论文部分内容阅读
本研究以洞庭湖湿地典型植物枯落物作为研究对象,设置不同物种丰度（1、2、4、8、16种）的枯落物组合,将其置于不同类型湿地植物群落样地（高草群落:优势种为荻、芦苇;矮草群落:苔草及禾本科植物）中进行野外自然状态的模拟分解实验,监测枯落物分解过程中生物量的变化（0、8天、21天、39天、61天、194天、334天）,计算枯落物生物量剩余率,研究不同物种丰度的枯落物组合在分解过程中生物量的损失过程的变化规律;测定其碳（Carbon）、氮（Nitrogen）、磷（Phosphorus）元素及碳水化合物如自由氨基酸（free amino acids,FAA）、可溶性总糖（soluble carbohydrate,SC）、淀粉（starch）的含量的动态变化,探究洞庭湖湿地生态系统植物多样性对枯落物化学元素分解过程的影响规律,比较其在不同类型生境（高草vs矮草）中分解特征的差异,取得以下主要结果:（1）在本研究中,所有植物组合的枯落物生物量剩余率随着分解时间的增加呈显著下降的趋势,前期下降较快,后期较为平缓,其中分解最快的是矮草八种植物组合（分解了66.31%）,最慢的是矮草一种植物（分解了58.53%）。而同一物种丰度的不同生境,对枯落物生物量的分解速度影响显著但比多样性的影响弱,前期（8天）八种植物组合生物量在不同生境中分解有显著差异,中期（61天）所有植物组合都无显著差异,后期（194天）十六种植物组合生物量在不同生境中分解有显著差异。随着物种丰度的增加,枯落物生物量的分解有显著变化。（2）植物多样性对C、N、P元素的绝对量有显著影响,枯落物C、N、P元素绝对量分解最多的分别是矮草八种植物组合（下降90.36%）、矮草八种植物组合（下降88.65%）和矮草四种植物（下降92.75%）。分解最少的分别是高草一种植物组合（下降62.83%）、矮草一种植物（下降43.94%）和矮草八种植物（下降74.11%）。其中不同的生境（高草vs矮草）对植物枯落物C、N、P的绝对量和含量也有一定的影响。所有枯落物组合的C、N、P的含量均随时间推移有一个显著的变化,C、P元素含量在不同时间段有一定的起伏,但整体都是减少的,枯落物C、P含量下降最多的分别是矮草十六种植物组合（下降51.59%）和高草十六种植物组合（下降60.22%）。下降最少的分别是高草四种植物组合（下降13.23%）和高草一种植物（下降25.91%）。但N元素含量在实验结束时大部分实验组都发生了增加,增加最多的是高草两种植物组合（增加30.57%）,增加最少的是高草十六种植物组合（增加0.26%）。（3）植物多样性对FAA、SC、starch的绝对量有显著影响,其中枯落物FAA、SC、starch绝对量分解最多的分别是矮草两种植物组合（下降99.20%）、高草两种植物组合（下降99.55%）和高草一种植物（下降99.34%）。分解最少的分别是矮草四种植物组合（下降94.53%）、矮草一种植物（下降88.45%）和高草十六种植物组合（下降80.30%）。其中不同的生境对植物枯落物FAA、SC、starch的绝对量和含量也有一定的影响。FAA、SC、starch的含量均随分解时间的增加有呈显著下降的趋势,分解实验结束时,所有植物组合（共10组）的FAA含量下降均超过90%,枯落物FAA含量下降最多的是矮草一种植物组合（下降97.24%）,最少的是高草两种植物组合（下降91.31%）。SC含量下降均超过79%,枯落物SC含量下降最多的是高草十六种植物组合（下降92.75%）,最少的是高草八种植物组合（下降79.44%）。枯落物starch含量下降最多的是矮草四种植物组合（下降90.11%）,最少的是高草四种植物组合（下降54.50%）。综上,不同物种丰度的枯落物组合主要改变了枯落物基质质量,造成分解特征的不同,本研究结果揭示了洞庭湖流域典型湿地枯落物在不同物种丰度影响下的生物量分解特征和化学元素的变化,为洞庭湖湿地生态系统中物质与能量的循环研究提供理论依据,为深入开展湿地生态系统的结构、功能和动态研究提供科学支撑。