长白山区沟谷沼泽乌拉苔草湿地铁循环规律的研究

长白山沟谷沼泽乌拉苔草湿地,土壤有效铁含量不同土壤层变化均呈波动变化,A、B二层的变化趋势一致,表层和C层随着季节的积水和植物生长变化波动较大。有效铁活性A层>表层>B层;而土壤有效铁活性与土壤环境的关系为:土壤氧化还原电位对有效铁在6、8月份呈显著相关;土壤孔隙度均与之不显著相关;放线菌在表层土壤和有效铁含量极显著负相关外,8月份细菌、真菌、放线菌和有效铁呈极显著的相关;土壤剖面的蛋白酶、尿酶、纤维素酶和磷酸酶对有效铁均不显著相关(P<0.05);脲酶对有效铁有显著的影响,因此脲酶可以作为有效铁的衡量指标。乌拉苔草丛生根部含铁量最多;而不同季节乌拉苔草对土壤有效铁的吸收率在7月份最大;而枯落物中铁向下迁移最大月份是8月。

洪河自然保护区乌拉苔草生物量高光谱遥感估算模型

尝试用不同方法构建洪河自然保护区湿地植被乌拉苔草（Carex meyeriana）的高光谱植被指数，建立水上鲜／干生物量高光谱估算模型，并比较了不同模型的反演精度。通过实测不同覆盖度和水深状况下乌拉苔草的冠层高光谱反射率与水上生物量的数据，采用高光谱可见光-近红外波段及其微分光谱波段（350—1050nm）逐波段构建FNDVI、FRVI、FDVI、FDNDVI、FDRVI、FDDVI植被指数，分别找出与水上鲜生物量和干生物量具有最佳相关性波段组合的植被指数，建立乌拉苔草水上生物量的最佳估算模型，并对比分析了反射率光谱植被指数（FNDVI、FRVI、FDVI）模型和微分光谱植被指数（FDNDVI、FDRVI、FDDVI）模型的反演精度。结果显示，微分光谱与乌拉苔草水上生物量的相关性比反射率光谱好；微分光谱植被指数与乌拉苔草水上生物量的相关性比反射率光谱植被指数好，尤其以微分光谱植被指数FDRVI与FDNDVI建立的二次函数模型反演乌拉苔草的水上鲜生物量和干生物量的效果最好，精度分别达74．9％、71．4％，其均方根误差分别为0．0744和0．0262，通过了P〈0．01极显著验证。这表明，采用微分光谱植被指数FDRVI、FDNDVI对乌拉苔草水上鲜生物量和干生物量的估算可以取得较高的预测精度。

三江平原乌拉苔草- 毛苔草湿地土壤动物多样性及其枯落物分解功能

土壤动物是陆地生态系统结构的重要组成部分，对营养物质循环具有重要的作用。湿地土壤动物群落多样性及其功能研究，可为深入湿地生态系统结构研究和湿地恢复评价等管理提供基础资料。采用野外采样和不同网孔分解袋分解实验，研究了生长季三江平原典型乌拉苔草（Carex meyeriana）—毛苔草（C.lasiocarpa）湿地土壤动物的多样性和分解功能。结果表明，岛状林土壤动物隶属5门11纲24目，优势类群有柄眼目、真螨目、鞘翅目成虫和线虫，常见类群14类；优势类群和常见类群都具有明显的季节动态变化。多样性分析表明，土壤动物个体密度（ID）表现为ID5月〉ID10月〉ID8月〉ID7月〉ID6月；土壤动物类群数（GN）表现为GN8月=GN5月〉GN10月〉GN7月〉GN6月；土壤动物的多样性指数为2．54，丰富度指数为3．70，均匀度为0．80，优势度指数为0．12。夏季土壤无脊椎动物多样性和均匀度较高，而在春季、秋季，土壤无脊椎动物多样性相对较低。土壤动物对湿地乌拉苔草分解具有明显的作用，整个实验过程土壤动物对乌拉苔草分解的贡献率为26．68％～39．45％，其中大型土壤动物分解贡献率始终最大，分解贡献率为14．67％～27．79％；中型土壤动物的分解作用力最小，小型土壤动物作用力波动较大。土壤动物这种分解作用力具有明显的季节差异；而且起主要作用的土壤动物类型也随季节的不同而发生变化。

