鄱阳湖湿地水位与洲滩淹露模型构建
【国家自然科学基金】_洲滩_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801
推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
科研热词 洞庭湖区 洞庭湖 三峡工程 鄱阳湖 湿地 时间序列 东方田鼠 驱动因素 闽江河口 钉螺 遥感 退田还湖 血吸虫病 芦苇沼泽 系统动力学 突变级数法 种群增长 种群 监利河段 盐度梯度 生物量 生物群落 生物多样性 生态环境 环境监测 环境水力学 灰化苔草 湿地水文 湿地变化 湖泊形态结构 湖沼型亚类疫区 流行特征 洲滩守护 河流动力学 沉积速率 水沙过程变化 水文 水动力学模型 概化模型 护滩带 影响机制 归一化差异水体指数 崇明东滩 岸滩抗冲性 岸滩坍塌 局部动床 土壤有机碳 分汊型河道 净初级生产力 决策树分类方法 健康 中巴资源卫星02星
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33
科研热词 青岛近海 长江中游 鄱阳湖 虎门 瓦口子水道 珠江 潮汐水流 湿地 淹露 浅滩 浅层地震剖面 洲滩面积 洲滩演变 洲滩 洪季 洞庭湖 泥沙输移 泥沙淤积 河床演变 沙波 沙卵石河段 水沙条件 水文特性 水位 模型 极限冲刷 断面特征 数值模拟 快速畸变理论 形成机理 埋藏古河道 可动性 adp
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
关于鄱阳湖生态资源的开发利用的调查研究
洲上 生长着 非地 带性 草 旬 ，湿 地 草木植 物 主要有 苔 草、 春 关系 ， 进环 鄱 阳湖 区 自然 、 促 经济 、 社会 的持 续 发展 有深远 耕 冬草 、 藜蒿 、 芦苇 等。 意义。 ２ 鄱 阳湖生 态资 源的开发 利 用现状 ４ 对 当前鄱 阳湖 生态资 源开 发利 用的思 考与建 议 鄱 阳湖 区为 中亚热 带常 绿 阔叶林 气候 区 ， 植被 类型 多 ４１ 开发 水草 资源 ， ． 建设 畜牧 业饲料 基地 。 样， 有保存稀 有 的银杏 、 金钱松 等松 柏科植 物。鄱 阳湖滩地 以湖 区 为中 心 ，利 用草 洲和 周边荒 山荒 坡 发展 草业 。 本来 发育 良好 ，但 由于 湖 区人 们 近年来 掠 夺式 的 围垦 ， 实 可通 过 改 良人 工 种 草等 方 式 ， 种植 优 质牧 草 ， 通过 加 工 调 际 面积 缩 小。从 ２ ０世纪 ５ ０年代 末 到 ８ Ｏ年代 中期 ， 阳 制 ， 产优 质 干 草和 草 粉 ， 鄱 生 上饶 市 鄱 阳 县有 鄱 阳湖 草洲 巨 湖流 域 的森林 资 源受 到严 重破坏 ，不 少森林 成 了疏林 地 ， 大 的牧 草资 源 ， 于发 展草 粉加 工。 不仅 能 满足 本地饲 养 利 灌 草丛 ， 的甚至 由灌 草 丛沦 为荒 山荒地 。鄱 阳湖 流域 森 需 要 ， 可 向外 销售 ， 有 还 使牧 草生 产走上 产业 化轨道 。 林植 被 随海拔 高度 变化 有 明显 的垂 直地 带性 变化 ，低 山、 ４２ 重视 生 态环境 的保 护 ， 设湖 区生态 示范基 地。 ． 建 丘 陵针 叶林 主要 分布于 海拔 １ ０ ｍ 以下 。