水土环境对湿地植物的影响及效应研究

来源 :南京农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:JK0803_zouzhi
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
湿地作为“地球之肾”具有重要的生态功能,同时也是维护和促进区域经济社会发展的重要推动因素。然而受自然因素和人为因素的共同影响,特别是人类活动的干扰,当前湿地出现了不同程度的退化,在影响区域生态环境的同时也制约着经济和社会的可持续发展。湿地植物作为湿地生态系统的主要组成部分,是维持湿地生态系统正常运转的重要因素,是湿地生态系统结构和功能的核心。当前进行的以湿地植物恢复为主的湿地恢复,对于重建良好的湿地生态系统,维护区域内良好的生态环境和促进经济社会的发展具有重要的意义。本文采用野外受控/模拟试验和野外现场观测研究,以制约湿地植物恢复的两个重要环境因素水深和底泥(水下土壤)为切入点,研究了两大环境因子对湿地植物生长过程中的形态可塑性、生理特征及叶绿素荧光特性的影响,并就湿地植物生长对底泥的环境效应进行了分析,确定了湿地植物生长的适宜水深和底泥条件,探讨了不同湿地植物生长对底泥理化性质和营养盐扩散通量的差异,为湿地植物恢复过程中的群落空间配置、水位管理和基底条件改造以及湿地植物物种的选择提供了科学依据。  研究的主要结论如下:  (1)10~90cm的水深范围内,芦苇(Phragmitescommunis)、芦竹(Arundodonax)和香蒲(Typhalatifolia)3种湿地植物的繁殖(分蘖数)、形态(株高、叶长、叶宽、基茎、生物量等)、生理(叶绿素含量、根系活力、叶片丙二醛含量)和叶绿素荧光特性(叶绿素荧光参数和快速光响应曲线及其拟合参数)均受到了水深的不同影响。总体上,随着水深的增加,湿地植物的分蘖数逐渐减少,而株高却逐渐增加;但株高的增加是以其它指标的下降为代价的,其生长受到了高水深胁迫的抑制,表现在植株的其它指标(如:叶长、叶宽、生物量、叶绿素含量、根系活力和叶绿素荧光特性等)随着水深的增加而逐渐降低,而反应植物受胁迫程度的指标(如:叶片丙二醛含量)则逐渐增加。小于30cm的水深环境下3种湿地植物的形态、生理参数指标均优于其它水深,同时也具有较高的光合能力,是湿地植物生长较理想的生境。  (2)水深在影响湿地植物水莎草(Juncellusserotinus)地上部形态的同时,也对根系形态产生了影响,表现在根系形态参数(根系直径、根长、根表面积和根体积)随着水深的增加而逐渐下降。在≤30cm的浅水条件下水莎草的最大根长、根表面积和根体积出现在距根茎5~15cm处,这可能是在高水深条件下根系形态受到影响的一种表现。因此,小于30cm的水深环境利于地上部生长的同时也利于其根系形态的建成。  (3)对自然生长的湿地植物现场观测结果显示,随着水深增加(由地表处于水面以上10cm到水面以下30cm),荆三棱(Scripusyagara)的形态学参数(株高、基茎、叶长、叶宽)和叶绿素含量以及叶绿素荧光特性指标呈现出不同程度的增加,表明在荆三棱种群分布的水深范围内,水深的增加一定程度上有利于湿地植物的生长。但在水深超过30cm的水域未发现其分布。  (4)底泥通过繁殖(分蘖数)、形态(株高、生物量)、生理(叶绿素和氮磷含量)与叶绿素荧光特性方面对菖蒲(Acoruscalamus)、茭草(Zizanialatifolia)、芦苇和香蒲4种湿地植物的生长产生了影响,且这些影响在不同的植物间表现出一定的差异。