三江平原小叶章枯落物分解动态及其分解残留物中磷素季节动态

对三江平原典型小叶章植被5－10月生长季内枯落物分解速率、分解残留物中磷素的浓度和重量的季节动态以及相应土壤中的磷素季节动态进行了 系统的分析研究。结果表明,小叶章枯落物分解失重率为29．80％,最大日失重率为0．25％;小叶章枯落物分解残留物中磷素浓度与重量的变化变化则随分解的进行均呈减少趋势,当分解到157d后两者减少的量分别为57．69mg/kg和1．6199mg,分别占原有量的72．84％和76．30％;相应土壤中磷素的变化与其分解残留物中磷素的同期变化具有较好的多项式负相关关系。     

三江平原小叶章枯落物分解及硫素释放动态

利用分解袋法研究了三江平原小叶章湿地枯落物在两个生长季的分解动态和硫素释放规律。结果表明：小叶章枯落物的分解模式为快一慢交替的变化模式。残留率随着时间逐渐降低，分解480d后小叶章典型草甸枯落物的残留率为70．87％，小叶章沼泽化草甸枯落物的残留率为66．28％，其二者相应的分解速率分别为0．0006117d^-1和0．0006745d^-1，二者的质量损失没有显著差异。二者枯落物中硫素的浓度在分解过程中均呈波动变化，并和干物质残留率存在线性关系，硫素释放模式为：淋溶一固持一释放，C：S是决定其释放模式的主要因素，当C：S降至908．59时小叶章典型草甸枯落物中硫素开始迅速释放，而小叶章沼泽化草甸枯落物硫素开始释放的C：S是1451．41。     

小叶章草地枯落物动态的季节性模式

本文从立枯物、凋落量及凋物分解等方面对小叶章草地枯落物的动态过程进行了探讨，并构建了相应过程的动态模型，为小叶章草地生态系统功能的认识提供了资料。     

三江平原湿地植物毛苔草枯落物分解过程中热值动态研究

根据三江平原毛苔草枯落物分解过程中热值及有机物组分含量的测定,分析了枯落物分解过程中热值动态变化及与有机物各组分含量之间的相关性。结果显示：（1）随着分解的进行,O～10cm埋藏深度下毛苔草枯落物热值呈先快速下降后缓慢上升,最后又快速下降的变化趋势;10～20cm埋藏深度下毛苔草枯落物热值呈逐渐降低的趋势,在分解初期降低速率较大,后期降低缓慢。（2）从分解天数与有机物各组分的相关性来看,0～10cm、10～20cm层枯落物中C、C／N和纤维素与分解天数呈显著负相关性,表明随着分解的进行,枯落物中C、C／N和纤维素含量呈显著减少的趋势;而10～20cm层枯落物中N与分解天数存在显著正相关关系。（3）从不同埋藏深度枯落物分解过程中热值与有机物各组分含量的相关性来看,枯落物分解过程中热值与枯落物中木质素含量呈显著相关。本研究有助于明确沼泽湿地植物枯落物分解过程中能量流动特征,为完善沼泽湿地生态系统能量生态学研究提供依据。     

三江平原典型沼泽生态系统毛果苔草枯落物中化学元素变化分析

通过对三江平原典型沼泽生态系统毛果苔草枯落物中元素分析发现，Fe、Ni、Na元素随时间在枯落物中有积累的趋势；Mn、K、Mg元素先减少后增加；Ca元素在整个过程中是减少趋势；Cd、Co含量随时间呈减少的趋势，但速率平缓。在影响枯落物分解的因素中，积水深度和地表温度是决定性因素；枯落物中元素间有很好的相关性。     

三江平原湿地植物毛苔草枯落物分解过程中热值动态研究

根据三江平原毛苔草枯落物分解过程中热值及有机物组分含量的测定,分析了枯落物分解过程中热值动态变化及与有机物各组分含量之间的相关性.结果显示:(1)随着分解的进行,0～10 cm 埋藏深度下毛苔草枯落物热值呈先快速下降后缓慢上升,最后又快速下降的变化趋势;10～20 cm埋藏深度下毛苔草枯落物热值呈逐渐降低的趋势,在分解初期降低速率较大,后期降低缓慢.(2)从分解天数与有机物各组分的相关性来看,0～10cm、10～20cm层枯落物中C、C/N和纤维素与分解天数呈显著负相关性,表明随着分解的进行,枯落物中C、C/N和纤维素含量呈显著减少的趋势;而10～20 cm层枯落物中N与分解天数存在显著正相关关系.(3)从不同埋藏深度枯落物分解过程中热值与有机物各组分含量的相关性来看,枯落物分解过程中热值与枯落物中木质素含量呈显著相关.本研究有助于明确沼泽湿地植物枯落物分解过程中能量流动特征,为完善沼泽湿地生态系统能量生态学研究提供依据.     

