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。

敦煌阳关湿地的特点及可持续利用的分析

湿地是自然界生物多样性最丰富的生态景观和人类最重要的生存环境之一。敦煌阳关湿地因其特殊的地理环境形成了其明显的特点。人为活动对该湿地资源的过度开发及不合理利用,加之全球气候变化的影响,湿地面临着环境恶化、资源枯竭、生态退化等的严重威胁。这也对该湿地功能的发挥和可持续利用造成了非常大的影响。本文以敦煌阳关湿地为研究对象,分析了阳关自然保护区内湿地保护面临的问题,并提出科学合理规划湿地、开展湿地资源监测、湿地保护与生态旅游开发的协调发展等一系列措施。本文对甘肃敦煌阳关国家级自然保护区湿地资源的保护和可持续发展有一定的参考意义。

敦煌阳关自然保护区湿地监测体系构想

湿地是地球表面水陆相互作用而形成的独特而重要的生态系统,在保护生物多样性、维持生态平衡、维护生态安全等方面具有重要的作用。特别是敦煌阳关保护区湿地作为戈壁沙漠中的一颗绿色明珠,其动态变化与周边地区的发展紧密相连。因此,及时、全面、准确地掌握和研究敦煌阳关保护区湿地的动态变化显得尤为重要,不仅能有效缓解湿地保护与利用、开发的关系,而且能为湿地恢复、保护、管理提供科学依据,具有重要的现实意义。敦煌阳关保护区建立健全湿地监测体系,开展可持续、长期的湿地监测工作,不仅仅是一项必不可少的基础性任务,还是一项重要而迫切的工作。基于敦煌阳关保护区湿地状况、监测内容和指标分析,对湿地监测工作提出初步构想。

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。

敦煌阳关国家级自然保护区湿地植物群落特征与物种多样性

敦煌阳关国家级自然保护区中的湿地是典型的内陆湿地,作为重要的候鸟迁徙驿站,具有脆弱性和特殊性,其植物群落特征与多样性研究对湿地及生物多样性保护有重要意义。通过野外样地调查,对阳关保护区湿地植物区系组成、地理成分和物种多样性进行了分析。结果表明,阳关保护区的湿地中共有74种植物,隶属于26科56属,其中占优势的是禾本科和藜科植物,二者占所有植物总物种数的29.73%;在植物生活型中,草本植物占绝对优势,占总物种数的77.03%;植物区系地理成分以温带分布型为主;用TWINSPAN分析法,将36块样地划分为8个植物群落,不同植物群落的物种多样性指数都较低,且存在较大差异;以重要值计算的Margalef丰富度指数为0~4.2,Simpson多样性指数为0~0.512,Shannon-Wiener多样性指数为0~1.4,Pielou均匀度指数为0.538~1,表明阳关保护区湿地植物种类总体上比较稀少、群落的组成和结构简单、物种多样性水平较低、生态较为脆弱。

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。