鄱阳湖生态经济区植被固碳研究
鄱阳湖生态经济区建设背景下抚州低碳经济发展的研究
2012年4月内蒙古科技与经济A pril2012 第8期总第258期Inner M o ngo lia Science T echnolo gy&Economy N o.8T o tal N o.258鄱阳湖生态经济区建设背景下抚州低碳经济发展的研究许邦莲,胡 春,蔡志静,金 征(东华理工大学,江西抚州 344000) 摘 要:在分析抚州自身的环境和资源优势以及经济发展现状的基础上,提出了适宜抚州低碳经济发展的对策。
关键词:鄱阳湖;生态经济区;低碳经济 中图分类号:F127∶F205(256) 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2012)08—0003—02 全球气候变暖已成为事实,为减缓气候变暖,保护人类共同的家园,世界各国正在积极探索发展低碳经济,走低碳经济发展的道路。
发展低碳经济对中国既是挑战也是机遇,鄱阳湖生态经济区是新中国成立以来江西第一个上升为国家战略的区域规划,抚州作为鄱阳湖生态经济区规划的市区之一,充分利用自身的环境和资源优势,走低碳发展的道路,是该市推进工业化、城镇化,实现可持续发展,建立和谐城市的必然选择。
1 鄱阳湖生态经济区的内涵和意义鄱阳湖生态经济区是以江西鄱阳湖为核心,以鄱阳湖城市圈为依托,以保护生态、发展经济为重要战略构想,把鄱阳湖生态经济区建设成为全国生态文明与经济社会发展协调统一、人与自然和谐相处的生态经济示范区和中国低碳经济发展先行区。
国务院已于2009年12月12日正式批复《鄱阳湖生态经济区规划》,标志着建设鄱阳湖生态经济区正式上升为国家战略。
鄱阳湖生态经济区范围包括南昌、景德镇、鹰潭3市,以及九江、新余、抚州、宜春、上饶、吉安的部分县(市、区),共38个县(市、区),面积为5.12万km2,占江西省国土面积的30%,人口占江西省50%,经济总量占江西省60%,该区域是我国重要的生态功能保护区,是世界自然基金会划定的全球重要生态区,承担着调洪蓄水、调节气候、降解污染等多种生态功能。
环境保护和生态扶贫问题在鄱阳湖生态经济区的研究
《资源节约与环保》2017年第4期环境保护和生态扶贫问题在鄱阳湖生态经济区的研究郭家祯(都昌县环保局江西九江332600)」摘要:鄱阳湖作为我国重要的淡水湖泊，其^生态环境保护直接关系着经济区社会经济发展。
本文在对鄱阳湖生态经济区现状及其面临的形勢进行分析的基础上，对其存在的问题进行了探讨和研究，并提出了鄱阳湖生态经济区环境保护和生态扶贫策略，进一步保护好鄱阳湖环境,把生态环境优势转变成增收致富、兹济发展的动力源,D.关键词：鄱阳湖；生态经济区；环境保护;生态扶贫_________________________________________广鄱阳湖作为我国最大的淡水湖泊，对长江流域、江 西省乃至全国生态环境具有重要的作用。
国家在2009 年正式批复了《鄱阳湖生态经济区规划»，是扛西社会经 济发展的一个里程碑。
然而在鄱阳湖周边存在着工业泻 染、水土流失、滥砍滥发等生态环境问题，并且沿海地区 人口众多，西灾、因病导致农村贫祖问题突出，因此加强 鄱阳湖生态经济区环境保护和生态扶贫问题研究势在 必行，提高鄱阳湖及其周边环境质量，带动人们増收致 富，促进生态经济区乃至江西省社会经济发展。
1鄱阳湖生态经济区现状及其面临的形势鄱阳湖生态经济区位于江西省北部区域，涉及南 感、景德镇、鹰潭、九江等多个市区县，面积占江西省的 1/3,人口占江西省的1/2,经济总量占江西全省60%左 右。
鄱阳湖生态经济区的建设发展，主要以其自身的生 态环境和资源为特色，通过实现粗放型发展向集约化 发展方式转变，走出一条可持续发展、绿色崛起的社会 经济发展道路。
由于受到全球气候变化的影响，鄱阳湖水资源受 到了.严重的影响，并且随着沿湖周边工业化进程的加 快，鄱阳湖水质污染严童滥砍滥伐破坏了生态抵抗能 力，大风沙尘灾害经常发生，加重了鄱阳湖生态环境问 题;鄱阳湖区属于血吸虫病多发、区，影响r湖区社会经 济发展〇鄱阳湖周边原有经济基础力量薄弱，是江西省 贫困人口集中区域，而且不少县区还属于国家抉贫开 发的重点和享受西部大开发政策，其中省定扶贫重点 乡镇126个，占全省的22.4%，扶贫重点村973个，'占全省的22.8%…2鄱阳湖生态经济区环境保护和生态扶贫问题2.1鄱阳湖生态经济区环境保护问题(1) 大气、7J C污染严重,减排压力巨大。
鄱阳湖湿地优势植物枯落物的分解速率及碳、氮、磷释放动态特征
第４０卷第２４期２０２０年１２月生态学报ＡＣＴＡＥＣＯＬＯＧＩＣＡＳＩＮＩＣＡＶｏｌ．４０，Ｎｏ．２４Ｄｅｃ．，２０２０基金项目：国家自然科学基金项目（４１９７１１３３，４１４７１０８８）；中国科学院战略性先导科技专项（Ａ类）（ＸＤＡ２３０４０２０３）；地方合作项目（ＪＸＰＪＢ２０１６０１０１）；国家生态系统观测研究共享服务平台能力建设项目收稿日期：２０１９⁃０９⁃１６；㊀㊀修订日期：２０２０⁃０３⁃１０∗通讯作者Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ．Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｙｕｘｂ＠ｉｇｓｎｒｒ．ａｃ．ｃｎＤＯＩ：１０．５８４６／ｓｔｘｂ２０１９０９１６１９２５张全军，张广帅，于秀波，刘宇，夏少霞，孟竹剑，许策，胡斌华，万松贤．鄱阳湖湿地优势植物枯落物的分解速率及碳㊁氮㊁磷释放动态特征．生态学报，２０２０，４０（２４）：８９０５⁃８９１６．ＺｈａｎｇＱＪ，ＺｈａｎｇＧＳ，ＹｕＸＢ，ＬｉｕＹ，ＸｉａＳＸ，ＭｅｎｇＺＪ，ＸｕＣ，ＨｕＢＨ，ＷａｎＳＸ．Ｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｒａｔｅａｎｄｃａｒｂｏｎ，ｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｒｅｌｅａｓｅｏｆｔｈｅｄｏｍｉｎａｎｔｐｌａｎｔｓｉｎＰｏｙａｎｇＬａｋｅＷｅｔｌａｎｄ．ＡｃｔａＥｃｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，２０２０，４０（２４）：８９０５⁃８９１６．鄱阳湖湿地优势植物枯落物的分解速率及碳㊁氮㊁磷释放动态特征张全军１，４，张广帅２，于秀波１，４，∗，刘㊀宇１，夏少霞１，孟竹剑１，许㊀策１，４，胡斌华３，万松贤３１中国科学院地理科学与资源研究所，生态系统网络观测与模拟重点实验室，北京㊀１００１０１２国家海洋环境监测中心，大连㊀１１６０２３３江西鄱阳湖南矶湿地国家级自然保护区管理局，南昌㊀３３００３８４中国科学院大学，北京㊀１０００４９摘要：植物枯落物分解对生态系统碳通量和养分循环有至关重要的作用，这一过程主要由３个相互作用的因素决定，即化学（枯落物理化特性）㊁物理（气候和环境）以及生物（参与枯落物分解的微生物和无脊椎动物）因素㊂在气候和立地环境条件相同的情况下，枯落物质量是制约分解的内在因素㊂在鄱阳湖湿地开展了野外定位观测实验，采用分解袋技术研究了鄱阳湖湿地优势植物芦苇（Ｐｈｒａｇｍｉｔｅ）㊁南荻（Ｔｒｉａｒｒｈｅｎａｌｕｔａｒｉｏｒｉｐａｒｉａ）和薹草（Ｃａｒｅｘ．ｃｉｎｅｒａｓｃｅｎｓＫüｋｅｎｔｈ）枯落物分解速率及碳（Ｃ）㊁氮（Ｎ）㊁磷（Ｐ）元素释放动态特的征差异性㊂结果表明，在０ １５０ｄ内三种植物枯落物的干物质分解速率和残留率以及碳相对归还指数（ＣＲＲＩ）㊁氮相对归还指数（ＮＲＲＩ）㊁磷相对归还指数（ＰＲＲＩ）差异性都极其显著㊂在０ １５０ｄ内分解速率都是芦苇的最大，薹草的次之，南荻最小㊂分解进行１５０ｄ后，芦苇㊁南荻和薹草枯落物干物质残留率依次约为５６．５７％㊁６７．９９％和６０．８８％，ＣＲＲＩ依次约为５７．４４％㊁３４．５８％和４１．７５％，ＮＲＲＩ依次约为５０．７１％㊁－２２．６６％㊁和２３．１８％，ＰＲＲＩ依次约为８８．９１％㊁７９．２７％和８５．６３％㊂用Ｏｌｓｏｎ负指数衰减模型拟合方程预测芦苇㊁南荻㊁薹草枯落物分解完成５０％所需的时间大约依次为１８４ｄ㊁２４９ｄ和２１０ｄ，分解完成９５％所需的时间依次为７９５ｄ㊁１０７８ｄ和９０８ｄ㊂芦苇和薹草枯落物碳㊁氮和磷在分解过程中都表现出净释放模式，而南荻枯落物的碳和磷也一直表现为净释放模式，但是氮一直表现为净积累模式㊂芦苇分解过程中的营养释放作用最强，而南荻群落对氮的吸收和富集效应最强㊂研究表明植物种类及基质物质量对枯落物分解及其养分释放有很强的调控作用㊂今后的研究应考虑不同物种枯落物混合时的分解过程以及分解过程中的微生物因素，以便能揭示植物群落物种多样性及微生物活动在湿地生物地球化学循环中的调控作用机制，以期为鄱阳湖湿地碳㊁氮和磷的生物地球化学循环提供更新的认识，为鄱阳湖湿地的科学管理㊁保护与恢复提供科学依据㊂关键词：鄱阳湖湿地；芦苇；南荻；薹草；枯落物分解；养分释放；化学计量比Ｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｒａｔｅａｎｄｃａｒｂｏｎ，ｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｒｅｌｅａｓｅｏｆｔｈｅｄｏｍｉｎａｎｔｐｌａｎｔｓｉｎＰｏｙａｎｇＬａｋｅＷｅｔｌａｎｄＺＨＡＮＧＱｕａｎｊｕｎ１，４，ＺＨＡＮＧＧｕａｎｇｓｈｕａｉ２，ＹＵＸｉｕｂｏ１，４，∗，ＬＩＵＹｕ１，ＸＩＡＳｈａｏｘｉａ１，ＭＥＮＧＺｈｕｊｉａｎ１，ＸＵＣｅ１