草地生态系统枯落物分解及功能研究

枯落物是草地生态系统的重要组成部分,其积累与分解对草地自肥、维持生态系统功能有重要作用。文章综述了目前草地枯落物研究方法、枯落物动态与环境的关系及其对土壤性质的影响研究;分析了枯落物在土壤碳库、草地水文及植被更新等方面的生态功能;为深入了解草地生态系统的结构和功能,保证草地生态系统的稳定和可持续发展提供理论指导。     

典型草原枯落物分解过程中官能团的动态特征

选择锡林浩特东部国家气候观象台的生态监测研究样地,对大针茅(Stipa grandis)、羊草(Leymus chinensis)、糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)、知母(Anemarrhena asphodeloides)枯落物的化学结构特征进行阐释。结果表明:(1)枯落物分解速率呈先增大后减小的变化趋势,且知母枯落物分解速率高于大针茅、羊草和糙隐子草;枯落物总碳(TC)含量为富集-释放模式,在第120d时,知母枯落物TC含量高于其他3种植物。(2)大针茅、羊草、知母、糙隐子草枯落物所含的主要官能团为-OH;=C-H、-CH 2、-CH 3;C=O;C=O、C=C;C-O。(3)不同植物枯落物官能团含量在分解初期迅速减少,在分解后期减少趋势较为缓慢,与分解过程中枯落物的分解速率变化趋势一致;知母的含碳官能团含量在分解结束后最低,而羊草的则最大,且知母和糙隐子草损失量最大,与分解过程中枯落物TC含量的特征一致。(4)大针茅的支链化指数最大,羊草的最小;糙隐子草的芳香性指数最大,知母的最小。不同植物芳香性指数在分解初期迅速减少,在分解后期减少趋势较为缓慢,与分解速率变化趋势一致。     

坡向对云雾山典型草原枯落物分解特性的影响

为探讨不同坡向对草地枯落物分解特性的影响,应用尼龙网袋法研究云雾山典型草原主要优势种本氏针茅(Sti pa bungeona)和铁杆蒿(Artemisia sacrorum)(茎、叶)枯落物在阴阳坡1年内的分解失重情况及营养元素动态.结果表明:枯落物分解残留率呈逐渐下降趋势,1年后失重率在18.8％～39.94％之间,分解速率呈快-慢-快变化.指数回归方程拟合得到分解速率常数κ值大小顺序为铁杆蒿叶(0.446)＞本氏针茅(0.321)＞铁杆蒿茎(0.220),阳坡(0.355)＞阴坡(0.301),且不同物种和不同坡向对分解速率影响差异显著(P＜0.001).枯落物50％分解和95％分解所需的时间在1.39～3.45年和6.22～15.12年之间.Pearson相关分析显示分解速率常数κ与枯落物初始氮含量成显著正相关(r=0.895),与C/N比成极显著负相关(r=-0.940).枯落物1年分解过程中氮浓度波动上升,磷浓度波动下降,钾浓度持续下降.总体上N,P,K元素绝对量均下降,养分累积指数NAI＜100％.不同元素由于在枯落物中初始含量、存在方式及降解中微生物作用的不同,释放和积累模式也不同.     

放牧对三江平原小叶章草甸初级生产力及营养动态的影响

在黑龙江省三江平原小叶章(Deyeuxia angustifolia)草甸进行的第1年放牧,通过在放牧季(6月中旬-9月中旬)采用移动围笼法观测不同放牧强度(对照:零放牧,轻度:0.87头牛·hm-2,中度:1.42头牛·hm-2和重度:1.94头牛·hm-2)对其植被初级生产力及营养动态变化的影响,以期为该地区小叶章草甸资源的可持续利用提供理论依据.结果表明:群落净初级生产力随着放牧强度的增加而降低,轻度放牧与对照差异不显著,中度和重度放牧分别比对照降低45.16％和52.82％ (P＜0.05).在整个放牧季内,轻度、中度和重度放牧下群落地上现存量最大值都出现在7月中旬,其次为8月中旬,9月中旬最低.随着放牧的进行,群落植物粗蛋白质和酸性洗涤纤维含量下降,粗脂肪含量上升;群落植物钙含量在各月份间差异不显著,轻度和中度放牧下群落植物钙含量高于对照区和重度放牧区.放牧初期(6-7月),磷含量变化规律性较强,随着放牧的进行,各放牧强度下不同月份间磷含量变化均表现出先增加后下降的趋势,且最大值出现在8月的中度放牧区为0.67％,分别比6月和9月高48.89％和55.81％ (P＜0.05).     

三江平原不同生境条件下小叶章根解剖结构的研究

对三江平原三种不同生境(典型草甸、沼泽化草甸、沼泽)下生长的小叶章根的解剖结构进行的研究表明:三种不同生境条件下小叶章根的结构组成基本相同,都由表皮、皮层、维管柱构成,未见其它特殊结构.但各结构参数在数量、大小等方面均呈现出显著差异,表明小叶章根的结构对环境变化具有一定的适应性.     

