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水淹条件下三峡水库消落带常见草本植物的分解_袁庆叶

来源:品趣旅游知识分享网
应用生态学报2014年8月第25卷第8期

ChineseJournalofAppliedEcology,Aug.2014,25(8):2229-2237

水淹条件下三峡水库消落带常见草本植物的分解

袁庆叶

1,2

*

谢宗强

1

杨林森

3

熊高明

1

李兆佳

1,2

樊大勇

1**

(1中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室,北京100093;2中国科学院大学,北京100049;3湖北神农架国家级自然保护区管理局,湖北神农架442400)

摘要对三峡水库消落带10种常见的一年生和多年生草本植物进行模拟淹水试验,研究

水淹条件下植物分解释放氮磷规律和分解速率与植物组织内营养元素及结构性碳水化合物含量之间的关系.结果表明:不同物种分解速率不同,水花生的分解速率最大,分解速率常数

-1-1

k=0.0228d,k=0.0029d,莠竹最小,但一年生草本和多年生草本的分解速率差异不显著.一年生草本与多年生草本氮磷含量差异不显著,其中,双穗雀稗和鬼针草对水体氮磷含量影响最大;水花生氮释放能力较强,但对水体磷含量影响最小;水体中总氮、总磷含量与植物

C∶N、Ca、N含量分解速率、植物体分解初始C含量、木质素∶N呈显著负相关,与植物体K、

呈显著正相关.关键词

消落带富营养化分解氮磷释放

文章编号1001-9332(2014)08-2229-09中图分类号

Q945.79

文献标识码

A

DecompositionofherbaceousspeciesinreservoirriparianregionofThreeGorgesReservoir

2

underfloodingcondition.YUANQing-ye1,,XIEZong-qiang1,YANGLin-sen3,XIONGGao-2

jia1,,FANDa-yong1(1StateKeyLaboratoryofVegetationandEnvironmentalming1,LIZhao-Change,InstituteofBotany,ChineseAcademyofSciences,Beijing100093,China;2UniversityofChi-neseAcademyofSciences,Beijing100049,China;3AdministrationofShennongjiaNationalNatureRe-serve,Shennongjia442400,Hubei,China).-Chin.J.Appl.Ecol.,2014,25(8):2229-2237.Abstract:Atotalof10annualsandperennialsofherbaceousspecieswereinvestigatedinreservoir

riparianregionofThreeGorgesReservoir.Thecorrelationsbetweentheplants’nutrientreleaserateandthesubstratecompositionandstructuralmatterwerestudiedunderfloodingcondition.Thede-compositionratesofdifferentspeciesdifferedsubstantially,withthemaximumofAlternantheraphi-loxeroides(decompositionrateconstantk=0.0228d-1)andtheminimumofMicrostegiumvimine-um(k=0.0029d-1).Therewasnosignificantdifferenceinkbetweenannualsandperennials.Therewasnosignificantdifferenceinnitrogenandphosphoruscontentsbetweenannualsandperen-nials.PaspalumpaspaloidesandBidenspilosareleasedmorenutrientsintothewaterthantheotherspecies.A.philoxeroideshadahigherpotentialtoreleasenitrogenwhileithadlittleeffectonwaterphosphoruscomparedwiththeotherspecies.TotalN,Pcontentsinthewaterwerenegativelycorre-latedwiththeplants’decompositionrate,initialCcontent,C:Nratio,lignin:Nratio,andposi-tivelycorrelatedwithinitialcontentsofK,CaandNinplants.

Keywords:reservoirriparianregion;eutrophication;decomposition;releaseofnitrogenandphos-phorus.

DOI:10.13287/j.1001-9332.20140530.002

采用“蓄清排三峡大坝自2007年运行以来,

浊”调度方式调节水位,在库区沿岸海拔145~175m处形成面积为349km2、落差高达30m的消落带.消落带生态系统内原有植物大部分因不适应

*中国科学院“西部行动计划”XB2-07)和国家水专项项目(KZCX2-003-05)资助.课题(2009ZX07104-mail:fandayong@ibcas.ac.cn**通讯作者.E-2013-10-29收稿,2014-05-05接受.

