基于芦苇与虉草枯落物分解动态的养分互补利用研究

摘要

芦苇和虉草同为根茎类禾草，生物学特性极其相似。两物种不仅生物产量高，而且繁殖能力和竞争能力都很强。因此，若两物种共同生活于同一区域，种间的系列竞争尤其是养分利用上的竞争势必激烈。如果两物种间没有某些养分竞争-拓殖妥协的策略，则极难实现群落中的稳定共存。
　　本研究区域位于长江下游的镇江滨江湿地，芦苇和虉草是该湿地的两种优势植物。本实验采用野外分解袋法和模拟分解法，测定了芦苇和虉草枯落物的季节凋落量、C、N、P的释放动态和单位面积枯落物养分损失动态，以及在芦苇与虉草枯落物分解过程中各自土壤养分增加量和微生物量的动态。本文从枯落物分解的角度，通过计算芦苇和虉草枯落物分解的养分损失量和向土壤中的养分转移量，测定二者养分互补利用的理论最大值和土壤养分实际增长量，并结合两物种的生育进程，探究二者通过采用养分互补利用的生态策略，从而实现竞争共存的群落格局。主要研究结果如下：
　　（1）枯落物分解动态是温度、水文和微生物活动等环境因子以及枯落物组成成分和枯落物品质等内部因子综合影响的结果。在621天时，芦苇和虉草枯落物已基本分解完全，C、N、P也基本完全释放。其中，分解时枯落物内的C含量持续下降，而N和P出现局部时间富集的情况。
　　（2）分解结束时，各处理表层土壤养分均有增加。其中，有机碳和总磷浓度随枯落物的分解呈持续上升趋势，总氮速效磷浓度在分解过程中出现养分富集的现象。随着土壤深度增加，土壤养分增长幅度变小。
　　（3）在枯落物年度的分解过程中，土壤中的细菌、真菌和放线菌数量以及微生物量碳在分解前期逐渐增加，分解后期进入冬季，气温下降，微生物数量和微生物量碳均随之减少。三种微生物数量和微生物量碳随土层深度增加而降低。虉草枯落物分解过程中土壤中的微生物数量和微生物量碳均高于芦苇枯落物分解过程中的土壤。微生物参与了枯落物分解，其发挥的作用随着季节变化而变化。。
　　（4）从枯落物养分的释放量来看，芦苇叶片枯落物分解释放的有机碳、总氮和总磷分别有39.37％、41.27%和13.72%将被虉草利用，而60.63%、58.73%和86.28%将被芦苇自身利用；虉草枯落物分解过程中释放的有机碳、总氮和总磷分别有65.99%、27.60%和68.03%被芦苇利用，34.01%、72.40%和31.97%被虉草自身利用。
　　从土壤养分增加量来看，芦苇枯落物处理中土壤中增加的有机碳、总氮、总磷和速效磷分别有46.54%、55.54%、77.59%和72.32%被将芦苇自身利用，而53.46%、46.73%、37.68%和12.52%将被虉草利用。虉草枯落物处理中土壤中增加的有机碳、总氮、总磷和速效磷分别有64.72%、41.33%、74.40%和71.75%将被芦苇利用，而有50.72%、44.46%、22.41%和27.68%将被虉草自身利用。
　　因此，本研究不仅揭示了芦苇和虉草间具有明显的养分利用互补性，而且还进一步揭示了这种互补性具有互补能力的不对等性和补偿时间的跨年度性。

目录

声明

第一章 绪论

1.1研究背景

1.2 植物枯落物的分解

1.3湿地生态系统枯落物分解的研究进展

1.4 课题简介

第二章 芦苇和虉草枯落物自然分解过程中的养分释放动态特征

2.1材料与方法

2.2 结果与分析

2.3小结

第三章 芦苇和虉草枯落物分解过程中的土壤养分动态

3.1 材料与方法

3.2 结果与分析

3.3 小结

第四章 枯落物分解过程中土壤微生物动态

4.1 材料与方法

4.2 结果与分析

4.3小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表论文及其他科研成果