在营养含量相对较低的底泥(如:水稻土)中,湿地植物的株高、生物量和叶绿素含量均为最小,分别为其它底泥的56.31%~69.30%、19.73%~54.45%和14.44%~51.27%,叶绿素荧光特性中的各指标也是各处理中最小的。在营养含量过高的底泥(如:河流底泥)中,湿地植物的生物量和叶绿素含量较营养含量适中的湖泊底泥增加3.54%~20.16%和11.80%~20.51%,但株高却下降1.17%~6.69%。同时,与湖泊底泥相比,生长于河流底泥中的湿地植物(除茭草外)其Chla/Chlb和rETRmax分别增加和降低了1.17%~1.97%和15.30%~26.15%,而茭草则分别降低和增加了9.55%和39.13%,表明菖蒲、芦苇和香蒲较适合生长于湖泊底泥中,而茭草对高营养含量的底泥具有较强的适应性。  (5)水深和底泥影响了苦草(Vallisnerianatans)的生物量分配和根系形态。随着水深的增加和底泥营养含量的下降,苦草生物量和根系形态参数均呈现出不同程度的下降,如:水深的增加使生物量下降95.76%~96.23%,根系形态参数下降12.64%~97.98%;底泥营养含量的下降使苦草的根茎比和比根长分别增加31.86%和33.40%,其它指标则降低了7.45%~71.17%。在这两大影响因子中,底泥仅对苦草的根茎比和根系直径产生了显著影响,水深则是影响苦草的主导因子,对苦草的生物量分配和根系形态均产生了显著影响。水深和底泥却没有对苦草的生物量分配和根系形态产生显著的交互影响。  (6)菖蒲、茭草、芦苇和香蒲的生长使底泥含水率、孔隙度的分别增加3.29%和1.75%,湿容重则下降2.70%;底泥物理性状的改善改变了其中营养盐的赋存状态,引起了其含量的变化,其中氮素含量最低下降11.03%,而NH4+-N含量最低下降66.15%,间隙水中的NH+-N和PO43--P含量分别最低下降24.91%和20.37%,相应地使其扩散通量最低下降28.33%和8.76%。对底泥的环境效应在不同的植物间存在着明显的差异:菖蒲和茭草能够明显改善底泥的物理性状,香蒲则能够显著降低底泥中的氮磷营养盐,而茭草在降低底泥中的无机氮(NH4+-N和NO3--N)方面具有明显的效果;菖蒲和香蒲的间隙水中有较低的NH4+-N含量,同时菖蒲的间隙水中也具有最低的PO43--P含量。  (7)高水深条件通过形态、生理和光合作用方面对茭草的生长产生了明显的抑制作用。短期内茭草的生长改善了底泥物理性状的同时使其中的NH4+-N和TP含量分别下降37.96%和2.79%,间隙水中的NH4+-N和PO43--P含量则分别下降了26.68%和12.84%。不同水深条件下茭草的生长对底泥的湿容重、烧失量以及间隙水中的NH4+-N和PO43--P含量产生了显著影响。在茭草生长受胁迫程度较小的浅水条件(如:水深10cm)下,茭草的生长使NH4+-N和PO43--P具有相对较低的扩散通量,特别是明显降低了间隙水中的PO43--P含量及其扩散通量。因此,控制10cm左右的较小水深条件在促进茭草生长的同时更有利于发挥其对底泥的环境效应。  (8)高水深条件从株高和生物量方面对穗花狐尾藻(Myriophyllumspicatum)的生长造成了抑制,且随着植物的生长,抑制影响更加明显。狐尾藻的生长能够通过根系的吸收和引起根际环境的改变来降低底泥和间隙水中的氮磷含量,底泥中的TN和TP以及间隙水中的NH4+-N和PO43--P含量分别平均下降了15.22%、10.69%、52.31%和46.48%,且狐尾藻的生长使氮磷含量下降趋势更加明显。在狐尾藻生长良好的80cm浅水条件下,底泥和间隙水中具有较低的氮磷含量,与160cm水深条件下相比低3.38%以上。因此,80cm的浅水环境利于狐尾藻生长的同时,能有效降低底泥和间隙水中的氮磷含量。
