滨江湿地植被生态系统能量流动模型与稳定性分析

摘要

为加强对镇江市滨江湿地的优化管理,改善湿地功能和效益,提高湿地生产量,采用样方法调查滨江湿地植被的组成、种类和外貌,并对太阳能辐射环境,优势植物种群的净光合速率、呼吸速率和初级生产力,群落的生物量及热值进行测定;基于1997—2006年的气象数据,定量计算湿地植被吸收、固定、积累、转化和利用太阳辐射能的能量流动过程;应用系统分析方法建立滨江湿地植被生态系统能量流动的数学模型并进行稳定性分析。结果表明:太阳辐射能在植被生长季内(3月1日—10月31日)到达滨江湿地的太阳总辐射能为3 522.36 MJ/m2,以此为100%计算,植被层吸收能量1 608.66 MJ/m2,占45.67%;在被吸收的能量中,仅有133.50 MJ/m2的能量通过植物光合作用固定成为湿地植物群落的净生产量,为3.79%;而用于湿地植物群落的年能量积累量为80.31 MJ/m2,占2.28%,折合光能利用效率1.87%。根据李亚普诺夫稳定性原理,该系统能量流动过程的平衡态具有渐近稳定性。