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湿地水文过程、湿地土壤、湿地植被是湿地生态系统的三大要素。其中水文过程是湿地生态系统的驱动性因素,在湿地土壤和湿地植被的组成、结构及演替等方面起着决定性作用。许多湿地植被能够通过生理生态适应水文过程的变化,并形成规律性的分布,并能够反映湿地水文过程的变化;同时,湿地植被通过吸收和再分配营养物质影响了湿地土壤,特别是表层土壤的营养含量。湿地土壤是湿地物质转化的主要媒介,是生态系统的物质基础,而且是大部分湿地所需化学物质的主要储库,能够反映湿地生态系统复杂的交互作用。研究湿地土壤和植被在周期性水文过程作用下的变化及其相互关系,能够加强对湿地水文过程的理解,为湿地生态系统面临的各种生态环境提供理论基础。 鄱阳湖是我国的第一大淡水湖泊,洪枯水位差异性显著,洪水期(6-9月)和枯水期(12-3月)水位相差10m之多,周期性水位波动使得植被沿向湖岸方向呈带状分布。本论文选取鄱阳湖典型优势植被群落(芦苇(Phragmites australias Trin.)群落、水蓼(Polygonum hydropiper)群落、蒌蒿(Artemisia selengensis Turcz.ex Bess)群落、灰化薹草(Carex cinerascens)群落和虉草(Phalaris arundinacea L.)群落等)为研究对象,在全湖范围内对典型植被群落的植被特征(形态特征、群落特征)、土壤特征(理化特征及营养特征)进行调查分析的基础之上,选取鄱阳湖典型湿地类型蚌湖碟形湿地和赣江主干三角洲湿地研究地形对湿地植被群落的影响,并选取鄱阳湖站洲滩湿地进行原位实验研究,探讨鄱阳湖常见人为烧荒对湿地植被群落的影响。研究结果可以为进一步了解鄱阳湖的结构和功能以及鄱阳湖生态系统的保护提供一定理论基础。论文的主要研究结果如下: (1)鄱阳湖全湖典型植被群落调查结果表明灰化薹草和芦苇群落表层土壤的营养含量相对较高,而虉草群落表层土壤的营养含量相对较低。典型植被群落表层土壤营养盐含量与植物生物量呈显著的正相关。此外,主成分分析(PCA)结果表明灰化薹草、芦苇和虉草群落样方呈明显的聚集分布趋势,而水蓼和蒌蒿群落样方呈离散分布趋势,表明群落间土壤性质较大的异质性。 (2)蚌湖碟形湿地和赣江主干三角洲湿地两典型湿地类型植被群落研究结果表明,不同群落间土壤微生物生物量碳(SMBC)和微生物生物量氮(SMBN)含量差异显著,表明植被群落物种组成对鄱阳湖土壤微生物有机体活性存在显著影响。此外,土壤微生物有机体秋季比春季有更高的活性,这表明鄱阳湖微生物活性存在明显季节变化。此外,微地形对鄱阳湖湿地微生物生物量(SMB)有重要影响。在春秋季,同一种植被类型,相对于赣江主干三角洲湿地,蚌湖湿地SMBC和SMBN值更高。相关分析和主成分分析表明,SMBC、SMBN和植物生物量呈显著的正相关;同时SMB变化与土壤容重,土壤营养状况和高程呈一致的相关性,但与植物群落生物多样性关系较弱。 (3)鄱阳湖典型洲滩植被群落与全湖植被群落分布规律相同,土壤营养盐累积状况在不同植被群落带差异显著,土壤总有机碳(TOC)、总氮(TN)、活性氮(AN)含量在灰化薹草群落中最高,而土壤总磷(TP)、活性磷(AP)在虉草群落中含量最高。 (4)春季,冬季烧荒对蒌蒿地上生物量、地下生物量、群落多样性影响显著,但是对灰化薹草生物量和群落多样性影响较小,这可能是因为植被群落梯度分布的结果,灰化薹草群落分布高程较低,土壤湿度相对较大,减弱了烧荒的影响;而秋季洪水过后,冬季烧荒对蒌蒿影响微弱,这验证洪水对鄱阳湖湿地植被群落的决定性作用。此外,冬季烧荒对鄱阳湖灰化薹草和蒌蒿叶部的超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)等生理指标的影响不明显,鄱阳湖冬季人为轻度烧荒不至于对洲滩植物群落产生重大影响。