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。     

鄱阳湖湿地植物群落分布特征及其对土壤环境因子的响应

土壤是湿地植被生长和植物群落分布的主要影响因子,研究土壤环境因子对鄱阳湖湿地植物群落分布特征的影响有助于深入理解湿地生态系统地球生物循环过程。通过研究鄱阳湖湿地不同生境下植物群落土壤环境因子特征变化,结合冗余分析(Redundancy analysis,RDA)探讨了鄱阳湖湿地主要土壤环境因子及其对植被分布的影响。结果表明,鄱阳湖湿地Jaccard指数、Sorensen指数和Cody指数均表现为样带1(藜蒿-苔草带Cynodon dactylon-Carex cinerascen)样带2(芦苇-藨草群落Phragmites communis-Phalaris arundinace)样带3(苔草-狗牙根群落Carex cinerascen-Artemisia selengens)样带4(苔草-藨草群落Carex cinerascen-Phalaris arundinace),随生境梯度呈递减规律;而Bray curtis指数则表现为样带1样带2样带3样带4,随生境梯度呈递增规律。土壤有机碳、全氮、硝态氮、铵态氮呈一致的变化规律,均表现为样带1样带2样带3样带4,而土壤速效磷表现为样带1样带3样带2样带4,不同植被带土壤全磷含量差异均不显著(P0.05)。相关性分析表明,不同植被带Bray curtis指数均与土壤养分呈负相关,Jaccard指数、Sorensen指数和Cody指数均呈正相关,沿河岸带的增加,其相关系数的绝对值逐渐增加,而土壤磷素与湿地多样性指数没有显著的相关性(P0.05)。RDA排序分析表明,土壤环境因子具有明显的生态梯度,土壤有机碳是影响研究区植被分布的最主要因素,土壤全氮是影响湿地植被分布的次要土壤环境因子。     

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。     

鄱阳湖湿地灰化苔草固碳能力及固碳量研究

湿地植物具有较强的固碳功能,在全球碳循环过程中扮演重要角色。利用实地测量数据,结合遥感(RS)与地理信息系统(GIS)技术研究鄱阳湖湿地洲滩优势植物——灰化苔草(Carex cinerascens)的固碳功能及其空间分异,以期为正确认识鄱阳湖湿地植物在区域生态系统碳循环中的作用,制定合理有效的湿地生态管理与保护对策提供科学依据。结果表明:在灰化苔草年内两个生长季,春草的平均固碳能力(579.46±294.19)g?m~(-2)略低于秋草(629.65±155.85)g?m~(-2),不同高程带的固碳能力均以13.5~14.5 m高程带最大,而12.5 m以下高程带最小,且各高程带间(除秋草的12.5~13.5 m与14.5 m高程带间)固碳能力均达到了极显著差异(P0.001);灰化苔草春草和秋草的固碳量基本相当,分别为44.05×10~4 t和44.10×10~4 t;但由于受不同生长季各高程带分布面积和生物量变动的影响,灰化苔草春草生长季内最大固碳量出现在13.5~14.5 m高程带(19.84×10~4 t),最小固碳量出现在12.5 m高程带(4.41×10~4 t),而秋草生长季内最大固碳量则出现12.5~13.5 m高程带(17.29×10~4 t),最小固碳量出现在14.5 m高程带(4.51×10~4 t);从全年来看,灰化苔草年固碳量为88.15×10~4 t,年均固碳能力可达到1 103~1 180 g?m~(-2),远高于其生长季内的碳释放能力,是鄱阳湖湿地的一个重要碳汇。     

若尔盖典型高寒湿地植物叶功能性状对水深梯度的响应

高寒泥炭沼泽湿地储存着大量有机碳，影响全球碳库的收支平衡，作为重要的生态因子，植物功能性状显著影响着生态系统的碳输入与输出过程.为了解水位变化对高原高寒湿地植物功能性状的影响并深入理解水位下降下的高寒泥炭沼泽碳循环，以青藏高原东部若尔盖典型沼泽湿地两种优势植物——木里苔草(Carex muliensis；湿生植物，即喜欢潮湿环境而不能忍受长时间水位不足的陆生植物)和斑唇马先蒿(Pedicularis longiflora var.tubiformis；中生植物，即介于湿生与旱生植物之间而不能忍受严重干旱或长期水涝的植物)为研究对象，采用“中宇宙”水位模拟试验，分析两种植物在10 cm(D₁₀)、0 cm(D₀)、–20 cm(D_-20)和–50 cm(D_-50)水位梯度下叶形态性状的差异，以及叶片光合气体交换参数、叶绿素荧光参数等的变化规律.结果表明：(1)木里苔草通过减小叶长、叶面积、比叶面积、叶干重和增加叶厚以适应水位下降，斑唇马先蒿则通过减小叶长、叶宽、叶面积、比叶面积和叶干重来适应水位上升....     

