三江平原典型碟形湿地土壤氮素分布特征

以三江平原典型碟形沼泽湿地为研究对象,分析了湿地土壤氮素的分布特征和影响因素,及其与湿地演替的关系。结果表明:土壤TN和NH4+-N含量在碟形湿地内的分布规律是一致的,均表现为随着湿地水位的降低而逐渐降低,随着土壤深度的增加而降低。受水位波动的影响沼泽化小叶章湿地土壤NO3--N含量降低明显,而永久淹水湿地表层土壤该形态氮含量较下层高。碟形湿地土壤各形态氮素的分布受到土壤有机质含量、水分特征、生物量分布特征等多种因素的影响。     

三江平原典型湿地毛果苔草养分含量及累积特征

以三江平原典型湿地毛果苔草群落为研究对象,在2007年5月至2008年9月研究了毛果苔草植物地上和地下部生物量季节动态以及养分（氮、碳、磷）特征。结果表明：毛果苔草地上生物量随着植物的生长符合二次函数模型,地下生物量随着植物的生长符合指数增长模型。毛果苔草地上、地下部分有机碳含量随植物生长均呈显著正的线性相关,相关系数分别是0.983和0.746。地上、地下有机碳累积量随着植物生长的变化趋势与其生物量的变化是一致的,随着植物的生长符合二次函数模型。毛果苔草地上、地下部分总氮含量和积累量随着植物的生长分别符合指数递增模型。毛果苔草磷含量随着植物的生长分别符合二次函数模型,但是磷累积量随着植物的生长分别符合线性增长模型。植物生长季毛果苔草植物体碳/氮的大小与其总氮含量呈反比关系,碳/磷的大小与其总磷含量呈反比关系,研究表明氮含量是毛果苔草生长过程中的限制性养分。     

GO2浓度升高和氮输入影响下湿地生态系统CO2 排放研究

为了研究CO2 浓度升高和氮输入影响下湿地生态系统CO2 排放通量变化,选择三江平原典型草旬化小叶章(Calamagrostis angustifolia)湿地系统为对象,利用开顶箱进行CO2 浓度升高模拟试验.试验结果表明,CO2 浓度升高促进了湿地生态系统CO2 排放量,不施氮、常氮和高氮处理分别增加23.78%、23.14%和34.18%.CO2 浓度升高增加了小叶章地上、地下生物量的积累,且当氮素供应充足时增加显著.土壤微生物量碳和水溶性有机碳在CO2 浓度升高条件下有增加的趋势.回归分析表明小叶章生物量、土壤活性有机碳与湿地生态系统CO2 排放量显著相关.CO2 浓度升高和施氮通过影响植物生物量和土壤微生物活性进而影响湿地生态系统CO2 排放量,这对于重新估算未来环境变化条件下湿地生态系统碳平衡具有重要意义.     

三江平原不同群落小叶章枯落物的季节变化及养分累积特征

为确定典型湿地植物枯落物养分累积特征及其对植物养分利用的生态学意义,以三江平原不同群落小叶章为研究对象,采用定位采集与监测的方法研究小叶章植物枯落物量、养分含量和累积量的季节动态。结果表明:1)草甸湿地小叶章群落(XCD)和沼泽湿地小叶章群落(XZZ)枯落物量随时间的变化均符合指数增长模型;XCD和XZZ枯落物有机碳含量随时间的变化均符合二次函数模型,有机碳含量呈先减小后增加的变化趋势。2)不同群落小叶章枯落物碳累积量随时间的变化均符合指数增长模型,同一时期的XCD枯落物碳累积量均高于XZZ枯落物的碳累积量。3)XCD和XZZ枯落物氮、磷含量随时间的变化均符合一阶指数衰减模型,XZZ枯落物氮、磷含量随时间变化的波动性较XCD大。4)XCD和XZZ枯落物氮、磷累积量随时间的变化均符合指数增长模型,XCD枯落物氮、磷累积量均高于XZZ枯落物的累积量。5)XCD的群落环境适宜植物养分的吸收利用和归还,有利于小叶章植物的生长。6)磷是XZZ植物适应其群落环境的首要限制性养分,反映了XZZ的淹水环境不适宜小叶章植物的生长。     