，４，ＨＵＢｉｎｈｕａ３，ＷＡＮＳｏｎｇｘｉａｎ３１ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＥｃｏｓｙｓｔｅｍＮｅｔｗｏｒｋＯｂｓｅｒｖａｔｉｏｎａｎｄＭｏｄｅｌｉｎｇ，ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｏｇｒａｐｈｉｃＳｃｉｅｎｃｅｓａｎｄＮａｔｕｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓＲｅｓｅａｒｃｈ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１０１，Ｃｈｉｎａ６０９８㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀４０卷㊀２ＮａｔｉｏｎａｌＭａｒｉｎｅＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＣｅｎｔｅｒ，Ｄａｌｉａｎ１１６０２３，Ｃｈｉｎａ３ＮａｎｊｉＷｅｔｌａｎｄＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒｅＲｅｓｅｒｖｅＡｇｅｎｃｙ，Ｎａｎｃｈａｎｇ３３００３８，Ｃｈｉｎａ４ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４９，ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｌｉｔｔｅｒｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｌｏｂａｌｃａｒｂｏｎ（Ｃ）ａｎｄｎｕｔｒｉｅｎｔｃｙｃｌｉｎｇ．Ｔｈｉｓｐｒｏｃｅｓｓｉｓｍａｉｎｌｙｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙｔｈｒｅｅｆａｃｔｏｒｓｏｆｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ，ｎａｍｅｌｙ，ｃｈｅｍｉｃａｌ（ｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｌｉｔｔｅｒ），ｐｈｙｓｉｃａｌ（ｃｌｉｍａｔｅａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ），ａｎｄｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ（ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓａｎｄｉｎｖｅｒｔｅｂｒａｔｅｓｉｎｖｏｌｖｅｄｉｎｔｈｅｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｌｉｔｔｅｒ）ｆａｃｔｏｒ．Ｕｎｄｅｒｔｈｅｓａｍｅｃｌｉｍａｔｅａｎｄｓｉｔｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｌｉｔｔｅｒｉｓｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｆａｃｔｏｒｔｈａｔｒｅｓｔｒｉｃｔｓｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓｓｔｕｄｙａｉｍｓｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｒａｔｅａｎｄｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆｃａｒｂｏｎ，ｎｉｔｒｏｇｅｎ，ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｒｅｌｅａｓｅｆｒｏｍｔｈｅｌｉｔｔｅｒｏｆＰｈｒａｇｍｉｔｅ，Ｔｒｉａｒｒｈｅｎａｌｕｔａｒｉｏｒｉｐａｒｉａ，Ｃａｒｅｘ．ｃｉｎｅｒａｓｃｅｎｓＫüｋｅｎｔｈｉｎＰｏｙａｎｇＬａｋｅｗｅｔｌａｎｄ，ｕｓｉｎｇｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｂａｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｒｅｗｅｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｏｆｔｈｅｄｒｙｍａｓｓｒｅｍａｉｎｉｎｇｒａｔｅｓ，ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｒａｔｅｓ，ａｎｄｃａｒｂｏｎｒｅｌａｔｉｖｅｒｅｔｕｒｎｉｎｄｅｘ（ＣＲＲＩ），ｎｉｔｒｏｇｅｎｒｅｌａｔｉｖｅｒｅｔｕｒｎｉｎｄｅｘ（ＮＲＲＩ），ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｒｅｌａｔｉｖｅｒｅｔｕｒｎｉｎｄｅｘ（ＰＲＲＩ）ｂｅｔｗｅｅｎｔｈｒｅｅｔｙｐｅｓｏｆｐｌａｎｔｓｌｉｔｔｅｒｗｉｔｈｉｎ０ １５０ｄ．ＴｈｅｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｒａｔｅｏｆＰｈｒａｇｍｉｔｅｗａｓｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔ，ｆｏｌｌｏｗｅｄｂｙＣａｒｅｘ．ｃｉｎｅｒａｓｃｅｎｓｌｉｔｔｅｒ，ａｎｄｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｒａｔｅｏｆＴｒｉａｒｒｈｅｎａｌｕｔａｒｉｏｒｉｐａｒｉａｗａｓｔｈｅｓｍａｌｌｅｓｔ．Ａｆｔｅｒ１５０ｄａｙｓｏｆｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｄｒｙｍａｓｓｒｅｍａｉｎｉｎｇｒａｔｅｓｏｆＰｈｒａｇｍｉｔｅ，ＴｒｉａｒｒｈｅｎａｌｕｔａｒｉｏｒｉｐａｒｉａＣａｒｅｘ．ｃｉｎｅｒａｓｃｅｎｓｗｅｒｅａｂｏｕｔ５６．５７％，６７．９９％，ａｎｄ６０．８８％．ＴｈｅＣＲＲＩｓｏｆｔｈｅｔｈｒｅｅｐｌａｎｔｓｗｅｒｅ５７．４４％，３４．５８％ａｎｄ４１．７５％，ｔｈｅＮＲＲＩｓｏｆｔｈｅｍｗｅｒｅ５０．７１％，－２２．６６％，ａｎｄ２３．１８％，ａｎｄｔｈｅＰＲＲＩｓｏｆｔｈｅｍｗｅｒｅ８８．９１％，７９．２７％ａｎｄ８５．６３％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＴｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆＯｌｓｏｎｎｅｇａｔｉｖｅｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｍｏｄｅｌｅｓｔｉｍａｔｅｄｔｈａｔｉｔｗｏｕｌｄｃｏｓｔ１８４，２４９ａｎｄ２１０ｄａｙｓｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｆｏｒｄｅｃｏｍｐｏｓｉｎｇ５０％ｏｆＰｈｒａｇｍｉｔｅ，Ｔｒｉａｒｒｈｅｎａｌｕｔａｒｉｏｒｉｐａｒｉａ，Ｃａｒｅｘ．ｃｉｎｅｒａｓｃｅｎｓｌｉｔｔｅｒａｎｄａｂｏｕｔ７５９，１０７８ａｎｄ９０８ｄａｙｓｆｏｒ９５％ｏｆｔｈｅｍ．ＴｈｅＣ，Ｎ，ＰｏｆＰｈｒａｇｍｉｔｅａｎｄＣａｒｅｘ．ｃｉｎｅｒａｓｃｅｎｓｌｉｔｔｅｒｓｈｏｗｅｄａｎｅｔｒｅｌｅａｓｅｐａｔｔｅｒｎｗｉｔｈｉｎ１５０ｄａｙｓ，ｗｈｉｌｅｔｈｅＣａｎｄＰｏｆＴｒｉａｒｒｈｅｎａｌｕｔａｒｉｏｒｉｐａｒｉａｌｉｔｔｅｒａｌｓｏｓｈｏｗｅｄａｎｅｔｒｅｌｅａｓｅｐａｔｔｅｒｎ，ｂｕｔＮａｌｗａｙｓｓｈｏｗｅｄａｎｅｔａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｐａｔｔｅｒｎ．Ｏｕｒｓｔｕｄｉｅｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｐｌａｎｔｓｐｅｃｉｅｓａｎｄｔｈｅｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｌｉｔｔｅｒｈａｄａｓｔｒｏｎｇｒｅｇｕｌａｔｏｒｙｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｒｅｌｅａｓｅｏｆｎｕｔｒｉｅｎｔｓ．Ｏｕｒｆｕｔｕｒｅｓｔｕｄｉｅｓｓｈｏｕｌｄｃｏｎｓｉｄｅｒｔｈｅｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｐｅｃｉｅｓｌｉｔｔｅｒｍｉｘｉｎｇａｎｄｔｈｅｍｉｃｒｏｂｉａｌｆａｃｔｏｒｓｉｎｔｈｅｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ，ｓｏａｓｔｏｒｅｖｅａｌｔｈｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｐｌａｎｔｃｏｍｍｕｎｉｔｙｓｐｅｃｉｅｓｄｉｖｅｒｓｉｔｙａｎｄｍｉｃｒｏｂｉａｌａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｉｎｗｅｔｌａｎｄｂｉｏｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌｃｙｃｌｅ．ＩｎｏｒｄｅｒｔｏｐｒｏｖｉｄｅａｒｅｎｅｗｅｄｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｆｏｒｔｈｅｂｉｏｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌｃｙｃｌｅｏｆＣ，Ｎ，ａｎｄＰｉｎＰｏｙａｎｇＬａｋｅｗｅｔｌａｎｄ，ａｎｄｔｏｐｒｏｖｉｄｅｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｂａｓｉｓｆｏｒｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎｏｆＰｏｙａｎｇＬａｋｅｗｅｔｌａｎｄ．ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ＰｏｙａｎｇＬａｋｅｗｅｔｌａｎｄｓ；Ｐｈｒａｇｍｉｔｅ；Ｔｒｉａｒｒｈｅｎａｌｕｔａｒｉｏｒｉｐａｒｉａ；Ｃａｒｅｘ．ｃｉｎｅｒａｓｃｅｎｓＫüｋｅｎｔｈ；ｌｉｔｔｅｒｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ；ｓｔｏｉｃｈｉｏｍｅｔｒｉｃｒａｔｉｏ植物枯落物分解是生态系统功能的基本过程，对生态系统碳通量和养分循环都有至关重要的作用，能推动养分从植物枯落物返回到环境中，直接决定着植物吸收养分的有效性，对植被生产力起着关键的控制作用［１⁃２］㊂有研究表明，枯落物分解速率的变化往往会导致当地㊁区域甚至全球范围内碳库和氮库的巨大变化［３⁃４］㊂湿地生态系统仅覆盖全球面积的４％ ９％，但是它们初级生产力高，碳储存量却占整个陆地生态系统碳储量的３７％左右［５⁃６］㊂湿地植物枯落物分解会直接影响湿地生态系统中碳㊁氮㊁磷等生物必须营养元素的归还与积累［４，７⁃８］，是维持湿地生态系统能量流动㊁物质循环和养分平衡的关键生态过程［９⁃１０］㊂植物枯落物分解是一个非常复杂的过程，这一过程主要由３个相互作用的因素决定，即化学（枯落物理化特性）㊁物理（气候和环境）以及生物（参与枯落物分解的微生物和无脊椎动物）因素［４，１１⁃１２］㊂在温度和湿度不受限制的生态系统中，分解速率最重要的决定因素是枯落物的理化性质以及分解发生环境中的养分供应条件和分解者活动情况（即立地环境质量）［１３⁃１５］㊂枯落物的理化特性包括其表面性质㊁组织结构㊁营养元素及有机化合物的种类和含量等，Ｓｗｉｆｔ等［１６］将枯落物的化学属性称之为 基质质量（ｓｕｂｓｔｒａｔｅｑｕａｌｉｔｙ） ，定义为枯落物的相对可分解性㊂基质质量的描述指标主要有氮含量㊁磷含量㊁木质素含量㊁纤维素和半纤维素含量㊁酚类含量㊁以及ＣʒＮ㊁ＣʒＰ㊁ＮʒＰ和木质素ʒＮ等比例［１１］㊂基质质量对分解速率有很强的控制作用，能决定枯落物被破碎分解的难易程度，是制约枯落物分解的内在因素［１７］㊂在有些情况下从枯落物初始的ＣʒＮ或ＣʒＰ就能预测一些湿地枯落物的分解速率［１８］㊂然而，目前在气候相似但植被类型不同的局部地区枯落物分解的变异性究竟有多大，还有许多不清楚的地方［１９］㊂研究湿地枯落物分解及其影响机制有助于加深对全球尺度碳㊁氮生物地球化学循环的认识，也更加有助于湿地的保护和管理㊂鄱阳湖是我国第一大淡水湖泊，受流域来水和长江水位双重影响，年内丰水期和枯水期时间界限明显，丰枯期水位差可达十几米之多［２０］，这种独特的水文节律使得鄱阳湖湿地成为典型的季节性洪泛平原湿地，具有非常大面积干湿交替的洲滩湿地㊂这些洲滩上主要分布着大量的如芦苇（Ｐｈｒａｇｍｉｔｅｓ），南荻（Ｔｒｉａｒｒｈｅｎａｌｕｔａｒｉｏｒｉｐａｒｉａ）㊁薹草（Ｃａｒｅｘ）等挺水植物和湿生植物［２１⁃２４］，这些植物为湿地提供了大量的枯落物，其分解过程为湿地碳㊁氮和磷等养分元素的归还与积累做出了巨大的贡献［７，２５］㊂通过前期研究发，洲滩地下水位梯度［７］㊁湿地土壤养分条件和微生物条件［２６］以及湿地越冬水鸟粪便［１５］等因素对湿地薹草枯落物的分解及养分释放都有非常重要的影响㊂有研究表明鄱阳湖湿地不同类型的植物枯落物碳㊁氮和磷化学计量比差异非常明显［２７⁃２９］，分解速率可能也有所差异㊂然而迄今为止，涉及到鄱阳湖湿地不同类型湿地植物枯落物分解过程及养分元素释放特征的野外长期定位观测实验研究尚少㊂因此，本研究通过野外定位观测模拟实验，研究了鄱阳湖湿地优势植物芦苇㊁南荻和薹草枯落物分解速率及碳㊁氮和磷元素释放动态特的征差异性及其形成原因㊂以期为鄱阳湖湿地碳㊁氮和磷的生物地球化学循环提供更新的认识，为鄱阳湖湿地的科学管理㊁保护与恢复提供科学依据㊂１㊀材料和方法图１㊀样点在鄱阳湖湿地中的位置Ｆｉｇ．１㊀ＴｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｓａｍｐｌｉｎｇａｒｅａｉｎＰｏｙａｎｇＬａｋｅＷｅｔｌａｎｄ１．１㊀研究区域概况本研究区域位于鄱阳湖南矶山湿地国家级自然保护区内典型的碟形湖 白沙湖的洲滩上（图１）㊂该保７０９８㊀２４期㊀㊀㊀张全军㊀等：鄱阳湖湿地优势植物枯落物的分解速率及碳㊁氮㊁磷释放动态特征㊀护区位于鄱阳湖主湖区南部，地处赣江北支㊁中支和南支汇入鄱阳湖开放水域冲积形成的三角洲前缘，海拔在１２ １６ｍ（吴淞）［３０］㊂属亚热带暖湿型季风气候，夏季炎热多雨，冬季低温少雨［３１］㊂受鄱阳湖季节性水文节律的影响，保护区湿地有明显的丰水期和枯水期，丰水期（４月 ９月）内保护区除总面积不足４ｋｍ２的南山岛和矶山岛两个人居岛屿外其他草洲均被洪水淹没，处于典型的湖相水文状态㊂枯水期内（１０月 次年３月）湖水消退归入河道和一些碟形洼地，区内大小河流纵横，碟形湖泊星罗棋布，不同高程洲滩相继出露，整个三角洲地区呈现河㊁湖㊁洲交错的景观［３０］㊂这种特殊的水文节律使得保护区内形成了大量土壤肥沃㊁水热条件好的洲滩和浅滩，生长了丰富的湿生植物和水生植物，多样性极其丰富，其中以芦苇（Ｐｈｒａｇｍｉｔｅｓａｕｓｔｒａｌｉｓ）㊁南荻（Ｔｒｉａｒｒｈｅｎａｌｕｔａｒｉｏｒｉｐａｒｉａ）㊁薹草（Ｃａｒｅｘｃｉｎｅｒａｓｃｅｎｓ）等为优势种［２２，３２］㊂１．２㊀野外试验设计与实验室分析本研究始于２０１６年１１月中下旬㊂在调查鄱阳湖湿地植物分布格局的基础上，在白沙湖内选择人为干扰相对较少㊁植物群落发育良好㊁离湖心水线大约５００ｍ左右的洲滩上建立５块固定的试验样地，样地之间大约间隔５０ｍ左右（图１）㊂样地内的优势植物为芦苇㊁南荻㊁薹草等㊂在每个样地内选取一个点作为本次分解实验的５个重复样点（图１）㊂分解模拟实验采用分解袋法㊂选择１００目（孔径为０．１５ｍｍ）㊁规格为１５ｃｍˑ２０ｃｍ的白色网孔的尼龙网袋作为分解袋㊂这种网袋既能够避免分解袋中分解残体的非分解损失，也能保证分解作用不限制㊂图２㊀植物分解监测实验装置㊀Ｆｉｇ．２㊀Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄｅｖｉｃｅｔｏｐｅｒｆｏｒｍｔｈｅｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ㊀用于分解模拟实验的装置如图２所示㊂将直径０．４ｍ，高１ｍ的ＰＶＣ管固定在每个实验监测样点，埋入土壤中的深度为０．６ｍ，并在ＰＶＣ管内插入１ｍ高的竹竿，用于固定分解袋㊂２０１６年１０月上旬在固定样方周围洲滩的上采集芦苇㊁南荻和薹草成熟叶片㊂将采集好的植物叶片带回实验室用去离子水冲洗干净，剪成１０ｃｍ长小段后混合均匀（消除尺寸对分解的影响）装入牛皮纸信封内，置于烘箱１２０ħ杀青１ｈ后再６０ħ烘干７２小时㊂每种植物分别取５．００ｇ烘干的叶片５个重复测其初始养分含量（表２）㊂再将剩下的叶片分别装入尼龙网袋中制作成分解袋㊂分解袋内的样品有３种形式：第一种是内装５．００ｇ的芦苇叶片（以下简称ＬＷ），第二种内装５．００ｇ的南荻叶片（以下简称ＮＤ），第三种是内装５．００ｇ的薹草叶片（以下简称ＴＣ）㊂将制作好的分解袋带到样地固定在预先设置的５套装置内㊂将样品袋用短绳绑在在插入泥土中的竹竿管底部（不破坏地表原有枯落物结构），保证每个样品袋都充分地接触地表且相互不挤压㊂分别于实验开始后第１５天㊁３０天㊁６０天㊁９０天㊁１２０天和１５０天从各装置内取回分解袋㊂试验终止于４月中旬，因为洪水淹没样地改变了分解环境的水文条件㊂将取回的分解袋带回实验室，除去泥土㊁藻类以及吸附物等杂物，然后将所有样品装到有编号的牛皮信封中，置于６０ħ烘箱中烘干至恒重，称量其干物质残余量后再测定其中的总碳㊁总氮和总磷的含量㊂样品全碳和全氮含量使用元素分析仪（ＶａｒｉｏＭａｘＣＮＡｎａｌｙｚｅｒ，ＥｌｅｍｅｎｔａｒＡｎａｌｙｓｅｎｓｙｓｔｅｍｅＧｍｂＨ，Ｇｅｒｍａｎｙ）测定；全磷使用电感耦合等离子体发射光谱仪（ＩｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙＣｏｕｐｌｅｄＰｌａｓｍａＯｐｔｉｃａｌＥｍｉｓｓｉｏｎＳｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ（ＩＣＰ⁃ＯＥＳ），Ｏｐｔｉｍａ５３００ＤＶ，Ｐｅｒｋｉｎ⁃Ｅｌｍｅｒ，Ａｍｅｒｉｃａ）测定㊂１．