2005年5月—2006年9月,利用三江平原典型碟形洼地的自然水分梯度作为水分变化研究的替代系统,结合分解袋法,模拟研究了湿地水分变化对典型草甸小叶章(TMC)和沼泽化草甸小叶章(MMC)根系分解及氮动态的影响。试验沿水分梯度设漂筏苔草群落(PF)、毛果苔草群落(MG)、乌拉苔草群落(WL)、沼泽化草甸小叶章群落(XII)、典型草甸小叶章群落(XI)和岛状林群落(DZL)6个分解小区。研究表明:水分条件对根系分解具有重要影响,当未来降水格局变化导致小叶章湿地形成积水环境后,TMC和MMC的根系失重率分别将降低29.12%~48.54%和21.81%~42.22%,分解速率将降低36.36%~5...

以三江平原湿地典型沼泽(常年积水)、沼泽化草甸(季节性积水)和草甸(地表无积水)3个不同水分梯度下湿地类型小叶章(Deyeuxia angustifoli)为试验材料,利用叶绿素荧光技术研究了不同水分梯度下湿地小叶章叶片的PSII功能变化。结果表明,与沼泽小叶章相比,沼泽化草甸和草甸小叶章叶片的PSII最大光化学效率(Fv/Fm)和以吸收光能为基础的光合性能指数(PIABS)均有不同程度的增加,说明沼泽化草甸和草甸小叶章叶片的PSII光化学活性明显高于沼泽小叶章。通过对不同水分梯度下小叶章叶片OJIP曲线标准化后可以发现,沼泽化草甸和草甸小叶章叶片PSII供体侧OEC活性有所增加,PSII受体侧电子传递能力均明显高于沼泽小叶章。沼泽化草甸和草甸小叶章叶片的实际光化学效率(ФPSⅡ)和电子传递速率(ETR)在较高光强下也明显高于沼泽小叶章。另外,通过对不同水分梯度下小叶章叶片PSII光能利用情况可以发现,沼泽化草甸和草甸小叶章叶片PSII吸收光能以无效热能形式的耗散比例及分配到失活反应中心的比例有所降低,而将吸收光能更多地用于光化学反应中心,以提高其PSII反应中心光化学功能。季节性淹水及地表无积水的沼泽化草甸和草甸小叶章叶片的PSII功能无明显差异,说明小叶章叶片光合PSII功能对不同水分梯度具有较强的适应能力。

小叶章(Deyeuxia angustifolia)为三江平原典型沼泽化湿地优势植物,通过野外原位控制试验,研究该物种对氮添加水平和氮素形态的适应性及响应规律,为预测大气氮沉降通量增加及氮素形态变化后湿地植被变化提供科学依据。试验设置3种氮素形态(硝态氮、铵态氮、有机态氮)、3种氮添加水平[4、8、12 g·(m2·a)-1],以及1个对照(不添加氮素),共10个处理,分析各处理间小叶章功能性状的差异。结果表明:在硝态氮与铵态氮作用下,小叶章的基径、节间长、叶片数、地上生物量及茎、叶生物量均随施氮量的增加而增大,中、高氮水平下,铵态氮更侧重于促进小叶章的茎生长,硝态氮对小叶章的叶生长影响显著,有机态氮显著影响小叶章分枝数、叶片数量(P <0.05)。节间数、分枝数、叶片数和生物量随无机态氮添加量增加而增大,有机态氮则趋势相反。施氮后,小叶章叶生物量占比升高。研究结果表明:小叶章对有机态氮的耐受范围小,对无机态氮的耐受范围大。施氮能促进三江平原小叶章的生长和生物量积累,增加叶生物量比重,降低茎和穗生物量比重。

为了研究氮沉降对三江湿地土壤微生物群落结构的影响，利用磷脂脂肪酸技术（ＰＬＦＡ）对三江平原小叶章湿地土壤微生物多样性进行了分析。２０１０年５月，在黑龙江省科学院自然与生态研究所三江平原湿地生态定位研究站内的小叶章湿地中建立模拟氮沉降试验平台，设置３个氮沉降浓度梯度：Ｎ１（０ ｇ Ｎ·ｍ－２Ａ－１）、Ｎ２（４ ｇ Ｎ·ｍ－２Ａ－１）、Ｎ３（８ ｇ Ｎ·ｍ－２Ａ－１），于２０１４年６月用土钻进行土壤样品采集。结果表明：本研究共检测到ＰＬＦＡｓ ７５种，其中特征脂肪酸２９种。不同氮沉降处理下，真菌群落的生物量较高，土壤微生物生物量的总量介于３０～３３ＮｍｏＬ·ｇ－１。氮沉降增加对真菌群落数量的影响比．．．

