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湿地植被是湿地生态系统的重要组成部分,湿地植被通过光合作用源源不断的为生态系统提供物质和能量,是整个生态系统得以正常运转的基本条件,是生态系统各项功能得以维持的基本保证。对湿地植被生理生态特征及其影响因素的研究,将有助于从机理层面揭示湿地系统的生态过程,从而为湿地管理、湿地恢复和湿地保护提供科学的依据。作为一种入侵物种,柽柳在国际生态学研究领域受到关注。而作为柽柳在中国的主要分布区,黄河三角洲地区的柽柳研究尚未深入开展。
为揭示柽柳植被在黄河三角洲地区生理生态特征及其在环境梯度下的变化规律,本研究在综合分析国内外柽柳研究最新进展的基础上,针对当前柽柳研究中存在的不足,通过分析大量野外观测试验,深入探讨了柽柳生态特征在不同水分盐分组和条件下的差异性和变化的规律性,经计算得出了柽柳分布的适宜水分盐分范围。并对不同环境梯度下柽柳对黄河三角洲地区生态水文过程和盐渍化过程的影响进行了比较分析。主要研究内容如下:
(1)不同环境梯度下柽柳生态特征研究
本研究拟选择中国柽柳植株个体生态特征作为主要生态指标,比较不同生长阶段、不同生境条件下柽柳个体的差异性。在此基础上,选择影响黄河三角洲地区的关键境要素-地下水水位和土壤盐分作为主要环境指标,揭示在不同水分盐分组合条件下柽柳生态特征发生的变化,识别柽柳生长的最适宜地下水水位区间和最适宜盐分空区间。结果表明,柽柳适宜的地下水位区间为0-1.2m,适宜的盐分区间为10-20psu。
(2)不同环境梯度下柽柳泌盐作用研究
该部分内容以揭示柽柳群落对土壤盐渍化过程影响为主要目标,根据生境条件的差异,评估柽柳群落在从河岸高地到海滨滩涂环境条件梯度变化的不同情境中对表层土壤中盐分增加作用的影响。在不同梯度上,分别选择柽柳株下和株间的土壤表层进行分析对比,探究柽柳泌盐作用对土壤盐分、土壤有机质等土壤理化性质空间分布的改变,并对柽柳泌盐作用对植物多样性的影响进行了分析。结果表明,在河岸高地和海滩之间的地区,柽柳泌盐作用最显著,会加重表层土壤盐碱化,降低植物多样性。
(3)不同环境梯度下柽柳蒸腾和光合作用及其与其它植被比较研究
该部分研究主要以揭示不同环境梯度下柽柳群落生理过程特征及对区域生态水文过程影响为目标。首先在从河岸到海滩的环境梯度上选择三个处柽柳样地进行光合作用和蒸腾作用的实验。然后分别选择生长良好的芦苇,柽柳和翅碱蓬为研究对象,进行生理过程的测定。对比分析各子群落内柽柳个体光合作用特征和蒸腾水平的变化特点,并将叶片测定结果和样方调查所得数据进行综合分析,计算了同等条件下样方尺度上柽柳,芦苇和翅碱蓬的蒸腾作用和光合作用的数值,对比分析了三种植被对区域生态水文循环的影响。结果表明生长状况良好的柽柳其样放尺度上蒸腾耗水是同样条件下芦苇群落的1.43倍,是翅碱蓬群落的1.54倍。