三江平原不同水位梯度湿地地上生物量动态特征

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1、郭雪莲等：三江平原不同水位梯度湿地地上生物量动态特征1745三江平原不同水位梯度湿地地上生物量动态特征郭雪莲1，吕宪国2*，戴国华21.东北师范大学城市与环境科学学院，吉林长春；2.中国科学院东北地理与农业生态研究所，吉林长春摘要：水分条件变化直接影响湿地植物群落的分布及其生产量，为了阐明不同水分条件湿地初级生产力的形成规律，揭示水文格局对湿地生态系统物质生产过程的调控机理，采用收获法研究了三江平原不同水位梯度上的小叶章(Calamagrosticsangustifolia)、乌拉苔草(Carexmeyeriana)和毛苔草(Carexlasioc

2、arpa)湿地地上生物量的结构动态及其增长速率，结果表明：3类湿地地上及其各器官生物量均呈单峰型变化，小叶章湿地和乌拉苔草湿地地上生物量的峰值出现的时间早于毛苔草湿地，而且小叶章湿地和乌拉苔草湿地各季节地上生物量均大于毛苔草湿地。茎对小叶章湿地地上生物量的平均贡献率与毛苔草湿地相近，均大于乌拉苔草湿地；叶对小叶章湿地地上生物量的平均贡献率与毛苔草湿地相近，均小于乌拉苔草湿地。3类湿地地上生物量的绝对增长率和相对增长率的变化趋势基本相同，但不同阶段绝对增长率和相对增长率值的大小存在差异。3类湿地地上生物量及各组分生物量的季节动态变化均符合抛物线模型，

3、并且各模型拟合精度均较高，R2基本都在0.92以上。关键词：湿地；地上生物量；水位梯度；三江平原中图分类号：Q178.1；X524文献标识码：A文章编号：1672-2175（2008）05-1739-04郭雪莲等：三江平原不同水位梯度湿地地上生物量动态特征1745湿地是由陆地和水体相互作用形成的自然综合体，具有不同于陆地和水体的本质特征[1]。湿地水文过程直接控制着湿地生态系统的形成与演化，水文条件的差异是形成不同类型湿地的主导因素[2-4]。湿地水分条件变化直接影响到湿地植物群落的分布及其生产量，并且湿地植物生物量分配的权衡结果明显地受水位变化的

4、影响[5-7]。本文通过对比研究三江平原处于不同水位梯度的湿地生态系统生物量及其结构动态特征，并分析生物量的增长速率，阐明不同水位梯度湿地初级生产力的形成规律，揭示水文格局对湿地生态系统物质生产过程的调控机理，探明湿地物质生产过程对湿地水文格局变化的响应与适应机制。同时，为进一步研究湿地生态系统的营养物质循环和能量流动提供基础数据。1研究区概况研究区位于中国科学院三江平原沼泽湿地生态试验站的试验场内。该区属大陆性季风气候区，冬季寒冷漫长，夏季温暖湿润，年平均气温1.9℃，年降水量600mm左右，年内降水分配不均，60%以上集中在6—9月。试验场内的

5、地貌类型为三江平原沼泽发育最为普遍的碟形洼地。由洼地边缘向中心依次分布着小叶章(Calamagrosticsangustifolia)、乌拉苔草(Carexmeyeriana)、毛苔草(Carexlasiocarpa)、漂筏苔草(Carexpseudocuraica)湿地等。土壤类型主要为草甸沼泽土、腐殖质沼泽土和泥炭沼泽土。2研究方法采用定位研究方法，按水分梯度选择小叶章、乌拉苔草和毛苔草湿地作为研究对象。地上生物量采用收获法，每年5—10月逐月取样，每月随机选取3个50cm´50cm的小样方，用剪刀将样方内的植物齐地面剪下，并用手将地上凋落物捡

6、起，分别装袋带回实验室。植物样品按茎、叶和枯落物分离。所有植物样品置于烘箱中75℃烘干至恒质量，称质量。3结果分析3.1地上生物量及其季节动态三江平原湿地植被生产力的季节变化异常明显(图1)。小叶章、乌拉苔草和毛苔草湿地地上生物量的季节变化趋势相同，都是单峰型生长曲线。三者均是自4月末返青后随着气温、地温以及水分条件的改善而逐渐增加，生物量的高峰值出现在7—8月份，至9月份，随着秋季的来临，气温、地温的降低，植物光合能力减弱，渐趋衰老，营养物质溶失及向地下根系转移过程日益旺盛，导致地上生物量日趋减少，至10月中旬左右，由于气温过低，植物停止生长，地

7、上部分完全枯死，呈立枯状或枯落归还。这种单峰型的生长曲线与三江平原湿地多年平均气温和多年平均降水量的变化趋势相同，说明3类湿地植物的生长节律均郭雪莲等：三江平原不同水位梯度湿地地上生物量动态特征1745与该区温带季风气候雨热同季的特点相适应。小叶章、乌拉苔草和毛苔草湿地地上生物量的大小以及最大峰值出现的时间有很大差异。毛苔草湿地各季节地上生物量均小于小叶章和乌拉苔草湿地的地上生物量。3类湿地地上生物量最大值表现为：毛苔草湿地（531.15g·m-2）<乌拉苔草湿地（657.09g·m-2）<小叶章湿地（667.61g·m-2）。小叶章和乌拉苔草湿地

8、地上生物量到7月份达到高峰期，而毛苔草湿地地上生物量则在8月份达到高峰期。这是因为毛苔草湿地靠近环型湿地的中心位置，常年淹