生境的巨大变化(如频繁反季节水淹、淹水时间长、淹水强度大等)而逐渐消亡,导致消落带出现诸多生态学问题

[1]

.如何对水库消落带植被进行人工恢

复重建,优化消落带生态系统的生态效益,确保水库运行的安全性和长期性是生态学研究的热点问题

[2-3]

关于水库消落带植被恢复研究多集中在适宜物

2230应

[4-7]

用生态学报25卷

种筛选及生理生态学适应机制等方面

,很少有

研究关注消落带植被对水库水体营养的影响.每年竹(Microstegiumnodosum)、荩草(Arthraxonhispidus)和狗尾草(Setariaviridis)属禾本科;鬼针草(Bidenspilosa)和苍耳(Xanthiumsibiricum)属菊科,均为消落带自然植被.

10月水库开始根据三峡水库的水位调度节律,

蓄水时在示范区海拔170m处采集试验材料.一年生草本取地上和地下部分;由于选取的5种多年生草本均为消落带适生植物

[5,12]

水库高水位运行期间(10月—翌年5月),消落带植

被完全淹没后凋亡降解,释放氮磷等营养物质,这提高了水体营养水平,对水库生态环境造成负面影[2]响.

植物在水中的分解对河岸带生态系统的物质循

[8]

环、能量流动和信息传递三大功能起重要作用.有研究认为,植物体的分解随时间呈指数衰减,分解过程中释放营养物质(主要为氮和磷两种元素),从而影响水体的营养水平.不同物种营养释放能力不同,这不仅与植物自身氮磷含量密切相关,同时也K、Ca、C∶P、受C、木质素、纤维素含量以及C∶N、

木质素∶N等表征分解速率的基质质量指标的显著影响

[10-11]

[9]

,其地下部分在水淹

环境中一直保持生理活性,因此淹水期间分解有限;与茎、叶等其他部分相比,根在水中分解速度另外,较慢

[4]

,对水体富营养化的贡献相对较小,因此,多

[13]

年生草本仅采集地上部分.

采用分解袋法

,将每物种取10g鲜质量于

65℃下烘干至恒量,称干质量,再转入大小20cm×10cm、孔径1mm的尼龙网袋,放入盛有1L去离子水的塑料杯中,尼龙网袋完全淹没于水面以下,每天

补充蒸发的水分.每个植物种(包括空白)设置32个重复,分别用于8次取样,每次取4个重复.8次取样时间分别为试验当天(2011年10月16日)、淹

4、8、16、24、40和56天.试验结束后将网袋水第2、

取出,取200mL水样测各种水体指标.将植物残体于65℃下烘干至恒量,称干质量.

1.3测定项目与方法1.3.1水体指标的测定

采集的水样加浓度为98%

于4℃下测定总氮(TN)、硝态氮的硫酸(pH≤2),

+

(NO3--N)、N)、铵态氮(NH4-总磷(TP)、溶解性总

.有研究表明,消落带适宜植物均为一年

[5,12]

,生或多年生草本其中,一年生草本为消落带自

然植被,而人工植被恢复重建工作考虑到群落自维持等原因多选择多年生草本.