利用Landsat遥感数据定量研究了淮河流域1995—2007年间各湿地类型的规模变化,分析了其变化特征,辨识了湿地消长的热点区域,并研究湿地变化热点空间分异的影响因子。结果表明,研究期间流域内水田、库塘等人工湿地大幅增加(净增量分别占1995年湿地总面积的16.81%、4.57%);湖泊、沼泽等自然湿地则明显减少(净减少量分别占1995年湿地总面积的1.06%、2.79%),且多转为人工湿地。湿地变化热点多分布于流域东部及南部;人工湿地变化热点分布连续而集中,自然湿地变化热点则稀少而分散。高程和气温对人工湿地增长热点及自然湿地减少热点的发生影响强度相对较高;社会经济与可达性因素对热点的发生具...

向海湿地以保护国家级珍稀鸟类及其栖息繁殖生境为主要目的,属我国内陆湿地与水域生态系统类型的国家级重点湿地保护区。论文借助遥感与地理信息系统等先进技术,利用多个时期不同分辨率的卫星数据,得出过去20年来不同时期向海湿地的各类信息,并定量分析了其变化特征;利用向海湿地周围5个气象测站的气象资料以及通榆县的人口、耕地和牲畜存栏数等资料。研究表明,过去20年来,向海地区年降雨量与遥感数据提取的湿地面积之间存在同步关系,年降雨量明显减少,而通榆县的人口、耕地和牲畜存栏数持续增加,导致湿地面积减少。气候变化和人类活动是导致向海湿地环境变化的主要原因。

湿地植物根系生理生态特征研究一直是湿地科学研究领域的热点与前沿。由于其独特的水文特征与潜育化土壤环境,湿地植物根系生长过程及其对环境的适应机制近年来更是受到研究人员的关注。总结了近年来湿地植物根系生长动态研究方面的已有成果,综合论述了湿地环境对湿地植物根系的影响及其作用机制,重点归纳了湿地水文过程、土壤水分、土壤养分以及土壤其他因子对湿地植物根系生理生态特征的影响。加强植物根系对湿地土壤环境的适应性过程与机制研究的归纳总结,有助于掌握湿地环境根际微生态系统研究动态,了解湿地植物群落的生态演替及演化机制。

以半荒漠地区乌梁素海湿地为研究区域,利用GIS、RS技术结合景观生态学的理论和方法,对1986-2008年不同时间、空间粒度的多源遥感影像进行信息提取,描述不同类型区景观斑块指数动态变化,进行湿地生态资源时空异质性分析,对乌梁素海湿地类型区之间的演化关系和演化方向进行研究,定量分析湿地各类型区景观动态演化趋势。结果表明:景观破碎化程度降低,明水区丧失,水下水草丛生,以芦苇为主的大型挺水植物平均面积约占湿地的49%以上,是湖泊湿地类型区演化的主导类型。湿地时空格局演变和气候、水文条件及人为影响相关,再现了人类活动对湿地景观的干扰过程和干扰强度。

气候变化影响着湿地生态系统。在全球气候变化的背景下,洪湖湿地区域气候也发生了明显变化。通过对洪湖周边4个站点1961～2004年的气象数据分析,从气象学和生态学的角度探讨了气候变化对洪湖湿地的影响。结果表明20世纪60年代以来,洪湖湿地区域气温有显著升高趋势,气温增加倾向率为0.264℃/10a;年降水量有微弱升高趋势,增加倾向率为49.964mm/10a;降水量夏季和冬季有升高趋势,但是春季和秋季有减弱趋势。气候要素的综合变化使洪湖湿地区域湿润系数具有降低趋势。气候变化造成洪湖湿地面积萎缩、水位降低,同时造成了生物多样性降低和生物入侵,降水格局的变化改变了湿地水文状况,加剧了湿地的生态不稳定...