鄱 阳湖 湖滨 固 Ｏ０ 结 合 循 环 经 济 理 念 ， 讨 鄱 阳湖 生 态 环 境 保 护 与 资 源 探 定 沙地 的植 被 覆盖 度一 般 大于 ３ ％ ，流 动沙 丘上 植被 的 开 发 ， 据 湖 区不 同地 段 生 态脆 弱程度 和 重 要程 度 ， 学 ０ 根 科 种林 或 种 草。在 水 土流失 严 重地段 设 置水 土保 持林 ， 河 在 覆 盖 度一般 小于 １ ％ ， ５ 植物 种 类单调 ， 自然分布 的植物 只 流 和 大 中型 水库 设置 水 源涵 养林 ， 意乔 灌 草结 合 ， 高 注 提 有单 叶、 蔓荆 等 少数灌 木。 种植 指数 ， 用混 交林模 式 ， 加树 种组 成和 空间层 次。推 采 增 ３ 鄱 阳湖 生态资源 综合 开发 利用 的重要意 义
鄱阳湖单退圩实践与思考
收稿日期：2020-10-21；网络首发时间：2021-03-30网络首发地址：http ：///kcms/detail/.20210329.0837.001.html 基金项目：江西省水利科技项目（201820YBKT14，201821ZDKT10）作者简介：雷声（1976-），教授级高级工程师，主要从事水旱灾害防治研究。
E-mail ：水利学报SHUILIXUEBAO2021年5月第52卷第5期文章编号：0559-9350（2021）05-0546-10鄱阳湖单退圩实践与思考雷声1，张秀平1，袁晓峰2，黄萍1，孙东亚3（1.江西省水利科学院，江西南昌330029；2.江西省水利规划设计研究院，江西南昌330029；3.中国水利水电科学研究院，北京100038）摘要：单退圩是1998年洪水之后国家整治江湖的有力措施之一，已成为鄱阳湖防洪体系的一部分。
2020年，鄱阳湖发生超历史记录洪水，单退圩首次大范围运用。
通过回顾设立背景，分析本轮洪水的基本特点和运用实践过程，总结了单退圩取得的防洪成效，同时也揭示出单退圩存在法律地位不清、管理制度不明、未建立运用补偿机制、圩堤设置需优化、蓄排难度较大等问题。
下一步应进一步调整圩堤范围，并优化运用方案，确保洪水蓄得进、排得出，探索平原蓄洪库建设，实现洪水资源化，补齐鄱阳湖应对超标准洪水短板。
关键词：鄱阳湖；单退圩；洪水中图分类号：TV876文献标志码：Adoi ：10.13243/ki.slxb.20200862为减缓“人争水地，水致人灾”现象，1998年特大洪灾之后，国家在长江中下游启动“平垸行洪、退田还湖”工程［1］。
江西省采取“单退”和“双退”两种圩堤退田还湖方式：单退圩堤低水种养、高水行洪，退人不退田；双退圩堤自然还湖为滩涂或水域，退人又退田［2］。
由于双退圩已退为天然湖区，问题相对简化，而单退圩的管理和运用还需要在实践中逐步完善。
至今，国内仅有少数学者开展单退圩垸的研究，公开发表的论文主要集中于2003—2009年间，多为鄱阳湖单退圩研究。
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。
鄱阳湖洲滩湿地优势植物生态位特征研究
摘要对鄱阳湖洲滩湿地优势植物种群进行基于植物特征的生态位研究，主要分析糙叶薹草、灰化薹草、水田碎米荠等22种优势湿地植物的生态位宽度和生态位重叠。
