湿地冷湿效应初探

对湿地周围不同距离农田的近地面气温、湿度、地温以及典型湿地地温的测定表明 ,湿地冷湿效应与湿地植被及其积水深度有关。在所选择的 3种湿地植被中 ,漂筏苔草积水最深 ,冷湿效应最大 ,其次为毛果苔草 ,小叶章最小。不同距离农田的近地面气温和湿度变化不同 ,随距离增加 ,温度增大 ,湿度减小。这种变化主要是由湿地的局部冷湿作用造成的。农田地温平均值高出小叶章湿地 4℃之多 ,高出漂筏苔草湿地近 5℃ ,表明湿地的制冷作用很明显     

三江平原典型湿地冷湿效应的初步研究

在三江平原沼泽湿地生态试验站内选择3种群落(毛果苔草-狭叶甜茅-漂筏苔草群落，狭叶甜茅-漂筏苔草群落，小叶樟群落)，在各群落内分别选取一种主要建群种，测定湿地植被的蒸腾强度，计算出群落范围内湿地植被的增湿降温效应，即冷湿效应。研究结果表明，湿地冷湿效应与湿地植被类型有关，3种植被中漂筏苔草的冷湿作用最大，其次为小叶樟，毛果苔草最小。这是因为漂筏苔草是典型的湿地植被，生长于多水环境中，其增湿降温作用较明显。湿地植被冷湿效应与湿地面积大小有一定的相关关系，湿地植被面积越大，其冷湿作用越强，并且多种植被的相互作用可以加强湿地的冷湿作用。     

三江平原典型环型湿地主要植物群落枯落物的热值变化

研究了小叶章(Calamag rostis angustifolia)、毛果苔草(Carex lasiocarpa)和漂筏苔草(Carex pseudocuraica)群落枯落物在1个生长季内的分解热值变化特征,并初步探讨其影响因素。环型湿地3种植物群落由于各自的微环境不同致使其枯落物热值变化有所差异。6月至10月,小叶章群落枯落物热值呈现逐渐下降趋势,而毛果苔草群落和漂筏苔草群落由于所处环型湿地位置不同而形成不同于小叶章群落的湿地水热条件,从而造成其枯落物热值的总体变化趋势是先下降再上升,最后又下降。同时,同一群落不同深度枯落物热值变化也不同。0—10、10—20和20—30 cm土层热值变化相似,而30—40 cm土层热值变化规律不明显。     

碟形沼泽湿地水中氮的动态变化及影响因素分析

通过对三江平原碟形湿地不同植被类型沼泽水体中氮含量的研究表明,漂筏苔草、毛果苔草和乌拉苔草沼泽水体中各形态氮含量具有明显的季节变化特征.总氮(TN)含量在5-10月份的植物生长季节表现为先增加后降低的趋势,不同植被类型沼泽水体TN含量明显不同.NH4+-N是无机氮的主要存在形态,含量比例在44.81%～98.89%之间.在整个生长季,乌拉苔草沼泽水NH4+-N含量呈先增加后降低的趋势,毛果苔草沼泽水NH4+-N含量在8月份具有峰值,漂筏苔草沼泽水NH4+-N含量较低,波动不大.硝态氮(NO3--N)在生长季中期含量较低,而亚硝态氮(NO2--N)含量较高;生长季末期NO3--N含量增高,而NO2--N含量降低.沼泽水体中不同形态氮浓度与植被类型、植被生长阶段密切相关,并且受到水温、降雨、蒸发、农田排水等因素的影响.     

沼泽湿地局地小气候"冷湿岛"效应

利用沼泽湿地及其周围旱田对比观测的方法,对沼泽湿地的局地小气候效应进行了研究。结果表明:与周围旱田相比,沼泽湿地近地层(0.5—5.0m)气温低,湿度大,具有显著的冷湿岛效应,且不同高度冷湿效应表现不同,越靠近地面,冷湿效应越明显。6—9月的野外试验结果表明,沼泽湿地的冷湿岛效应在7、8月比较明显;比较沼泽湿地和旱田温度、湿度的日变化发现,沼泽湿地在12:00—14:00的日间午后时段呈现出较明显的冷湿岛效应。     