对沿海沙地小叶龙竹林的凋落物及养分月动态特征进行连续观测分析,研究结果表明,竹林凋落物量月动态波动较大,峰值分别出现在2004年10月、2005年4月和9月,2005年1月和7月处于低谷.凋落物各营养元素组分平均值大小为N>K>P.N、K养分含量月动态变化幅度相对较大,P变化相对平稳.凋落物N年归还总量最高,K年归还量次之,P年归还量最低.凋落叶分解速度最快,分解6个月残留率为51.43%,竹枝分解速度最慢,6个月后残留率为83.27%.分解1 a后竹叶残留最少,笋箨其次,竹根残留的最多.应用二次方程对小叶龙竹各器官分解剩余量与分解时间的关系进行拟合得出模拟方程.

【目的】东北地区春旱频发严重影响玉米出苗与苗期生长,明确水分、氮素对玉米苗期生长和根系发育的影响及其耦合效应,可为东北春玉米水、氮调控措施的优化提供依据。【方法】2016—2017连续2年设置水分、氮素两因素盆栽试验,土壤相对含水量设4个水平,分别为重度干旱(W0,30%)、适度干旱(W1,50%)、水分适宜(W2,70%)和水分过量(W3,90%);施氮量设3个水平,分别为不施氮(N0,0)、低氮(N1,0.12 g N·kg-1土)和高氮(N2,0.24 g N·kg-1土)。【结果】水分、氮素均显著影响玉米苗期的植株生长、根系发育、氮素吸收与利用,且两因素对植株干重、根系形态、吸氮量和氮肥利用率交互作用显著。土壤水分亏缺或过量均抑制了植株生长、干物质累积、根系发育和氮素吸收。W0处理的负面影响最为严重,其地上部干重、根系干重和植株吸氮量与W2处理相比分别降低55.5%、60.1%和47.4%,氮肥利用率下降6.4个百分点,根长和根表面积分别减少58.2%和59.5%。施氮显著促进玉米苗期植株生长与氮素吸收,降低根冠比,且不同水分条件下氮肥效应及对根系发育的影响存在明显差异。水分适宜条件下施氮促进根系生长,显著增加根长、根表面积和根体积,植株干重和吸氮量增幅最高。干旱胁迫条件下施氮抑制了根系发育,显著降低根长和根表面积,氮肥效应偏低。水分过量条件下施氮改善根系生长,但施氮效应仍低于W2处理。各水分条件下,N1处理的根长和根表面积均高于N2处理,而体积接近或更小,说明低氮增加了细根的比例。水分、氮素不仅显著影响根系形态,也导致根系空间分布出现明显差异。干旱胁迫促进根系下扎,增加深层土壤的根长分布,W0和W1处理0—12 cm土层根长比例相比W2处理分别下降11.0和8.3个百分点,而24—36 cm土层分别提高9.5和6.9个百分点。与干旱胁迫相反,水分过量趋向于增加根系在表层土壤的聚集。施氮显著促进表层土壤的根系分布,N1和N2处理0—12 cm土层根长比例相比N0处理分别增加16.3和13.7个百分点,而24—36 cm土层分别下降11.5和12.5个百分点。所有水-氮处理中,W1N1处理根系的空间分布最为均衡。【结论】水分、氮素对玉米苗期生长和根系发育有显著的耦合效应,适宜的水、氮措施可优化根系形态与空间分布,增加植株干重和氮素吸收利用。春玉米生产中建议降低氮肥基施用量以发挥水氮耦合效应,促进根系下扎和细根增殖,提高植株耐旱性和氮肥利用率。

采用室内营养液培养、聚乙二醇(PEG 6000)模拟水分胁迫的方法,在3种供氮形态下(NO3--N、NH4+-N和NO3--N与NH4+-N等体积混合),研究了在非水分胁迫及模拟水分胁迫(添加10%PEG,约相当于-0.15 MPa)下,苗期水稻根系的生长状况、水分吸收状况及木质部汁液特性。结果表明,水分胁迫抑制了供NO3--N营养水稻根系的生长,而对供NH4+-N水稻根系的生长没有影响;水分胁迫提高了NH4+-N营养水稻木质部汁液pH值,并增加其渗透势。提示:水分胁迫条件下,NH4+-N营养对根系生长及木质部汁液调节可能是氮素增强水稻抗旱性的原因之一。