水分条件对灰化苔草根茎萌发及幼苗生长的影响

以灰化苔草(Carex cinerascens)根状茎为试验材料,采用室内盆栽培养方式,测定不同土壤水分条件下灰化苔草根状茎萌发、幼苗生长形态和生理参数。试验设置8个土壤体积含水量梯度:C1(2%,重度干旱)、C2(10%)、C3(15%)、C4(20%)、C5(25%)、C6(30%)、C7(40%,水分饱和)和C8(51%,淹水水深为2 cm)。结果表明:(1)在重度干旱和淹水条件下灰化苔草根状茎萌发率较低;轻度干旱(C2处理)条件下萌发率虽达100%,但C2处理幼苗平均株高仅为最大值(C6处理)的2/3。灰化苔草幼苗平均株高、地上生物量均呈随土壤含水量增加而先增大后减小的趋势,幼苗株高与地上生物量之间存在指数函数关系;(2)灰化苔草叶长、叶宽、叶片数和叶面积总体也呈先增大后减小趋势;灰化苔草幼苗通过个体变小、叶片数和叶面积减少、生长速率减缓等调节自身组织结构特点以利用有限的水分维持生命活动。(3)灰化苔草幼苗叶片叶绿素(Chl a、Chl b)含量、相对叶绿素含量(SPAD)、类胡萝卜素(Car)含量具有相同的变化规律,即随土壤含水量的增加而呈先增大后减小的变化趋势;叶绿素a/b比值随土壤含水量的增加而呈先减小后增大趋势;各处理间灰化苔草叶片含水量、Car/Chl比值无明显差异;灰化苔草幼苗叶片在水分缺乏或过多时通过使Chl a/b比值升高、Car/Chl比值保持稳定、合理分配Chl a和Chl b来确保植物能正常地进行光合作用;(4)利用高斯模型定量分析得出灰化苔草根状茎萌发及幼苗生长的水分生态幅在4.15%~51.35%范围内,最适含水量在16.22%~39.55%之间。     

水深梯度对荆三棱(Scirpus yagara)生长的影响

研究湿地植物对水深梯度的响应对于湿地修复具有重要的指导意义.在南四湖湖边滩地上的人工修复湿地中开展水深梯度对荆三棱(Scirpus yagara)生长的影响研究,试验观测水深分别为-10、0、10、20、30 cm共5个梯度.结果显示:随着水位的升高,1)荆三棱的株高、基茎、叶长和叶宽均有所增加,当水位大于10 cm时各项指标增加更为显著;2)生物量呈增加趋势,而根茎比则逐渐减小,水位为30 cm时的生物量和根茎比分别为-10 cm时的2.67倍和58.15%;3)叶绿素含量总体呈增加趋势,但在不同水位间的差异不明显(P>0.05);4)叶绿素荧光方面,最大光化学量子产量Fv/Fm均在0.75以上,光化学淬灭qP和非光化学淬灭qN分别呈现出升高和下降的趋势.结果表明,在试验所设置的水位条件下(-10～30 cm),荆三棱的生长没有受到水深梯度增加的显著影响,相反表现出随着水深的增加而生长更好的趋势.可见,在试验设置的水深梯度范围内,相对较高的水位有利于荆三棱的生长,因此在湿地管理中应控制适当的高水位以利于其种群的生长和稳定.     

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.     

三江平原泥炭沼泽土剖面P、K养分分布特征及影响因素分析

在三江平原湿地植物生长季节，选择具有代表性的毛果苔草-狭叶甜茅(Carex lasiocarpa-Glyceria spiculosa)湿地发育的泥炭沼泽土为研究对象，逐月分层采集土样，测定P、K含量，同时进行相关环境因子的测量。借助SPSS软件和灰色关联分析技术，探讨泥炭沼泽土P、K养分含量特征及影响因子的影响程度。结果表明：泥炭沼泽土P、K含量在剖面垂直方向具有明显的分层现象，P、K含量与土层的二次相关性均较好，相关系数除潜育层外均在0．94以上。泥炭沼泽土各土层速效P和速效K含量在植物生长季节内均呈明显的动态变化，一元三次非线性回归模拟均得到理想的模拟效果。同一环境因子对同一土层全P、全K、速效P或速效K的影响程度各异；同一环境因子对不同土层P、K的影响系数也不同；因此，不同环境因子对同一土层某一对象的影响系数更不相同。     

