排水疏干是人类干扰泥炭沼泽生态系统的重要方式,可导致植物群落组成产生显著变化,其本质原因是物质循环和能量流动的时空变化,因此系统养分状况及其计量学特征是诊断排水对于生态系统影响的重要指标。白江河泥炭地位于吉林省靖宇县是在山间河谷盆地中发育的泥炭沼泽。上世纪80年代后期,对该沼泽的部分区域实施了排水改造,排水30余年来,土壤理化性质和地表植物群落发生显著变化。本文对比分析自然泥炭沼泽和排水泥炭沼泽地上植被、凋落物、地下土壤和微生物的养分特征和计量比,结合水位、土壤含水率、p H等环境指标,探索白江河泥炭沼泽生态系统地上、地下营养的偶联关系,揭示C、N、P平衡的内在机制,诊断生态系统养分状态。主要研究结论如下:1.苔草较好的适应自然泥炭沼泽,形成稳定的湿生苔草群落;排水泥炭沼泽金露梅在竞争中处于优势地位,具有巨大的生产力,形成以金露梅为建群种,伴生油桦、杜鹃、狭叶杜香的灌木群落结构,物种多样性低,与自然泥炭沼泽草本泥炭沼泽形成鲜明的对照。2.吸收、运移、分配是植物的养分利用策略,同种元素在不同的器官间分配存在显著差异。自然泥炭沼泽同一物种的不同器官C、N、P元素含量具有显著差异(p<0.01),并且N、P元素主要集中在植物叶片,N元素在草本和灌木叶片中的比例约为61%和58%,除了三叶睡菜和地榆以外,其他植物叶片P元素含量占比约为63%。排水泥炭沼泽植物含C量较高,叶片N、P养分元素也具有明显的集中性,P元素的集中程度明显高于自然泥炭沼泽。无论是自然泥炭沼泽还是排水泥炭沼泽不同物种的同一器官元素含量具有显著性差异(p<0.01)。3.与自然泥炭沼泽相比,排水泥炭沼泽的金露梅和油桦叶片、根C含量明显增加;金露梅的叶、茎、根N含量均降低,其中根的降低最显著(p<0.01),降幅约为19%,杜鹃的叶和根、油桦的茎N含量显著低于自然泥炭沼泽,而狭叶杜香的叶、茎、根和油桦叶片的N含量略有增加;P含量的变化受排水影响最为明显,也最具有普遍性,排水泥炭沼泽金露梅叶、茎、根P含量显著降低(p<0.01)。4.重吸收是植物提高养分利用率,维持自身养分稳定性的有效方式。植物在生长期、衰败期、凋落期元素含量具有显著变化。苔草叶片C元素含量先增加再降低,衰败过程中N元素减少约43%,凋落过程中P元素减少约56.25%,根部没有营养富集现象;金露梅叶片衰败过程中C、P元素含量显著降低,N含量在衰败凋落过程中先增加后降低,茎和根的C元素显著降低,茎的N含量显著降低,根系N含量明显增加,茎P含量由0.24 g/kg增为0.44 g/kg,根系P含量由0.23 g/kg增为0.71g/kg,有明显的养分保留现象。5.自然泥炭沼泽和排水泥炭沼泽植物叶片N:P>16,排水泥炭沼泽叶片N:P大于自然泥炭沼泽,表明自然和排水泥炭沼泽均处于P限制状态,且排水泥炭沼泽限制程度更为强烈。自然泥炭沼泽的0～20cm平均为17.74,与排水泥炭沼泽更深的土层25～50cm平均值18.75相当相近,表明排水造成更深层的泥炭分解加剧,土壤矿化速度较快;自然泥炭沼泽20cm以下、排水泥炭沼泽50cm以下的C:N相接近,曲线变化趋于平稳。C:P和N:P在10～25cm深度上自然泥炭沼泽高于排水泥炭沼泽,25～50cm排水泥炭沼泽高于自然泥炭沼泽。分解较为强烈的层位C、N都具有显著的相关关系(p<0.05),C、N与P则呈现负相关关系,排水泥炭沼泽C、P的负相关具有显著性(p<0.05)。6.自然泥炭沼泽土壤微生物量碳随深度增加而降低,排水泥炭沼泽在50～100cm符合这一基本规律,分解较强的土壤微生物碳量较高,土壤碳熵的数据也显示出该层位养分转换效率高,即具有较强的分解能力。排水疏干导致的土壤水分的变化是生境变化的主导因子,其他环境因子对于排水的响应是土壤养分释放的重要影响因素。自然泥炭沼泽与排水泥炭沼泽生态系统C、N、P含量及其生态化学计量特征具有明显的差异,水位变化导致的土壤理化性质改变是排水泥炭沼泽生态化学计量特征的主导因素,其次植被结构的变化继而引起凋落物质量的变化是不容忽视的重要因素。本研究可为把握白江河泥炭沼泽生态系统养分状态,为退化泥炭沼泽的生态恢复提供基础数据及理论支撑