三江平原不同水位梯度湿地地上生物量动态特征

水分条件变化直接影响湿地植物群落的分布及其生产量,为了阐明不同水分条件湿地初级生产力的形成规律,揭示水文格局对湿地生态系统物质生产过程的调控机理,采用收获法研究了三江平原不同水位梯度上的小叶章(Calamagrostics angustifolia)、乌拉苔草(Carex meyeriana)和毛苔草(Carex lasiocarpa)湿地地上生物量的结构动态及其增长速率,结果表明:3类湿地地上及其各器官生物量均呈单峰型变化,小叶章湿地和乌拉苔草湿地地上生物量的峰值出现的时间早于毛苔草湿地,而且小叶章湿地和乌拉苔草湿地各季节地上生物量均大于毛苔草湿地.茎对小叶章湿地地上生物量的平均贡献率与毛苔草湿地相近,均大于乌拉苔草湿地;叶对小叶章湿地地上生物量的平均贡献率与毛苔草湿地相近,均小于乌拉苔草湿地.3类湿地地上生物量的绝对增长率和相对增长率的变化趋势基本相同,但不同阶段绝对增长率和相对增长率值的大小存在差异.3类湿地地上生物量及各组分生物量的季节动态变化均符合抛物线模型,并且各模型拟合精度均较高,R2基本都在0.92以上.     

三江平原典型环型湿地生物多样性

以三江平原典型环型湿地为研究对象，在前人研究的基础上，结合野外调查，研究环型湿地生境多样性和物种多样性的现状及其形成原因，并探讨2者之间的关系。研究表明，三江平原环型湿地生境较为复杂，生境多样性高，生境多样性主要是由水文和地貌在不同层次的时空尺度上相互作用而形成和维持的；由环型湿地中心向边缘，湿地植物的丰富度指数和多样性指数呈先增加后减少的趋势，在塔头苔草(Carex casiocaepa)群落处达到最大值，而漂筏苔草(Carex pseudocuraica)群落和沼柳一越菊柳(Salix brachypoda—Salix myrtilloides)群落较低。湿地动物物种多样性丰富，大型土壤动物多样性与均匀性以芦苇-苔草群落为最高而其优势度最低，中小型土壤动物的均匀度和多样性以小叶章(Calamagrostics angustifolia)沼泽化草甸最高而其优势度最低；三江平原环型湿地物种多样性和生境多样性关系密切。     

模拟水深和氮添加对三江平原湿地植物功能性状的影响

水深和氮素是影响湿地植物生长的关键因素,研究两者对功能性状的影响有助于预测未来环境变化下湿地植物的生长与分布趋势.以三江平原沼泽湿地3种优势植物(漂筏苔草Carex pseudocuraica、毛苔草Carex lasiocarpa和燕子花Iris laevigata)为研究对象,设置3个水深(0、5、15 cm)和3个氮浓度(0、12、36 mmol/L)的双因子控制实验,探讨不同水深和氮添加对3种湿地植物功能性状的影响.结果显示,水深和氮添加对漂筏苔草根冠比和燕子花株高、地下与地上生物量及根冠比存在交互影响.在0 mmol/L氮浓度下,随着水深的增加,漂筏苔草根冠比降低,燕子花根冠比呈先降低后上升的趋势.在12 mmol/L氮浓度下,随着水深的增加,燕子花地下与地上生物量降低,根冠比增加.随着氮浓度的增加,燕子花株高在0、5 cm水深时降低,在15 cm水深时增加.水深对漂筏苔草叶面积、地下与地上生物量和燕子花叶面积有显著影响,随着水深的增加,漂筏苔草叶面积、地下与地上生物量呈先增加后下降的趋势,燕子花叶面积降低.氮添加对毛苔草株高、叶面积及根冠比有显著影响,随着氮浓度的增加,毛苔草株高和叶面积降低,根冠比呈先降低后上升的趋势.本研究表明湿地植物对水深和氮添加水平的响应依赖具体物种和功能性状指标而不同,未来还应加强湿地植物地下性状的研究.(图3表1参56)     

三江平原典型环型湿地生物多样性

以三江平原典型环型湿地为研究对象,在前人研究的基础上,结合野外调查,研究环型湿地生境多样性和物种多样性的现状及其形成原因,并探讨2者之间的关系。研究表明,三江平原环型湿地生境较为复杂,生境多样性高,生境多样性主要是由水文和地貌在不同层次的时空尺度上相互作用而形成和维持的;由环型湿地中心向边缘,湿地植物的丰富度指数和多样性指数呈先增加后减少的趋势,在塔头苔草(Carexcasiocaepa)群落处达到最大值,而漂筏苔草(Carexpseudocuraica)群落和沼柳-越菊柳(Salixbrachypoda Salixmyrtilloides)群落较低。湿地动物物种多样性丰富,大型土壤动物多样性与均匀性以芦苇-苔草群落为最高而其优势度最低,中小型土壤动物的均匀度和多样性以小叶章(Calamagrosticsangustifolia)沼泽化草甸最高而其优势度最低;三江平原环型湿地物种多样性和生境多样性关系密切。     