糙叶薹草（0.292）、灰化薹草（0.258）等具有较宽的生态位，单性薹草（0.024）、鸡眼草（0.022）具有较窄的生态位；有105种对发生生态位重叠，占具有生态位重叠的湿地植物物种种为45.5%，生态位重叠值大于0.5的湿地植物物种对有卵碎薹草和蚕茧蓼（0.797）、芫荽菊和蓼子草（0.674）、牛鞭草和鸡眼草（0.630）、蓼子草和蔊菜（0.550）、水田碎米荠和蔊菜（0.538）、牛鞭草和野古草（0.525）、糙叶薹草和糙毛蓼（0.522）。
关键词鄱阳湖湿地植物生态位宽度生态位重叠Niche of Dominant Populations of Wetland Plants in Islets of Poyang Lake／／ＣｈｅｎＭｉｎｇｈｕａ，ＺｈａｏＡｎｎａ，ＬｉｕＹｉｚｈｅｎAbstractＴｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｓｏｎｎｉｃｈｅｏｆｄｏｍｉｎａｎｔｐｏｐｕｌａ－ｔｉｏｎｓｏｆｗｅｔｌａｎｄｐｌａｎｔｓｉｎｉｓｌｅｔｓｏｆＰｏｙａｎｇＬａｋｅ，ｍａｉｎｌｙａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｎｉｃｈｅｂｒｅａｄｔｈａｎｄｎｉｃｈｅｏｖｅｒｌａｐｏｆ２２ｄｏｍｉｎａｎｔｗｅｔｌａｎｄｐｌａｎｔｓ，ｓｕｃｈａｓＣａｒｅｘｓｃａｂｒｉｆｏｌｉａＳｔｅｕｄ．ｓ，ＣａｒｅｘｃｉｎｅｒａｓｃｅｎｓＫüｋｅｎｔｈ，ＣａｒｄａｍｉｎｅｌｙｒａｔａＢｕｎｇｅ，ａｎｄｓｏｏｎ．Ｎｉｃｈｅｂｒｅａｄｔｈｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ：ＣａｒｅｘｓｃａｂｒｉｆｏｌｉａＳｔｅｕｄ．ｓ（０．２９２），Ｃａｒｅｘｃｉｎｅｒａｓ－ｃｅｎｓＫüｋｅｎｔｈ（０．２５８）ｈａｓａｗｉｄｅｎｉｃｈｅ，ＣａｒｅｘｕｎｉｓｅｘｕａｌｉｓＣ．Ｂ．Ｃｌａｒｋｅ．（０．０２４），Ｋｕｍｍｅｒｏｗｉａｓｔｒｉａｔａ（Ｔｈｕｎｂ．）Ｓｃｈｉｎｄｌ．（０．０２２）ｈａｓａｎａｒｒｏｗｎｉｃｈｅ；１０５ｋｉｎｄｓｓｐｅｃｉｅｓｈａｖｅｎｉｃｈｅｏｖｅｒｌａｐ，ｔｈｅｎｉｃｈｅｏｖｅｒｌａｐｗｅｔｌａｎｄｐｌａｎｔｈａｓ４５．５％，ｗｅｔｌａｎｄｐｌａｎｔｓｈａｓｎｉｃｈｅｏｖｅｒｌａｐｖａｌｕｅｓｍｏｒｅｔｈａｎ０．５：ＣａｒｅｘｏｖａｔｉｓｐｉｃｕｌａｔａＹ．Ｌ．ＣｈａｎｇｅｘＳ．ＹｕｎＬｉａｎｇａｎｄＰｏｌｙｇｏｎｕｍｊａｐｏｎｉｃｕｍＭｅｉｓｎ．（０．７９７），ＣｏｔｕｌａａｎｔｈｅｍｏｉｄｅｓＬｉｎｎ．ＡｎｄＰｏｌｙｇｏｎｕｍｃｒｉｏｐｏｌｉｔａｎｕｍＨａｎｃｅ（０．６７４），Ｈｅｍａｒｔｈｒｉａａｌｔｉｓｓｉｍａ（Ｐｏｉｒ．）ＳｔａｐｆｅｔＣ．Ｅ．Ｈｕｂｂ．ａｎｄＫｕｍ－ｍｅｒｏｗｉａｓｔｒｉａｔａ（Ｔｈｕｎｂ．）Ｓｃｈｉｎｄｌ．（０．６３０），Ｐｏｌｙｇｏｎｕｍｃｒｉｏｐｏｌｉ－ｔａｎｕｍＨａｎｃｅａｎｄＲｏｒｉｐｐａｉｎｄｉｃａ（Ｌｉｎｎ．）Ｈｉｅｒｎ（０．５５０），Ｃａｒ－ｄａｍｉｎｅｌｙｒａｔａＢｕｎｇｅ．ａｎｄＲｏｒｉｐｐａｉｎｄｉｃａ（Ｌｉｎｎ．）Ｈｉｅｒｎ（０．５３８），Ｈｅｍａｒｔｈｒｉａａｌｔｉｓｓｉｍａ（Ｐｏｉｒ．）ＳｔａｐｆｅｔＣ．Ｅ．Ｈｕｂｂ．ａｎｄＡｒｕｎｄｉｎｅｌｌａａｎｏｍａｌａＳｔｅｎｄ．（０．５２５），ＣａｒｅｘｓｃａｂｒｉｆｏｌｉａＳｔｅｕｄ．ｓａｎｄＰｏｌｙｇｏｎｕｍｓｔｒｉｇｏｓｕｍＲ．Ｂｒ．（０．５２２）．Key wordsＰｏｙａｎｇＬａｋｅ；ｗｅｔｌａｎｄｐｌａｎｔ；ｎｉｃｈｅｂｒｅａｄｔｈ；ｎｉｃｈｅｏｖｅｒｌａｐAuthor's addressＳｃｈｏｏｌｏｆＬｉｆｅｓｃｉｅｎｃｅａｎｄＦｏｏｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｃｈａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，３３００３１，Ｎａｎｃｈａｎｇ，Ｊｉａｎｇｘｉ，Ｃｈｉｎａ湿地植物的生态位研究区域主要集中在河流湿地及自然保护区。
