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。

长江河口九段沙中沙互花米草湿地植物-土壤间营养元素含量灰色关联分析

于2005年5—12月,采用GPS定位,逐月对长江河口九段沙中沙的互花米草(Spartina alterniflora)湿地植物样品与土壤样品进行采集,分析植物与土壤中的w(N),w(P)和w(K)并研究其动态变化.利用灰色关联分析方法,对湿地植物与土壤中w(N),w(P)和w(K)的时空分布进行了研究,旨在探明互花米草生长过程中对不同深度土壤营养元素与不同种类营养元素的吸收程度.结果表明,灰色关联分析是湿地生态系统植物与土壤营养元素动态关系研究的行之有效的方法.互花米草的生长与上层土壤(0～≤15 cm)中的w(N)、中层土壤(15～≤40 cm)中的w(K)和下层土壤(40～60 cm)中的w(P)关联密切.互花米草与上层、中层和下层土壤中营养元素的关联序分别为N>P>K,N>K>P和P>N>K.在互花米草整个生长过程中,初期植物-土壤间营养元素的关联较小;旺盛生长期,植物-土壤间N和P元素的关联度大,K元素的关联度小;生长末期,植物-土壤间K元素关联度增强.

九段沙上沙湿地植物N、P、K的分布特征与季节动态

2005年4-12月逐月对长江口九段沙上沙湿地生态系统主要植物进行定位样品采集与生态环境因子监测。通过对该区典型湿地植物群落海三棱藨草(Scirpus mariqueter)、互花米草(Spartina alterniflora)和芦苇(Phragmites australis)3种植物样品中N、P、K元素含量的分析,揭示了上沙主要类型湿地植物N、P、K元素的分布特征与季节变化规律。结果表明:3种湿地植物N、P、K元素分布特征不同,不同植物以及同一植物的不同构件营养元素含量随植物生长节律发生变化。植物中元素贮量与含量之间分布特征并不相同,其原因主要在于生物量是制约元素贮量的主要因素,N、P、K贮量排序均为芦苇>互花米草>海三棱藨草。不同构件营养元素含量的变化规律存在差异:4-5月茎中K含量逐渐减少,N含量呈现增加趋势;5-6月各构件P含量呈减少趋势;6-10月叶中N含量普遍高于其他构件。

九段沙上沙南沿坍塌与外沙内泓效应

利用1986-2013年的长江口海图以及2013年九段沙上沙南沿的冲淤观测数据,分析了外沙内泓地形形成机理以及凸显的效应。长江口深水航道治理工程改变了九段沙湿地局部边界条件,导致江亚南沙沙尾下延,深泓线北移,上沙南沿坍塌后退。建议采取护滩工程措施,保护上沙湿地资源。

长江口九段沙近期冲淤演变及对湿地自然保护区的影响

基于1998—2021年长江口系列水下地形资料,分析了九段沙近期冲淤演变情况及其对湿地自然保护区的影响。结果表明:近期,九段沙呈长“高”不长“大”、北侧受工程守护稳定淤涨、南侧局部冲淤变化显著的演变特征;长江口深水航道治理工程南导堤使江亚南沙头部和九段沙北边界得以稳定,促进了江亚南沙、九段沙高滩的淤涨;南槽航道治理一期工程促使江亚南沙上部窜沟由冲转淤,增强了江亚南沙稳定性;流域减沙和周边涉水工程引起九段沙南沿及尾部低滩冲刷,减少了九段沙保护区的湿地面积,破坏了九段沙湿地的完整性和稳定性。未来,流域来沙可能继续维持较低水平,九段沙南沿及尾部面临进一步冲蚀的风险,亟需研究守护九段沙保护区湿地的工程措施。

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藨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、中沙与下沙海三棱藨草湿地植物K和N的吸收量均大于P。海三棱藨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。上沙海三棱藨草吸收营养元素总量最多,中沙其次,下沙最少。各沙洲海三棱藨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。上沙海三棱藨草湿地生态系统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。

长江河口九段沙上沙湿地芦苇与土壤之间营养元素的灰色关联分析

为探明生长季不同时期芦苇湿地生态系统植物与土壤之间营养元素的关系,利用灰色关联分析方法,对长江河口九段沙上沙芦苇湿地的芦苇营养元素吸收量与土壤营养元素含量之间的关联度进行了研究。结果表明:芦苇主要从0～15cm土壤吸取N元素,从15～40cm土壤获取P、K元素,而从40～60cm土壤吸收N、P、K元素量都较少。芦苇-土壤之间营养元素关联度排序为:4月为N>K>P;5月为P>K>N,6～8月为K>P>N;9～11月为N>K>P;12月为P>N>K。同一营养元素不同时期芦苇-土壤之间关联度也存在差异,芦苇与土壤营养元素N、P、K元素关联最密切时期分别出现在9、12与6月,均与上层土壤营养元素关联最密切。9、12与6月分别为芦苇-土壤之间N、P、K元素迁移、转化与循环的活跃时期,上层土壤是其活动相对重要的场所。芦苇生长过程中吸收土壤营养元素均存在时空差异,不同时期芦苇对不同深度土壤的营养元素吸收强度也不尽相同。芦苇地下部分不同部位与土壤中营养元素种类的关联度排序相同,而芦苇地上部分的排序则不同。

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:K>N>P。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。