磷胁迫条件下北美红杉幼苗生长的适应性反应

采用温室盆栽的方法探讨了不同的P质量浓度(0、0.018、0.036、0.054、0.071、0.108、0.142和0.213g.L-1,以0.071g.L-1作为对照)处理下北美红杉一年生幼苗生物量及根系生长的反应,结果表明,P供应不足时,幼苗将更多的生物量分配到地下以扩大根系的生长,地下/地上生物量比率增加,缺P时为0.47。高水平供P条件下,增加幅度较大,供P水平增加2倍时,达0.66。幼苗细根/叶生物量比率与地下/地上生物量比率变化规律相似。当供P水平较低时,幼苗的一级侧根数增多,根系的分枝密度增加,二级侧根节点之间距离减小,细根的特定根长增加,这些根系结构特征的变化有利于幼苗吸收更多的养分和水分。P养分供应适宜时,幼苗增加了地上部分的分枝数,以争取更多的地上资源空间。     

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。     

Allocation of nitrogen and carbon in an estuarine salt marsh in Portugal

Above and below-ground biomass and nitrogen and carbon composition ofSpartina maritima, Halimione portulacoides andArthrocnemum perenne, dominating species in plant communities of the lower, middle and higher salt marsh, respectively, were compared in an estuarine salt marsh in Portugal. Plant and soil nitrogen and carbon pools were estimated. For all three species root biomass was significantly higher (70–92% of total biomass) than above-ground biomass. The percentage of root biomass was related to the location of the plants in the marsh: higher values were found in plants growing in the lower salt marsh where the sediment was more unstable and subject to tidal action, which stresses the role of the roots as an anchor. For all three species nitrogen concentrations were highest in leaves, reflecting the photosynthetic role of the tissue. For carbon higher concentrations were found in the stems, with the exception ofS. maritima. In general, lower nitrogen concentrations were found in summer, which can be explained by dilution processes due to plant growth. For both nitrogen and carbon, higher concentrations were found in the soil surface layers. Higher soil nitrogen and carbon levels were associated with higher organic matter contents. Most of the nitrogen in the salt marsh occurred in the sediments (0–40 cm) and only ca. 5.7–13.3% of the total was found in the plants. The greater portion (76.5%–86%) of carbon was found in the sediment.     

Supplemental UV-B radiation induced changes in growth, pigments and antioxidant pool of bean (Dolichos lablab) under field conditions

Present study is conducted to evaluate the response of bean (Dolichos lablabcv . pusa early prolific) plants to supplemental UV-B (sUV-B: 280-315 nm: 7.2 kJ m(-2) d(-1)) radiation. UV-B caused alteration in biomass translocation pattern with more retention of biomass in below ground parts leading to an increment in root shoot ratio. Specific leaf area (SLA) which is the measure of leaf thinness, increased in plants under sUV-B exposure by 95.7 and 82.3% after 15 and 30 days after germination. Photosynthetic machinery of bean plants was the potential target of UV-B as photosynthetic rate was decreased by 88.6% at 30 days after germination. sUV-B lead to the formation of reactive oxygen species thus generating oxidative stress. Stimulation of antioxidant defense system (enzymatic and non-enzymatic) was observed due to sUV-B radiation. Phenolic content decreased (34.7 and 18.6%) but protein showed varied response, increased initially (34%) thereafter declined (10.2%) under sUV-B radiation.     

土壤水分对外来入侵植物五爪金龙植株表型可塑性和化感作用的影响

外来入侵植物五爪金龙（Ipomoea cairica）对华南地区的生态环境造成严重危害,表型可塑性可增强外来物种的入侵能力。本文通过盆栽试验研究土壤含水量为10%、20%和30%对外来入侵植物五爪金龙种子萌发、植株表型可塑性和化感作用的影响,探讨五爪金龙对土壤水分变化的响应机理,为进一步了解五爪金龙的入侵机理和提高对入侵种的预警和控制能力提供理论依据。结果表明,（1）在土壤含水量为10%,20%和30%条件下,五爪金龙种子的萌发率分别为15.2%、36.4%和33.6%。五爪金龙种子的萌发率随土壤含水量的增加而增加,尤其是在土壤含水量为30%时,五爪金龙种子萌发率最高。（2）土壤含水量为10%、20%和30%时,五爪金龙植株的总生物量分别为0.88、2.26和2.42 g。与土壤含水量为10%相比,土壤含水量为20%和30%条件下五爪金龙的总生物量分别增加了156.8%和175.0%,表明土壤水分增加显著增加了五爪金龙的总生物量。土壤含水量增加显著增加了五爪金龙的叶面积、叶生物量比、比叶面积和茎长,同时减少了根生物量比和根冠比,而对茎生物量比无显著影响。（3）相同浓度的五爪金龙水浸提液对受体植物莴苣（Lactuca sativa）和萝卜（Raphanus sativus）根长和苗高生长的化感抑制作用随着土壤含水量的减少而增强。研究表明：五爪金龙通过改变生物量分配模式和化感潜力对土壤水分变化有一定的适应能力。     