３㊀数据处理与统计分析植物枯落物分解过程的评估参数用以下公式计算：实测瞬时残留率（Ｔｈｅｒｅｍａｉｎｉｎｇｒａｔｅ，Ｒｔ）计算公式［３３］：Ｒｔ＝ＭｔＭ０ˑ１００％（１）８０９８㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀４０卷㊀式中，Ｒｔ表示ｔ时刻残留率，Ｍｔ表示ｔ时刻重量，Ｍ０表示初始重量，ｔ表示分解时间㊂表１㊀芦苇㊁南荻和薹草成熟碳氮磷及化学计量比初始值Ｔａｂｌｅ１㊀Ａｂｕｎｄａｎｃｅｓｏｆｃａｒｂｏｎ，ｎｉｔｒｏｇｅｎ，ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｉｎｉｎｉｔｉａｌｐｌａｎｔｓｌｉｔｔｅｒ芦苇Ｐｈｒａｇｍｉｔｅｓａｕｓｔｒａｌｉｓ南荻Ｔｒｉａｒｒｈｅｎａｌｕｔａｒｉｏｒｉｐａｒｉａ薹草Ｃａｒｅｘｃｉｎｅｒａｓｃｅｎｓ平均值标准差平均值标准差平均值标准差总碳Ｔｏｔａｌｃａｒｂｏｎ／％４３．８４３ａ１．２５８４３．０７８ｂ２．３０８４２．８２５ｃ１．２８６总氮Ｔｏｔａｌｎｉｔｒｏｇｅｎ／％３．８９３ａ０．５６４１．７６３ｂ０．１７４２．２１１ａ０．１６２总磷Ｔｏｔａｌｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ／ɢ０．０６２ａ０．００９０．０５１ｂ０．００８０．０７３ａ０．００２碳氮比Ｃ／Ｎｒａｔｉｏ１１．２６２ａ０．８０３２４．４３４ｂ１．０４１１９．３６９ａ１．０４１碳磷比Ｃ／Ｐｒａｔｉｏ７１１．６７６ａ１０．１８５８４５．９０４ｂ１１．８２３５９０．２０９ａ２０．３７８氮磷比Ｎ／Ｐｒａｔｉｏ６３．１９３ａ５．４２３３４．６１９ｂ２．４５８３０．４７２ａ１．２５７㊀㊀差异显著性使用Ｔｕｋｅｙ检验㊂均值后的不同字母表示样本类型之间的显著差异（ｎ＝５，Ｐ＜０．０５）瞬时衰减系数（Ｔｈｅｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｌｏｓｓｒａｔｅ，ｋ）用Ｏｌｓｏｎ负指数衰减模型［３４］计算：Ｍｔ＝Ｍ０ｅ－ｋｔ（２）式中，ｋ表示ｔ时刻瞬时分解速率参数，ｋ值越大分解速度越快㊂干物质残余率（ｙ）用负指数衰减模型［３５］ｌｅｖｅｎｂｅｒｇＭａｒｑｕａｒｄｔ算法进行模拟：ｙ＝ａˑｅ－ｋｔ（３）式中，ｙ为枯落物残留率，ａ为拟合参数，ｅ为自然底数㊂相对养分归还指数（ｒｅｌａｔｉｖｅｒｅｔｕｒｎｉｎｄｅｘ，ＲＲＩ）计算公式［３３］：ＲＲＩｔ＝Ｍ０ˑＣ０－ＭｔˑＣｔＭ０ˑＣ０ˑ１００％（４）式中，Ｃｔ为ｔ时刻某元素的浓度，Ｃ０为某元素的初始浓度㊂ＣＲＲＩ表示碳的相对归还指数（ｃａｒｂｏｎｒｅｌａｔｉｖｅｒｅｔｕｒｎｉｎｄｅｘ），ＮＲＲＩ表示氮积累指数（ｎｉｔｒｏｇｅｎｒｅｌａｔｉｖｅｒｅｔｕｒｎｉｎｄｅｘ），ＰＲＲＩ表示磷积累指数（ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｒｅｌａｔｉｖｅｒｅｔｕｒｎｉｎｄｅｘ）㊂当ＲＲＩ为正数时表示枯落物分解过程中元素发生了净释放，当ＲＲＩ为负数时则表示发生了净累积㊂数据在Ｅｘｃｅｌ２０１６中统计分析，在Ｏｒｉｇｉｎ９．０软件中制图，在ＳＰＳＳ１９．０中进行单因素方差分析（ＡＮＯＶＡ），Ｔｕｋｅｙᶄｓｈｏｎｅｓｔｌｙ差异显著性检验以及Ｐｅａｒｓｏｎ相关性分析，在Ｏｒｉｇｉｎ９．０软件中进行单指数衰减模型拟合与制图㊂２㊀结果与分析２．１㊀植物枯落物分解速率及残留率的分异特征通过Ｏｌｓｏｎ负指数衰减模型Ｍｔ＝Ｍ０ｅ－ｋｔ计算出每个分解时间点的枯落物干物质瞬时衰减系数ｋ，结果表明：分解时间对芦苇㊁南荻和薹草枯落物ｋ值的影响极其显著（ＬＷ：Ｆ＝３７１．８２８，Ｐ＜０．０００１；ＮＤ：Ｆ＝１３２．８８９，Ｐ＜０．０００１；ＴＣʒＦ＝８９．０４７，Ｐ＜０．０００１）㊂三种植物枯落物干物质ｋ值都呈现出快速增大至最大值然后又迅速下降直至稳定的趋势（图３）㊂其中芦苇ｋ值在１５ｄ内增加至最大值１．１７，在１０ｄ到９０ｄ内快速下降至０．４９左右，第９０天后非常缓慢地变小直至稳定；南荻和薹草的ｋ值在３０ｄ左右增加至最大值，最大值分别约为０．５７和０．９２，在３０ ９０ｄ内快速下降，第９０天后也非常缓慢地变小直至稳定（图３）㊂单因素方差检验发现，在０ １５０ｄ内芦苇㊁南荻和薹草枯落物干物质ｋ值的差异性极显著（１０ｄ：Ｆ＝１４８．６４２，Ｐ＜０．０００１；３０ｄ：Ｆ＝１０８．１４７，Ｐ＜０．０００１；６０ｄ：Ｆ＝９．０６８，Ｐ＝０．００５；９０ｄ：Ｆ＝３０．６１７，Ｐ＜０．０００１；１２０ｄ：Ｆ＝２２．７６８，Ｐ＜０．０００１；１５０ｄ：Ｆ＝１７．８５７，Ｐ＜０．０００１）㊂此外，在每个分解时间点上ｋ值都是芦苇的最大，薹草的次之，南荻最小（图３）㊂９０９８㊀２４期㊀㊀㊀张全军㊀等：鄱阳湖湿地优势植物枯落物的分解速率及碳㊁氮㊁磷释放动态特征㊀０１９８㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀４０卷㊀图３㊀芦苇㊁南荻和薹草枯落物干物质分解速率及残留率动态拟合Ｆｉｇ．３㊀ＤｙｎａｍｉｃｓｏｆｄｅｃａｙｒａｔｅａｎｄｒｅｍａｉｎｉｎｇｒａｔｅｏｆｄｒｙｍａｓｓｏｆＰｈｒａｇｍｉｔｅｓａｕｓｔｒａｌｉｓ，Ｔｒｉａｒｒｈｅｎａｌｕｔａｒｉｏｒｉｐａｒｉａ，Ｃａｒｅｘｃｉｎｅｒａｓｃｅｎｓｌｉｔｔｅｒ在０ １５０ｄ内，芦苇㊁南荻和薹草枯落物的干物质残留率呈现逐渐减小趋势（图３）㊂分解时间对三种植物枯落物的干物质残留率的影响极其显著（ＬＷ：Ｆ＝８６３．５９１，Ｐ＜０．０００１；ＮＤ：Ｆ＝９２７．０８６，Ｐ＜０．０００１；ＴＣ：Ｆ＝７５．４８８，Ｐ＜０．０００１）㊂分解０ １５０ｄ内，三种植物枯落物的干物质残留率也具有极显著的差异性（１０ｄ：Ｆ＝１５６．１９８，Ｐ＜０．０００１；３０ｄ：Ｆ＝１１７．４０９，Ｐ＜０．０００１；６０ｄ：Ｆ＝９．５７３，Ｐ＝０．００４；９０ｄ：Ｆ＝２９．７７，Ｐ＜０．０００１；１２０ｄ：Ｆ＝２３．３０２，Ｐ＜０．０００１；１５０ｄ：Ｆ＝２０．３８６，Ｐ＜０．０００１）㊂此外，在０ １５０ｄ内的干物质残留率总是南荻最大，薹草次之，芦苇最低㊂分解１５０ｄ后南荻㊁薹草和芦苇枯落物的干物质残留率依次约为６７．９９％㊁６０．８８％和５６．５７％（图３）㊂将干物质残留率用Ｏｌｓｏｎ负指数衰减模型的ｌｅｖｅｎｂｅｒｇＭａｒｑｕａｒｄｔ算法进行拟合，发现拟合效果非常好，拟合系数Ｒ２均在０．８４以上，拟合方程的各参数如图３与表２所示㊂通过拟合方程预测出芦苇㊁南荻㊁薹草枯落物分解完成５０％所需的时间大约依次为１８４ｄ㊁２４９ｄ和２１０ｄ，分解完成９５％所需的时间依次为７９５ｄ（约２．１８ａ）㊁１０７８ｄ（约２．９５ａ）和９０８ｄ（约２．４９ａ），并且３种样品的平均分解速率差异极显著（Ｐ＜０．０００１），分别约为０．００３７７㊁０．００２７８和０．００３３０．表２㊀芦苇㊁南荻和薹草枯落物分解过程Ｏｌｓｏｎ时间衰减模型拟合参数表Ｔａｂｌｅ２㊀ＦｉｔｔｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆＯｌｓｏｎｄｅｃａｙＭｏｄｅｌｆｏｒｓａｍｐｌｅｓｄｕｒｉｎｇｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｐｒｏｇｒｅｓｓＯｌｓｏｎ时间衰减模型ＯｌｓｏｎｄｅｃａｙＭｏｄｅｌｋＲ２Ｔ０．５／ｄＴ０．９５／ｄ芦苇ＰｈｒａｇｍｉｔｅｓａｕｓｔｒａｌｉｓＲ＝９８．０９４４１ｅ－０．００３７７ｔ０．００３７７０．８４７３１１８３．８６７９４．６２南荻ＴｒｉａｒｒｈｅｎａｌｕｔａｒｉｏｒｉｐａｒｉａＲ＝９４．９９４５７ｅ－０．００２７８ｔ０．００２７８０．８７８８３２４９．３３１０７７．６０薹草ＣａｒｅｘｃｉｎｅｒａｓｃｅｎｓＲ＝９８．８３９０７ｅ－０．００１３３０ｔ０．００３３００．８９２０１２１０．０５９０７．８０㊀㊀样品分解完成５０％所需时间Ｔ０．５＝－ｌｎ（０．５）／ｋ，完成９５％分解所需时间Ｔ０．９５＝－ｌｎ（０．０５）／ｋ，ｋ是分解速率常数２．２㊀植物枯落物碳㊁氮㊁磷释放动态分异特征在整个分解０ １５０ｄ内芦苇㊁南荻和薹草枯落物的碳元素都表现为净释放模式（ＣＲＲＩ＞０），未出现积累的情况（图４）㊂不同分解时间段内三种植物枯落物ＣＲＲＩ值差异性极显著（１０ｄ：Ｆ＝１８５．６１３，Ｐ＜０．０００１；３０ｄ：Ｆ＝２３．９２７，Ｐ＜０．０００１；６０ｄ：Ｆ＝１３．３１９，Ｐ＝０．００３；９０ｄ：Ｆ＝１０４．３４９，Ｐ＜０．０００１；１２０ｄ：Ｆ＝５３．７４２，Ｐ＜０．０００１；１５０ｄ：Ｆ＝１０３．０９５，Ｐ＜０．０００１）㊂在每个分解时间都是芦苇的ＣＲＲＩ值最高，薹草次之，南荻最小㊂随着分解的进行三种植物枯落物的ＣＲＲＩ一直在持续增大，直到到１５０ｄ时芦苇㊁薹草和南荻枯落物的ＣＲＲＩ值依次增大至约为５７．４４％㊁４１．７５％和３４．５８％（图４）㊂图４㊀枯落物分解过程碳㊁氮㊁磷相对归还指数动态Ｆｉｇ．４㊀ＤｙｎａｍｉｃｓｏｆＲＲＩｓｏｆＰｈｒａｇｍｉｔｅｓａｕｓｔｒａｌｉｓ，Ｔｒｉａｒｒｈｅｎａｌｕｔａｒｉｏｒｉｐａｒｉａ，Ｃａｒｅｘｃｉｎｅｒａｓｃｅｎｓｌｉｔｔｅｒ在整个分解０ １５０ｄ内芦苇和薹草枯落物的氮元素都表现为净释放模式（ＮＲＲＩ＞０），未出现积累的情况，而南荻的氮元素一直表现为净积累模式（ＮＲＲＩ＜０），未出现释放的情况（图４）㊂分解０ １５０ｄ３种植物枯落物的ＮＲＲＩ值差异性极其显著（１０ｄ：Ｆ＝３９．４７２，Ｐ＜０．０００１；３０ｄ：Ｆ＝３８．２４８，Ｐ＜０．０００１；６０ｄ：Ｆ＝７１．２２３，Ｐ＜０．０００１；９０ｄ：Ｆ＝１７８．９９３，Ｐ＜０．０００１；１２０ｄ：Ｆ＝４７．０７４，Ｐ＜０．０００１；１５０ｄ：Ｆ＝３３．６１４，Ｐ＜０．