。结果表明,不同恢复阶段的芦苇株高整体均呈增加趋势,且R2002与其它两个恢复阶段差异显著(P0.01);不同恢复阶段的芦苇密度亦具有明显季节动态,R0与其它两个恢复阶段差异显著。不同恢复阶段芦苇地上及不同器官生物量整体均表现为R2002R2007≈R0,其季节动态符合抛物线模型(y=b0+b1t+b2t2,R2≥0.90,P0.01)。不同恢复阶段芦苇地上器官对地上生物量的平均贡献率均无显著差异,但均以茎的贡献率最高,且表现为R2002R2007R0。不同恢复阶段芦苇的立枯物量随时间变化均符合指数增长模型(y=A0ebT+B0,R20.95,P0.01),整体表现为R2002R2007R0,但其差异不显著。研究发现,不同恢复阶段的湿地水文情势(积水深度和水质)是导致芦苇种群生态特征和地上生物量差异的重要因素,故建议下一步湿地恢复工程蓄水应采取少量多次补水措施,并应避开水质较差时间。     

黄河三角洲芦苇种群特征对水深环境梯度的响应

通过野外调查芦苇种群特征及获取的监测数据,应用多元统计法、函数极值法以及β多样性指数测度法,对黄河三角洲芦苇种群在不同环境梯度（以水深为主）条件下的生物生态学特征及β多样性进行了分析.（1）通过离差平方和聚类分析方法,将研究区的10个调查样地划分为6个类型.随水深环境梯度变化,各样地群落优势植物也发生相应变化.（2）芦苇的平均高度和平均茎粗与平均水深呈显著相关.芦苇平均密度和平均盖度值与平均水深拟合曲线的变化呈非线性变化趋势.在平均水深为0.3m时,芦苇平均密度和平均盖度出现明显的峰,随水深变化向峰两侧递减,而芦苇平均株高和平均茎粗随水深增加呈递葺增趋势.（3）通过β多样性分析,黄河三角洲存在明显的环境梯度变化,随着水深的变化,物种间存在明显的替代关系.通过离差平方和聚类分析后得出的各相邻样地（水深段）间的Sorensen指数值均大于不相邻样地（水深段）间的值.水生环境植物群落间的相似性程度较大,而旱生环境植物群落间相似性程度较小.     

莫莫格扁秆藨草恢复湿地土壤种子库对长芒稗入侵的响应

湿地恢复过程中,时常有外来种或本地杂草入侵。土壤种子库作为未来植被的潜在种源,对湿地恢复效果具有重要的指示意义。在莫莫格国家级自然保护区,以恢复白鹤栖息地(扁秆藨草(Scirpus planiculmis)沼泽)为目的,进行了退化湿地的水文恢复;但退化湿地恢复2a后,一年生杂草长芒稗(Echinochloa caudata)在大部分区域成为建群种。以长芒稗入侵湿地和扁秆藨草自然湿地为研究对象,对比分析了长芒稗和扁秆藨草的土壤种子库及生长结实特征。结果表明,在自然湿地扁秆藨草种子库规模是长芒稗的18.42倍,而在恢复湿地长芒稗种子库大小是扁秆藨草的5.04倍。与自然湿地相比,扁秆藨草种子库密度在入侵湿地明显减少,但仍保留了一定量具有活力的种子(664.32±105.98)粒/m~2,这与研究区扁秆藨草较高的种子生产力(9210.4±1513.4)粒/m~2及种子较强的浮力(FP50=39.7d)有关,说明扁秆藨草具备通过种子库或水传播恢复的潜力。长芒稗土壤种子库密度在入侵湿地高达(3345.9±520.3)粒/m~2,明显高于自然湿地种子库规模(P0.01),说明恢复湿地受长芒稗入侵影响严重,这与长芒稗较高的种子生产力(7621.4±376.25)粒/m~2及较弱的种子浮力(FP0=5d)有关,同时也表明长芒稗通过水传播扩散的能力较弱。另外,研究区长芒稗平均高度超过1m,且盖度较大,不仅阻碍扁秆藨草种子的水播,也降低了到达地表的光照水平,从而抑制扁秆藨草更新。因此,在莫莫格受长芒稗入侵湿地,于开花结实前收获长芒稗地上植物体及凋落物应是限制长芒稗扩展、同时促进扁秆藨草恢复的有效措施。     