本研究选取三峡库区消落带典型的10种草本植物(一年生和多年生草本各5种),从水库蓄水日期开始(与水库调水节律一致),进行模拟水淹试验,测定植物体在水中的分解动态和水体氮磷含量变化,分析植物水中分解与基质质量指标之间的关系,比较两种生活型消落带植被对水体氮磷浓度的影响,为消落带生态恢复治理提供科学依据.11.1

研究地区与研究方法研究区概况

试验材料采自于重庆市忠县石宝镇共和村三峡

107°32'—108°14'水库消落带(30°03'—30°35'N,

E).忠县地处重庆市东北部三峡库区腹心地带,气候属于亚热带东南季风区山地气候,温热寒凉,四季

分明,雨量充沛,日照充足.≥10℃年积温5787℃,年均温18.2℃,无霜期341d,日照时数1327h,日照率29%,年降雨量1200mm,相对湿度80%.1.2

试验设计

选取三峡库区消落区常见植被共10种.多年生草本有5种:牛鞭草(Hemarthriaaltissima)、狗牙根(Cynodondactylon)和双穗雀稗(Paspalumpaspal-oides)属禾本科,为人工恢复植被主要物种;野菊(Dendranthemaindicum)属菊科,为消落带自然植被;水花生(Alternantheraphiloxeroides)属苋科,为消落带入侵物种,其分布广泛且生物量高,其分解过程对库区水体营养的影响较大.一年生草本有5种:莠

磷(DTP)和溶解性磷酸盐(DIP)含量.其中,总氮含

量采用过硫酸钾氧化、紫外分光光度法测定,硝态氮含量采用酚二磺酸光度法测定,铵态氮含量采用纳氏试剂光度法测定,总磷、溶解性总磷和溶解性磷酸盐含量采用钼锑抗分光光度法测定1.3.2植物成分测定

[14]

植物全碳、全氮含量采用元

[15]

Ca、K含量采用ICP-OES法测素分析仪测定,全磷、定,木质素、纤维素含量采用水解法1.4

测定.

数据处理

采用Olson指数衰减模型描述试验材料的分解Wt=W0e-kt

(1)

过程,计算公式为:

式中:Wt为t时间材料剩余干质量(g);W0为试验初始时材料干质量(g);t为天数;k为平均分解速率常数(d

-1

).k的拟合方式有两种:关于公式(1)的非

[16]

线性回归和关于lnWt的线性回归估计.本研究中

采用公式(1)非线性回归的方式拟合k.

8期袁庆叶等:水淹条件下三峡水库消落带常见草本植物的分解2231

t50=

ln2k

(2)

式中:t50为材料分解50%所需的天数.

各物种单位干质量对水体氮磷浓度贡献值(C)的计算公式:

C=(Ci-C0)/DM

(3)

式中:Ci和C0分别为第i天处理组和对照组水中氮磷浓度;DM为处理组植物分解初始干质量.采用SPSS16.0软件的单因素方差分析(one-wayANOVA)对不同物种分解释放速率和水体富营养化指标随时间变化的差异进行显著性检验(α=0.05),采用最小显著极差法(LSD)进行多重比较.采用Pearson法进行相关分析.图表中数据为平均值±标准误.22.1

结果与分析

淹水条件下植物分解速率

图1各物种残留率的动态

Fig.1Dynamicsoflitterremainingratesforthetenspecies.

A:水花生Alternantheraphiloxeroides;B:狗牙根Cynodondactylon;C:野菊Dendranthemaindicum;D:牛鞭草Hemarthriaaltisima;E:双穗雀稗Paspalumpaspaloides;F:荩草Arthraxonhipidus;G:鬼针草Bidenspilosa;H:莠竹Microstegiumnodosum;I:狗尾草Setariaviri-dis;J:苍耳Xanthiumsibiricum.下同Thesamebelow.

-1-1

苍耳(0.0054d)>莠竹(0.0029d).方差分析

植物的即时分解速率可通过材料残留率变化曲线在此时间处的斜率求得.不同物种在分解过程中残留率基本呈指数降低的趋势,淹水初期材料干质量损失速率最大,之后逐渐减小(图1).除野菊、苍耳、莠竹外,其余物种以非线性方式

2

拟合所得结果的决定系数R均>0.7(表1),表明该模型能够较好地表示凋落物水淹分解过程中残留率的变化.