长白山区沟谷沼泽湿地乌拉苔草(Carex meyeriana)地上生物量与土壤有机质和氮素相关性分析

通过对长白山区沟谷沼泽湿地乌拉苔草群落的乌拉苔草生物量与该土壤有机质和氮素进行统计分析,揭示了该湿地上生物量与土壤有机质及氮素在土壤空间的异质性。相关分析结果表明,地上生物量和土壤有机质的相关系数各层均为不显著,但相关系数逐渐由小到最大,存在明显的空间差异;地上生物量与氮素之间的相关差异明显,但相关性均不显著;与硝态氮呈极显著和显著相关,但差异不大;与土壤中铵态氮的相关性均不显著,随着土壤剖面的加深相关系数增加。与全氮和速氮的相关性空间差异性很大。地上生物量和有机质、全氮、铵态氮、硝态氮相关性最大的是土壤剖面的C层,和速氮相关性最大的是表层。乌拉苔草生物量与土壤有机质和氮素在不同土壤剖面的相关性不同,揭示出该湿地有机质和氮素的空间异质性。

乌拉苔草光合速率日变化及日同化量

乌拉苔草沼泽是长白山沟谷湿地的重要类型 ,对其光合速率研究的结果表明 ,乌拉苔草光合速率日变化呈单峰曲线 ,最高峰出现在 1 0时 ,最大值是 1 8.0 7μmol(CO2 ) / (m2 ·s) ;与其该群落伴生的修氏苔草光合速率日变化出现“午休”现象。影响光合速率最大的环境因素是光量子通量密度和叶温 ,呈极显著的正相关 ,其他因素亦多呈正相关 ,环境因子综合影响了乌拉苔草的光合日进程。乌拉苔草光合作用的日总同化量为 1 896 0 1 .2 μmol(CO2 ) /m2 。

遮荫条件下乌拉苔草叶片气孔阻力与脯氨酸、叶绿素含量的研究

通过对不同遮荫条件下乌拉苔草某些生理特性的研究表明,乌拉苔草叶片气孔阻力受遮荫的影响较大,遮荫直接影响气孔开闭,气孔阻力对环境的响应比较大。其中对气孔阻力影响最大的是叶温,随着遮荫度的增加而增加,风速和气孔阻力呈负相关;光量子通量密度对气孔阻力的影响较大,遮荫大其影响也大,体现出气孔阻力对环境的适应性强。遮荫条件下乌拉苔草叶片的脯氨酸含量比对照增加,说明遮光对脯氨酸积累有一定的影响;乌拉苔草叶片叶绿素含量受遮荫的影响很大,遮荫大叶绿素的积累也大,并随着季节的推移而增加。说明乌拉苔草在逆境下具有生态适应性。表3,参12。

遮荫条件下乌拉苔草(Carex meyeriana)蒸腾特性及其与环境因子的关系

通过对不同遮荫下条件乌拉苔草蒸腾特性的研究表明 ,乌拉苔草蒸腾速率日变化规律是 ,上午 8h出现次峰 ,18h出现高峰 ,日变化有“午休”现象 ,其中光1和光3 出现在中午 12h ,对照和光2 出现在下午 14h。在上午8h ,蒸腾速率的变化不受气孔开闭的影响 ,是由于时间和环境因子的综合影响所致 ;中午出现的“午休”现象 ,是由于气孔关闭所至。不同遮荫处理下蒸腾速率变化规律基本一致 ,遮荫 5 0 %对蒸腾速率影响较大 ,其他处理对蒸腾速率的影响较小 ,说明乌拉苔草的蒸腾特性不仅由本身的生理特性所决定 ,并受环境因子综合的影响 ;另外 ,不同遮荫对气孔也有直接的影响 ,遮荫是影响气孔阻力的直接因素。