三江平原湿地典型植物群落氮的积累与分配

采用野外采样和室内分析结合的方法,研究了三江平原湿地典型植物群落氮的积累与分配特征。结果表明,小叶章（Calamagrostics angustifolia）、乌拉苔草（Carex meyeriana）和毛苔草（Carex lasiocarpa）群落地上器官氮含量不存在显著差异,根的氮含量存在显著差异,枯落物的氮含量表现为乌拉苔草群落〉小叶章群落〉毛苔草群落（p〈0.01）。小叶章、乌拉苔草和毛苔草群落不同部分的氮积累量和积累速率（VN）季节变化明显,三者地上器官、枯落物的氮积累量和VN表现为乌拉苔草群落〉小叶章群落〉毛苔草群落;三者根的氮积累量表现为小叶章群落〉毛苔草群落〉乌拉苔草群落,VN表现为毛苔草群落〉小叶章群落〉乌拉苔草群落。小叶章、乌拉苔草和毛苔草群落不同部分的氮分配比在各时期差异明显,根是重要的氮储库,其分配比高达（87.76±2.55）%、（79.84±7.53）%和（89.25±5.49）%;地上部分的氮分配比均以叶最高,茎较低;地上与地下的氮分配比呈相反变化规律,反映了其在氮供给方面的密切联系。     

长白山区沟谷乌拉苔草Carex meyeriana沼泽湿地气候效应

通过对长白山区沟谷沼泽典型乌拉苔草湿地土壤温度、乌拉苔草群落相对湿度、叶片温度、风速、光量子通量密度以及蒸腾速率的日变化和蒸腾速率的季节变化的研究,初步揭示沟谷乌拉苔草沼泽湿地的气候效应。结果表明长白山沟谷沼泽湿地具有三江平原沼泽同样的冷湿效应。土壤化通时间比三江平原化通时间提前1个多月,蒸腾速率日变化不同季节趋势基本一致,不同层次叶片的蒸腾速率日变化趋势基本一致,最大值在7至8月份蒸腾速率(H2O)达到100~140 mol.m-2.s-1。光量子通量密度与温度成正比,与湿度成反比,大气温度日变化和叶片温度日变化趋势基本相同,相对湿度的日变化趋势和大气温度的变化趋势正好相反,和光量子通量密度的变化趋势相反。沟谷湿地的同样具有小气候效应。     

三江平原湿地植物物种空间分异规律的探讨

研究了三江平原典型湿地在地形、水分等因素制约下的植物物种空间分异规律,包括垂直分异规律和水平分异规律。首先,按照地形和水分的分异组合特点,把湿地生境分为较干燥生境、季节积水生境和常年积水生境。然后,在各个生境内采用样方法和样线法调查植物物种。调查分为20世纪70年代、80年代和2003年3个时期,范围包括三江平原的典型湿地植物群落。数据分析时采用了生境组合法。即把3个不同的生境组合成一个水分(或地形)梯度带,根据频度和多度指标筛选出主要物种,然后按照其空间位置,列出主要植物物种沿水分梯度带的分布序列。研究发现:三江平原湿地不同生境的植物物种组合和垂直分异差别明显。较干燥生境的植被类型以岛状林群落为代表,乔木、灌木和草本植物层次分明。季节性积水生境的植被类型以小叶章群落为代表,是典型的湿草甸植物群落,垂直结构不明显。常年积水生境以毛果苔草群落为代表,植物群落层次也比较明显。植物物种水平分异规律,基本上可由植物物种空间分布序列图来代表。随着地势降低,水分增多,乔、灌植物,湿草甸植物,水生草本植物在特定的空间依次出现。     

基于MODIS的山东省植被覆盖时空变化及其原因分析

卫星遥感获取的归一化植被指数(NDVI)可以指示地表绿度和植被覆盖特征,被广泛应用于大尺度地表植被活动的监测和评估。基于2000─2014年的328景MODIS/NDVI时间序列数据,采用基于栅格像元的趋势分析和稳定性分析方法,深入分析了2000年以来山东省不同区域植被覆盖和绿度变化特征。结果表明,(1)近15年山东省植被年平均NDVI和春季NDVI都呈现显著增加趋势(P0.01),NDVI的增加趋势与降水量的年际变化关系显著(P0.05);由于城市化进程加剧,生长季绿色植被面积显著减少,平均每年减少243 km~2。(2)NDVI变化趋势具有明显的空间差异,鲁西农业区植被与黄河三角洲以及南四湖的湿地植被变化趋势相反,农田植被绿度有增加趋势,湿地植被绿度下降明显。这一趋势差异与不同植被类型对于降水年际变化的响应差异有关。(3)由于不同植被类型对于自然和人为活动干扰的适应能力不同,不同地区的植被覆盖在时间序列上表现出不同的稳定性。植被稳定性的排序为:农田植被森林灌木植被湿地植被。说明湿地植被对于环境变化的响应最敏感,而人为管理的农田植被的抗干扰能力最强。本研究对于了解山东省植被覆盖变化格局特征和评估不同生态系统的气候变化响应具有积极作用。     