０００１）㊂每个分解时间段的ＮＲＲＩ值均为芦苇最高，薹草次之，南荻最小㊂随着分解的进行ＮＲＲＩ值并不是一直都升高，而是波动起伏的㊂芦苇的的ＮＲＲＩ值波幅度很小，整体呈现出一直增大的趋势㊂薹草ＮＲＲＩ值在０ １０ｄ内快速升高，而１５ ３０ｄ内快速减小，在３０ １５０ｄ内一直以非常缓慢的速度增大㊂南荻的ＮＲＲＩ在０ ６０ｄ内迅速下降至最小值约－４４．５３％，在６０ １２０ｄ内缓慢上升至约－１８．０１％，在１５０ｄ时有减小至约－２２．６６％，南荻的ＮＲＲＩ在０ １５０ｄ内虽上下波动起伏，但均为负值（图４）㊂在整个分解０ １５０ｄ内芦苇㊁南荻和薹草枯落物的磷元素都表现为净释放模式（ＰＲＲＩ＞０），未出现积累的情况（图４）㊂不同分解时间段内三种植物枯落物ＰＲＲＩ值差异性极显著（１０ｄ：Ｆ＝２５．３２４，Ｐ＜０．０００１；３０ｄ：Ｆ＝１２０．０７１，Ｐ＜０．０００１；６０ｄ：Ｆ＝１０８．８７９，Ｐ＜０．０００１；９０ｄ：Ｆ＝３３９．１１８，Ｐ＜０．０００１；１２０ｄ：Ｆ＝１５９．２９６，Ｐ＜０．０００１；１５０ｄ：Ｆ＝９４．７１８，Ｐ＜０．０００１）㊂３种植物枯落物的ＰＲＲＩ值相差不大，但是每个分解时间段内ＰＲＲＩ值都是芦苇最高，薹草次之，南荻最小㊂随着分解的进行三种植物枯落物的ＰＲＲＩ值都持续升高，都在０ ３０ｄ内快速上升至最大值后再逐渐缓慢增大，到１５０ｄ时，芦苇㊁薹草㊁南荻枯落物的ＰＲＲＩ值分别依次约为８８．９１％㊁８５．６３％和７９．２７％（图４）㊂１１９８㊀２４期㊀㊀㊀张全军㊀等：鄱阳湖湿地优势植物枯落物的分解速率及碳㊁氮㊁磷释放动态特征㊀２１９８㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀４０卷㊀图５㊀枯落物分解过程碳㊁氮㊁磷化学计量比动态Ｆｉｇ．５㊀ＤｙｎａｍｉｃｓｏｆｓｔｏｉｃｈｉｏｍｅｔｒｉｃｒａｔｉｏｏｆＰｈｒａｇｍｉｔｅｓａｕｓｔｒａｌｉｓ，Ｔｒｉａｒｒｈｅｎａｌｕｔａｒｉｏｒｉｐａｒｉａ，Ｃａｒｅｘｃｉｎｅｒａｓｃｅｎｓｌｉｔｔｅｒ２．３㊀植物枯落物碳㊁氮㊁磷化学计量比分异特征芦苇㊁南荻和薹草枯落物分解过程中的碳㊁氮㊁磷化学计量比动态变化十分明显（图５）㊂在分解的起始阶段，Ｃ／Ｎ比值的大小顺序为：南荻（约２４．４３）＞薹草（约１９．３７）＞芦苇（约１１．２６）㊂但是随着分解的进行，在１５ １５０ｄ内Ｃ／Ｎ的大小顺序变为：薹草＞南荻＞芦苇，并且芦苇Ｃ／Ｎ比一直比其他两种低很多，而薹草和南荻Ｃ／Ｎ比差值并不大㊂不同分解时间段内三种植物枯落物Ｃ／Ｎ比值差异性显著（Ｐ＜０．０５）㊂从植物种类来看，芦苇Ｃ／Ｎ比在一直在缓慢下降，在１５０ｄ时达到最小值（约９．８５），比初始值低约１２．５２％；南荻的Ｃ／Ｎ在０ ６０ｄ持续快速降低到最小值（约１２．８３），然后缓慢上升，到１５０时约为１３．０５，比初始值低约４６．５８％薹草的Ｃ／Ｎ比在０ ６０ｄ内小幅度增大，在６０ｄ时达到最小值（约１４．９８），而后逐渐缓慢增加，到１５０ｄ时约为１５．９６，比初始值低约１７．６０％（图５）㊂在分解的起始阶段，Ｃ／Ｐ比值的大小顺序为：南荻（约８４５．６０）＞芦苇（约７１１．６８）＞薹草（约５９０．２１）㊂但是随着分解的进行，在１５ｄ以及９０ １５０ｄ内Ｃ／Ｐ的大小顺序变为：芦苇＞南荻＞薹草，并且三者之间差值并不大；在３０ ６０ｄ内Ｃ／Ｐ的大小顺序变为：芦苇＞薹草＞南荻，并且芦苇Ｃ／Ｎ比一直比其他两种高很多，而薹草和南荻Ｃ／Ｎ比差值并不大㊂不同分解时间段内三种植物枯落物Ｃ／Ｎ比值差异性显著（Ｐ＜０．０５）㊂从植物种类来看，芦苇Ｃ／Ｐ比在０ ３０ｄ内迅速增大至最大值（约为３７５５．５８），然后缓慢减小，直至第１５０天时仍比初始值高约２８４．９３％；南荻的Ｃ／Ｐ在０ ３０ｄ内快速增加，在３０ １２０ｄ内持续缓慢增大到最大值（约３０９１．２９），然后缓慢下降，到１５０ｄ时仍比初始值高约２１５．６５％；薹草的Ｃ／Ｐ比在０ ３０ｄ内快速增加，在３０ １２０ｄ内持续缓慢增大到最大值（约２６９４．４７），而后逐渐缓慢下降，到１５０ｄ仍比初始值高约３１６．９６％（图５）㊂在分解的起始阶段，Ｎ／Ｐ比值的大小顺序为：芦苇（约６３．１９）＞南荻（约３４．６２）＞薹草（约３０．４７）㊂随着分解的进行，在０ １５０ｄ内Ｎ／Ｐ的大小顺序没有发生改变㊂芦苇Ｎ／Ｐ比一直比其他两种高很多，而薹草和南荻Ｎ／Ｐ比差值并不大㊂不同分解时间段内三种植物枯落物Ｎ／Ｐ比值差异性显著（Ｐ＜０．０５）㊂从植物种类来看，芦苇Ｎ／Ｐ比在０ ３０ｄ内迅速增大至最大值（约为３３３．４４），然后缓慢减小，直至第１５０天时仍比初始值高约３４８．５５％；南荻的Ｎ／Ｐ在０ ３０ｄ内快速增加，在３０ １２０ｄ内持续缓慢增大到最大值（约２２１．０２），然后缓慢下降，到１５０ｄ时仍比初始值高约４１９．９１％；薹草的Ｎ／Ｐ比在０ ３０ｄ内快速增加，在３０ ９０ｄ内持续缓慢增大到最大值（约１７６．３１），而后逐渐缓慢下降，到１５０ｄ仍比初始值高约４２８．９８％（图５）㊂３ 讨论通过在鄱阳湖湿地展开野外定位观测研究，对湿地不同优势植物芦苇㊁南荻和薹草枯落物进行１５０ｄ的分解模拟实验，发现３种植物枯落物干物质分解速率ｋ值及残留率都存在极显著的差异性（图３），这表明不同物种对枯落物的分解有不同程度的影响㊂本研究的分解模拟实验是在相同的非生物（光㊁温㊁水）条件下㊁相同的土壤类型和相同的试验持续时间内进行的，所以植物枯落物分解的差异性主要与不同物种枯落物之间的化学组成与其计量比的差异有关（表１），而不是与小气候［１１］㊁水分条件［７］及土壤微生物活性［３６］的差异有关㊂本研究中三种植物枯落物的碳㊁氮和磷含量及其化学计量比在０ １５０ｄ内差异性极显著㊂我们的研究结果与许多前人在这方面的研究结果是一致的［２，１１⁃１２，１９，３６］，认为在其他条件相同时，枯落物的质量，如木质素含量㊁碳㊁氮和磷等养分浓度及其化学计量比，特别是氮和磷的浓度与分解速率有着非常密切的关系［３７⁃３９］㊂在通常情况下，木质素等不容易分解的成含量高以及低氮㊁低磷的枯落物分解速率很慢［１１，４０］，反之，较高营养含量和较低木质素含量的枯落物往往能更快更容易地被分解［４１］㊂一般在湿地生态系统中植物叶片ＣʒＮ含量或ＣʒＰ含量越高，其分解速率越慢［４２］㊂本研究中芦苇叶片的碳和氮初始含量最高㊁薹草次之，而南荻的碳和氮含量最低，南荻初始ＣʒＮ和ＣʒＰ最高，而芦苇ＣʒＮ最低（表１），因此，在每个分解时间点上的分解速率都是芦苇的最大，薹草的次之，南荻最小（图３）㊂３种植物枯落物分解速率ｋ都呈现出０ １５ｄ内（芦苇）或０ ３０ｄ内（南荻和薹草）快速增大至最大值然后又迅速下降直至９０ｄ以后趋于稳定的趋势（图３）㊂这是可能由于鄱阳湖湿地环境中水分比较充足［４３］，分解前期植物枯落物中可溶解成分快速淋溶，水溶成分和非木质素碳水化合物优先分解，且分解速率非常快［４４］，而分解中后期期已木质化的未分解碳水化合物与原有木质素在微生物作用下同时降解，这个过程就比较缓慢，直到最后枯落物的木质素含量趋于稳定，残余物质逐渐腐殖化，这时候分解速率非常小也很稳定［４５］㊂３种植物枯落物分解过程中的碳㊁氮和磷归还指数及其化学计量比都存在极显著的差异性㊁并且碳㊁氮和磷归还指数的值都表现为芦苇的最高，薹草次之，南荻最小（图４），这与分解速率大小规律是高度一致的㊂这进一步说明枯落物的质量对枯落物分解过程中的养分释放也有十分重要的影响［４６］，植物叶片枯落物ＣʒＮ及ＣʒＰ对分解过程中碳㊁氮和磷释放量具有显著的调控作用［３９］㊂本研究中三种植物枯落物的ＣＲＲＩ一直在持续增大，并且前期增加速度快，后期增加速度较慢（图４）㊂这与前人的研究结果基本一致［３３，４７］㊂一般情况下，ＣＲＲＩ变化整体包含前期快速增加和后期缓慢增加两个过程［４８］，在前期淋溶过程中溶解性碳水化合物快速发生淋溶，ＣＲＲＩ会快速的增加，而后期受外部环境因子的激发作用或者外源营养元素输入等因素的影响［１５，４４］，土壤微生物数量变多㊁活力增强，分解残留物中剩余木质素㊁纤维素和单宁等难分解物质开始逐渐的被微生物所利用，此时ＣＲＲＩ的增加速度开始减缓甚至开始减小［４４］㊂３种植物枯落物的ＮＲＲＩ表现出不相同的趋势㊂在整个分解过程芦苇和薹草ＮＲＲＩ都正值，表现为波浪式缓慢增加，都是氮的净释放模式㊂而南荻的ＮＲＲＩ在整个分解过程中均为负值，呈现先迅速下降再缓慢增加的趋势，都是氮的净积累模式（图４）㊂这是因为淋溶过程氮元素会由于含氮盐的流失而释放，但是在微生物在分解大分子蛋白质时会因对氮需求的增加而导致氮积累［４９］，ＮＲＲＩ增加速度会减缓甚至会大幅下降［５０］，因此ＮＲＲＩ会表现出波动起伏的情况㊂另外，分解过程中氮元素净积累还是净释放还与初始状态下的ＣʒＮ和氮元素浓度有关［５１⁃５２］，当氮浓度高于２．０％或ＣʒＮ在２５ ３０之间时，氮元素开始释放，当氮浓度过低时则会发生氮的积累㊂本研究中，南荻叶片氮浓度约为１．７６３％，而薹草和芦苇叶片氮浓度均大于２．