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本文以兴凯湖自然保护区湖滨沼泽的典型狭叶甜茅群落为研究对象,通过被动增温和氮输入处理来模拟全球气候变暖和农田退水对湿地生态系统的影响,以狭叶甜茅群落的生理形态特征和生物量的分配转移方式为研究线索,连续监测和分析植物的生长策略和生物量的分配模式动态响应及其对环境变化的反馈,以预测狭叶甜茅群落系统在增温和氮输入及其交互作用下的群落的稳定性和演替趋势。 (一)增温和氮输入明显改变了狭叶甜茅群落生长策略 1、狭叶甜茅群落群落水平上的响应特征。增温能显著提高狭叶甜茅的群落密度和叶面积指数,从而促进狭叶甜茅物种的优势度和物质生产量;氮输入对群落密度和叶面积指数的促进作用没有达到显著水平。 2、狭叶甜茅群落个体水平上的响应特征。株高和基茎是植物体生物量形成的重要指标。增温能显著的促进狭叶甜茅个体植株的高度,也能促进植株个体的基茎。氮输入对植株个体的株高和基茎都有显著的促进作用。温度的升高能促进植物的生长速率,氮素的充分供应能让植物保持较快较长的生长时间来积累生物量。 3、狭叶甜茅叶片水平上形态特征的响应。增温对叶形指数影响不大,但却显著的降低了比叶面积;氮输入在极显著降低叶形指数的同时也显著降低了比叶面积。 4、狭叶甜茅叶片水平上生理特征的响应。光合速率是植物生物量的来源,增温能促进狭叶甜茅叶片光合速率和叶绿素含量,主要是湿地的冷湿环境导致温度供应的持续不足,但是却显著降低了水分利用效率。氮输入能促进光合速率,但是对叶绿素的促进作用不显著,却提高了叶片的水分利用效率。 (二)增温和氮输入明显的影响了狭叶甜茅群落的分配方式 不同植物的器官对环境变化的响应程度有所差异。整体上来说,增温和氮输入没有能改变湿地植物根生物量占绝对比例的优势地位。 1、狭叶甜茅群落的地上生物量随着温度的升高而升高,与对照处理相比,地上生物量均分别增加了12.67%和17.89%,但是2种增温处理的差异均不显著。地下生物量随着温度的增加而极显著增加。 2、地上生物量随着氮输入增加而极显著增加。与对照处理相比,狭叶甜茅群落的地上生物量在低浓度氮输入情境下增加了12.14%,在高浓度氮输入情境下极显著增加了40.51%。同时,高浓度氮输入对地上生物量的促进效果显著好于低浓度氮输入。地下生物量随着氮输入增加而极显著增加。低氮浓度输入与对照处理相比并没有提高反而降低了狭叶甜茅群落的地下生物量。 综合来说,增温和氮输入都能促进植物的生长,不过增温更倾向于促进地下生物量,而氮输入正好相反,这一结论符合植物在资源限制条件下的最优生长理论。