10种以分解常数k表征各物种平均分解速率,

-1

植物k大小顺序为:水花生(0.0228d)>鬼针草(0.0176d-1)>狗尾草(0.0127d-1)>牛鞭草(0.0123d-1)>双穗雀稗(0.0120d-1)>狗牙根(0.0087d-1)>野菊(0.0084d-1)>荩草(0.0082d-1)>

表明,水花生的分解速率显著高于其他物种,试验结束时残留率为23.2%;狗尾草、牛鞭草和双穗雀稗的分解速率无显著差异;狗牙根、野菊和荩草的分解速率差异不显著,试验末期残留率约为55%;莠竹分解速率最低,试验结束时剩余干质量占初始干质量的83.7%.分解速率高的水花生和鬼针草分解

表1指数衰减模型拟合各物种分解常数和半分解期

Table1Decompositionrateconstantsandhalf-livesforthetenspeciesusingtheexponentialdecaymodel

物种Species

水花生Alternantheraphiloxeroides鬼针草Bidenspilosa狗尾草Setariaviridis

牛鞭草Hemarthriaaltissima双穗雀稗Paspalumpaspaloides狗牙根Cynodondactylon野菊Dendranthemaindicum荩草Arthraxonhipidus苍耳Xanthiumsibiricum莠竹Microstegiumnodosum平均值Average

生活型Lifeform

PAAPPPPAAAAP

分解常数k(d-1)0.0228±0.0002a0.0176±0.0004b0.0127±0.0008c0.0123±0.0007c0.0120±0.0008c0.0087±0.0003d0.0084±0.0008d0.0082±0.0006d0.0054±0.0013e0.0029±0.0002f0.0090±0.0013ns0.0130±0.0012ns

决定系数

R20.8530.8740.8380.8430.7370.8450.4650.7220.2980.4140.3890.553

半分解期t50(d)

30395556588083851282397753

A:一年生草本Annualherbaceousspecies;P:多年生草本Perennialherbaceousspecies.不同小写字母表示物种间差异显著(P<0.05)Differentsmalllettersindicatedsignificantdifferenceamongdifferentspeciesat0.05level.下同Thesamebelow.

2232应用生态学报25卷

50%所需的时间t50最短,分别为30和39d;莠竹的

t50最大,分解速率最小,为231d;其余植物材料t50为55~128d(表1).另外,多年生草本分解速率平

均值高于一年生草本,但两者差异不显著.2.2

植物组织营养成分含量

水花生、鬼针草和双穗雀稗的由表2可以看出,

2.09和1.27mg·L-1·g-1;鬼和DIP分别为2.46、

针草次之;水花生对水体各形态磷浓度贡献值最小,TP、DTP和DIP分别为0.68、0.45和0.25mg·L-1·g-1;其他物种对水体磷浓度的贡献值居中(图3).

+

N的贡献值最大,鬼针草对水体TN和NH4--

N最低;水花生对水体各形态但试验结束时NO3-

N、P、K含量较高,C∶N和木质素∶N值较低;而C、

P、K、Ca含量较低,牛鞭草和狗尾草的N、而C∶N、木质素∶N值较高,二者C含量较低;荩草、野菊、苍

耳的木质素∶N值最大,木质素和纤维素含量较高,N和K含量较低;莠竹的木质素、Ca、K、N含量较

C∶N、C∶P值和P含量居中,C和纤维素含量低,

最高,木质素∶N值较高.整体上,一年生与多年生草本植物组织营养成分均值的差异不显著.2.3

植物分解对水体氮磷浓度贡献值的影响

DTP、DIP、TN、NO3--N和NH4+-试验用水TP、

N贡NO3--氮的贡献值较大;双穗雀稗对水体TN、

+

N贡献值较小;狗牙根、献值较高,莠但其对NH4-

竹和苍耳对水体TN贡献值最低,为1.05~1.31

N贡献mg·L-1·g-1,但莠竹和苍耳对水体NO3-

野菊、荩草和狗尾草对水体氮贡献值较大;牛鞭草、

DIP外,值居中(图3).另外,除TP、多年生草本植物N、NO3--N和DTP贡献值均高于NH4+-对水体TN、

一年生草本植物,但差异不显著(图4).2.4关系

由表3可以看出,植物分解速率与初始C含C∶N、Ca、N含量、木质素∶N呈显著负相关,与K、量呈显著正相关;分解速率与P、木质素、纤维素含量及C∶P相关性不显著.