０％（表１）㊂因此，芦苇和薹草表现为氮释放，而南荻表现为氮积累㊂本研究中３种植物枯落物分解过程中ＰＲＲＩ都表现为在０ ３０ｄ内快速上升至最大值后再逐渐缓慢增大３１９８㊀２４期㊀㊀㊀张全军㊀等：鄱阳湖湿地优势植物枯落物的分解速率及碳㊁氮㊁磷释放动态特征㊀４１９８㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀４０卷㊀直至稳定的趋势（图４）㊂这与前人的研究结果基本一致㊂由于植物组织中的磷主要以磷酸根或化合物的形式存在而容易发生淋溶损失的原因［５３］，分解初期磷的淋溶作用比较强，枯落物中磷归还速度的非常快，当磷释放到一定程度时浓度较低时归还速度就会减缓并趋于稳定［５４］㊂而在Ｋｕｅｈｎ和Ｓｕｂｅｒｋｒｏｐｐ［２１］的研究发现在灯芯草（Ｊｕｎｃｕｓｅｆｆｕｓｅｓ）的分解过程中，枯落物中磷元素浓度略有增加㊂这种研究结果的不一致主要是因为本研究所选择三种湿地植物叶片枯落物中磷元素的浓度远远高于灯芯草叶片中磷元素的浓度㊂在鄱阳湖湿地生态系统中主要优势植物的分解过程并不受到磷元素限制的影响，植物枯落物残存的磷元素足以供给微生物用于自身的生长，并且还会把多余的磷元素释放到环境中［７，１５，２９］㊂４㊀结论本研究在江西省鄱阳湖湿地展开野外定位观测实验，采用分解法对３种优势湿地植物芦苇㊁南荻和薹草枯落物分解过程进行了研究㊂表明在气候和立地环境条件相同的情况下，植物种类及基质物质量对枯落物分解及其养分释放有很强的调控作用㊂主要结论如下：（１）芦苇㊁南荻和薹草枯落物的分解速率㊁干物质残留率以及碳㊁氮和磷的相对归还指数都有极显著的差异性；（２）在０ １５０ｄ内分解速率都是芦苇的最大，薹草的次之，南荻最小㊂用Ｏｌｓｏｎ负指数衰减模型拟合方程预测芦苇㊁南荻㊁薹草枯落物分解完成５０％所需的时间大约依次为１８４ｄ㊁２４９ｄ和２１０ｄ，分解完成９５％所需的时间依次为７９５ｄ㊁１０７８ｄ和９０８ｄ；（３）三种植物枯落物Ｃ和Ｐ在分解过程中都表现出净释放模式，而南荻枯落物的Ｎ一直表现为净积累模式㊂芦苇分解过程中的营养释放作用最强，而南荻群落对氮的吸收和富集效应最强㊂开展枯水期鄱阳湖湿地优势植物分解过程的研究，不仅有助于深入理解湖泊湿地优势植物枯落物在碳㊁氮㊁磷生物地球化学循环过程的作用，为鄱阳湖水文节律变化背景下草洲营养元素释放过程的预测提供数据支持，而且有利于完善鄱阳湖生态安全预警机制，并为草洲管理提供科学认识㊂今后的研究应考虑不同物种枯落物混合时的分解过程以及分解过程中的微生物因素，以便能揭示植物群落物种多样性及微生物活动在湿地生物地球化学循环中的调控作用机制㊂致谢：感谢江西鄱阳湖南矶湿地国家级自然保护区管理局及相关工作人员对本研究野外工作的支持；感谢南昌大学生命科学研究院流域生态学研究所的金松斌老师㊁兰志春博士和沈瑞昌博士在室内试验提供的帮助；感谢南昌大学张欢老师㊁吴申浩同学和王鑫同学㊁中国科学院地理科学与资源研究所博士生饶滴滴同学对野外样地布设㊁取样以及制图的帮助㊂参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）：［１］㊀ＳｃｈｌｅｓｉｎｇｅｒＷＨ．Ｂｉｏｇｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ：ＡｎＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＧｌｏｂａｌＣｈａｎｇｅ．ＳａｎＤｉｅｇｏ：ＡｃａｄｅｍｉｃＰｒｅｓｓ，１９９１．［２］㊀ＨｏｏｒｅｎｓＢ，ＡｅｒｔｓＲ，ＳｔｒｏｅｔｅｎｇａＭ．Ｄｏｅｓｉｎｉｔｉａｌｌｉｔｔｅｒｃｈｅｍｉｓｔｒｙｅｘｐｌａｉｎｌｉｔｔｅｒｍｉｘｔｕｒｅｅｆｆｅｃｔｓｏｎｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ？Ｏｅｃｏｌｏｇｉａ，２００３，１３７（４）：５７８⁃５８６．［３］㊀ＳｕｎＺＧ，ＭｏｕＸＪ，ＳｕｎＷＬ．ＰｏｔｅｎｔｉａｌｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｉｄａｌｆｌａｔｖａｒｉａｔｉｏｎｓｏｎｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｎｕｔｒｉｅｎｔｄｙｎａｍｉｃｓｏｆＰｈｒａｇｍｉｔｅｓａｕｓｔｒａｌｉｓ，ＳｕａｅｄａｓａｌｓａａｎｄＳｕａｅｄａｇｌａｕｃａｌｉｔｔｅｒｉｎｎｅｗｌｙｃｒｅａｔｅｄｍａｒｓｈｅｓｏｆｔｈｅＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒＥｓｔｕａｒｙ，Ｃｈｉｎａ．ＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１６，９３：１７５⁃１８６．［４］㊀ＢｅｒｇＢ，ＬａｓｋｏｗｓｋｉＲ．ＬｉｔｔｅｒＤｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＡＧｕｉｄｅｔｏＣａｒｂｏｎａｎｄＮｕｔｒｉｅｎｔＴｕｒｎｏｖｅｒ．Ｌｏｎｄｏｎ：ＡｃａｄｅｍｉｃＰｒｅｓｓ，２００６．［５］㊀ＲｏｅｈｍＣＬ．Ｒｅｓｐｉｒａｔｉｏｎｉｎｗｅｔｌａｎｄｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ／／ＤｅｌＧｉｏｒｇｉｏＰＡ，ＷｉｌｌｉａｍｓＰＪＬＢ，ｅｄｓ．ＲｅｓｐｉｒａｔｉｏｎｉｎＡｑｕａｔｉｃＥｃｏｓｙｓｔｅｍｓ．Ｏｘｆｏｒｄ：ＯｘｆｏｒｄＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＰｒｅｓｓ，２００５．［６］㊀ＤｅｌＧｉｏｒｇｉｏＰＡ，ＬｅＢＷｉｌｌｉａｍｓＰＪ．ＲｅｓｐｉｒａｔｉｏｎｉｎＡｑｕａｔｉｃＥｃｏｓｙｓｔｅｍｓ．Ｏｘｆｏｒｄ：ＯｘｆｏｒｄＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＰｒｅｓｓ，２００５．［７］㊀ＺｈａｎｇＱＪ，ＺｈａｎｇＧＳ，ＹｕＸＢ，ＬｉｕＹ，ＸｉａＳＸ，ＹａＬ，ＨｕＢＨ，ＷａｎＳＸ．Ｅｆｆｅｃｔｏｆｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｌｅｖｅｌｏｎｔｈｅｒｅｌｅａｓｅｏｆｃａｒｂｏｎ，ｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｄｕｒｉｎｇｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆＣａｒｅｘ．ｃｉｎｅｒａｓｃｅｎｓｋüｋｅｎｔｈｉｎｔｈｅｔｙｐｉｃａｌｓｅａｓｏｎａｌｆｌｏｏｄｐｌａｉｎｉｎｄｒｙｓｅａｓｏｎ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｒｅｓｈｗａｔｅｒＥｃｏｌｏｇｙ，２０１９，３４（１）：３０５⁃３２２．［８］㊀ＦｉｏｒｅｔｔｏＡ，ＤｉＮａｒｄｏＣ，ＰａｐａＳ，ＦｕｇｇｉＡ．Ｌｉｇｎｉｎａｎｄｃｅｌｌｕｌｏｓｅｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｄｙｎａｍｉｃｓｄｕｒｉｎｇｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｔｈｒｅｅｌｅａｆｌｉｔｔｅｒｓｐｅｃｉｅｓ。
鄱阳湖生态经济区发展低碳农业的模式选择和技术支持研究的开题报告
鄱阳湖生态经济区发展低碳农业的模式选择和技术支持研究的开题报告一、研究背景和意义鄱阳湖位于中国江西省北部，是中国第一个国家级自然保护区和湿地公约指定的重要湿地之一，也是中国五大淡水湖之一，面积约为3700平方公里。
鄱阳湖区拥有广泛的水资源和丰富的自然资源，近年来也逐渐成为了中国重要的农业和渔业生产基地。
但是，长期以来的无序开发和保护不力，已导致该区域生态破坏和环境恶化的问题日益突出。
在这种背景下，低碳农业成为鄱阳湖区域可持续发展的关键。
低碳农业是指通过应用现代科技手段，充分利用土地、水资源，减少农业生产中碳排放，降低浪费和污染，推动农业产业成为“绿色产业”的一种新模式，对于实现生态经济区的发展目标有着重要的意义。
本研究将围绕鄱阳湖生态经济区低碳农业的模式选择和技术支持展开探讨，旨在为该区域低碳农业的发展提供理论和实践支持。
二、研究内容和方法1. 研究内容（1）低碳农业发展的意义及现状：首先阐述低碳农业的概念、特点、意义，分析目前鄱阳湖生态经济区低碳农业的现状、存在的问题和挑战。
（2）低碳农业的模式选择：分析鄱阳湖区域的自然、人文、经济等特点，探讨实现低碳农业发展的模式选择，讨论“减排先行”、“资源化利用”、“循环农业”等模式的优劣，提出符合鄱阳湖区域实际情况的低碳农业模式。
（3）低碳农业的技术支持：根据鄱阳湖区域低碳农业模式的选择，研究该模式所应用的技术路线、技术手段和技术标准，探讨其实现的关键技术。
2. 研究方法（1）文献调查法：收集和阅读有关低碳农业方面的国内外政策、标准、标杆案例和文献资料，掌握低碳农业的相关理论研究和实践发展情况。
（2）数据分析法：收集和挖掘鄱阳湖区域的生态、经济、社会等方面的数据资料，分析和评估该区域现阶段低碳农业的发展状况和现存问题，为合理选择低碳农业模式和技术路线提供参考依据。
（3）实证研究法：通过实地考察和调查、专家访谈等方法，深入了解鄱阳湖区域低碳农业的生产方式、技术规范、政策措施等情况，并进一步验证所选择的低碳农业模式的可行性。
发展鄱阳湖生态经济区低碳产业的思考
碳种植业 、 力发展低碳养 殖业、 大 以发 展 林 业 实现 固碳 、 出发 展 加 工 农 业 。 突 实现 传 统 农 业 向低 碳 农 业 转 变 ： 力 拓 展 努
低 碳 金 融 、 先 发 展 商 贸物 流 、 力发 展 低 碳 旅 游 、 造 文 化 创 意 产业 ． 动 低 碳 排 放 的现 代 服 务 业 发 展 ， 优 大 打 推 形成 以 低 碳 工 业 、 碳 农 业 、 碳 服 务 业 为核 心 的低 碳 经 济 产 业 体 系 ， 而推 进 江 西绿 色掘 起 。 低 低 进
低碳 产 业转 变 ， 成 以低 碳 工业 、 碳 农业 、 碳 服 形 低 低
