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水生植物对于生态系统的稳定和恢复具有重要的作用,水生植物的蒸散耗水量也是河道、湿地、河口等生态系统类型中生态系统需水量的重要组成部分。本文在海河流域内选择北京市南海子麇鹿苑人工湿地、白洋淀芦苇湿地、安格庄水库作为研究区域,采用Li--6400光合仪实测各研究点的芦苇蒸腾速率、光合速率、空气温度以及太阳辐射强度、相对湿度等环境参数的日变化进程。重点研究了气温、相对湿度、太阳辐射强度以及空间变化这四个因素对水生植物蒸散耗水规律的影响。分析了芦苇群落在不同水环境条件、不同的空间位置和不同的气候条件下的需水规律的变化情况。主要结论如下:
(1)对于白洋淀芦苇而言,其上端叶片和下部叶片的蒸腾速率没有明显差别。进行野外实测时,只需考虑植株之间的个体差异,单株芦苇上各个叶片间的蒸腾速率的差别可以忽略不计。可以根据实验地的实际条件选择有利于实验开展的站点。
(2)在一定范围内(COD<150mg/L),芦苇群落的生态需水规律不受灌溉水体的水质条件变化的影响,即水中COD、TP、TN等参数的小范围波动不会影响芦苇的生态需水规律。在实际条件下,湿地水体的水质由Ⅱ类~Ⅴ类间的变化(COD:15~40 mg/L,TN:0.2~2.0 mg/L,TP:0.02~0.4 mg/L),不会对其间的水生植物生态需水量造成影响。湿地生态需水量的计算中可以不考虑水质的变化。
(3) 白洋淀区域内,各点芦苇群落的生态需水规律没有差别,即白洋淀区域内芦苇蒸散发作用的空间变化不明显。在采用实测值进行白洋淀水生植物生态需水量计算时只需选择便于观测的站点即可,可以忽略白洋淀区域内的空间条件变化。
(4)芦苇群落的生态需水规律受到太阳辐射的重要影响,在不同的天气条件下表现出强烈的差别。典型晴好天气下的蒸腾速率可以达到阴天条件下的1.76~2.20倍。在研究湿地水生植物群落的生态需水规律时,在考虑其时间变化的同时必须将天气条件的变化计算在内。
(5)通过综合考虑天气、水质等环境因素对水生植物生态需水量的影响,确定了海河流域水生植物生态需水量的整合计算模式,并以白洋淀作为案例进行了研究,对比了估算法、实测法和整合法进行了对比研究。实测计算和整合计算的量值均要大于估算值,估算法需要的数据量最小,实测法次之,整合法对于数据的要求较高,但整合法在后续的计算中所需要的数据量会有所减小,更加贴近实际的要求。