鄱阳湖的生态旅游开发
鄱阳湖的生态旅游开发第一篇：鄱阳湖的生态旅游开发鄱阳湖的生态旅游开发【论文关键词】鄱阳湖，旅游开发，区位分析，生态经济，自然保护策略【论文内容摘要】按照统筹规划、分步实施的原则，分阶段推进鄱阳湖生态经济区建设：2009年～2015年为先行先试、强基固本阶段，主要任务是创新体制机制，夯实发展基础，壮大生态经济实力，初步形成生态与经济协调发展新模式；2016年～2020年为深入推进、全面发展阶段，主要任务是构建保障有力的生态安全体系，形成先进高效的生态产业集群，建设生态宜居的新型城市群，为到本世纪中叶基本实现现代化打下良好基础。
【前言】鄱阳湖位于长江中下游南岸、江西省北部，是我国最大的淡水湖，是四大淡水湖中唯一没有富营养化的湖泊，同时也是具有世界影响的重要湿地。
在未来发展中，鄱阳湖地区既肩负着保护“一湖清水”的重大使命，又承载着引领经济社会又好又快发展的重要功能。
在新的历史时期，从国家战略全局和长远发展出发，为积极探索经济与生态协调发展的新模式，建设好鄱阳湖生态经济区，为我国大江大湖区域综合开发提供良好示范，特编制鄱阳湖生态经济区规划。
【环境分析】（一）、宏观环境分析：2012年11月19日，市旅游局举行专题学习会，学习贯彻党的“十八大”精神，动员全系统上下迅速兴起学习、宣传、贯彻党的“十八大”精神的热潮，以“十八大”为契机，以推动我市旅游业新一轮发展为抓手，统一思想、突出重点、凝神聚力，不断开创旅游工作新局面。
（二）、微观环境分析——SWOT法分析优势分析：1、区位优势。
鄱阳湖生态经济区是我国南方经济最活跃的地区，位于江西省北部，包括南昌、景德镇、鹰潭3市，以及九江、新余、抚州、宜春、上饶、吉安市的部分县（市、区），共38个县（市、区）和鄱阳湖全部湖体在内。
鄱阳湖生态经济区还是长江三角洲、珠江三角洲、海峡西岸经济区等重要经济板块的直接腹地，是中部地区正在加速形成的重要增长极，是中部制造业重要基地和中国三大创新地区之一，具有发展生态经济、促进生态与经济协调发展的良好条件。
长江中游通江湖泊江湖关系演变及环境生态效应与调控
长江中游通江湖泊江湖关系演变及环境生态效应与调控长江中游通江湖泊江湖关系演化及环境生态效应与调控首席迷信家：杨桂山中国迷信院南京天文与湖泊研讨所起止年限：2021.1-2021.8依托部门：中国迷信院水利部一、关键迷信效果及研讨内容〔一〕拟处置的关键迷信效果及其外延长江中游通江湖泊江湖水沙交流进程与通质变化是江湖、尤其是湖泊演化的控制要素之一，长江中下游严重水利工程树立运转经过改动坝下河道水文情势和河床形状而对江湖水沙交流关系发生庞大影响。
深化提醒江湖关系演化进程及严重水利工程影响机理，说明严重水利工程影响下江湖关系变化的湖泊水文、水环境和水生态效应，提出江湖两利的江湖关系优化调控的方法与对策是本项研讨的三个关键环节。
据此，本项研讨需求处置的关键迷信效果包括：〔1〕长江中游通江湖泊江湖关系演化进程及严重水利工程影响机理；〔2〕湖泊水文、水环境和水生态对江湖关系改动的照应机制；〔3〕江湖关系安康评价与优化调控的原理和方法。
