鄱阳湖湿地洲滩植物-土壤系统对水位梯度的响应机制
文献类型：学位论文
| 作者 | 张全军 |
| 答辩日期 | 2022-03 |
| 文献子类 | 博士后出站报告 |
| 授予单位 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 沈镭 ; 于秀波 |
| 关键词 | 鄱阳湖湿地 水文过程 植物-土壤系统 结构方程模型 |
| 学位名称 | 博士后 |
| 英文摘要 | 本研以鄱阳湖南矶湿地国家级自然保护区典型子湖洲滩为例，利用高程差异而自然形成的水位梯度带布设野外原位观测，研究了不同水位梯度下带的水位变化，湿地植物群落的分布格局、生物量变化和枯落物分解过程特征，以及土壤的理化性质、营养元素和微量元素含量变化等特征。在此基础上，利用结构方程模型定量模拟分析了水文过程对湿地植物-土壤系统结构和功能的影响，揭示了水文-土壤养分-植物群落之间的生态学过程机制。得到的主要结论如下： (1)鄱阳湖湿地各个水位梯度带的淹水深度和地下水位埋深差异性极显著。在枯水期所有梯度的土壤都处于出露状态，每个梯度的地下水埋深不同，最深地下水位在-173—-93cm之间。在丰水期来临后，各个梯度依次快速被湖水淹没，最大淹水深度在111.6—211.6cm之间，每个梯度淹水深度各不相同。 (2)鄱阳湖湿地靠近陆地湖岸的G1梯度主要是南荻群落，生物多样性较高，中间G2-G5梯度的主要是薹草群落，多样性较低，靠近湖心水体的主要是白花水八角、菵草和看麦娘等群落，多样性也较高。植株密度、地下和地上生物量之和(BGB+AGB)及地下生物量比地上生物量(BGB/AGB)的值都表现由G1到G5逐渐增大，到G5梯度达到最大值，然后逐渐下降，到G7梯度出现最小值的趋势。密度的最大值为16746分蘖数/平方米，最小值为810分蘖数/m2。生物量最大值为17701.4 g/m2，最小值为4041.2 g/m2。 (3)不同水位梯度带之间薹草枯落物损失率及分解速率差异性显著。在枯水期内靠湖心水体的区域薹草枯落物分解最快，而在丰水期内靠湖岸的区域的枯落物分解最快。薹草的分解速率受地下水位和淹水深度影响显著。这主要是枯水期地下水位梯度驱动下的土壤pH值、容重、土壤全氮、土壤有机质、土壤砂粒含量及土壤微生物微等差异性及丰水期因不同淹水深度造成的水体温度、溶解氧可获得性、微生物及水流场及沉积特征等差异性综合作用的结果。 (4)鄱阳湖湿地不同水位梯度带内土壤碳氮磷养分元素和微量元素含量差异性极显著，其中C, N, P, Na, Mn, Mg, K, Fe, Ca, Zn, S含量解释了梯度间总变异的63.5%。各种元素的含量都表现出由G1梯度的最小值到G5梯度逐渐增大，到G5梯度达到最大值，然后有G5梯度到G7梯度逐渐下降的趋势。 (5)鄱阳湖湿地水位在-25cm—25cm的频率在各个梯度间差异性极显著，其变化规律也是由G1梯度到G5梯度逐渐增加，在G5梯度达到最大值，再由G5梯度到G7梯度逐渐减少。这与植物群落特征及生物量变化、湿地土壤碳氮磷及微量元素含量变化变化趋势相同。同时，植物群落密度、植物群落的BGB+AGB以及BGB/AGB与土壤碳、氮、磷和钾含量呈极显著正相关关系。通过结构方程模型(SEM)分析，鄱阳湖湿地水文过程变化会直接导致G4和G5梯度区域土壤养分元素发生大量聚集，进而间接促进了优势植物优势度和群落密度增加，同时也促进提升了植物生物量的增加。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 114 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/194290]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张全军. 鄱阳湖湿地洲滩植物-土壤系统对水位梯度的响应机制[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院地理科学与资源研究所. 2022. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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