苏干湖湿地植被地上生物量空间格局及其对水盐的响应

地上生物量是反映湿地植物群落数量特征和生产能力的重要因子,内陆盐沼湿地植被地上生物量空间分布格局及其水盐响应机制,对湿地生态水文学研究具有重要的理论意义。采用湿地群落学调查和支持向量回归模型(SVR)相结合的方法,将苏干湖湿地划分为山洪区、泉水区等5个分区,研究了植被地上生物量的空间异质及其影响因素。结果表明:支持向量回归模型在内陆盐沼湿地植被地上生物量反演方面具有较高的拟合精度;苏干湖不同区域湿地植物群落地上生物量空间格局呈现出复杂的空间分异规律,对地下水埋深和土壤全盐量的响应也存在明显差异:河洪区的植被地上生物量随地下水埋深、土壤全盐量的增加呈先增大后减小的趋势,湖水区的植被地上生物量与地下水埋深呈显著正相关关系,而土壤全盐量则相反,山洪区的植被地上生物量随地下水埋深的增加呈先增大后减小的趋势,泉水区的植被地上生物量随地下水埋深的增加逐渐减小,台地区的植被地上生物量与地下水埋深和土壤全盐量均无显著相关性。苏干湖湿地不同等级植被地上生物量在空间上呈现出多斑块组成的镶嵌体结构形态,体现了湿地植物应对土壤水盐等环境因子变化的生态适应机制。

金塔绿洲荒漠交错带沙蓬根系分形特征

根系分形结构是植物根系构型应对环境异质性的表型可塑性,可反映植物对生长环境的适应结果。在黑河中游的金塔北海子国家湿地公园,按照立地条件选择丘间低地、缓平沙坡和坡顶平地3种生境类型,采用全根挖掘和Win⁃RHIZO根系分析仪相结合的方法,研究了绿洲荒漠交错带一年生植物沙蓬(Agriophyllum squarrosum)的根系分形结构。结果表明:从丘间低地到坡顶平地植被群落的高度、盖度、地上生物量、土壤含水量、紧实度和土壤容重逐渐减小,沙蓬根系分形维数呈减小趋势,而根系分形丰度呈增大趋势;不同立地条件下沙蓬根系分形维数和分形丰度间呈负相关关系,沙蓬根系分形维数与分形丰度在丘间低地和坡顶平地均存在极显著负相关关系(P<0.01),在缓平沙坡样地呈显著负相关关系(P<0.05)。沙蓬根系分形维数和分形丰度间“此消彼长”的权衡关系,体现了沙生植物应对生境胁迫的表型可塑性机制。

小苏干湖湿地典型泌盐植物海乳草叶性状和光合特性对淹水的响应

植物叶性状与光合生理特性对淹水的响应分析,有助于理解水淹生境中沼泽湿地植物叶片构建模型及其光合作用机理。按照小苏干湖湖水泛滥区静水持留时间长短变化设置:I(轻度淹水区,静水持留60—90 d)、II(中度淹水区,静水持留90—150 d)、III(重度淹水区,静水持留150—210 d)3个梯度,研究了小苏干湖湿地典型泌盐植物海乳草叶性状与光合生理特性对不同淹水生境的响应变化。结果表明:随着静水持留时间变长,土壤含水量逐渐增大,含盐量和光合有效辐射逐渐减小,湿地群落的盖度、密度呈增加趋势,地上生物量呈先减小后增加趋势;海乳草叶片的叶面积呈增加趋势,叶厚度、净光合速率和气孔导度呈减小趋势,叶干重和蒸腾速率变化不明显;不同生境条件下的海乳草净光合速率、蒸腾速率与叶面积、叶厚度之间均存在着显著差异(P<0.05)。随着静水持留时间的延长,海乳草选择增大叶面积,减小叶厚度的生长策略,适时调整叶片的净光合速率,实现植物叶片对吸收光能的有效利用,体现了植物在异质性生境中叶性状间的资源分配策略和光合产物积累模式。