1、长江中游通江湖泊江湖关系演化进程及严重水利工程影响机理长江中游通江湖泊江湖关系中心是长江和湖泊之间的水沙交流，包括交流进程与通量，这种水沙交流与长江支流和湖泊水沙输移、河床和湖盆地形演化等要素构成互馈影响关系。
河湖整治和应用等严重水利工程树立、气候动摇惹起的下游来水来沙质变化等，都将对江湖水沙进程和通量发生庞大影响。
严重水利工程的树立运转，作为剧烈的人类活动之一，其对水文系统的影响及互馈机制是以后国际水文学研讨热点和开展趋向，与气候动摇性和突变性影响不同，严重水利工程影响具有趋向性和突变性的特点，其与河湖水文系统的互馈影响机理也十分复杂。
本迷信效果的主要外延包括：通江湖泊江湖水沙交流进程与通量的年际变化及年内散布；不同时期江湖关系变化的主要影响要素；长江、鄱阳湖和洞庭湖水沙运动的动力学机制；严重水利工程不同运转方案下泄水沙在江湖水系中的传达与衰减规律；江湖水沙进程与河床、湖盆演化的互馈影响机理；严重水利工程影响下江湖水沙交流进程和通质变化趋向等。
地下水水位管理研究进展综述
地下水水位管理研究进展综述穆恩林;欧阳如琳;董四方;杨建宏【摘要】地下水位变化是地下水资源量多寡最直接的表现形式,是地下水管理最重要的控制性指标.对地下水水位进行管理,可实现对地下水资源的量化管理.通过对地下水位与生态及地质环境的关系、地下水位阈值、地下水管理水位划定等几个方面进行综述,力图从相对全面的角度认识当前地下水水位管理的发展.在回顾地下水水位管理以上研究进展的基础上,对我国地下水水位管理面临的问题、地下水管理策略、复合型地区地下水水位管理等发展趋势进行了探讨,为相关研究人员提供一定的参考.【期刊名称】《地下水》【年(卷),期】2019(041)003【总页数】3页(P33-34,58)【关键词】地下水;管理水位;研究现状;发展趋势【作者】穆恩林;欧阳如琳;董四方;杨建宏【作者单位】水利部水资源管理中心,北京 100053;水利部水资源管理中心,北京100053;水利部水资源管理中心,北京 100053;陕西省水资源与河库调度管理中心,陕西西安 710004【正文语种】中文【中图分类】P641.8地下水位变化是地下水资源量多寡最直接的表现形式，是地下水管理最重要的控制性指标。
地下水水位状态是水文地质要素的综合反映，它不仅反映了地下水补给、径流、排泄的随机变化过程，同时也是一个用来判断地下水是否出现环境问题以及其严重程度的重要指标。
从地下水资源可持续利用角度看，对地下水位进行管理也是评价地下水可开采资源，进而进行地下水取水总量控制的重要依据。
通过确定地下水管理水位，实现对地下水资源的量化管理。
本文对地下水水位管理的几个主要方面进行了综述，包括地下水位与生态及地质环境的关系、地下水管理水位划定等，力图从实施地下水水位管理所需要技术手段的角度，为相关科研和管理人员提供一定的参考。
基于我国目前地下水资源按照行政区划管理的现状，本文初步建立了区域地下水资源优化配置决策支持系统，可有利于实现不同行政区之间地下水联合调度，有效解决地下水超采等问题。
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第28卷 第6期2009年11月地 理 研 究GEOGRAPH ICAL RESEARCHVol 128,No 16Nov 1,2009收稿日期:2009202218;修订日期:2009206215基金项目:国家自然科学基金项目(40571116) 作者简介:周霞(19772),女,四川成都人,助理研究员,博士。