模拟氮沉降对三江平原小叶章湿地土壤细菌多样性的影响

利用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模拟氮沉降试验平台,应用Miseq测序技术对细菌16SrDNA进行序列测定和分析,探讨添加氮对三江平原小叶章湿地土壤细菌群落结构的影响。结果表明,与对照相比,添加氮增加土壤细菌群落多样性,低氮(4g·hm~(-2)·a~(-1))时土壤细菌多样性最高,高氮(8g·hm~(-2)·a~(-1))次之。模拟氮沉降导致湿地土壤细菌群落的结构以及丰度发生变化,低氮、高氮和对照地的优势种群均为酸杆菌门(Acidobacteria),变形菌门(Proteobacteria)次之,随着氮沉降的增加,酸杆菌门的丰度逐渐下降,变形菌门的丰度则先升高后降低。外源氮的输入使得土壤的理化性质发生了改变,导致细菌群落的组成以及细菌的相对丰度发生改变。16SrDNA heatmap分析则表明,不同的细菌群落对氮沉降的响应不同。本研究为预测未来大气氮沉降对三江平原湿地土壤微生物的影响以及湿地生态系统的变化提供基础数据和理论参考。     

放牧强度对三江平原小叶章草甸群落特征及多样性的影响

设轻度(0.87头牛/hm2)、中度(1.42头牛/hm2)和重度(1.94头牛/hm2)三种放牧强度,以不放牧作为对照,采用样方法对三江平原小叶章草甸群落特征及物种多样性进行研究。结果表明:放牧1年,三种放牧强度均能增加群落的物种数,增加的物种多为禾本科、菊科、蔷薇科和蓼科植物。其中,在中度放牧强度下群落物种多样性和稳定性最优。放牧降低了多年生植物的重要值,一年生植物的重要值有小幅增加。放牧对草地主要植物种群密度的影响存在差异,三种放牧强度下小叶章、苣荬菜种群的密度降低,蒲公英种群的密度升高。     

放牧强度对小叶章草甸植物生长和地上生物量的影响

在东北三江平原小叶章草甸,研究了不同放牧强度下小叶章、苣荬菜、小蓟、垂梗繁缕、蒲公英五个主要植物种群的生长以及地上生物量的季节动态。结果表明:小叶章、苣荬菜、小蓟随放牧强度增大生长速度减缓,中度放牧更能刺激垂梗繁缕的生长,放牧对蒲公英生长影响较小。地上总生物量高峰值在7月,最低值在9月,轻度放牧、中度放牧、重度放牧与不放牧比较,总生物量分别减少了26.85%、28.37%和44.64%。放牧对不同植物种群地上生物量的影响不一致。     

三江平原典型湿地生态系统生物量及其季节动态研究

对三江平原毛果苔草-狭叶甜茅湿地生态系统与小叶章湿地生态系统的生物量及其季节动态变化进行了研究,探讨了两类湿地的地上生物量、地下生物量、生物量总量、各组分生物量及它们之间的关系,并根据生物量随时间的变化求出了两类湿地地上生物量的绝对增长速率与相对增长速率.结果表明,两类湿地绝对增长速率与相对增长速率最大值分别为11.4711g./m2.d、20.3733g./m2.d和0.0635g./m2.d、0.0725g./m2.d.此外,对这两类湿地生物量总量及各组分生物量的季节动态进行了一元非线性回归模拟,建立效果比较理想的三次抛物线模拟模型,相关系数均在0.97以上.     

三江平原小叶章资源保护和利用

三江平原是小叶章的故乡.为了科学地开发利用保护好这一草地资源,我们先后在前进、前锋、前哨等农场进行几年的调查研究,基本上摸清了本地区小叶章资源的生境、分布、类型及不同条件下的生态型,科学利用和保护途径.此次调查结果,基本上可以代表三江平原的资源情况,为三江生态农业的发展提供科学的依据.     

三江平原小叶章湿地种群生物量结构动态与生长速率分析

对三江平原典型草甸小叶章和沼泽化草甸小叶章的生物量结构动态及生长速率进行了研究。结果表明,2种小叶章地上及各器官生物量均呈单峰型变化且峰值出现的时间相差15 d左右,地上及各器官生物量均表现为典型草甸小叶章>沼泽化草甸小叶章,但地下生物量则表现为典型草甸小叶章<沼泽化草甸小叶章;二者地上生物量的组成结构不尽相同,各器官对地上生物量的平均贡献率存在明显差异;2种小叶章地下生物量均具有明显的垂直结构和季节动态,但差异很大;二者各器官生物量生长速率的变化基本一致,但不同阶段生长速率值的大小存在明显差异;模拟结果表明,二者地上及各器官生物量均符合抛物线模型(y=b0 b1t b2t2),地下生物量和总生物量符合“S”型曲线[y=b0/(1 b1e-kt)],其R2大多在0.920以上。