其他文献
介绍了辽宁省农业厅抓住信息来源,搞好体系建设;抓住发展机遇,不断拓宽信息工作领域;优化工作环境,创造良好的工作条件;理清思路,加强领导,开创农业信息工作新局面的作法和经验 Intr
2014年4月23日~4月26日的“CHINAPLAS 2014国际橡胶展”(第二十八届中国(上海)国际塑料橡胶工业展览会)在上海新国际博览中心举行,展会占地总面积约22万m2,接纳了来自世界各
很久没有提笔写东西,就连打字都觉得有些生疏,被学习、成长的压力,还有自己矫情的那颗心,折磨得精疲力竭。很久没有去哪儿看看,都快对这个世界陌生了,对自然的美景也少了一分亲近。  空闲的时候更喜欢回家,还要大着胆子跟辅导员斗智斗勇,尽量延长自己回家的期限,哪怕就算只多争取了一个晚上也开心得像孩子一样。  “豕”是猪的意思,“宀”代表房檐,“家”就是房檐下养一只猪,有遮风避雨的房檐,有吃有喝,看着就觉得
期刊
陆地生态系统作为全球碳循环的重要组成部分,在全球碳收支平衡中占有主导地位,草地生态系统是世界陆地生态系统最主要的类型之一,中国接近一半以上的草地有机碳分布于高寒草
摘要:谚语和歌谣是中华民族世代相传的集体智慧、民族情感,包含人情百态、自然万象等丰富的文化内涵。本文试图就天津流传至今的谚语和歌谣进行简要的分析,呈现多姿多彩的地域风情。  关键词:天津 谚语 歌谣  时下,我们正走在中华民族的伟大复兴之路,继承和发扬传统文化,越来越成为上至中央、下至百姓的共识。  在民族文化研究中,民间口头文学遗产作为文化之根,一直是中外学界致力探究的重要课题。而这个课题又包罗
摘要:写新英雄人物最忌从概念出发,从抽象的条条出发,从凭空理想出发;或是只模仿别人怎么写,学时髦,依样画葫芦地照搬,只怕“歪曲英雄形象”,不敢创造。我们必须从具体人物出发,加以综合提高,加以理想化,大胆想象,大胆创造,但又不能脱离生活,脱离实际。  关键词:现代剧 新英雄 人物 塑造  一、剧本里英雄人物语言描述  正确的话当然也能表达有正确思想的人物性格,但话无论讲得如何精辟,必须伴随着正确的行
摘要:在中国辞赋发展史上,宋祁是举足轻重的人物。现存宋祁辞赋作品共45篇,从内容上看,花果赋属于咏物赋。本文主要是从文本的角度对他仅存的两篇花果赋进行深入分析与评价,来表明以花草象征国家兴盛的传统被宋祁得以继承与发展。  关键词:宋祁 植物赋 花果赋  宋祁是北宋宋仁宗朝文坛上重要的辞赋作家,他的赋作题材比较丰富,思想深邃,语言典雅,风格独特,对于宋代赋坛有一定的影响。他的咏物赋可以分为植物类、动
中日新感觉派作为两个现代文学流派,在两国文学史上都有着重要的地位,并且由于中国新感觉派深受日本新感觉派的影响,因此两个流派的对比研究通常成为一个学术热点.长期以来,
读诗,可以带来人性的优雅和高贵,可以唤醒沉睡疲惫的灵魂,而读古典诗歌,因语言的遥远和隔膜,带来欣赏的距离,掌握读懂古典诗词的一般方法,可以帮助我们沉淀美好幽雅的情感,涵
摘要:《红与黑》是法国著名作家司汤达的作品,本书主要描写了法国19世纪封建势力与资产阶级势力之间交锋下的于连的一生,这本书在欧洲被称作批判现实主义文学奠基的巨著。  关键词:《红与黑》 平民地位 自尊心 真爱反抗  《红与黑》是一本具有时代意义的小说,该书的写作素材主要是“青年家庭教师裴尔特与女主人有染后,由于之后的冲动杀害了她”。而作者则是以此为题材进行了创作,本文将对《红与黑》进行鉴赏分析。