冬日小景

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纳帕海湖滨草甸湿地土壤氮动态对水文周期变化的响应

对滇西北高原纳帕海国际重要湿地湖滨草甸土壤氮动态进行了为期2 a的定位监测,分析了水文周期对草甸土壤氮转化过程的驱动规律.结果表明,湖滨草甸湿地表现出以土壤干湿交替为主的水文周期变化特征.水文周期对0~20 cm表层土壤全氮赋存有显著影响,表层土壤全氮含量变幅为0.96~1.30 g/kg,呈不规则"W"型变化模式,在雨季表层土壤全氮与水位波动趋势一致.旱季地下水位较低时,草甸土壤有机氮矿化作用强烈,土壤水解氮含量相对较高.在雨季草甸土壤水解氮含量与水位波动趋势相反,8月湖水退落土壤水解氮含量最高,0~20 cm和20~40 cm土层分别为222.19 mg/kg和47.41 mg/kg,湖水再次上涨土壤中水解氮含量下降幅度分别为42%和48%,表明雨季后期水位波动加速了土壤水解氮向湿地水体中的运移速率,增加了湿地水体氮营养负荷.     

不同干扰程度下高原湿地纳帕海土壤酶活性与微生物特征研究

采用In-situ野外取样技术与室内实验分析相结合,对不同人为干扰程度下滇西北高原湿地纳帕海土壤酶活性和微生物数量特征进行研究。结果表明：（1）在人为活动干扰下,湿地类型从原生沼泽向沼泽草甸-草甸-垦后湿地逆向演替,F检验显示土壤脲酶、蛋白酶和蔗糖酶活性在各类型湿地间差异显著（F脲酶=14.246,F蛋白酶=13.760,F蔗糖酶=15.392）,表现为垦后湿地〉沼泽草甸〉草甸〉原生沼泽,过氧化氢酶活性差异不显著（F过氧化氢酶=2.697）,且与上述三种水解酶变化规律不同。（2）F检验显示,土壤细菌数量差异显著（F细菌=10.883）,呈现沼泽草甸〉草甸〉垦后湿地〉原生沼泽;土壤真菌与放线菌数量差异显著（F真菌=18.032,F放线菌=15.078）,呈现沼泽草甸〉垦后湿地〉草甸〉原生沼泽。（3）回归分析表明,土壤脲酶与过氧化氢酶极显著正相关。在草甸湿地类型中,土壤脲酶、蔗糖酶、蛋白酶间呈显著线性正相关。土壤酶活性虽与微生物数量相性不显著。（4）纳帕海湿地土壤微生物数量与酶活性变化是对人为不同干扰类型与强度的响应。     

高原退化湿地纳帕海植物功能群组成及多样性

对滇西北人为干扰下高原退化湿地纳帕海不同演替阶段沼泽体植物功能群组成及物种多样性特征的研究表明：随着原生沼泽、沼泽化草甸向草甸、垦后湿地的逆行演替，天然植物群落组成物种数增多、伴生种增加，群落优势种优势度下降，群落总盖度呈增加趋势，群落结构变得复杂，而在垦后湿地为人为生产活动主导下的人工栽培植物。植物的水分生态型功能群组成随湿地的逆行演替，水生、湿生类植物功能群的优势度不断减少，中生、旱生类植物功能群的优势度逐步增加，而在垦后湿地只有农作物；植物生活型功能群组成随湿地的逆行演替，水生草本迅速减少，陆生多年生草本增加占据优势，而在垦后湿地均为一年生草本；湿地植物物种丰富度、多样性指数由原生沼泽、沼泽化草甸到草甸依次增加，草甸为最大值，而垦后湿地则最低。纳帕海植物功能群组成及多样性特征是对人为干扰下适应湿地环境变化的响应，标志着湿地生态系统结构改变和功能的不断丧失。     

基于Google Earth三维信息构建纳帕海湿地数字高程模型

基于开放的二次开发平台GoogleEarthAPI,通过IApplicationGE接口提取地面三维信息,对纳帕海流域进行DEM构建,并在流域整体与纳帕海湿地区对GE生成DEM和本区域原有l：5万DEM进行数据精度比较,发现GE生成的DEM在纳帕海湿地区精度更高,能够更好地模拟研究区地形。     

人为活动干扰对纳帕海湿地环境影响的研究

纳帕海是金沙江流域云南西北高原低纬度高海拔的季节性沼泽湿地,有着若尔盖高原湿地和我国北方湿地所不具备的特点,为我国湿地的独特类型。由于其发育于生态脆弱的横断山石灰岩地区,地处长江上游,承接和调节着高原山区的冰雪融水、地表径流和河流水量,控制着土壤侵蚀,对长江下游水位和水量均衡有着重要作用,但长期以来不合理开发利用,使该区生态环境退化问题十分严重。探讨了人为活动干扰对纳帕海湿地环境的影响,结果表明：排水垦殖造田、过牧超载等人类活动的强烈干预对纳帕海湿地发生发展产生显著影响, 40年间湖面积减少了9/10,高原特有水生植物消失或减少,草场资源与牲畜放牧关系严重失调,超载率132.5%,土壤养分衰减下降,湿地严重退化。     