广州城市湿地的景观特点及小气候效应

研究了广州城市湿地景观特点,对广州市5个不同类型湿地周边的气温、相对湿度及风速进行了一年的测定,分析了城市湿地周边的小气候效应.广州市湿地总面积为74 373 hm2,占国土面积的10%,其中老城区的湿地面积为18 400hm2,占老城区国土面积的15.8%.广州市老城区湿地斑块平均密度(以每10 000 hm2面积内拥有的湿地斑块数计)为2.8块,平均距离为3 270 m.气温随着与湿地距离的增大逐渐升高,200 m观测点的年平均气温比水边高0.8℃.相对湿度的变化与温度的变化相反,随着与湿地距离的增大而降低,200 m观测点的年平均相对湿度比水边低2.4%.湿地周围的平均风速(在100 m范围内)随与湿地距离的增大而降低.市郊湿地与市区内最高温的湿地比,年平均气温低2.7℃,夏季平均气温低1.1 ℃,冬季平均气温低4.1℃.气温的日变化呈单峰型,夏季13:00达到最高,冬季15:00达到最高.相对湿度的日变化和气温的日变化相反,早晨最高,13:00-15:00最低.市郊湿地的日平均相对湿度较市区内湿地高,夏季最大差值达7.5%;冬季最大差值达17.4%.风速的日变化冬季基本呈单峰型,1 d中以11:00的风速较大.夏季13:00风速有所下降,1 d中以15:00-17:00的风速较大.市郊湿地的日平均风速较市区内湿地夏季高30%,冬季高60%.气温和空气相对湿度的季节变化呈单峰型.     

双台河口自然保护区滨海湿地的维管束植物区系特征

辽宁双台河口自然保护区滨海湿地维管束植物区系中有56科117属155种维管束植物,有蔷薇科、菊科、禾本科、蓼科、豆科、唇形科、香蒲科、眼子菜科、莎草科等9大科51属76种,9大科的属数、种数占区系总属数和总种数的43.59%、49.03%;区系内小科、单种属多,说明科、属的分化程度较高。区系中有15种盐生植物、25种水生植物、34种湿生植物、79种中生植物和4种旱生植物,湿地植被的优势种和建群种均为盐生植物、水生植物和湿生植物,这表明保护区内滨海湿地植被的形成不仅受海水、土壤盐渍化影响,更受辽河径流淡水的影响。区系中有地面芽植物、地下芽植物72种,占总种数的46.45%,说明冷湿气候对保护区内滨海湿地植被的形成有重要作用。区系中有世界分布属31属,占区系总属数的26.50%,这反映了湿地植被的隐域性;有温带分布属57属、热带分布属23属,分别占区系总属数的48.72%、19.66%,这分别表明保护区滨海湿地植被具有一定的地带性特征,雨量充沛、冬季气温较高的海洋性气候特征对湿地中起源于热带的维管束植物生存限制较小。     

三江平原不同土地利用方式下土壤硫含量变化特征

通过分析三江平原不同土地利用方式下土壤总硫、有效硫含量的变化,探明土壤硫含量演变特征。结果表明,小叶章湿地土壤总硫和有效硫含量高于开垦后的农田土壤,开垦导致土壤硫含量下降,且随着耕种年限的增加,土壤总硫和有效硫含量呈逐年下降趋势。弃耕7 a后土壤总硫和有效硫含量有所增加,但增加量相对较小,表明土壤硫库耗竭易、恢复难。土壤硫与有机质含量之间呈显著正相关关系,提示湿地开垦后土壤有机质含量降低可能是引起土壤硫肥力下降的主要因素,提高土壤有机质含量将有利于维持和提高农田土壤硫肥力。     

