白洋淀水生植被初步调查

通过野外实地调查对白洋淀水生植被的物种组成、群落类型、分布格局及物种生物量进行了初步研究.结果表明：白洋淀湿地共有水生植物39种,隶属于21科32属,其中挺水植物16种,沉水植物14种,浮叶根生植物6种,漂浮植物3种.与20世纪90年代初相比,水生植物共减少了9种,群落类型也由原来的16种变为现在的13种,大面积轮叶黑藻、大茨藻等优势群落消失,物种分布格局也发生了巨大变化.群落生物量较1980年大幅下降.人工养殖、污染物随意排放和水位的变化可能是造成白洋淀湿地退化、水生植被格局发生巨大变化的主要原因.     

水位和氮浓度对三江藨草幼苗生长和生物量分配的影响

以莫莫格国家级自然保护区常见植物三江藨草(Scirpus nipponicus)为研究对象,设置低(5 cm)、中(35 cm)、高(65 cm) 3个水位和低(4 mmol·L-1)、中(8 mmol·L-1)、高(12mmol·L-1) 3个氮浓度交互的室内控制实验,探究不同水位和氮浓度对湿地植物三江藨草幼苗生长及生物量分配的影响。结果表明:水位对三江藨草幼苗生长、生物量及其分配均产生显著影响(P<0.05),随着水位的升高,三江藨草株高增加,分株数、球茎数及根生物量降低,根茎、球茎、地下、地上和总生物量均呈先增加后降低的趋势;植株地上生物量分配增加,地下(包括根和球茎)生物量分配降低;氮浓度仅对植株株高、球茎数以及地下与地上部分的生物量分配有显著影响(P<0.05),对分株数及生物量的累积均无显著影响(P>0.05);综合三江藨草幼苗的生长特征和生物量累积,认为其生长的最适宜水位为35 cm;且低水位有利于植株对氮的吸收,高水位和高氮浓度限制植株的生长。     

基于水下光照条件和种子库分布指示沉水植物恢复区:以金湖为例

研究以湖北枝江金湖(由东湖和刘家湖组成)为例,综合水下光照条件和沉水植物种子库分析,探讨沉水植物可恢复区的判别方法。研究分别于2018年6月和12月对金湖开展了综合调查,并在6月开展了种子库调查。结果表明,金湖富营养化问题较严重, 6月各位点水深-透明度比值均低于沉水植物生长的阈值需求,范围为0.13—0.25,平均为0.17; 12月部分位点的水深-透明度比值达到了沉水植物生长的阈值需求,范围为0.18—0.95,平均为0.44。各位点沉水植物种子库密度范围为0—200 ind./m²,平均为24 ind./m²。根据金湖的水下光照条件和沉水植物种子库分布情况,结合湖底地形,建议在冬春季透明度较高的时期降低水位,进行沉水植物恢复工作。通过水下地形、光照条件和种子库的综合分析,对金湖的沉水植物恢复区进行了划分,结果显示东湖的东南部、东湖的西岸、刘家湖的西部和东岸作为沉水植物恢复区较为合适。该研究有望为湖泊沉水植物的恢复提供定量化的参考建议,提高生态修复工程效果和降低管理成本。     

施肥和水位对土壤-水稻生态化学计量特征的影响

基于36年长期定位施肥和2个田间水位控制试验,研究了长期施肥和水位控制及其交互作用对水稻秸秆和土壤全碳(C)、全氮(N)、全磷(P)和全硫(S)生态化学计量特征的影响。结果表明:与施化肥相比,常量有机肥处理的土壤C、N和S元素含量分别提高了35%、15%和56%,高量有机肥处理的土壤全C、N和S元素含量分别提高了67%、42%和43%;而高量有机肥和常量有机肥土壤P含量分别降低了38%和21%;其中土壤C、N元素含量最高均为高量有机肥处理;与此相反,长期施用化肥的秸秆C、N和P含量最高;后续施肥改变后,土壤和秸秆元素含量变化更依赖于后续施肥情况;总体上,土壤元素含量比秸秆对施肥响应更敏感;不同水位处理试验结果表明,除高量有机肥处理土壤P含量低水位大于高水位外,其他处理试验土壤C、N、S和P含量均为高水位显著大于低水位;另外,双因素方差分析表明,施肥和水位对土壤和植物生态化学计量的影响存在交互作用。     

中国东部沿海互花米草种群生活史特征的纬度变异与可塑性

互花米草(Spartina alterniflora)于20世纪70年代被引入中国,目前已在东部沿海盐沼湿地中广泛分布,成为海岸带盐沼中危害严重的入侵植物之一.为了研究互花米草在中国入侵区中的适应机制,揭示遗传分化和表型可塑性在该物种成功入侵中的作用,本研究沿纬度梯度在南起广东(22°N)、北至天津(39°N)的沿海样带上采集了10个种群的样本,通过同质园实验比较了不同纬度来源的种群在,生活史和生长特征方面是否存在遗传分化,并平行设置高低两个水位处理以比较互花米草对水位变化(不同高程生境条件)的可塑性反应.结果表明,在所研究的互花米草17个性状中有12个存在显著的种群间差异.其中,平均开花日期和相对生长率(植株高度)表现出显著的纬度梯度变异:随着纬度的升高,开花时间提前,相对生长速率(植株高度)趋于增加.同时17个性状中有9个在不同水位处理之间存在显著差异.这些结果表明,遗传分化可能是互花米草能够快速占据广阔分布区的重要原因之一,而表型可塑性可能对互花米草在小尺度上占据不同高程环境的过程有重要作用.     

