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    产品标题:基于生态化学计量学的洞庭湖湿地植被演替规律及水文驱动机制
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        湿地植被种间关系是湿地生态学主要研究内容之一。环境梯度假说(Stress-gradient hypothesis)认为随着环境梯度的增加植物种间竞争强度逐渐减弱,甚至会转化为促进作用。当前研究人员已开展大量不同环境条件下湿地植被种间关系的研究,并对该假说进行了验证。水位和基质异质性是湿地植物常见的两种环境胁迫因子,但当前有关二者对湿地植物种间关系影响的研究却相对较少。

       

        中国科学院亚热带农业生态研究所洞庭湖湿地站科研人员在研究了不同淤积强度及不同地下水位对湿地植被种间关系影响的基础上,以洞庭湖湿地植物短尖薹草和辣蓼为研究对象,研究了不同水位(0cm和15cm)和基质空间异质性(上沙下泥、混合基质和上泥下沙)条件下种间关系的变化规律,并揭示了湿地植被生态化学计量特征与种间关系变化的相关性。结果表明:在上沙下泥和混合基质中,15cm水位下两植物间的竞争作用转变为促进作用(图1)。短尖薹草的存在明显促进了辣廖的生长,并且这种促进作用不受基质类型的影响。而辣廖对短尖薹草的促进作用仅发生在上沙下泥的基质环境。0cm水位条件下,二者间关系表现为明显的竞争作用。辣廖总氮、总磷和氮磷比在高水位条件下明显高于低水位条件,且在上泥下沙基质下明显高于其他两种基质类型。短尖薹草总氮和总磷最高值分别出现在上沙下泥和上泥下沙的基质类型。短尖薹草氮磷比在上沙下泥基质条件下明显高于其他两种基质,且高水位条件下明显高于低水位条件。

       

        上述研究成果发表在Freshwater Science上。该研究得到国家科技支撑计划课题、国家自然科学基金(31570431)、中科院重点部署项目及中科院青年创新促进会等项目支持。

    图1 不同水位和基质异质性条件下两种湿地植物种间关系的变化

     

        其中土壤温度和水分梯度对湿地生态研究具有重要意义,我司针对洞庭湖的三种土壤样本进行分析标定,并根据标定结果对传感器测量进行特殊修正,实现了体积含水率在0%到饱和范围内达到1%的精度,为研究奠定了坚实的数据基础。

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