秦王川土壤酸碱度及盐离子对不同植物的响应

湿地土壤盐分含量既反映了土壤盐渍化程度,也与区域内植物类型相关.以兰州市秦王川湿地为研究对象,采集6种植物下的表层土壤(0-20 cm),即碱蓬(Suaeda glauca Bunge)、盐角草(Salicornia europaea L.)、紫菀(Aster tataricus L.f.)、柽柳(Tamarix chinensis Lour)、冰草(Agropyron cristatum(L.)Gaertn.)和早熟禾(Poa annua L.),通过分析土壤pH值、全盐量和可溶性盐离子浓度,探究该区域土壤酸碱性质及盐离子对不同植物的响应.结果表明:秦王川湿地土壤酸碱度总体表现为中性,其中紫菀和早熟禾土壤呈弱碱性;植物与土壤盐渍化的对应关系分别为盐角草和碱蓬—轻盐土,柽柳—盐渍化土,冰草、早熟禾和紫菀非盐渍化土;土壤盐分类型为Ca^(2+)+Mg^(2+)—SO^(2-)_(4)+Cl^(-)型,以硫酸盐为主;土壤离子的对应分布特征为SO^(2-)_(4)盐角草、Cl^(-)碱蓬、HCO-3碱蓬、紫菀和早熟禾,所有阳离子的最高浓度均在盐角草土壤中.因此植物的分布存在酸碱性和盐分的依赖性,且对盐分的依赖性更强,随着SO^(2-)_(4)和Cl^(-)浓度的增加,耐盐植物显现出了生长优势.

秦王川湿地不同密度柽柳枝-叶性状及其光合特性

枝、叶是植物的两个重要功能器官,密度制约下其异速生长关系不仅是植物个体发育过程的表现,也是植物与环境互相作用的结果。柽柳是干旱区湿地的主要植物之一,密度制约下其小枝与叶的异速生长关系对于理解干旱区湿地环境下植物的资源利用策略具有重要意义。在兰州市秦王川干旱区湿地,将柽柳(Tamarix gansuensis H.Z.Zhang)种群分为Ⅰ(0.1—0.35棵/m^2)、Ⅱ(0.35—0.6棵/m^2)和Ⅲ(0.6—0.85棵/m^2)3个密度梯度,应用标准化主轴估计(standardized major axis estimation,SMA)法,研究了不同密度下,柽柳当年生小枝长度与叶面积、叶数量的生长关系及叶片光合特性。结果表明:随着柽柳种群密度的增加,群落土壤含水量逐渐增加,土壤容重、pH值和电导率逐渐减小;柽柳平均高度、郁闭度、枝长度和叶面积呈逐渐增大趋势,冠幅、基径、分枝角度、叶数量和光合有效辐射呈逐渐减小趋势;叶面积指数、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度先增加后减小。枝长度与叶面积、叶数量在不同的密度梯度下显著正相关(异速斜率k>0,P<0.05),随着密度梯度的增加,枝长度与叶面积的回归斜率逐渐减小(异速斜率0.65≤k≤0.98,P<0.05),枝长度和叶数量回归斜率不变(异速斜率k=0.9,P<0.01),截距沿着y轴显著的正向移动(截距0.25—1.93)。随着种群密度的增加,柽柳由较小枝长度、叶面积和较大分枝角度、叶数量的枝叶构建模式,发展为较大枝长度、叶面积和较小分枝角度和叶数量的垂直空间拓展模式并提高气孔导度、光合速率和蒸腾速率、降低水分利用效率,反映了该物种在干旱区湿地环境中、密度制约条件下的表型可塑适应机制和资源利用策略。

兰州秦王川国家湿地公园土地利用及湿地景观格局动态变化分析

兰州新区秦王川国家湿地公园是西北重要的内陆盐沼湿地,生态意义重大。为揭示秦王川国家湿地公园景观格局变化规律及为科学管理秦王川国家湿地公园提供理论依据,利用Arcgis和Fragstats软件分析探讨其20102019年景观格局变化特征。研究表明:10年间河流湿地、沼泽湿地、林地和草地面积持续增大;耕地、裸地面积大幅度减少,逐渐转化为其他土地利用类型。斑块数量(NP)、斑块密度(PD)和形状指数(LSI)逐渐增加,秦王川国家湿地公园景观破碎化程度加深,斑块形状复杂;香农多样性指数(SHDI)、香农均匀度指数(SHEI)先增加后减少,湿地公园内优势斑块的主导作用先降低后增强。秦王川国家湿地公园景观格局的变化主要受社会自然因素、经济因素和政策因素3个驱动因素的共同影响。