塔里木盆地南缘旱生芦苇生态特征与水盐因子关系

选择位于塔里木盆地南缘极端干旱区的克里雅河流域于田绿洲为靶区,结合经典统计学和冗余分析技术,研究了旱生芦苇生态特征与水盐因子的分布规律及相互关系。统计学分析显示:芦苇沿河岸至荒漠方向株高、盖度和地上生物量减少、地下生物量增加,水分与土壤盐分也呈现一定的梯度变化规律。冗余分析结果表明:水分为芦苇生态特征变化的关键驱动因子,地下水埋深和土壤水分与芦苇的生态特征呈现极显著的相关关系,钠吸附比、全盐与芦苇的生态特征呈现显著的相关关系,其他指标与芦苇生态特征的相关性均不显著。水盐因子对芦苇生态特征影响的重要性排序为地下水埋深土壤水分钠吸附比全盐HCO-3pH值Cl-/SO2-4。综合水盐要素,水分对芦苇生态特征的影响大于盐分。     

闽江口芦苇沼泽湿地土壤产甲烷菌群落结构的垂直分布

应用PCR-RFLP技术及测序分析对闽江口芦苇湿地土壤产甲烷菌群落结构的垂直分布特征进行了研究。在构建的6个克隆文库中,每个克隆文库随机挑选100个克隆进行菌落PCR验证,共得到591个阳性克隆。PCR产物经限制性内切酶MspⅠ进行RFLP分析后得到37个不同的分类操作单元(OTUs)。对37个克隆子进行了序列测定,与GenBank数据库中的序列进行比对,最近相似性在91%—99%之间。RFLP分析和系统发育分析表明,闽江口芦苇湿地土壤中产甲烷菌群落包括3大类群:甲烷杆菌目(Methanobacteriales)、甲烷微菌目(Methanomirobiales)和甲烷八叠球菌目(Methanosarcinales)。不同土壤深度中产甲烷菌群落的分布呈现出不同的特征。土壤表层(0—10 cm)优势产甲烷菌类群为Methanoregula,约占76%;10—20 cm土层主要的产甲烷菌类群为Methanolinea和Methanoregula,分别约占23%和29%;20—30cm土层优势的产甲烷菌类群为Methanolinea,约占66%。Shannon指数(H’)和Simpson多样性指教(D)表明,10—20cm土层产甲烷菌多样性高于土壤表层(0—10 cm)和20—30 cm土层。37个测序OTUs中有26个OTUs属于不可培养的产甲烷菌序列,表明闽江口芦苇湿地土壤中存在大量不可培养的产甲烷菌。     

Decomposition of Phragmites australis rhizome in a shallow lake

Decomposition of Phragmites australis (Cav. Trin ex Steudel) rhizome was studied at Lake Fert?/Neusiedler See using the litter bag technique. Samples were analysed for rhizome dry mass, fibre (cellulose, hemicellulose, lignin) and nutrient content (C, N, P and S), litter-associated fungal biomass, potential microbial respiration (electron transport activity: ETS) and cellulolitic bacteria. The mass loss of decomposing rhizome was rapid in the initial period and only 13.6% of the dry mass remained at the end of the experiment during 953 days. Substantial quantities of C, N, S and P were lost during 99 days; only 18% C, 19% N, 14% S and 6.4% of the P remained after 953 days. Hemicellulose degraded more rapidly than the other fibres whilst the lignin had the slowest rate of decomposition. Bacteria were found to be the primary colonizers of plant detritus, which was followed by fungal growth. An antagonistic relationship was observed between bacteria and fungi. Fungal biomass as determined by ergosterol concentrations ranged between 4.1 and 420 μg g⁻¹ and peaked every year in September. The number of cellulolitic bacteria varied from 0 to 22 MPN g⁻¹ with higher values in summer. The ETS-activity ranged between 0.1 and 1.6 mg O₂ g⁻¹ h⁻¹. The changes in ETS-activity varied almost in parallel with the in situ temperature of the lake water.     

Evapotranspiration of Phragmites communis community in Panjin wetland and its control factors

Based on the data in the whole year of 2005 using microclimate gradient observation, eddy covariance observation, and plant ecophysiological observation at Panjin Wetland Ecosystem Research Station, Institute of Atmospheric Environment, China Meteorological Administration, the daily evapotranspiration variation and the control factors of the Phragmites communis community are analyzed. The results show that daily evapotranspiration variation among different months can be expressed as a single-peak curve that is lower in the morning and evening, and higher around noon. Meteorological and biological factors affect the evapotranspiration obviously. According to the correlation analysis, the evapotranspiration variation of Phragmites communis wetland has good correspondence with such environmental factors as net radiation, air temperature, surface temperature, relative humidity, wind speed and soil moisture. Regression analysis indicated that the major factors during the growing season include net radiation, soil moisture, relative humidity, air temperature and surface temperature, while the factors during the non-growing season include net radiation, soil surface temperature and wind speed. At the same time, growth situation and biological characteristics of vegetation have significant effects on the evapotranspiration of Phragmites communis, especially the leaf index and leaf conductance.     

