论文部分内容阅读
挺水植物是草本沼泽湿地生态系统中的重要植被类型。挺水植物地上部分凋亡后形成凋落物,其分解会受到多种生境条件的影响。经常性淹水是草本沼泽湿地的典型生境特征,挺水植物凋落物的分解势必会受到淹水条件的影响;盐沼湿地中凋落物的分解还会受到盐度、植被类型等生境条件的影响。此外,凋落物的分解过程也离不开微生物的作用。本文在上海市金泽水库边滩湿地和上海市崇明岛周边滩涂湿地设置固定站点,分别选择典型挺水植物芦苇（Phragmites australis）、香蒲（Typha angustifolia）、美人蕉（Canna indica）与旱伞草（Cyperus alternifolius）,以及芦苇和互花米草（Spartina alterniflora）作为实验对象,探究不同凋落物的分解特征及不同时期凋落物表面细菌群落的组成、多样性特征及其对凋落物分解的作用。主要研究结果为如下:1.不同生境条件下凋落物的分解特征及影响因子不同植物凋落物的分解特征与C、N、P含量变化特征在淹水和非淹水条件下均存在明显差异。凋落物在淹水条件下的分解速率显著高于非淹水条件（P＜0.05）。无论是淹水还是非淹水条件,芦苇叶的分解速率显著高于茎（P＜0.05）,但对于美人蕉与旱伞草,茎与叶的分解速率差异不显著（P＞0.05）。凋落物C含量在淹水条件下普遍低于非淹水条件,N含量则相反,而P含量在两种条件下没有显著差异（P＞0.05）。盐度条件对凋落物分解的影响因植物种类而异,凋落物的C、N、P含量在不同盐度条件下存在差异。低盐度下芦苇茎的周年分解率为高盐度的2.2-3.0倍,芦苇叶的周年分解率为高盐度的1.2-1.4倍;互花米草的分解速率在不同盐度下没有显著差异（P＞0.05）。芦苇叶的C含量在不同盐度中没有显著差异（P＞0.05）,但高盐度时N、P含量显著低于低盐度条件（P＜0.05）;互花米草叶的C含量在高盐度下显著高于低盐度条件（P＜0.05）,而高盐度下N含量显著低于低盐度（P＜0.05）,P含量在不同盐度中没有显著差异（P＞0.05）;在不同盐度下茎凋落物的元素含量不存在显著差异（P＞0.05）。植被生境条件对凋落物分解的影响因植物种类而异,不同植物、不同植物器官的分解受到不同凋落物质量因子的影响。在互花米草生境中,互花米草茎、叶的周年分解率为芦苇茎、叶的2.3倍、1.2倍;而在芦苇生境中两种植物的分解速率差异不显著（P＞0.05）。在芦苇生境和互花米草生境中,芦苇的C含量均普遍高于互花米草,而两种凋落物的N含量没有显著差异（P＞0.05）,芦苇叶的P含量显著低于互花米草叶（P＜0.05）;芦苇与互花米草的C/N、N/P无显著差异（P＞0.05）。芦苇茎的分解率与其C、N、P含量、N/P及初始N含量有极显著相关关系（P＜0.01）,芦苇叶的分解率与其C含量、C/N、N/P及初始C、N、P含量有极显著相关关系（P＜0.01）,互花米草茎、叶的分解率与其N/P及初始P含量有极显著相关关系（P＜0.01）,但这些凋落物质量因子与凋落物分解的关系亦存在站点间的差异。2.凋落物表面细菌群落组成及多样性特征及影响因子从门分类水平看,芦苇与互花米草凋落物表面细菌群落组成基本相同,其中部分优势细菌类群的相对丰度在不同季节中存在显著差异（P＜0.05）。芦苇及互花米草茎、叶凋落物表面细菌群落主要为变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）、绿弯菌门（Chloroflexi）、拟杆菌门（Bacteroidetes）为主。春季芦苇叶凋落物表面的变形菌门的相对丰度显著高于冬季（P＜0.05）,而茎凋落物表面变形菌门的相对丰度在不同季节中无显著差异（P＞0.05）;春季芦苇茎、叶凋落物表面厚壁菌门的相对丰度显著高于冬季（P＜0.05）,而春季绿弯菌门相对丰度则显著低于秋、冬季（P＜0.05）。春季互花米草茎、叶表面厚壁菌门的相对丰度显著高于夏、秋、冬三季（P＜0.05）,而放线菌门、绿弯菌门的相对丰度则显著低于夏、秋、冬三季（P＜0.05）。季节变化、凋落物质量及地理位置对细菌群落的组成及多样性具有重要影响,而不同种类植物凋落物表面细菌多样性没有显著差异（P＞0.05）。芦苇与互花米草凋落物表面细菌群落多样性特征具有季节性差异,春季显著低于夏、秋、冬三季（P＜0.05）;冬季细菌群落丰富度与均匀度显著高于春季（P＜0.05）。在春季、秋季与冬季中,不同站点的细菌群落多样性不存在显著差异（P＞0.05）,而夏季不同站点的细菌群落多样性存在显著差异（P＜0.05）。芦苇叶、互花米草叶表面细菌群落多样性受到凋落物C含量、N含量及N/P显著影响（P＜0.05）。凋落物表面细菌群落组成受到凋落物质量的影响,同时细菌群落组成对凋落物质量具有一定的反馈作用,从而影响凋落物的分解速率。综上所述,淹水促进草本沼泽中挺水植物凋落物的分解,而盐度越高越不利于凋落物的分解,不同植物凋落物具有不同的分解特征,在凋落物分解不同时期其表面细菌群落组成及多样性存在差异。今后研究中可以结合多种环境因子,综合探究草本沼泽湿地生境条件对凋落物分解及其表面细菌群落组成结构的影响。