黄河三角洲滨海湿地水盐异质性生境下芦苇生长与水分来源差异研究

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黄河频繁的尾闾摆动和改道对黄河三角洲滨海湿地的生境造成了影响,故道湿地快速蚀退,新生湿地快速淤进,土壤水盐条件和植物生理生态特征均发生变化。本文在收集相关资料与野外调查及室内实验测定的基础上,采用~2H和18O稳定同位素技术分析位于黄河三角洲不同水盐生境(潮水区、淡水区、黄河故道区)下生长的芦苇(Phragmites australis)的水分来源,借助土壤理化性质和植物表观性状相互印证,为芦苇湿地的水分管理提供科学的理论依据,研究结果对滨海湿地芦苇群落的生态系统保护具有现实意义。结果表明:(1)三种生境土壤的含盐量、水势存在显著性差异。含盐量的大小关系为潮水区>故道区>淡水区,故道区表层土壤(0-10 cm)与下层土壤间有显著性差异,其他不同土层间的差异不显著;水势的大小关系为淡水区水势大于潮水区和故道区。(2)不同水盐生境下生长的芦苇具有不同的形态特征,植物各器官的生物量配比不同,根系生物量及根冠比不同。芦苇根系生物量主要集中在土壤表层,趋向浅层化,且须根发达。芦苇群落的密度、株高、基径等指标的不同显示芦苇为适应环境而表现出差异,密度的大小关系为淡水区>故道区>潮水区,株高为淡水区>潮水区>故道区,基径为潮水区>淡水区>故道区。(3)不同生境的芦苇在不同季节的吸水策略有所差异。总体来看,雨季潮水区芦苇主要利用地下水(25%)、地表径流潮沟水(25%)以及0-20 cm表层土壤水(23%),利用比例相当;淡水区芦苇主要利用地下水(26%)、黄河水(25%)以及表层土壤水(24%);故道区芦苇主要利用表层土壤水(50%)以及地下水(27%)。因为降雨量大时,雨水补给了表层土壤及地表径流,并对其有一定的稀释作用,地下水位升高,芦苇易吸取。旱季潮水区芦苇主要利用深层土壤水(50%以上);淡水区芦苇对地下水(24%)、黄河水(23%)及各层土壤水的利用量较为平均,黄河故道区芦苇主要利用20-40 cm中层土壤水(86%),这与可用水源种类及土壤的保水能力有关。
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