Riding the storm: the response of Plantago lanceolata to simulated tidal flooding

Supra-tidal plant communities fulfil a vital role in coastal protection and conservation but despite an increased likelihood of salt-water inundation from storm surges, we understand remarkably little on how salinity affects habitats like coastal grasslands or their component species. We quantified the survival and growth of a common coastal grassland plant, Plantago lanceolata when exposed to short-duration (1-, 2-, 4-, or 8-h) immersion in sea water. We also calculated root:shoot ratios (R:SR) and specific leaf area (SLA) to examine how salinity stress affects above- and below-ground resource allocation patterns and likely interactions with other trophic levels. Immersion in sea water reduced Plantago survival particularly at longer durations of 4- and 8 h, and for surviving plants, growth was also much reduced. Contrary to studies with crop plants however, we found reduced allocation to root biomass (R:SR) and increased SLA. The fact that Plantago displayed opposite ecophysiological responses to those consistently reported in the literature highlights that the response of coastal grassland plants to storm surge events cannot be assumed from conventional wisdom. In order to better protect and conserve these internationally important ecosystems from the effects of anthropogenically induced sea-level rise, a systematic exploration of the effects of sea water flooding on coastal grasslands is required.     

氮输入对沼泽湿地植物生长和氮吸收的影响

氮是湿地植物生长必不可少的营养元素之一,但当外源氮输入超出植物生长需要时,氮素将抑制植物生长。不同植物对氮输入的响应不同,同一植物不同器官对氮输入的响应也不一致。为了探讨氮输入对湿地植物生长和氮吸收的影响机制,本文选取滇西北典型湖泊湿地纳帕海湖滨挺水植物茭草（Zizania caduciflora）和水葱（Scirpus validus）为对象,通过控制实验,研究了3个不同氮输入水平[0 g·m-2·a-1（对照,CK）、20 g·m-2·a-1（N20）、40 g·m-2·a-1（N40）]对茭草和水葱生物量积累、根冠比、氮吸收的影响。结果表明：培养期内,茭草地上生物量始终表现为N40〉N20〉CK,即氮输入促进茭草地上生物量积累;而水葱地上生物量随培养时间不同而发生变化,培养早期N20处理促进水葱地上生物量积累,N40处理抑制水葱地上生物量积累。茭草地下生物量表现为N40〉CK〉N20,即氮输入不足抑制茭草地下生物量积累,足够氮输入促进茭草地下生物量积累;水葱地下生物量表现为CK〉N20〉N40,即氮输入抑制水葱地下生物量积累。植物地上部分和地下部分生长对氮输入的响应也不一致,导致植物根冠比发生变化,茭草根冠比表现为N20     

An invader differentially affects leaf physiology of two natives across a gradient in diversity

Little is known about how exotics influence the ecophysiology of co-occurring native plants or how invader impact on plant physiology may be mediated by community diversity or resource levels. We measured the effect of the widespread invasive forb spotted knapweed (Centaurea maculosa) on leaf traits (leaf dry matter content, specific leaf area, leaf nitrogen percentage, leaf C:N ratios, and delta13C as a proxy for water use efficiency) of two co-occurring native perennial grassland species, Monarda fistulosa (bee balm) and Koeleria macrantha (Junegrass). The impact of spotted knapweed was assessed across plots that varied in functional diversity and that either experienced ambient rainfall or received supplemental water. Impact was determined by comparing leaf traits between identical knapweed-invaded and noninvaded assemblages. Virtually all M. fistulosa leaf traits were affected by spotted knapweed. Knapweed impact, however, did not scale with its abundance; the impact of knapweed on M. fistulosa was similar across heavily invaded low-diversity assemblages and lightly invaded high-diversity assemblages. In uninvaded assemblages, M. fistulosa delta13C, leaf nitrogen, and C:N ratios were unaffected by native functional group richness, whereas leaf dry matter content significantly increased and specific leaf area significantly decreased across the diversity gradient. The effects of spotted knapweed on K. macrantha were weak; instead native functional group richness strongly affected K. macrantha leaf C:N ratio, delta13C, and specific leaf area, but not leaf dry matter content. Leaf traits for both species changed in response to spotted knapweed or functional richness, and in a manner that may promote slower biomass accumulation and efficient conservation of resources. Taken together, our results show that an invader can alter native plant physiology, but that these effects are not a simple function of how many invaders exist in the community.