耗所 占 比重 高达 ８ ．％ｍ ３８ 。工业 作为 高耗 能产 业 ． 其 碳排 放远 高 于第 一和第 二 产业 发展 鄱 阳湖生 态经 济 区低 碳 产业 ． 把 推进 工 业 高碳 产 业 向低 碳 逐 步 应
产 业结 构 特征 ． 别是 在 其 工业 化 任务 尚未完 成 的 特
情 况 下 ． 能 因 工 业碳 排 放 而 放 弃 其 发 展 ． 应 通 不 而 过 信 息技 术 、 物 技术 、 代 管 理 技 术 与 制 造业 的 生 现
（ ） 二 着力发 展新 型工 业 。鄱 阳湖生 态经 济 区工 业 以传 统 工 业 为 主 ， 耗 能 、 排 放 的新 型工 业 不 低 低
【 键 词 】 阳湖 生 态经 济 区 低 碳 产 业 关 鄱
【 图 分 类 号 】０ １ 【 献 标 识 码 】 【 章 编 号 】０ ６ ２ ２ （００ １— ０ － ９ 中 Ｆ６． 文 ５ Ａ 文 １ ０ － ０５ ２ １ ）２ ０ １ ０
低 碳 经 济 是 最 大 限 度 地 减 少 煤 炭 和 石 油 等 高 碳 能 源 消耗 的经 济 ， 以 低 能 耗 、 污染 为基 础 的 即 低 经济 。 实 质 是 通 过 低 碳 生 产 与 消 费 ． 现 经济 社 其 实 会 可 持续 发 展 。发 展低 碳 经 济要 以产业 为 基 础 。 因 为有 什 么样 的产 业 就 会 形 成 什 么 样 的经 济 发 展 模
鄱阳湖生态经济区的低碳经济研究
态资源 ， 建有 ９ ９个森林公 园， 其中国家级 ３ ， ９个 居全国第一 位 ；拥有 自然保护 区 １６ ，其 中国家级 ８ ，列全国第 二 ５个 个
谐相处的生态经济示范区。这是一次对生态与经济协调发展
新路的探索 ，对大湖流域综合开发新模式 的构建 ，对促进 中
Ｌ Ｏ Ｕ ＩＮ Ｈ —３ Ａ Ｑ Ｊ Ｓ Ｅ． ４ Ａ
鄱 阳湖 生态经 济 区的低碳 经济研 究
部地 区崛起战略 的具体落实。
二 、 谓“ 碳经济” 何 低
２ ．生态优势 。 江西 良好 的生态优势为鄱阳湖生态经济地 区成为低碳经济天然实验场提供 了现实条件 。 鄱阳湖生态经济 区的面积 占全省国土面积 ５ ． ％ ； ７３ 全省
２１ ８ 老区建设 ０ １７
ＬＡｏ ＱＵ Ｉ Ｊ ＆Ｎ ＨＥ Ｓ
鄱阳湖生态经济区的低碳经济研究
●江 盎 廖 毅 杨雯婷 董 芸 郝 亚 曹光 四
【 提
要 ］“ 碳 经 济” 以低 能 耗 、 污染 、 排 放 为 基 础 的 经 济模 式 ， 在 全 球 气候 变 暖 给人 类 生存 和 发 展 带 低 是 低 低 是
森林 覆盖率达 ６ ．５ ， ０ ０ ％ 位居全国第二位 ； 依托丰富的森林生
工业革命以来 ，人类一味追求经济发展 ，无休止地利用
化石能源 ， 放任 Ｃ ２的高排放 ， 自己从农业社会 的 “ ０ 把 原生
态” 低碳经济体系带入 了工业社会的 “ 高碳经济 ” 系 ， 体 同时 也使 自己面临全球变暖、 气候恶化 、 资源濒临枯竭 、 经济发展 受桎梏等一系列危机。面对此危机 ，人类开始在经济发展与 环境保护的关系中寻求 一种理性权衡 ，提 出了低碳经济的发
气候变化背景下鄱阳湖地区植被覆盖及生产力变化研究
ｒ ｅ ｎ ｅ ｒ ｅ ｅ ｔｖ ａｓ．ｔ ｅａ ｎ ａ ａ ｅ ｅａｕ ｅ ａ ｄ ａ ｕ ｌｒｉ ａ ｎｃｅ ｓ ｄ ｏ ｖｏ ｓｙｉ ｈ ｅ ｉｎ ｏ ｏ ａ ｇ Ｌ ｋ ｈ ｎ ｕ ｌｍｅ ｎ ｔｍｐ ｒ ｔｒ ｎ ｎｎ ａ ａｎ ｈ ｓｉ ｒ ａ ｅ ｂ ｉｕ ｌ ｎ ｔｅ ｒ ｇｏ ｆＰ ｙ ｎ ａ ｅ，ｂ ｔｔｅ ｃ ａ ｇ ａ ｇ ｓ ｕ ｈ ｈ ｎ ｅ ｒｎ ｅ ｗａ
ＮＰＰ ｃ ａ ｇ ｈ ｎ ｅ．ｔｅ ｒｌｔ ｎ ｈ ｐｂ ｔ ｅ ⅣＤＶ ｎ ｌｍａｅ ｆｃｏｓ，ｔｅ ｒｌｔ ｎ ｈｉ ｔ ｅ ｈ ｅａｉ ｓ ｉ ｅｗｅ ｎ ｏ ／ａ ｄｃｉ ｔ ａ ｔｒ ｈ ｅａｉ ｓ ｐｂｅｗｅ ｎ ＮＰＰ ｎ ｌｍａｅ ｆｃｏ ．Ｔｈ ｅ ｕｔ ｈ ｗｅ ｈ ｔ ｎ ｏ ａ ｄｃｉ ｔ ａ ｔｒ ｅ ｒｓ Ｉｓｓ ｏ ｄ ｔａ ：ｉ
Ｓｐ ｔａ ａ ｉｌＣｈａ ａｃｅ ｉｔｃ ｇ ｔ ｉ ｕ Ｃｏ ｅ ｎ ＮＰＰ ａｎ ｅ ｕ ｅ ｉ ａ ｅ Ｃｈ ｎｇ ｎ Ｐｏｙ ｎ ｋ ｅ ｒ ｔ ｒｓｉｓｏｆＶｅ ｅａｔｏ ｖ ｒ ａ ｄ Ｃｈ 【 ｎｄ ｒ Ｃｌ ｇ ｍ ｔ ａ ｅ ｉ ａ ｇ Ｌａ ｅ Ａｒ ａ
摘要 利用 １８ ～ ０ ０年鄱 阳湖地 区的气 象台站 数据 、 Ｏ Ａ Ａ Ｈ Ｒ Ｎ Ｉ ９ １ ２０ Ｎ Ａ ／ Ｖ Ｒ — Ｄ ｑ数据 集 （ 间分辨 率 为 ８ｋ ） 空 ｉ 以及 光 能利 用率模 型 Ｇ Ｏ ｎ Ｌ— Ｐ Ｍ模 拟的鄱 阳湖地 区植 被净 第一性 生产力（ Ｐ ） 空 间分辨 率 为 ｌ ｍ）基 于最 小二 乘 法 ， 析 了全球 变化 背詈 下该地 区均温 和 降 Ｅ Ｎ Ｐ（ ｋ ， 分 水、 年最 大植 被指数 （ ＤＶ ａ ） Ｎ Ｉ ｘ 以及年 Ｎ Ｐ的年 际变化趋 势 ， ｍ Ｐ 探讨 了植被 年 Ｎ Ｖｍ ｘ Ｎ Ｐ变化 与 气候 变化 的 关 系。结果表 明 ， 年 来 Ｄ ｌ ａ、Ｐ 近 鄱 阳湖地 区气候 变化 比较 显著 ， 均温和年 降水量 均呈现 显著上 升趋 势 ， 变化 幅度 存在 着 明显的 区域 差异 。 区年 Ｎ Ｖｍ ｘ Ｄ ｌ ａ 存在 增加趋 势 ， 但也 有 少部 分地 区呈降低趋 势 ， 中增加 趋 势的 显 著性 水平 相对 较 高 ， 其 而降低 变化 趋 势不 够显 著 １８ ２０ 年 ， 阳湖地 区 Ｎ Ｐ变化主要 呈现增 加趋 势， ９０～ ００ 鄱 Ｐ 且显著性 水平较 高； 中 ， 其 整个鄱 阳湖地 区 Ｎ Ｐ年 变化 率为 ｌｌ ５ ／ ， Ｐ １ ２７ 年 Ｌ 滨湖 区为 ４ ２ 年 ， ９９０ ｔ 外围 区为 ６ ３ 年 ； 离湖 不同缓 冲距 离上 ，ＪＰ变化 的趋 势基本一 致 。鄱 阳湖地 区气候暖 湿化发展 对植 被 改 ／ １ ７ｔ 在 ３ ／ ？ ＼ Ｐ 善具有 一定的促进 作用 。 关键词 气候 变化 ； 植被覆 盖 ； 植被指 数（ Ｄ Ｉ ； Ｎ Ｖ） 净第一性 生产 力（ Ｐ ） Ⅳ Ｐ 中图分类 号 Ｆ ０ 文献标 识码 Ａ ３１ 文章编 号 ０ １ ６ １ （０ ９ ０ Ｏ ６ ｌ ｏ ５ ７— ６ １ ２０ ）８一 ３ ４ — ４
鄱阳湖生态经济区湿地固碳释氧和营养循环功能价值评估
（ １ ． 铜鼓县林业 局 ， 江西 铜鼓 ３ ３ ６ ２ ０ ０ ； ２ ． 南 昌市第 九中学 ， 江西 南昌３ ３ ０ ０ ４ ３ ；
３ ． 江西省林业有害生物防治检疫 局 ， 江西 南昌３ ３ ０ ０ ３ 化 学作 用与功能上 ， 而这种价值 又 因其地理位 置、 大小、
第３ １ 卷
第 ６期
江
面
科
学
Ｖｏ Ｉ ． ３ｌ Ｎｏ． ６
Ｄｅ ｃ ． ２ Ｏｌ ３
２ ０１ ３年 ｌ ２月
ＣＩ ＥＮＣＥ Ｊ Ｉ ＡＮＧ ＸＩ Ｓ
文章 编 号 ： １ ０ ０ １ — ３ ６ ７ ９ （ ２ ０ ｔ ３ ） ０ ６— ０ ８ ６ ５—０ ３
鄱 阳湖 生态 经 济 区湿地 固碳 释氧 和 营养 循 环 功 能价 值 评 估
项价值评估 为 ｌ ６ ． ２ ２亿 元
关键词 ： 鄱阳湖 ； 湿地 ； 固碳 释氧 ； 评 估
中 图分 类 号 ： ￥ ７ １ ８ ． ５ 文献标识码 ： Ａ
Ｖａ ｌ ｕｅ Ａｓ ｓ ｅ ｓ ｓ ｍｅ ｎｔ ｏ ｆ Ａｂ ｓ ｏ ｒ ｂｅ ｄ Ｃａ ｒ ｂｏ ｎ， Ｒｅ ｌ ｅ ａ ｓ ｅ ｄ Ｏｘ ｙ ｇ ｅ ｎ ａ ｎｄ Ｎｕｔ ｒ ｉ ｅ ｎｔ Ｃｙ ｃ ｌ ｅ Ｆｕｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ Ｗ ｅ ｔ ｌ ａ ｎｄ ｏ ｆ Ｅｃ ｏ － Ｅｃ ｏ ｎｏ ｍｉ ｃ Ｚｏ ｎ ｅ ｉ ｎ Ｐｏ ｙ ａ ｎ ｇ Ｌａ ｋ ｅ
（ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｓ ）６ ６ ５ ４ ０ ０ ｈ ｍ ， ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｅ ｄ ｗ ｅ ｔ ｌ ａ ｎ ｄ ｓ （ ｐ ａ ｄ ｄ ｙ ｉ ｆ ｅ ｌ ｄ ） ９ ０ ０ ９ ８ ０ ｈ ｍ ． Ｔ ｈ ｅ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ｏ ｆ ｅ ｖ ａ ｌ ｕ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｉ ｔ ｓ
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鄱阳湖生态经济区植被固碳研究金姝兰;朱子明;徐彩球【摘要】对鄱阳湖生态经济区的植被固碳研究表明,该区森林碳储量364.3×10<'6>t,草地植被固碳量90.65x10<'4>t,水稻固碳量18.51×10<'6>t,其他农作物固碳量20.64×10<'6>t;鄱阳湖湿地固定CO<,2>量为609 120t/a.因此,建议对现有森林进行科学抚育与合理采伐,进而形成合理的树种结构、林龄结构与林层结构,提高森林生态系统的稳定性与碳汇能力;运用保护性耕作、灌溉节水和合理施肥技术,培育新型氮素高效利用的农作物新品种,提高光合作用率,从而提高该区农作物的固碳能力;进行合理放牧和草地资源生态监测,严格控制养殖数量和规模,实现草地生态系统减少与固定CO<'2>的重要功能;严禁围湖造田,健全水域环境监测网络,保护湿地生态功能.【期刊名称】《亚热带植物科学》【年(卷),期】2011(040)001【总页数】4页(P24-27)【关键词】鄱阳湖生态经济区;植被;固碳【作者】金姝兰;朱子明;徐彩球【作者单位】上饶师范学院,江西,上饶,334001;上饶师范学院,江西,上饶,334001;上饶师范学院,江西,上饶,334001【正文语种】中文【中图分类】Q945.792009年12月12日，国务院正式批复《鄱阳湖生态经济区规划》，标志着建设鄱阳湖生态经济区（简称鄱区）上升为国家战略。