长白山区沟谷沼泽乌拉苔草(Carex meyeriana)湿地土壤酶活性与氮素、土壤微生物相关性研究

通过现场采样及室内分析,研究了长白山区沟谷沼泽乌拉苔草湿地土壤酶活性及其与氮素、土壤微生物的相关性。结果表明,土壤脲酶活性在时空变化中,表层最高,且最大值出现在6月份,为2.57;C层最小,最小值出现在7月份,为0.3;土壤纤维素酶活性表层最高出现在6月份,为1.35;B层最小,最低点出现在6月份,为0.18,土壤蛋白酶活性在时空变化中变化规律基本一致,最高值是6月份B层,为8.5;最低点是C层的5月,为0.9;与氮素的相关性分析结果为:土壤脲酶在8月份最大,为0.91,B层最大为0.76;土壤纤维素酶在5月份最大,为0.41;C层最大,为0.52;土壤蛋白酶在4月份最大,为0.83;A层最大,为0.67,均不呈显著相关。与微生物相关结果为:土壤脲酶与8月份微生物呈极显著的正相关;蛋白酶与B层的细菌呈显著的正相关;脲酶与7、8月份的放线菌呈极显著的正相关。本文揭示了土壤不同酶活性受制于不同的微生物影响。

不同pH值处理下乌拉苔草蒸腾速率日变化及其与环境的关系

通过对乌拉苔草水体土壤酸碱度处理,进行蒸腾特性及其环境因子关系的研究。结果发现:不同酸碱度处理下的乌拉苔草蒸腾速率规律基本一致,只是数值发生了变化。说明乌拉苔草蒸腾速率的变化规律主要由该植物本身的生长期来决定,在不同的pH值处理下蒸腾速率大小受环境条件的影响:在pH值为5、6时主要影响因子是大气温度,其极显著相关系数是-0.889;pH值为7、8时主要影响因子是叶片温度;其显著相关系数是-0.829;pH值为9、10时主要影响因子是光量子通量密度,其显著相关系数是-0.841。说明不同pH值下乌拉苔草蒸腾速率日变化主要受环境条件的影响,水体的酸碱度对其影响不大。

不同积水处理下乌拉苔草蒸腾速率日变化及其与环境因子的关系

在相同的光照、相对湿度、温度和风速等自然环境下,对相同土壤条件下的乌拉苔草湿地进行不同水分的处理,以桶(高50cm、直径40cm)中水分为基准,设为满水(干1)、半水(干2)、干旱(干3)3个处理,以自然状态下的土壤为对照。对乌拉苔草叶片的蒸腾速率、气孔阻力、光合有效辐射、空气温度、叶片温度、相对湿度、风速及大气中CO2的体积分数等指标进行了测定。结果表明:不同积水条件下,蒸腾速率的日变化与正弦曲线相似;气孔阻力的日变化呈现单峰形变化,但峰值不同,干2峰值最小,不同处理的峰值出现的时间相同。从时间上看,气孔阻力受水分的影响,与对照相比提前达到最大值。干1、干2、干3处理的蒸腾速率和气孔阻力呈显著的负相关,风速和蒸腾速率呈显著的正相关;干2、干3处理的光量子通量密度和大气温度呈显著的正相关;干3处理的蒸腾速率和光量子通量密度呈显著的正相关。

长白山区乌拉苔草蒸腾规律及环境因子间关系的研究

通过对长白山区沟谷沼泽湿地乌拉苔草蒸腾特性的研究得知:乌拉苔草蒸腾速率日变化在不同月份所表现的波动趋势基本相似,但最高峰的时间不同,7月份最高峰是100(H20)μmol/m2.s,8月份最高峰是105.1(H20)μmol/m2.s,时间在下午16∶00时,9月份最高峰的时间在上午10∶00时,其他月份均在中午12∶00时。不同层面叶片的蒸腾速率波动基本相似,蒸腾速率不同月份日变化规律基本一致,日变化不受生长期的影响。导致蒸腾速率变化的直接原因是环境因子综合变化影响了气孔的开闭。

