长白山区白江河泥炭地植被短期恢复实验

泥炭地是重要陆地碳库,在全球范围内大多面临退化问题。选择长白山区排水改造后的白江河泥炭地为研究地,采用水文恢复、小灌木去除和泥炭藓移植结合的技术,通过筑坝堵截排水沟、剪除金露梅和移植泥炭藓繁殖体以实现各3个水平的水位埋深、小灌木盖度和移植密度的手段,进行了短期恢复实验研究。结果表明:随着水位提升,泥炭藓定植盖度增大;移植密度不超过1∶10(采集∶移植面积比)的条件下,定植盖度随移植密度增大而增大;在浅水位埋深(5~30 cm)条件下,定植盖度随小灌木盖度增加而增加。研究表明,排水泥炭地的恢复项目中,在抬升水位的基础上,移植足量的泥炭藓繁殖体,适当移除小灌木,可提高泥炭地生态恢复的效率。

水文管理措施对长白山区恢复泥炭地土壤酶活性的影响

以长白山区天然泥炭地、不同水文管理的恢复泥炭地(高水位、高-低水位循环和低水位)及退化泥炭地(弃耕地)为研究对象,分析水文管理措施对恢复泥炭地表层土壤(0~10 cm)酶活性的影响及其驱动因素。结果表明:泥炭地土壤β-1,4-葡萄糖苷酶和β-1,4-N-乙酰葡糖氨糖苷酶活性表现为天然泥炭地>恢复泥炭地>退化泥炭地;退化泥炭地土壤酸性磷酸酶活性显著低于天然泥炭地和恢复泥炭地;多酚氧化酶活性在天然泥炭地最低。在恢复泥炭地,随着恢复区管理水位的下降,土壤β-1,4-葡萄糖苷酶、β-1,4-N-乙酰葡糖氨糖苷酶和酸性磷酸酶活性均逐渐降低,土壤多酚氧化酶活性表现为高-低水位循环恢复区最低。相关分析表明,土壤β-1,4-葡萄糖苷酶活性和β-1,4-N-乙酰葡糖氨糖苷酶活性均与土壤有机碳、含水量、水位和全氮含量呈显著正相关,与pH和全磷含量呈显著负相关;土壤酸性磷酸酶活性与水位呈显著正相关,与pH和全磷含量呈显著负相关;土壤多酚氧化酶活性与土壤有机碳、含水量和全氮含量呈显著负相关。RDA分析表明,环境因子共可解释研究区土壤酶活性变异的81.2%,水位和土壤有机碳是影响研究区土壤酶活性的主控因子。适宜的水文管理措施能有效提高退化泥炭地土壤有机碳、氮等养分元素含量及土壤微生物酶活性,提升土壤的生态功能,加速生态系统功能的恢复。

遮光对亚热带山地大泥炭藓(Sphagnum palustre L.)生长及维管植物控制效果的影响

控制亚热带山地泥炭藓湿地中维管植物的生长可以帮助泥炭藓湿地快速恢复.以亚热带山地大泥炭藓(Sphagnum palustre L.)为研究对象,采用人工覆盖遮光网控制遮光率,探究遮光对大泥炭藓生长及维管植物控制效果的影响.结果显示:(1)大泥炭藓的生长状态方面,在无遮光下及遮光处理下,随着遮光率的增加,大泥炭藓的头状枝数量不断降低[10月从38.9 (±11.8)降低到24.5 (±4.4)],但覆盖面积和生物量先增加后降低[10月覆盖面积从62.0 (±32.3) cm^(2)到128.6 (±25.7) cm^(2)再到99.0 (±19.7) cm^(2);生物量从1.8 (±0.7) g到2.8 (±0.8) g再到2.0 (±0.5) g];(2)随着遮光率的增加,维管植物的总盖度与生物量不断降低[10月总盖度从96.2%±1.6%降低到10.0%±1.4%;生物量从419.9(±71.3) g降低到57.4 (±17.1) g];(3)维管植物总盖度与大泥炭藓覆盖面积以及生物量均显著相关,当维管植物总盖度约为50%左右,大泥炭藓覆盖面积和生物量最大.因此,遮光网与维管植物共同影响大泥炭藓的生长,中度遮光(遮光率64%、76%)是帮助泥炭藓湿地快速恢复的最佳条件;综合考虑大泥炭藓的生长以及经济成本,在野外进行大泥炭藓湿地的恢复工作时,只需要覆盖1层遮光网(遮光率64%)即可达到最好效果.(图7表4参38)