植被盖度对土壤碳、氮、磷生态化学计量比的影响——以敦煌阳关湿地为例

土壤碳、氮、磷生态化学计量比可以广泛地指示群落的生态学动态过程,其研究可以为湿地生态系统的恢复与保护提供依据。以敦煌阳关湿地为研究对象,选取53个样地,分层(0—20、20—40 cm和40—60 cm)采集土壤样品,对3种植被盖度类型(高盖度、中盖度和低盖度)的土壤碳、氮、磷生态化学计量比特征及其影响因素进行了研究。结果表明:(1) 0—20、20—40 cm和40—60 cm土层C/N变化趋势均为:高盖度<中盖度<低盖度,C/P、N/P变化趋势均为:低盖度<中盖度<高盖度。(2)高盖度土壤C/N、C/P和N/P均随土层深度的增加而增大;中盖度土壤C/N随土层深度的增加而增大,C/P、N/P随土层深度的增加先减小后增大;低盖度C/N、C/P和N/P均随土层深度的增加先减小后增大。(3) 0—60 cm土层土壤水分与C/N显著负相关(P<0.01),而与C/P、N/P显著正相关(P<0.01),土壤盐分与C/P、N/P均显著负相关(P<0.01),pH与C/P、N/P均显著正相关(P<0.05),TP与C/N呈显著负相关(P <0.05),TN与C/P、OC与N/P均呈极显著正相关(P<0.01)。由多元线性回归分析可知,土壤水分是土壤C/N、C/P和N/P的关键影响因子。

敦煌阳关湿地芦苇叶性状对土壤水分的响应

为了了解干旱区湿地不同水分梯度下芦苇叶性状的构建模式及对不同水分环境的适应策略差异性,以敦煌阳关渥洼池湿地植物芦苇(Phragmites australis)为研究对象,分析不同水分梯度下芦苇叶性状对土壤水分的响应。结果表明:(1)低水分梯度下的叶厚度(LT)和叶片磷含量(LPC)显著高于中、高水分梯度(P<0.05),高水分梯度下的叶碳含量(LCC)也显著高于中、低水分梯度(P<0.05)。(2)芦苇叶性状之间的关系也因水分的变化而有所不同。就整体而言,叶片碳含量与叶干物质含量(LDMC)极显著正相关(P<0.01);叶厚度与叶片磷含量极显著正相关(P<0.01),比叶面积(SLA)与叶氮含量(LNC)极显著正相关(P<0.01)、与叶碳氮比(C/N)极显著负相关(P<0.01)。(3)在水分作为限制因素的条件下,叶片碳含量与比叶面积对水分的响应最为突出。土壤含水量与叶厚度、叶碳含量和叶片磷含量均显著负相关(P<0.05)。芦苇在低水分环境下采取高收入低投入的积极型生存策略,高水分下则采取低获取高消耗的保守型生存策略,说明了芦苇在适应异质生境的自我调节机制。

敦煌阳关湿地土壤有机碳分布特征及其影响因素

湿地生态系统土壤碳储量在全球碳平衡中起着重要作用。以敦煌阳关国家级自然保护区渥洼池草本沼泽湿地为研究对象,选取53个样地,采用分层采样方法(0~20、20~40和40~60 cm)对其中高盖度、中盖度、低盖度3种植被类型的土壤有机碳含量、分布特征及其影响因素进行了研究。结果表明:(1)高盖度、中盖度、低盖度植被0~60 cm土壤的有机碳含量分别为4.94~25.89、4.77~13.89和3.56~11.42 g·kg^(-1),高盖度、中盖度植被20~40、40~60 cm的土壤有机碳含量与低盖度的差异显著(P<0.05);高盖度植被土壤有机碳的空间变异最大,低盖度植被居中,中盖度植被最小;(2)土壤有机碳含量与土壤水分、全氮、全磷和N/P均呈显著正相关(P<0.01),与土壤盐分、容重均呈显著负相关(P<0.01)。通过多元线性回归分析,土壤水分是影响土壤有机碳积累的关键主导因素。上述研究结果可为干旱区湿地保护、管理以及生态恢复措施的制定提供科学依据。

敦煌阳关湿地芦苇叶片养分重吸收模式及其对土壤水分的响应

植物叶片的养分重吸收是养分贫瘠生境中植物重要的养分保存机制。研究叶片养分重吸收对土壤水分的响应,有助于了解植物对环境的适应策略。以敦煌阳关湿地优势植物芦苇为对象,研究不同水分条件[高:33.5%±1.9%、中:26.4%±1.3%、低:11.3%±1.5%]下芦苇叶片氮磷重吸收模式及其对土壤水分的响应。结果表明:1)随着土壤水分下降,土壤N浓度显著降低,芦苇成熟叶片及衰老叶片N浓度显著升高,成熟叶片和衰老叶片P浓度及土壤P浓度均无显著变化。2)高水分条件叶片N重吸收效率为76.1%,显著高于中(65.5%)、低(62.5%)水分条件;不同水分条件叶片P重吸收效率无显著差异。3)成熟叶片和衰老叶片N浓度与叶片N重吸收效率呈极显著负相关;成熟叶片P浓度与叶片P重吸收效率无显著相关性,而衰老叶片P浓度与叶片P重吸收效率呈极显著负相关。说明土壤水分缺乏不利于叶片N重吸收。