K含量与最终TN浓度呈显著正相植物组织N、

N浓度相关性不显著.TP与P呈显著关,但与NO3-

植物分解速率与基质质量、水体氮磷浓度的

N浓度分别为0.010、0.008、0.000、0.088、0.025和

10个物种水0.062mg·L-1.由图2可知,淹水后,DTP、DIP、TN和NH4+-N浓度逐渐增加,体TP、试验

初期增加速率最快,之后逐渐减慢,最后基本稳定;

N浓度起初逐渐增加到15~25d时达到而NO3-最大值,之后下降,最后逐渐稳定.

TP、DTP双穗雀稗对水体磷浓度的贡献值最大,

表2各物种分解初始营养元素、木质素和纤维素含量及其比值

Table2Initialnutrientelements,ligninandcellulosecontentsandratiosoftenspecies

物种Species

荩草

Arthraxonhipidus

碳含量C(%)40.84bcd

氮含量N(%)0.94e2.69a2.71a1.31d1.77c0.75e1.42d2.40b0.93e1.40d1.78ns1.48ns

磷含量P(mg·g-1)1.95bc1.18g2.17b1.33fg1.66de1.54f1.84cd3.57a1.89cd1.42efg1.85ns1.85ns

钾含量K(mg·g-1)7.46f23.42a19.24b7.18f9.46e5.01g6.70f11.48d15.71c11.47d11.31ns12.11ns

钙含量Ca(mg·g-1)3.04d7.35a6.39b2.34de4.42c1.33f2.06ef2.85d1.53f7.12a3.66ns4.03ns

纤维素Cellulose(%)35.10b28.60bcd28.35bcd12.57e62.96a22.36d61.71a27.03cd14.86e32.44bc30.70ns34.49ns

木质素Lignin(%)12.83c9.74cd21.93a8.87d20.62a9.20d8.66d7.82d7.89d16.51b11.25ns13.56ns

C∶P

C∶N

木质素∶NLignin:N13.68a3.67cd8.10b6.87b11.82a12.48a6.19bc3.27d8.51b12.24a7.62ns9.74ns

210.77de316.39a179.31e309.40a259.62bc249.48cd226.26cd111.79f211.55de288.48ab249.34ns223.27ns

43.63b13.93e14.32e31.45c24.44d51.40a29.60c16.71e42.63b29.25c27.59ns31.89ns

37.00g水花生

Alternantheraphiloxeroides鬼针草

Bidensbipinnata狗牙根

Cynodondactylon野菊

Dendranthemaindicum牛鞭草

Hemarthriaaltissima莠竹

Microstegiumnodosum双穗雀稗

Paspalumpaspaloides狗尾草

Setariaviridis苍耳

Xanthiumsibiricum一年生均值Annualaverage多年生均值Perennialaverage

38.80ef41.05bc42.89a38.27fg41.58ab39.83cde39.51def39.69cdef39.81ns40.08ns

8期袁庆叶等:水淹条件下三峡水库消落带常见草本植物的分解2233

图2水体氮磷浓度动态

Fig.2Dynamicsofnitrogenandphosphorusconcentrationinwater.

2234应用生态学报25卷

图3各物种对水体营养的贡献值

Fig.3Contributionvalueofspeciestonutritioninwater.

不同小写字母表示物种间差异显著(P<0.05)Differentsmalllettersindicatedsignificantdifferenceamongdifferentspeciesat0.05level.下同Thesamebelow.