选用对镉（Ｃｄ）具有较强耐性和累积性的湿地植物红蛋（ＥＣｈｉｎｏｄｏｒｕｓ ｏｓｉｒｉｓ）为研究材料，研究了其在不同土壤水分条件和Ｃｄ污染水平下，植株对Ｃｄ的吸收累积特性以及土壤中Ｃｄ化学形态的变化情况。结果表明，根区土壤具有更低的ｐ ｈ值，随着时间的增加，土壤ｐ ｈ呈逐渐升高的趋势。无论在淹水还是非淹水条件下，根区土壤中酸提取态Ｃｄ和可氧化态Ｃｄ含量均高于非根区土壤，分别提高了１．４８％～４．３３％和１０．２５％～１６．２４％。土壤淹水处理显著提高了红蛋植株生物量、根表铁膜含量、铁膜中Ｃｄ含量以及植株体内Ｃｄ的含量。总体来说，淹水条件更有利于红蛋植株对土壤中Ｃｄ的吸收和累积。

辽河三角洲是我国和亚洲最大的暖温带滨海湿地,盘锦湿地即位于辽河三角洲的核心地带。通过对不同时期卫星遥感资料的对比解译和分类提取,定量分析了近20年盘锦湿地的变化特征;同时从气候变化、土地利用等角度分析了盘锦湿地变化的主要影响因子。结果表明:过去20年来盘锦地区的土地利用格局发生了显著变化,自然湿地正逐渐被农田等人工用地取代,呈现自然湿地面积锐减、人工湿地面积逐渐增多的趋势,变化幅度较大的依次为水体(65.2%)>滩涂(21.1%)>水田(20.1%)。湿地水域面积与年降雨量之间存在极显著的正相关关系。气候暖干化、土地资源的不合理开发利用等自然和人为因素的耦合作用是盘锦湿地退化的主要原因。

【目的】通过研究氮素和水分添加对毛乌素沙地油蒿群落优势植物叶片性状的影响,探讨荒漠生态系统中不同功能群植物对环境变化的适应策略,为预测未来环境变化背景下荒漠植物群落的响应提供理论参考。【方法】以宁夏盐池毛乌素沙地典型植被群落油蒿群落为研究对象,通过连续2年(2015—2016)0 kg N ha~(-1) yr~(-1)(N0)60 kgN·ha~(-1) yr~(-1)(N60)氮添加;自然降水(W0),增加20%降水(W20)、增加40%降水(W40)水添加的野外控制试验,测定优势植物种油蒿和赖草叶片的比叶面积(SLA)、碳、氮、磷(C、N、P)含量。【结果】1)氮添加显著增加土壤中的无机氮含量;水添加显著增加土壤含水量;水氮交互作用对土壤无机氮含量、土壤含水量都没有显著影响。而土壤速效磷含量比较稳定,在各处理下均没有表现出显著差异。2)油蒿SLA在氮素和水分添加下显著增加,而交互作用效应不明显;赖草SLA在氮素和水分单独添加下均没有发生显著变化,而水氮交互作用对其存在显著影响。3)氮添加对油蒿和赖草叶片C含量没有显著影响,显著增加了N含量、C∶P、N∶P,降低了P含量和C∶N。水添加对赖草的C、N、P及其化学计量比无显著影响,而显著增加了油蒿叶片N和P含量,降低了C含量、C∶N、C∶P和N∶P。水氮交互作用对油蒿叶片N含量和C∶N有显著影响。【结论】氮素和水分添加对毛乌素沙地油蒿群落优势植物油蒿和赖草叶片性状均有明显影响,氮素对叶片性状的影响比水分添加的影响更为显著。2种不同功能群植物,对氮素和水分添加的响应不同,呈现出不同的适应策略,油蒿的叶片性状对氮素和水分添加的响应较为敏感,趋向于资源快速获取与利用的策略,而赖草表现出较强的稳定性,从而体现出保守的资源利用策略。在未来可能增加的氮沉降和降水情景下,油蒿群落的物种组成可能会由于2种植物不同的资源利用策略变化而发生变化。