基质及水位对入侵种互花米草生长的影响

为了揭示基质和水位对互花米草种群扩张过程的影响,通过室内模拟试验分析了不同基质和地下水位对互花米草幼苗存活率、高生长和生物量及分配等表型参数的影响。结果表明:基质、水位及其交互作用对互花米草幼苗生长影响显著;基质类型和地下水位的交互作用显著影响幼苗的存活率;同种基质中地下水位的降低显著促进了幼苗根长的增加;由于不同基质持水力和营养的差异,沙中生长的幼苗随地下水位的降低地上部分表现出显著的生长抑制,而沙土和壤土中的幼苗在中等水位生长最好;沙中幼苗根状茎的长度显著低于沙土和壤土,而随水位的降低,沙土和壤土根茎长度显著下降。由此可以推论,互花米草种群扩张强度因生境而异,在沙土和壤土基质中互花米草可能表现出更强的入侵性和扩散能力。     

热带山地雨林尖峰栲边材液流及其与环境因子的关系

应用热扩散法,采用ICT-2000TE环境与蒸腾系统同步监测了热带山地雨林尖峰栲边材液流速率和环境因子的变化.结果表明：尖峰栲边材液流速率的变化规律是晴天为单峰曲线、阴雨天气为双峰或多峰曲线.边材液流速率与太阳辐射、空气温度、蒸汽压亏缺、林内风速呈极显著正相关,与空气相对湿度呈极显著负相关.在旱季监测期间,其与土壤温度呈极显著正相关、与土壤湿度相关不显著;而在雨季,其与土壤湿度呈极显著正相关,与土壤温度相关不显著,说明降雨过程对边材液流影响较大.建立了旱季和雨季监测期间的边材液流与环境因子多元线性回归模型,经过F值检验,达极显著水平.旱季、雨季监测期间尖峰栲单株平均蒸腾量分别为103.5和41.3 kg·d^-1,单位林地面积蒸腾量分别为1.94和0.77 mm·d^-1.     

水位变动影响下三峡库区汉丰湖鸟类群落及多样性

受三峡水库夏落冬涨的水位调控方式影响,位于三峡库区腹心的重庆开州区汉丰湖形成22.5m水位落差。为了解汉丰湖鸟类群落结构与动态水位变化之间的响应关系,2015年3月—2016年2月对汉丰湖鸟类群落结构及多样性进行了调查。共记录鸟类97种,隶属12目32科,其中湿地鸟类49种,主要包括雁鸭类(18种)、鸻鹬类(13种)、鹭类(7种)及秧鸡类(5种)。研究表明:受水位变化影响,鸟类群落结构及其多样性变化显著。夏季(8月)低水位期(水位高程152.50m),鸟种数最高,为34种,Shannon-Wiener指数最高;肉食性鸟与食虫鸟是主要取食功能群;与夏季低水位期生境类型多样、消落带植物正处于生长旺盛期、食物资源丰富有关,是雀形目鸟类、鹭类、秧鸡类等适宜的栖息地。冬季(12月)高水位期(水位高程174.50m),鸟种数为30种,Shannon-Wiener指数、均匀度指数均最低,植食性鸟类是主要的取食功能群,鸟类数量最高;与冬季高水位期水面开阔、生境类型单一有关,高水位期的大水面有利于鸭类集群越冬。冬季在退水期(水位高程170.01m),水位下降导致汉丰湖生境结构变化,越冬鸟类数量和物种丰度降低,空间分布格局也随之变化。鸟类是三峡水库生物多样性的重要组成部分,为保护和提升三峡水库生物多样性,恢复和营造鸟类栖息地,应针对繁殖鸟和越冬水鸟的功能需求进行生态设计。     

异质生境水位差异对小叶章有性繁殖分配的影响

以三江平原湿地代表植物小叶章为对象,通过对杂类草草甸、典型草甸、沼泽化草甸、沼泽生境中小叶章个体大小与生物量差异及繁殖构件与植株生物量之间相关关系的分析,研究不同生境中水位对小叶章个体生物量与繁殖分配的影响。结果表明: 小叶章个体大小、高度及有性繁殖特征随水位升高而显著降低;杂类草草甸、典型草甸、沼泽化草甸和沼泽中小叶章的繁殖阈值分别为0.245、0.149、0.148和0.157 g;除沼泽化草甸外,其他3种生境中小叶章植株个体大小与繁殖分配均呈显著负相关;相较于个体大小,土壤含水量对于小叶章有性繁殖分配影响更大,不同生境中小叶章对个体大小和繁殖分配的差异投资是其具有良好生态适应性的基础条件。     

Effects of water level and light intensity on capsule production dynamics of Sphagnum capillifolium

 选取尖叶泥炭藓(Sphagnum capillifolium)为试验材料, 在模拟水位与光强条件下, 对人工构建的苔藓植物群落进行室内培养, 每隔1-3天观察并记录植株高度、孢蒴变化过程及变化时间, 分析了不同水位与光强条件对孢蒴生产的植物功能属性动态的影响。水位上升促进了蒴柄伸长及植株高增长, 增加了孢蒴开裂率及遮蔽率。光强增加有助于孢蒴生长, 并提高了孢蒴开裂率。在孢蒴直径以及植株高增长性状上, 水位与光强存在交互作用。水位与光强对孢蒴增长率均没有影响。此外, 水位升高与光强增加使孢蒴成熟及蒴柄伸长时间提前, 总体上使孢子释放时间分别提前了4.0 d和4.8 d, 由此可能减小了孢子体因受夏季干旱影响而败育的风险。孢子释放后, 繁殖株高增长加速, 可为未来的再次繁殖奠定基础。