主要从事生态环境遥感应用研究。
E 2mail:Zhoux04b@mails 1gu cas 1ac 1cn 1鄱阳湖湿地水位与洲滩淹露模型构建周 霞1,2,赵英时1,梁文广1(11广州地理研究所,广州510070; 21中国科学院研究生院,北京100049)摘要:水是控制湿地生态过程的一个重要因子,为了研究洲滩变化和湿地草洲生长发育规律,以便更好地监测和保护湿地生态系统,有必要研究鄱阳湖水体变化特征,分析湿地洲滩水位的时空动态变化和洲滩淹露规律。
本文以鄱阳湖国家级自然保护区为例,在对鄱阳湖多年水位进行分析的基础上,利用多时相遥感影像和DEM 提取湿地洲滩特征;并在GIS 支持下综合考虑地形、鄱阳湖水位、湖泊缓冲区等因素,建立了湿地水位及洲滩淹露模型。
时空验证结果表明,该模型具有较好的模拟效果,精度在85%以上。
同时,本文根据研究区特点及水体在TM2、7波段的特征差异,构建了一个新的水体指数FDWI,提取水体精度达到98%,特别是对潮湿的沙地、植被和云有很好的区分能力。
关键词:鄱阳湖;湿地;水位;淹露;模型文章编号:100020585(2009)06217222091 引言鄱阳湖湿地位于江西省北部,是我国最大的淡水湖,也是国际重要湿地。
由于受长江和五河(赣江、修水、饶河、信江、抚河)的影响,出现季节性的水位涨落。
丰水期,湖面一望无际,面积达4600km 2,而在枯水期,湖面缩小至500km 2左右,大片的浅湖、滩地和草洲不断呈现,为家畜和野生动物特别是水鸟提供了良好的栖息地和摄食场所。
为研究洲滩变化和湿地草洲生长发育规律,保护湿地生物多样性,给当地生产和生活提供科学参考,有必要研究鄱阳湖水体变化特征,分析湿地水位的动态变化和洲滩淹露规律。
目前,已有多位学者针对鄱阳湖水体特征展开研究,主要集中在以下方面:一是湖水面积提取及变化研究,主要以遥感图像(MODIS 、NOAA 、雷达图像)为基础,结合水位、气象等资料建立水体面积预测模型[1~4];二是湖水水位变化及预测模型研究,如闵骞[5]根据鄱阳湖多年水位资料,以都昌站为代表,对鄱阳湖水位的基本特征、退水过程及演变趋势进行统计分析,并对三峡工程对鄱阳湖水位影响进行预测。
此类模型中,有根据流域降水对鄱阳湖水位的影响而建立的水位变化降水预测模型[1,6],有分析江湖关系研究鄱阳湖水位及湿地生态特征[7],也有利用MODIS 影像进行鄱阳湖区水位遥感估算[8];三是对子湖泊水位及湿地水位的研究,如胡春华等[9]分析了蚌湖与鄱阳湖的水位关系,并对不同高程滩地淹露、湿地水位对鄱阳湖的滞后效应进行分析。
以上研究虽取得了很好的成果,但主要是利用鄱阳湖各水位站资料,结合多源遥感数据进行鄱阳湖主水位及水域面积的估计,或是对滩地淹露状态进行统计分析,而对空间变化规律未作深入探讨。
6期周霞等:鄱阳湖湿地水位与洲滩淹露模型构建1723本文从湿地水位时空变化出发,以鄱阳湖国家级自然保护区为例,在对鄱阳湖多年水位分析的基础上,利用多时相遥感影像和湖区1B1万的DEM提取出湿地水体动态变化特征,并在GIS支持下对湿地水位及洲滩淹露状态进行时空尺度模拟。
2研究方法与模型建立211研究区概况与数据采集本研究以鄱阳湖国家级自然保护区为主。