水位对小叶章湿地CO2、CH4排放及土壤微生物活性的影响

湿地生态系统对全球碳平衡和气候变化起着极其重要的作用,而水位波动将影响湿地生物地球化学过程,导致温室气体通量变化,为了明确湿地生态系统温室气体通量以及土壤微生物活性对水位梯度的生态响应,通过野外盆栽培养试验,设T1:-5 cm,T2:0 cm,T3:5 cm,T4:10 cm 4种水位梯度,T1和T2模拟湿地非淹水的水分状况,T3和T4模拟淹水状况,研究了不同水位梯度下小叶章(Calamagrostis angustifolia)湿地CO2、CH4通量、土壤微生物量碳、氮及土壤酶活性的变化规律.结果表明:不同水位条件下,小叶章湿地系统CO2和CH4通量差异较大,-5 cm水位时小叶章湿地CO2通量为(643.35±61.89) mg·m-2·h -1,随着水位增加,CO2通量依次降低6.9%、12.1%、40.0%,且水位升高到10 cm时,小叶章湿地CO2排放量显著降低(P<0.05);而CH4通量则随水位增加呈显著增加趋势,通量变化为(1.52±0.12)~(5.34±0.61) mg·m-2·h-1;水位对微生物活性影响显著,非淹水条件下小叶章湿地土壤微生物量碳、氮含量以及土壤蔗糖酶、淀粉酶活性高于淹水土壤,且随着淹水位增加,微生物活性显著降低.     

生物能温室室内生态条件及其调控技术的研究

通过对生物能和太阳能大棚式温室的室内生态条件及其调控后效应的试验,得出:生物能温室的室温与料温和气温的日变化趋势一致,室温与料温、气温的相关系数分别达0.616,0.62,回归方程分别为Y=1.23X1-5.77,Y=1.08X2+20.6。室温一般是进料后1—2天开始上升,第3—5天随地温迅速上升,第7—10天进入高峰期,至进料后18—20天仍可高出大气温度10℃左右。室温白天受太阳能影响大,增温快、变幅大,夜间靠生物能增温,室温变化平稳。此外,生物能室温水平分布均匀,垂直温差显著。虽然室内湿度经常处于雾化状态,但室内光照基本能满足多种作物生长的要求,晴天室内光照强度相当于自然光强的46～60.4％。室内CO_2浓度可高出大气中5.83倍。关或开通气孔,使室温每小时降或升1～2℃,覆盖草帘可增温11.3～12.0℃,晴天中午覆盖草帘可降温7.3～10.8℃,室内悬挂黑布帘可增温4—6℃,开门窗有通风降温作用。     

早春逆温条件下茶园近地温度时空分布特征

为防止早春晚霜对茶叶的危害,首先要探明逆温条件下茶园近地气温和地温的时空分布特征.对平地、北坡和南坡等不同地形上茶树冠层温度水平分布、地温日变化以及近地7 m高度范围内气温垂直分布规律的研究结果表明,初春晴朗天气条件下,茶园昼夜温差很大,均在10℃以上,最高达20℃,且晴朗少风条件下夜晚容易出现逆温现象,从而形成霜冻.21:00-06:00时段内逆温程度较强,05:00-06:00达到最强.逆温效应随高度变化,且在4 m高处达到最大;北坡受逆温影响最大,极易遭受霜害.地温变化平缓,傍晚达到一天中的最大值,且平地始终高于北坡.     

气温变化对西南山区流域森林水文效应影响的模拟

为了揭示气温变化对西南山区流域森林水文效应的影响,用生物物理/动态植被模型SSiB4/TRIFFID与流域地形指数水文模型TOPMODEL的耦合模型SSiB4T/TRIFFID模拟了西南山区长江上游梭磨河流域森林水文效应对气温变化的响应,分析了气温变化对植被不同演替阶段的流域总径流和总蒸发以及冠层截流蒸发、植被蒸腾和土壤蒸发的影响。结果表明,（1）梭磨河流域森林（常绿针叶林）蒸腾与草和灌木差异小,森林蒸腾潜热比草和灌木仅高1~4 W.m-2,森林冠层截留蒸发高于草和灌木,但土壤蒸发明显低于草和灌木覆盖,森林覆盖流域总蒸发低于草和灌木覆盖甚至低于裸土蒸发,因此增加了流域总径流量,但森林增加径流的作用随土壤蒸发的减小而减小。（2）气温减小1℃将通过减小森林冠层截留蒸发和蒸腾而使森林增加流域总径流量的作用增加;相反,气温增加将增加森林冠层截留蒸发和蒸腾而使森林增加总径流量的作用减小。（3）当温度增加4℃,由于森林总蒸发较草和灌木明显增加,对于较高的土壤蒸发,森林增加总径流量的作用已不明显;对于较低的土壤蒸发,森林减小了流域总径流量。