图4一年生和多年生草本对水体营养的贡献值

Fig.4Contributionvalueofannualandperennialherbaceousspeciestonutritioninwater.

Ⅰ:一年生草本Annualherbaceousspecies;Ⅱ:多年生草本Perennialherbaceousspecies.

8期袁庆叶等:水淹条件下三峡水库消落带常见草本植物的分解2235

水体终营养水平与植物基质质量的相关系数表3分解速率、

Table3Correlationcoefficientsofdecompositionrate,finalnitrogenandphosphorusconcentrationsofwaterandplantsub-stratequality

分解速率kTNTPCNPKCa纤维素Cellulose木质素LigninC∶PC∶N0.773**0.015-0.776**0.7030.3520.815*

TNTPCNPKCa纤维素Cellulose木质素LigninC∶PC∶N0.558-0.5140.7630.5130.7440.415-0.2450.277-0.532*

0.1130.2220.880**-0.064-0.2390.0250.201-0.940**-0.132-0.409-0.3100.095-0.619-0.3450.6010.220-0.0740.1120.2850.3100.723*0.669*0.0970.331-0.193-0.960**-0.649*

-0.303-0.237-0.010-0.110-0.679*-0.2310.2010.1130.6020.303-0.679-0.080*

***

0.718*-0.431-0.005-0.027-0.708*

0.385-0.021-0.2060.1510.019-0.3460.4380.1130.1820.656*

-0.595-0.407-0.941**0.034-0.269-0.636*-0.350-0.477木质素∶NLignin:N-0.708*

TN和TP为第56天水体指标,其他为植物基质质量指标TNandTPwerevaluesinthewateronthe56thday,andtheothersindicatedplantsubstratequality.正相关,与C∶P呈显著负相关.水体最终氮磷浓度与植物组织结构物质含量之间的相关性未达到显著

水平.植物组织分解速率k与水体TN含量呈显著正相关,与水体TP含量的相关性不显著.33.1

[27]

是结构性碳)和含量(也称基质质量)密切相关.本研究中,植物淹水后其分解速率与易分解成分含

P含量相对高)呈正相关(表3),量(N、而与难分解的有机成分含量(C含量相对高)呈负相关,这与对南佛罗里达湿地植物的研究结果一致.K在植物体内主要以无机盐形式存在,淹水后很快以淋溶方K与植物体的分解速率呈显著正式进入水体,因此,

[3]

相关.C∶N可用来表示难分解与易分解成分之

[28]

间的比例,因此,其与分解速率呈显著负相关.有研究表明,难分解的有机成分包括构成植物细胞壁

[18]

植物淹水分解与基质质量的关系

有研究表明,不能直接通过植物组织营养水平

推算其对水体营养的贡献,这是因为植物体的氮和磷在水体中有多种去向:1)释放到水体中;2)N存在着微生物吸收化氢)的挥发

[9]

[16]

、反硝化作用后吸附沉淀络合、

NH3的挥发等作用;3)水体中P有一种气体形式(磷

;4)自然状态下,还可能存在生物吸

[17]

的木质素和纤维素等,凋落物分解速率与木质素和

[18]

本研究中,纤维素呈负相关,与木质素和纤维素其原因可能呈负相关趋势,但相关性不显著(表3),

是不同研究所调查的物种生活型不同.

植物分解速率与Ca含量呈显著正相关(表3),其原因可能是:一是Ca在植物组织内主要是以无机形式存在素,但Ca

2+

[3]

收和水底无脊椎动物摄食等

.因此,采用模拟淹

水方式直接测定植物体在水中的分解规律及其对水

体营养水平的影响是较为直接和精确的.