保护区位于鄱阳湖西北角,地处江西省永修、新建和星子三县的交界,即赣江支流和修河复合三角洲前缘的湖滩湿地,其地理范围为东经115b55c~116b03c,北纬29b05c~29b15c。
保护区下辖9个湖泊及其草洲,总面积为224km2。
9个湖泊分别是蚌湖、大湖池、中湖池、常湖池、梅西湖、大叉湖、朱市湖、沙湖和象湖。
受鄱阳湖水系的影响,这些子湖丰水期连成一片,常水位下分割成大大小小的湖泊。
枯水期与丰水期的平均水位变幅较大。
本研究利用的数据包括1988年以来的T M/ETM影像,由1B1万的地形图所生成的DEM,以及1960~2007年湖口、星子、修水、赣江等水位站的水位数据。
基于地形图对遥感数据进行了几何校正与空间匹配,同时将各站点水位数据修正为黄海高程值。
图1为研究区遥感影像及主要水位站点分布。
图1研究区遥感影像及区内主要水文站位置(左图:MODIS;右图:TM)Fig11Main water2level stations and remot e sensing images in studied a rea(Left:M ODIS;Right:TM)212湿地水位变化的影响因素本研究中所提到的湿地水位是指研究区内子湖泊及湿地洲滩的水位,由于受到地形的影响,该水位值并不等同于鄱阳湖水位值,两者的相对关系见图2。
湿地水位主要受到鄱阳湖水位的影响,而鄱阳湖水位的涨落是/五河0来水与长江来水交互作用的结果。
根据已有研究[9],当鄱阳湖水位(本文水位均为黄海高程)低于一定值时,湿地水位不受鄱阳湖水位的影响,此时主要与蒸发和降雨有关;随着鄱阳湖水位的上升,湿地水位与鄱阳湖1724 地 理 研 究28卷相关性逐渐增大。
此外,地形对湿地水位的影响也不可忽略。
图2 湿地水位和鄱阳湖水位关系示意图F ig 12 The diagram of wetland water level and Poyang Lake waterlevel图3 1960~2001年鄱阳湖多年月平均水位Fig 13 Mont hly 2mean water level ofP oyang Lake in 1960~2001通常情况下,鄱阳湖水位用湖口水位表示,而对于本研究区而言,修水和赣江直接影响到区内各子湖泊水位,通过对多年水位资料分析,发现修水和赣江站的水位几乎相同,而星子水位站位于湖口和修水站之间,在一定程度上反映了湖口和修水水位的变化,因此本文选择具有代表性的湖口、修水和星子3个站点的水位资料参与分析(图3)。
213 湿地水体信息的遥感提取为了分析湿地水位与鄱阳湖水位的相关性,这里首先对多时相遥感影像进行湿地水体信息的提取。
TM 影像中水体信息的提取主要是依据水体在TM7个波段上光谱的不同特征以及水体与其他地物的区别,通过多波段间的不同组合运算,获得对水体信息有一定指示意义的遥感专题指数,然后通过阈值法来提取水体信息[10~13]。
考虑到水体在可见光绿波段(T M2波段)存在一定的反射,而在近红外、短波红外波段(TM4、5波段)几乎吸收全部入射能量的特点,人们多运用两者的差异组成归一化差异水体指数(ND 2WI)、湿度指数(NDMI)等水体遥感指数[14,15]。
由于本研究区内的植被、沙地常处于极端湿润状态,因而常规的NDWI 、NDMI 对提取本区水体信息均存在局限性,主要表现在对水体、湿润植被、云、湿润沙地等的混淆。