不同水分处理下乌拉苔草生长性状和某些生理指标的研究

采用模拟沼泽湿地的栽培和管理,研究不同水分处理对乌拉苔草生长性状和脯氨酸、叶绿素含量的影响。结果表明:乌拉苔草适应于过渡积水、季节积水和季节干旱的土壤环境,揭示乌拉苔草极强的生态适应性;不同的水分处理中干2处理的脯氨酸积累和叶绿素含量最多,不同季节中8月份脯氨酸积累和叶绿素含量最多;乌拉苔草叶绿素b的含量大于叶绿素a的含量;不同水分的处理对叶片的生长长度有一定的影响。图2,表2,参10。

乌拉苔草湿地土壤CO_2和CO的变化特征

对乌拉苔草湿地生长季节内土壤CO2和CO的变化特征进行了模拟研究。结果表明:生长季节的乌拉苔草湿地土壤释放CO2,并消耗CO。化学反应CO+H2O→CO2+H2对于CO2和CO的动态变化起主要作用,CO2和CO之间存在显著的负相关。温度对CO2和CO体积分数的影响存在一定差异,但差异不显著。

长白山区沟谷沼泽湿地乌拉苔草不同构件元素含量特征

研究了长白山区沟谷沼泽乌拉苔草不同构件元素含量及叶片不同季节积累变化及元素间的相互关系。结果表明,乌拉苔草属于抗金属污染植物,不同构件在元素积累和季节变化中有较大差异:Mn、N,P、Mg、Fe、Cu、Zn主要集中在根部,K主要集中在叶鞘。不同季节积累中,N、K主要在营养成长期和生殖生长并存期5月份最多,P在成熟期的8月份最多,金属元素在衰老期的9月份最多,尤其是Fe元素富集量最多,完全可以作为铁污染区的抗性植物和净化植物,而非金属元素在衰老期的9月份最少。金属元素之间相生相互协调关系强,非金属元素之间关系相互协调,而金属元素除Mn和P、N是极显著相关外,P和Ca呈显著相关,与其他关系不显著。说明乌拉苔草各构件中的元素之间没有相互拮抗的关系。

长白山区沟谷湿地乌拉苔草沼泽土壤氮素累积动态研究

通过对长白山区沟谷沼泽乌拉苔草湿地氮素累积动态进行研究。结果表明:长白山区沟谷沼泽乌拉苔草湿地土壤全氮在季节累积变化中,最高值在4月份,其次是7月份;最低值在9月份;土壤剖面不同季节累积中,最大值在0～30cm层土壤,最小值在60～90cm层土壤。硝态氮季节累加值最大在4月份,最小在9月份;土壤剖面最大值在表层,最小值在30～60cm层;速效氮在季节累加中最大值是在4月份,最小值在7月份;土壤剖面最大值出现在表层,最小值出现在60～90cm层;铵态氮在季节变化中最大值出现在7月份,最小值在5月份;土壤剖面最大值是在30～60cm层,最小值是在60～90cm层。

长白山区沟谷沼泽乌拉苔草湿地微量元素Zn循环规律的研究

本研究通过对长白山区沟谷沼泽乌拉苔草湿地土壤-植被锌元素循环规律的研究得知:土壤总锌量随着季节变化不同剖面层的变化规律不同:深层土B、C变化趋势与乌拉苔草季节生长变化趋势基本一致;而表土层和A层土变化趋势在5月份乌拉苔草返青开始下降至6月份达到最低之后,说明锌对乌拉苔草生长有直接影响。有效锌含量的变化深层与总锌量变化趋势基本一致。说明土壤有效锌含量动态与总锌量动态变化和地上植被生长有直接关系;地上植被部分,锌在不同构件中含量不同:根含量最多,是因为根直接从土壤吸收土壤有效锌的结果;其次是立枯物中最多,说明乌拉苔草具有富集重金属锌的作用;叶片中积累锌量在6-8月份最高,说明乌拉苔草叶片刈割期锌含量最高,占总量的12%;在根从土壤中吸收转移有效锌是在5月份的A层最多,6、7月份的表层最大,与季节变化和乌拉苔草生长发育时期有直接关系。