生态经济区的建设需要经济文明和生态文明的高度融合。
当今经济活动中释放的温室气体却成为生态恶化的首要原因。
如何减少温室气体的排放并寻找固碳减排方法已成为鄱区建设的当务之急。
大量研究认为，陆地植被具有强大的碳吸收能力，植被固碳不但成本低，而且具有多种生态效益，是最安全有效的固碳过程。
全球陆地植被（主要包括森林、草地和农田植被）中生物质固碳500×109 t，土壤含有机碳2 000×109 t，是大气中以CO2形式存在的碳含量的3.3倍，可见陆地植被具有强大的固碳功能。
据估算，陆地碳汇中约有一半贮存在森林生态系统中（1 146×109 t），其中植物占359×109 t（约1/3），土壤占787×109 t（约2/3）[1]。
森林不但能贮存大量的碳，它们与大气间的碳交换也十分活跃，陆地植被平均每7年可消耗掉大气中全部的CO2，其中 70％发生在森林生态系统。
在森林生态系统中发生的碳交换非常活跃，增加全球的森林面积，将会增加陆域的碳沉降，进一步减少大气中CO2浓度。
除森林生态系统外，草地和农田也是不可忽略的重要因素。
草地活生物量的碳贮量占全球陆地植被碳贮量的 1/6以上，土壤有机碳贮量占 1/4以上，在只考虑活生物量及土壤有机质的情况下，草地碳贮量约占陆地植被总碳贮量的25％[2，3]，可见草地在区域气候变化及全球碳循环中扮演着重要角色。
农业作为国民经济的基础产业，是温室气体的第二大来源，同时又受到气候变化的严重影响。
农田固碳不但是稳产的需要，更是鄱区建设的必然选择。
1 鄱区植被及相关要素概况鄱区地处江西省中北部，位于东经114º29′～117º42′，北纬26º29′～30º06′，属中亚热带湿润季风气候。
地形周围高中心低，南部高北部低，朝北敞口。
地貌以平原和低丘岗地为主。
土壤主要有红壤、黄壤、黄棕壤、冲积土、草甸土、沼泽土和水稻土。
区内植被类型多样，包括常绿阔叶林、针叶林、竹林、针阔混交林、常绿和落叶阔叶混交林、落叶阔叶林、夏绿林、山顶矮林、山地丘陵草灌、沙地植物、沼泽化草甸、沼泽、水生植物、农田植被。
2 鄱区植被固碳估算及措施袁芳等[4]已对江西省表层土壤有机碳库储量与空间分布特征做了研究，本文只对鄱区植被中植物固碳进行估算，并提出提高鄱区植被固碳的措施。
2.1 森林固碳根据魏文俊等[5]和王兵等[6]的研究，鄱区不同类型森林乔木层碳密度，由大到小依次为常绿阔叶林、针阔混交林、毛竹林、国外松林、杉木林、落叶阔叶林、灌木林、马尾松林和经济林，且碳密度随着林龄的增大而增大。
森林碳密度土壤层最大，植被层次之，枯落物层最小。
不同年龄森林乔木层碳储量，由大到小依次为中龄林、幼龄林、近熟林、成熟林、过熟林。
且幼龄林、中龄林和近熟林占鄱区森林面积的绝大部分。
不同森林碳储量由大到小依次为杉木林、马尾松林、常绿阔叶林、灌木林、经济林、毛竹林、针阔混交林、国外松林和落叶阔叶林。
由此可见，碳储量与碳密度的数量变化规律存在一定的差异，碳储量大的2种针叶林，均是以人工林为主的森林类型，其碳密度均小于阔叶林、针阔混交林和毛竹林；在未来森林演替成熟的过程中，森林植被乔木层的固碳能力仍将不断增强。
由于鄱区人们对常绿阔叶林的认识不足，许多地方将它当做杂木林、薪炭林，滥砍滥伐严重，极大地破坏了这一重要的生态系统，由此也造成了碳素的流失和碳素储存能力的下降。
对江西省森林碳储量与碳密度的研究表明，鄱区森林碳储量为364.3×106 t，为江西省森林碳储总量的24％，森林乔木层碳密度≤25.0 t/hm2，森林碳汇功能远低于20 世纪 70 年代之前[5，6]。
陈明皋等[7]研究表明，天然次生林物种多样性恢复最快，垂直结构复杂，系统的碳贮能力最强；人工林群落的结构相对比较简单，物种多样性相对较低，碳贮能力一般；而荒草地群落的结构最简单，物种多样性最低，碳贮能力也最差。
因此，建议对现有森林进行科学抚育与合理采伐形成合理的树种结构、林龄结构与林层结构，提高森林生态系统的稳定性与碳汇能力，如封山育林、保护天然次生林，大力营造复层林、针阔混交林，加强抚育间伐和对低质低效林的改造等，构建生态廊道、绿色乡村、生态城镇，继续推进荒山造林、退耕还林、沿湖防沙治沙与防护林建设工程、速生丰产林基地建设、油茶樟树毛竹等特色林业资源培育基地建设、生物质能源造林工程以及加快伐后更新造林等增加森林碳素积累量的措施。
2.2 水生植被和草地固碳鄱阳湖湿地是有机质的堆积场所，湿地中植物种类丰富，主要有湿生植物、挺水植物、浮水植物、漂浮植物、沉水植物。
这些植物通过光合作用使无机碳转为有机碳，使湿地成为碳库。
根据王晓鸿等[8]对鄱阳湖湿地生态系统的评估，鄱阳湖湿地的植物量（鲜重）429.03×104 t，风干后重37.6×104 t，固定CO2量为609 120 t/a。
为保护鄱阳湖湿地重要的固碳功能，应严禁围湖造田，健全水域环境监测网络，有组织地引进优良品种，建立人工栽培基地，对现有浮叶植物、水生植物和漂浮植物菱、荇菜、苦草等加强管理。
鄱阳湖是过水性湖，枯水期有大面积的湖滩草洲露出湖面，海拔 14.0～18.0 m的湖洲草地面积为12万hm2（理论载畜量为奶牛15万头/肉牛23万头）[9]。
鄱阳湖周边经济区零星的草地及田间坡地成片草场面积86.5万hm2，占全省可使用草原面积的34％（理论载畜量为61万个黄牛单位），鄱区草地面积占江西省的 37.3％。
根据朴世龙等[10]对中国草地植被生物量及其空间分布格局的研究，可推算出鄱区草地总生物量（地上生物量+地下生物量）为237×104 t，若风干草含水百分比取15％，植物生物量转换为碳采用系数0.45（按照文献[10]），可算出鄱区草地植被总固碳量为90.65×104 t。
人类活动如草地开垦、过度放牧、火烧等对草地碳循环过程有明显的影响。
草地开垦主要导致土壤中有机碳的大量损失。
就全球平均而言，草地开垦成农田，导致1 m深土层内的土壤碳损失20％～30％[11]，与森林被用作农田后1 m深土层内的土壤碳损失25％～30％相当[12]。
可见草地开垦成农田与毁林一样对全球碳循环有着重要的影响。
草地放牧利用是造成草地生态系统碳储量变化的另一个重要因素[13]。
孔玉华等[14]研究认为，合理放牧有助于土壤碳的积累，减少碳释放，过度放牧不仅使草地植物固定碳素的能力降低，大大减少了草地植被对土壤碳库的碳输入，而且促进了土壤的呼吸作用，加速碳素从土壤向大气中释放。
因此，必须加强草地生态系统碳循环过程与机理的理解，发展畜牧健康养殖区（健康养殖即在养殖环境自净能力限度内，养殖产生的污染对其他生物和养殖生物自身健康不产生危害状态下的养殖方式），进行合理放牧和草地资源生态监测，严格控制养殖数量和规模。
从而实现草地生态系统在减少与固定CO2过程中的重要功能。
2.3 农田植被固碳鄱区农田植被主要包括粮食作物、油料作物或经济林、棉麻作物、蔬菜等。
农田植被固碳量包括农田土壤固碳量（本文对土壤固碳量不作估算）和农作物固碳量。
农作物碳储量可根据下列公式计算[15]：式（1）中：Ti为i类农作物的总碳量，Ci为i类农作物的含碳量（％），Wi为i 类农作物的含水量（％），Ri为i类根冠比（地下生物量与地上生物量之比），Yi 为i类农作物的经济产量（收获产量）（t），Hi为 i 类农作物的经济系数（经济产量与生物产量的比值）；式（2）中：Di为 i 类农作物的碳密度（t/hm2），Ai 为 i 类农作物的总播种面积（hm2）。
不同作物的根冠比、经济系数和含碳量见表1 [16-19]，取 1 5％作为农作物的平均含水量。
根据鄱区2007年水稻和其他农作物的产量可得出鄱区水稻固碳量为18.51×106 t，其他农作物固碳量为2.13×106 t，鄱区农作物总固碳量为20.64×106 t，水稻碳密度为10 501.23 kg/hm2，农作物平均碳密度为9 615.89 kg/hm2（农作物产量和播种面积来自《2008江西省统计年鉴》）。
表1 不同作物的根冠比、含碳量和经济系数注：由于薯类的经济产量为块茎，因此，薯类作物的碳储量主要根据经济系数进行地上生物量计算。
作物根冠比含碳量经济系数水稻 0.60 41.44 0.55小麦 0.48 48.53 0.35玉米0.44 47.09 0.50大豆 0.92 43.99 0.435棉花 0.19 45.00 0.383油菜0.04 44.74 0.30薯类 - 44.19 0.80农作物固碳潜力指气温、水分、土壤肥力和农业技术措施等因素处在最适条件下，光能利用率达到上限时可能达到的最高产量的农作物固碳量。
根据菲律宾国际水稻研究所的结论，如果江西省光能利用率为5％，则双季稻平均产量可达8 381.25 kg/ hm2[20]。
国内外不少学者从不同角度对光能利用率的上限作过理论估算，Loomis等得出的结果为5.3％，黄秉维得出6.13％，因此，在逐步实现科学的农作物管理措施基础上，达到光能利用率 5％的固碳潜力水平是完全可能的。