甘肃金水湖国家湿地公园景观自然性的时空异质性

景观自然性体现了各景观要素的时空分布格局,对提高生态系统的整体性和稳定性有重要意义.通过解译2003年、2009年和2015年3个时相的遥感影像,利用GIS和层次分析法,研究了甘肃金川金水湖国家湿地公园景观自然性变化规律.结果表明:随着时间的变化,景观结构中景观多样性指数、均匀度指数、斑块丰富度呈增加趋势,景观优势度、景观分离度呈减小趋势;提供栖息地、植物群落维持功能、面积加权平均斑块分维数、植被覆盖度等生态功能指标呈增大趋势;人工干扰指数、人工景观平均面积等生态学干扰指标呈减小趋势,湿地公园的景观自然性指数由2003年的0.4761增加至2015年的0.7485.湿地公园保育和恢复工程的实施改变了土地覆被结构,增强了生态系统的稳定性、生态弹性和服务价值,较大程度上提高了金水湖国家湿地公园的景观自然性.

2013年和2017年甘肃酒泉花城湖国家湿地公园生态系统的服务价值

采用市场价值法、成本替代法和影子工程法等,从供给服务、调节服务和文化服务价值3方面,估算了2013年和2017年甘肃酒泉花城湖国家湿地公园生态系统服务价值,并对二者进行了比较。研究结果表明,甘肃酒泉花城湖国家湿地公园生态系统服务价值由2013年的1.906×108元增加至2017年的1.121×109元;与2013年相比,2017年湿地的供给服务价值、调节服务价值和文化服务价值分别增加80.38%、504.62%和798.59%;湿地生态系统服务价值由大到小排序由2013年的保土固沙、调节气候、调洪蓄水、维持生物多样性和净化水质转变为2017年的保土固沙、维持生物多样性、调节气候、旅游休憩和调洪蓄水。

盐沼湿地植物的群落分类及其空间分布格局对土壤水盐的响应

开展内陆盐沼湿地植物群落空间分布格局对土壤水盐的响应研究,将有助于深入理解盐沼湿地植物群落的环境可塑性机制。本文采用TWINSPAN和CCA等方法,研究小苏干湖内陆盐沼湿地植物群落空间分布格局与主要环境因子之间的关系。结果表明:小苏干湖湿地植物可以分为芦苇(Phragmites australis)+赖草(Leymus secalinus)、赖草、苦豆子(Sophora alopecuroides)+披针叶野决明(Thermopsis lanceolata)、盐地风毛菊(Saussurea salsa)+赖草、水麦冬(Triglochin palustre)+海韭菜(Triglochin maritimum)和线叶嵩草(Kobresia capillifolia)+阿尔泰薹草(Carex altaica)等6个群落类型,各植物群落通过适应各自区域内土壤水盐的运移规律表现出显著的空间差异性;土壤含水率、土壤Ca^2+、Cl^-和地下水埋深对植物群落分布格局影响最显著。内陆盐沼湿地植物群落分布格局及其与土壤水盐因子之间的关系是湿地植物长期适应特殊生境的结果,体现了盐沼湿地植物较强的耐受性和生态适应性。

甘肃金塔北海子国家湿地公园植物群落数量分类及其环境解释

植物群落生境的差异会影响物种分布。采用数量生态学方法,研究湿地植物群落分类及其环境解释,对湿地公园植物恢复和维持湿地生态系统稳定性具有重要意义。2018年8~9月,在甘肃省金塔北海子国家湿地公园内,布设了47个10 m×10 m的植物样方,开展植物群落调查;采用双向指示种分析(two-way indicator species analysis,TWINSPAN)、除趋势对应分析(detrended correspondence analysis,DCA)和典范对应分析(canonical correspndence analysis,CCA)方法,研究植物分布与土壤全盐量、土壤含水量、地下水埋深和海拔等之间的关系。研究结果表明,在金塔北海子国家湿地公园中的47个大样方中,共记录16科28属33种植物;该公园中的植物群落可以分为芦苇(Phragmites australis)+黑果枸杞(Lycium ruthenicum)群落、芦苇+长苞香蒲(Typha domingensis)群落、白刺(Nitraria tangutorum)+花花柴(Karelinia caspia)群落和多枝柽柳(Tamarix ramosissima)-赖草(Leymus secalinus)+阿拉善碱蓬(Suaeda przewalskii)群落;地下水位埋深和土壤全盐量是影响该湿地公园植物分布的关键环境因子,海拔对植物群落分布无显著影响。