纳帕海湿地生态系统功能与服务价值评估研究

在对纳帕海湿地概况及退化动因进行解析的基础上,系统介绍了纳帕海湿地生态系统功能,定量评价了1981～2001年纳帕海湿地生态系统服务价值的变化情况。研究结果显示：1981年,纳帕海湿地生态系统服务价值总量为15.64亿元,2001年降低至1.33亿元。20a来,纳帕海湿地生态系统服务价值总量下降了91.5%。其中,下降幅度最大的为废物处理功能29%,其次为气候调节27.3%,第三为水源涵养24.7%,原材料下降幅度最小0.1%。鉴于此,为了保护纳帕海湿地资源,实现其可持续发展,应加强认识,适度控制旅游规模;严格执法,不断完善湿地保护体制机制;科学管理,引导湿地资源的合理利用。     

纳帕海流域典型植被类型的土壤水分状况及其影响因素

以纳帕海流域荒草地、松树林地、裸地、3 a修复区和1 a修复区5种典型植被类型为研究对象,测定其土壤水分、产流产沙、容重和有机碳含量等,研究不同植被类型土壤含水量差异及其影响因素,对当地脆弱生态水文环境的保护和区域可持续发展的实现具有积极意义。结果表明,不同植被类型土壤含水量φ差异明显,荒草地最高,为50.7%,3 a修复区和松树林地分别为34.5%和28.7%,而裸地和1 a修复区仅有20%左右;不同植被类型土壤理化特性无明显规律性;地表径流系数差异明显,荒草地最低,仅1.21%,而松树林地为5.73%;荒草地和松树林地泥沙产量低于裸地和1 a修复区。除容重外,土壤含水量与其他理化性质和产流产沙相关性均不显著。先种草迅速增加地表覆盖度的植被恢复方式可快速改善表层土壤性质,增强土壤保水能力。     

滇西北纳帕海高原湿地区域退化草甸土壤有机碳含量特征

为了解气候变化和人类活动双重影响下纳帕海高原湿地区域有机碳含量特征,采用空间格网状抽样调查方法,对区域内退化系列下湿地草甸w（SOC）（SOC为土壤有机碳）特征进行研究.结果表明:① 随着草甸的退化及土壤深度的增加,土壤含水量呈下降趋势,土壤容重呈增加趋势;② 从无退化草甸到重度退化草甸,植被地上生物量从321.4 g/m2降至142.1 g/m2;③ 在地表至地下50 cm深度范围内,从无退化到重度退化草甸,w（SOC）分别为28.21、20.59、18.01、14.81 g/kg,湿地草甸退化导致w（SOC）下降了近50%,ρ（SOC）从40.92 kg/m3降至25.23 kg/m3;④ 狼毒草甸的w（SOC）、ρ（SOC）等均表现出相对较高的水平,仅次于无退化样地;⑤ w（SOC）与土壤含水量呈显著正相关（P < 0.05）、与土壤容重呈显著负相关（P < 0.01）.湿地草甸植被退化所形成的地上植被盖度及生物量的下降,以及土壤含水量的下降和土壤容重的增加,最终导致近50%左右的w（SOC）发生流失;此外,若从同类研究中季节性淹水的沼泽或沼泽化草甸转变为该研究中常年出露于水面的草甸景观后,在20 cm土壤深度内将导致45%以上的w（SOC）损失.      

高原退化湿地纳帕海植物多样性格局特征及其驱动力

对滇西北纳帕海湿地不同退化演替阶段的植物群落结构特征及多样性格局的研究结果表明:纳帕海共有植物115种,隶属38科、82属,植物群落15个,包括3个沉水植物群落、2个浮叶植物群落、6个挺水植物群落、4个草甸群落。其中原生沼泽有湿地植物25种,隶属16科、17属,3个沉水植物群落、2个浮叶植物群落;沼泽化草甸有湿地植物35种,隶属19科、26属,6个挺水植物群落;草甸有湿地植物64种,隶属28科、55属,4个草甸群落;垦后湿地仅有农作物4种,隶属4科、4属。随着原生沼泽、沼泽化草甸向草甸、垦后湿地的退化演替,植物群落伴生种增多,优势种的优势度明显下降,群落结构逐渐变得复杂;原生沼泽、沼泽化草甸植物群落分布面积萎缩,草甸、垦后湿地面积不断增大;物种丰富度与多样性指数随原生沼泽、沼泽化草甸、草甸的退化演替而逐渐增加,草甸植物物种丰富度、多样性指数最大,而垦后湿地为最低值。纳帕海植物多样性格局特征是对不同人为干扰强度与类型的响应,当前影响植物多样格局的驱动力主要是排水垦殖、无序旅游、过度放牧和周边森林的破坏等人为生产活动。