三江平原典型小叶章湿地土壤微生物量碳的动态变化特征

以三江平原不同群落典型小叶章沼泽湿地为研究对象,研究湿地土壤微生物量碳(MBC)的季节变化特征及剖面分布规律,探讨湿地土壤有机碳、根系生物量、降水量、湿地水分与MBC 的关系,分析湿地土壤MBC 变化的影响因素.结果表明:草甸小叶章(XCD)湿地和沼泽化小叶章(XZZ)湿地表层土壤MBC 含量的变化特征均表现为春、秋季较高,夏季较低.XZZ湿地0~20 cm土壤MBC含量明显高于XCD土壤,而20~60 cm 土壤MBC含量之间无显著差异.2类小叶章湿地土壤MBC含量均表现为自上层向下显著递减的趋势.同一时期内不同小叶章群落湿地MBC 含量与相应土壤层次根系生物量均存在显著线性相关关系,相关系数r 在0.8319~0.9959之间.研究表明XZZ湿地土壤有机碳的累积量较高,其上层生物活性碳高于XCD湿地土壤.土壤MBC的分布特征和季节变化主要受到土壤有机质含量、水分特征、地下根系生物量以及温度、降水等条件的影响.     

CO2浓度升高和氮输入影响下湿地生态系统CO2排放研究

为了研究CO2浓度升高和氮输入影响下湿地生态系统CO2排放通量变化,选择三江平原典型草甸化小叶章（Calamagrostis angustifolia）湿地系统为对象,利用开顶箱进行CO2浓度升高模拟试验。试验结果表明,CO2浓度升高促进了湿地生态系统CO2排放量,不施氮、常氮和高氮处理分别增加23．78％、23．14％和34．18％．CO2浓度升高增加了小叶章地上、地下生物量的积累,且当氮素供应充足时增加显著。土壤微生物量碳和水溶性有机碳在CO2浓度升高条件下有增加的趋势。回归分析表明小叶章生物量、土壤活性有机碳与湿地生态系统CO2排放量显著相关。CO2浓度升高和施氮通过影响植物生物量和土壤微生物活性进而影响湿地生态系统CO2排放量,这对于重新估算未来环境变化条件下湿地生态系统碳平衡具有重要意义。     

土温升高对三江平原湿地系统碳动态的影响

采用改进的电缆加热法,研究了淹水和非淹水条件下土壤温度升高对湿地系统碳动态的影响。研究结果表明,试验期间,土温升高显著促进了小叶章的地上生物量,淹水和非淹水条件下较对照平均分别增长了85.12%和49.37%,而根生物量则平均分别增长了43.27%和54.39%。淹水处理在降低了小叶章的地上生物量的同时,显著促进了小叶章根生物量的积累。土温升高影响下土壤NH4-N含量呈增加趋势,其含量与地上生物量和根生物量的增长呈显著线性正相关关系。与对照相比,整个生长季,升温淹水和非淹水处理的系统CO2和CH4通量平均分别较对照增长30.55%和31.39%,并与5cm土温呈显著的指数相关关系。土温升高将主要通过增强土壤NH4-N的可利用性间接促进湿地系统生物量的积累,同时对系统CO2和CH4的释放产生直接影响,而系统碳累积与释放动态间未见显著的相互影响。     

土温升高对湿草甸小叶章植株碳、氮含量的影响

采用电缆加热水浴升温的方法,研究了土壤温度升高对湿草甸小叶章碳、氮累积的影响,对比分析了淹水和非淹水条件下土温升高的相对影响程度。经过一个生长季,升温处理小叶章地上和地下部位生物量分别平均较对照增加67.24%和48.83%,而升温与淹水的交互作用下二者则分别平均增加45.21%和78.13%。土温升高显著提高了小叶章植株的碳、氮累积量,而降低了其地上和地下部位的C/N,升温处理植株碳、氮累积量分别较对照平均增加48.90%和104.20%,而地上和地下部位C/N则分别平均下降8.44%和5.26%,升温与淹水的交互作用显著促进了地上部位的碳、氮累积。结果表明,1～3℃的土温升高显著促进了小叶章的生物量及碳、氮累积,并将对湿地系统的碳固定过程造成影响。     

三江平原主要河流氮、磷营养元素时空变化规律研究

三江平原大规模的农业开发改变了当地土地利用方式,其主要景观类型由湿地变为农田,伴随着农业生产活动,化肥等农用物资的施用,农田中的氮磷成为河流水质潜在的污染源。文中以三江平原境内主要的沼泽性河流挠力河、别拉洪河和浓江河为研究对象,比较分析了三条河流碳、氮、磷等元素时间和空间的变化规律。结果表明:挠力河TC、TN和TP平均含量均高于别拉洪河和浓江河,这种差异主要与流域开发程度有关。TN含量挠力河和别拉洪河下游最高,而浓江河上游含量最高;挠力河、别拉洪河和浓江河TP含量分别在下游、中游和上游取得最大值,主要是由流域内不同的农业开发活动引起的。河流TN、TP含量具有较明显的季节变化。TN含量挠力河7月最高,而别拉洪河和浓江河则在5月最高;TP含量大致随季节变化呈上升的趋势。