杭州和睦湿地主要植物群落结构及其营养元素特征

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和睦湿地位于杭州西郊(E119°58′53″-119°59′47″,N30°14′21″-30°15′08″),紧邻杭州西溪国家湿地公园,千百年来,杭州城西湿地在高强度人类活动和湿地生态过程的长期交互作用下形成了以大水面和多鱼塘为主体的人工次生态湿地,表现较为独特的人工湿地生态学特征。  本文以杭州和睦湿地生态系统为研究对象,在踏查的基础上,通过植物群落学结构调查和室内理化测试分析,着重开展了以下研究:(1)研究分析了和睦湿地的主要植被类型(早竹林内部草层群落、早竹林边缘植物群落、分布于塘基的植物群落、农田杂草群落和小构树林群落)的物种组成和群落多样性,同时比较了5种主要群落结构的异同;分析了5种主要群落结构的生物量配置情况,并比较了其异同;(2)研究分析了5种主要群落内植物种上、地下部分有机碳的分布和积累状况,同时比较了其它营养元素在不同不同群落的植物体营养器官内的配置特征;(3)比较分析了和睦湿地5种主要植物群落土壤库中营养元素的分布特征;(4)基于上述研究结果,通过土壤—植物营养元素相关性分析,比较了和睦湿地5种主要植物群落内的主要营养特征关系。主要研究结果如下:  (1)调查结果表明和睦湿地植物资源比较丰富而且分布比较均匀,群落多样性分析表明,香农-维纳多样性指数、辛普森多样性指数以及玛格列夫多样性指数的变化趋势类似,即从早竹林内部、塘基、农田、早竹林边缘到小构树林依次升高。5种植物群落内生物量分布不同,早竹林边缘生物量较大,农田中生物量较少,仅为530g/m2。植物群落内地下生物量均大于其地上生物量。  (2)植物有机碳含量在不同群落内并不相同。植物有机碳含量(g/Kg)平均值变化趋势表现为:农田>早竹林边缘>早竹林内部>小构树林>塘基。迸一步分析表明,在不同群落内不同器官有机碳含量表现出凋落物>土壤内根>茎>叶>根的趋势,表明植物枯枝落叶层内有机碳积累较大。  和睦湿地内植物各器官的全氮含量在5.12-25.82 g/kg之间,其中,植物叶的全氮含量在各类型的样地中均明显大于其他植物器官。和睦湿地植物氮储量为6.45-12.85 g/m2,5种类型中植物体地下部分氮的积累量都大于地上部分。  和睦湿地同一群落内植物各器官间的全磷含量在0.86-4.24 g/kg之间,其中植物叶全磷含量最大,凋落物全磷含量最小。和睦湿地植物磷储量为0.96-4.74g/m2,植物体地下部分磷的积累量都大于地上部分磷的积累量。  (3)在0-20 cm的表层土壤中,有机碳含量在7.58-84.77 g/kg之间;20-40cm的中层土壤的有机碳含量平均值为22.93 g/kg;40-60cm的底层土壤大有机碳含量在5.59-54.46 g/kg。  在同一植物群落中,土壤不同深度的有机碳含量不同,一般表现出表层(0-20 cm)>中层(20-40 cm)>底层(40-60 cm)的趋势,但在小构树林内表层、中层底层土壤有机碳含量较接近。  和睦湿地0-60cm土壤中有机碳储量在1.51×104-2.25×104 g/m2之间,远大于相邻的西溪湿地土壤中有机碳储量。  不同土壤深度中全氮含量在5种植物群落中不同,不同土壤深度中铵态氮、硝态氮含量也不相同。  不同土壤深度中全磷含量在5种植物群落中差异显著,不同土壤深度中有效磷含量也有类似趋势。  (4)对植物营养元素富集特征和转运系数的分析结果表明:在和睦湿地不同群落内,氮、磷元素的富集系数因群落类型不同而不同,在和睦湿地不同群落内,植物体对氮元素的转运系数均高于于磷元素的转运系数。  (5)论文对和睦湿地5种不同群落内植物营养元素与土壤营养元素的相关也进行了分析。
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