本文根据研究区特点及水体在TM 2、7波段的特征差异,将band2、band7标准化处理,获得一个新的指数FDWI,可表示为:FD WI =(band 2-band 7)/(band 2+band 7)(1)为了比较各指数对水体的提取精度,我们以2000年9月23日和2004年4月19日的遥感图像进行试验。
这两幅影像中,2000年9月23日影像有云散布,而2004年4月19日的影像为雨后获取,地物比较潮湿。
首先结合野外调查资料,采用目视解译分别选择沙地、云、植被和水体的样本460个、380个、950个和1560个,计算NDMI 、NDWI 和FDWI 的类间离散度和类内离散度以及判别因子[16](表1)。
随机将样本数据集的1/3作为训练集,2/3作为测试集,采用直方图阈值法提取水体,并进行精度评价(表2)。
结果表明,在三个指数中,FDWI 的类间离散度最大而类内离散度最小,说明其对地物的可分性最大;且FDWI 能有效地将水体与其他地物区分开来,其提取精度达到98%。
6期周霞等:鄱阳湖湿地水位与洲滩淹露模型构建1725表1水体指数的离散度Tab11Diver gence of thr ee water indices水体指数表达式类间离散度类内离散度判别因子NDMI(band22band5)/(b and2+band5)014280128511502NDWI(band22band4)/(b and2+band4)015930130111970FDWI(band22band7)/(b and2+band7)016280122821754表2水体指数的分类混淆矩阵及精度评价Ta b12Confusion matr ix a nd classification accur acy of water index测试集样本数分类结果水体植被沙地云精度易混淆像元NDMI10409582364492%潮湿沙地、云NDWI10409702204893%湿润植被、云FDWI10401020511498%极少量厚云214湿地水位值的确定湿地水位是在比较水体像元和非水体像元高程的基础上确定的。
首先,对遥感获取的水体信息进行掩膜处理,然后在GIS支持下,与研究区内DEM进行空间叠加,分别提取出水体像元和非水体像元的高程,并计算像元高程的频率分布。
考虑到本研究涉及的像元较多(上万个),根据统计学中的中心极限理论,当样本量充分大时,样本近似服从正态分布[17],因此上述两种像元的高程均可认为是正态分布。
根据像元高程的频率直方图,取两个波形的交叉点作为阈值,即区分两类像元的最适点,也就是为本文所要确定的湿地水位值。
根据对多个时相遥感图像的分析,通过该方法对水体像元和非水体像元的分类误差可控制在20%以内。
设水体像元和非水体像元的高程正态分布分别为N(L1,R22),N(L2,R22),其中,L 和R分别表示样本分布的数学期望和方差。
样本的概率密度函数为[17]f(x)=1R i2P exp-(x-L i)22R i(i=1,2)(2)在两曲线的交点处有1R12P exp-(x-L1)22R1=1R22Pexp-(x-L2)22R2(3)由式(3)得到(R2-R1)x2+2(R1L2-R2L1)x+R2L21-R1L22-2R1R2ln R2R1=0(4)通过求解以上一元二次方程(式4),可以得到交点的x值,即湿地水位值。
215湿地水位与鄱阳湖水位的相关性分析如图2所示,受到湖区地形,特别是河道堤岸的影响,湿地水位与鄱阳湖水位变化存在不一致性。