若尔盖高原沼泽生态环境及其合理开发的研究

若尔盖高原位于青藏高原的东北隅,西临巴颜喀拉山,东抵岷山,北起西倾山,南至邛崃山,是一块完整的丘状高原,也是我国最大的泥炭沼泽分布区之一。本文所述的范围包括若尔盖、红原、阿坝和玛曲等四县,流域上属黄河水系,泥炭沼泽面积达4600余km^2。其中若尔盖和红原两县的泥炭沼泽,在60年代曾做过调查,70年代,地质部门在水文勘探中也曾对这里的泥炭沼泽有所研究。为进一步研究本区的生态环境和自然资源,1982年起,我们在横断山沼泽泥炭调查中,又对上述四个县连续进行了四年泥炭沼泽考察。本文是这次考察总结的一部分。

若尔盖高原湿地不同生境下植被类型及其分布规律

采用野外调查方法研究了若尔盖高原湿地不同生境下的植被类型及其分布规律。结果表明,随着湿地水分由多到少的变化,植物群落类型发生相应的生态演替,其演替序列为水生植被→沼生植被→沼泽化草甸植被→草甸植被,且在水平方向呈对列式(牛轭湖或小溪两岸)和同心圆式(洼地周围)分布;从湖心至丘顶的垂直分布规律表现为水生植被→沼泽植被→沼泽化草甸→亚高山草甸→亚高山灌丛。沼生植物群落的种类相对较少并有呈单优势种分布的趋势,湿生或中生植物群落的种类逐步增多,并表现出具多优势种和建群种的分布格局。随着湿地水分的恢复和增加,湿地生态系统的初级生产力提高。3种典型植物群落的活体生物量及总生物量大小顺序为乌拉苔草(Carex meyeriana)群落>木里苔草(Caremuliensis)-花葶驴蹄草(Caltha scaposa)群落>藏嵩草(Kobresia tibetica)-无脉苔草(Carex ennrvis)群落。湿地水分条件是影响湿地生态系统初级生产力的决定因素。

东北地区沼泽

沼泽是特殊的自然综合体,也是一种土地类型。古时候,人们把这类土地称谓沮洳或沮泽。根据沼泽景观特征,各地劳动人民又赋予通俗、形象的名称,如漂筏甸子、苇塘、低(土朗)、等等。 经过几年来的考察,我们认为沼泽应具有相互联系、相互制约的三个特征:地表多年积水或土壤处于过湿状态,主要生长沼生和湿生植物;有泥炭的形成和累积或土壤具有明显的潜育层。 东北地区是我国沼泽主要分布区之一,沼泽面积近5000万亩,占东北地区总面积的2.7％强,占全国沼泽面积的30.3％。

Transpiration Rates of Carex Meyeriana in Relation to Micrometerological Factors in a Mountain Valley Wetland

In order to reveal transpiration rates of wetland plants and its relationships to micro-meterological factors in a mountain valley wetland, relative humidity, air temperature, leaf temperature, soil temperature, photo flux density and transpiration rates were measured once two hours in a Carex meyeriana wetland of the Changbai Mountain valley in dry (July) and wet (September) of 2003, respectively. Results showed that the tendency of "decreasing after increasing" was obvious in wet season. However, a relatively stable trend was observed for the transpiration in dry season.. Generally, the photon flux density of Carex meyeriana was higher in wet season than that in dry season. However, the variabilities of leaf temperature, air temperature and relative humidity were similar in both seasons. Higher transpiration rates of Carex meyeriana leaves were observed in July (varied from 40 to 150 mol·m-2·s-1) compared to those (varied from 7 to 14 mol·m-2·s-1) in September. Transpiration rates were significantly correlated with air temperature (P<0.01), leaf temperature (P<0.01), and wind speed (P<0.05), but correlationship between relative humidity and photo flux density was not significant (P<0.05).