滨海湿地植物芦苇可培养内生真菌的多样性

内生真菌在植物生长以及抵御环境胁迫过程中起着非常重要的生态作用.本研究从黄河三角洲滨海湿地1350个芦苇组织切片中分离得到318株内生真菌,通过对rDNA ITS的分型、测序及系统进化分析,研究了该地区芦苇植株根、茎、叶中可培养内生真菌的种类组成及在不同盐度、不同组织中的分布情况.根据序列相似性(以98%为阈值),共获得12个真菌分类操作单元(OTUs).在门级分类水平上,子囊菌门为绝对优势菌群, 在各组织和站位中均有分布.芦苇根组织中分离得到的内生真菌OTU数相对较多,叶组织和茎组织中分离到的OTU数相同,且叶中的OTU在根中均存在.潮上区(低盐区)内生真菌OTU数最多,高潮区次之.根中可培养内生真菌的丰富度和多样性指数最高,叶中多样性最低;潮上区丰富度最高,中潮区多样性最高.尽管不同盐度梯度及不同芦苇组织中都有其特异的菌株,但总体看,土壤盐度及不同组织对可培养内生真菌的种类组成的影响并不显著(ANOSIM,P>0.05).链格孢属是所有样品共有的优势菌.     

Effects of abiotic conditions on Phragmites australis along geographic gradients in Lake Burullus, Egypt

Stand structure and biomass production of Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud. were analyzed along north-south and east-west transects in the Burullus coastal lagoon (N Egypt, 410 km²) at monthly intervals over a period of 1 year (February 2003 until January 2004). For this purpose, young and old stands were selected at eight different locations in the lagoon. It was found that the north-south transect mainly represented a fertility gradient (207-286 mg l⁻¹ TN, 30-106 mg l⁻¹ TP), while the east-west transect was associated with significantly decreasing salinity (7-4 ppt). All morphological and biomass variables of P. australis were significantly different between young and old stands. On average, the old (7.3 ± 0.2 kg DW m⁻²) accumulated three times more total above-ground biomass than the young stands (2.5 ± 0.1 kg DW m⁻²). Shoot height, diameter and shoot dry weight significantly increased by 25-50% with increasing fertility along the north-south transect. Shoot density significantly decreased from north to south, while it almost doubled in the north sites from 109 ± 6 to 216 ± 7 shoots m⁻² along the west-east transect. In separate stepwise multiple regressions, variation in water quality explained 34-63% of the variation in morphology and total above-ground biomass in the old stands (salinity and water level were most important for biomass, transparency also for height and density) while it explained 16-42% of variation in young stands (mainly transparency).     

预处理方式对香蒲和芦苇种子萌发的影响

有性繁殖是植物种群形成与维持的主要方式。为探索退化湿地的快速恢复方法,为松花江下游退化湿地恢复提供科学依据,本研究开展了香蒲和芦苇种子快速发芽的有性繁殖实验。研究采用滤纸为发芽基质,通过变温培养试验,以未浸种处理为参照,分析了蒸馏水、双氧水(H₂O₂)、硝酸钾(KNO₃)和高锰酸钾(KMnO₄)溶液浸种的预处理方式对香蒲、芦苇种子发芽率和发芽速率的影响。结果表明:不同预处理方式对香蒲、芦苇种子的发芽率和发芽速率均具有显著影响。KMnO₄溶液浸种再清洗处理条件下,香蒲种子发芽率和发芽速率均显著高于其他处理,平均发芽率可达未浸种处理条件下的3.1倍,发芽速率为16.17±0.80。芦苇种子的发芽率和发芽速率在经KNO₃溶液浸泡再清洗处理后效果最佳,种子发芽率达96%-99%,发芽速率达28.43±0.71。因此,分别对香蒲、芦苇种子采用KMnO₄和KNO₃溶液浸泡再清洗的预处理方式可以缩短出苗时间,提高发芽率,从而加速湿地植被恢复进程。