许多研究表明,河岸带植物在水中分解大体呈

[18-20]

.本研究中,指数衰减的变化规律消落带10种常见植物在淹水初期分解速率最高,其原因可能是

[12]

水溶性有机和无机化合物的淋溶作用导致;之植食性动物或者其他机制作用后,由于天气因素、

[21]

等导致植物组织发生机械破碎,造成分解速率降低;最后一阶段为微生物对残留凋落物中的酚类物质和木质素等较难分解成分的酶解过程,因此分解速度缓慢

[22]

,Mg等营养元虽然损失速率小于K、

2+

细溶解性较强;二是凋落物分解受真菌、

等阳离子的利

菌等微生物作用的影响,真菌对Ca

2+

用在凋落物分解过程中起重要作用.Ca可以与植物分解过程中C代谢形成的草酸相结合而生成草

酸钙,真菌细胞壁对草酸钙有积累作用,活动增[29-30]

,强使得凋落物的分解加速.多年生草本水中分解速率低于一有研究表明,[31]

年生草本,其原因可能是自然条件下多年生草本块茎等贮衰亡期营养物质由茎叶等衰老器官向根、藏器官的转移,导致基质质量下降,从而导致其分解速率降低

[32]

水体pH、水文特征、水质、淹水时间除了水温、

与频率、溶解氧、植食性动物、微生物群落组成和丰植物在水中分解与自非生物因素外,身组织结构、营养元素及有机化合物的种类(尤其富度等

[21,23-26]

.本研究中,多年生和一年生草本在水

中分解速率的平均值差异不显著(表1),这可能是

2236应用生态学报25卷

因为三峡水库蓄水时大部分植物处于生殖期,不同生活型植物基质质量的平均值之间差异不显著(表2).3.2

水体氮磷浓度与基质质量的关系

[2]

植物淹水后分解的同时也伴随着体内氮磷等营

养物质的释放.与植物生物量在水中呈指数消减相对应,水体氮磷浓度呈指数上升趋势(图2).随着植物体的分解,系统中的吸附-解析作用随时间推移最

[18]终达到一个动态平衡.

水体P浓度的动态变化与植物体内P含量关系密切(表3),表明水体P浓度的变化主要受有机

[3]

[4]

物的矿化作用影响,另外,也受吸附沉淀、络合等作

[9]

用的影响.由于同时存在矿化、氨化、硝化和反硝,水体N浓度的动态变化较为复杂.随着

水体中植物分解后营养物质的释放及微生物作用,化作用

溶解氧浓度逐渐降低.厌氧条件一方面促进反硝

N浓度逐渐下降;另化作用,导致第24天后NO3-+

N浓度一方面,低氧抑制硝化作用的进行,使NH4-+

N浓维持在较高水平.这也是植物氮含量与NH4--

N浓度相关性不显著度呈显著正相关,而与NO3-的原因.

[34]

[33]

[5]

[6]

多年生草本对水体总磷浓度的影本研究表明,

响略小于一年生草本.由于总磷浓度是水体富营养

[35]

化的主要限制因子,因此,消落带植被恢复更适宜选择多年生草本.目前,三峡库区较适宜的消落带

[7]

人工恢复植物有牛鞭草、双穗雀稗、扁穗牛鞭草和狗

[36-37]

.本研究有其中的3种,即牛鞭草、双穗牙根等

雀稗和狗牙根.相对于一年生草本,这3种植物对氮

磷浓度的贡献都较小,其中,牛鞭草和狗牙根的贡献值最小.通过研究消落带湿地资源的综合利用模式,设计科学的植物最佳刈割时间和刈割数量等措施,还可以进一步抵消和降低消落带植物分解对水体富营养化的贡献,实现生态效益、经济效益和社会效益的协调统一.另外,本研究与三峡库区在淹水强度、水温等条件上存在差异,而温度等因素对凋落物的腐烂分解有显著影响

,因此,需设计多因素、长期的模拟试验进行深入研究,才能为消落带植被的生态功能研究以及防治水库富营养化提供科学依据.

致谢

三峡大学陈芳清教授提供了实验室和仪器设备支持,

[38]

[8]

[9]

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谨致谢意.参考文献

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.E-mail:yuanqingye87@163.峡水库消落带植物分解研究

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