苔草沼泽在北半球高纬度地区广泛分布,草丘微地貌是苔草泥炭沼泽普遍存在的外貌特征,草丘和丘间环境差异可能会引起枯落物分解的异质性.为此,选择长白山区敦化东明林场典型臌囊苔草(Carex schmidtii)沼泽为研究对象,采用分解袋法对臌囊苔草枯落物在草丘及丘间位置的分解差异及其影响因素进行研究.结果表明:草丘和丘间枯落物干重损失具有相似的变化趋势,但丘间枯落物总干重损失(40.20％±4.22％)和分解速率(0.0021±0.0001) d-1均高于草丘枯落物总干重损失(21.70％±2.25％)和分解速率(0.0012±0.0001) d-1,且丘间枯落物分解速率具有较大的波动性;草丘和丘间粗孔分解袋枯落物干重损失分别比对应位置的细孔分解袋枯落物干重损失高(1.81％±0.32％)和(2.91％±0.30％),在草丘和丘间枯落物分解速率上,微生物贡献分别是土壤动物贡献的6.37倍和5.65倍,而丘间土壤动物和微生物对枯落物分解速率的贡献分别是草丘的1.79倍和1.59倍.相关分析显示,草丘丘间枯落物干重损失与相应位置积温呈显著正相关(P＜0.05),而枯落物干重损失与草丘水位呈显著负相关(P＜0.05),与丘间水位呈显著正相关(P＜0.05).本研究表明,在草丘微地貌格局下,不同的水热组合影响土壤动物和土壤微生物分布及群落组成,从而对枯落物分解产生影响,而其丘间不稳定的水分环境则是影响苔草泥炭沼泽枯落物分解的关键环境因子.

誊为了解若尔盖高原湿地甲烷(CH4)排放年际变化并准确估算高原湿地CH4排放通量,在若尔盖高原湿地国家级自然保护区建立1 hm2季节性淹水沼泽湿地标准样地;于2013和2014年通过静态箱和快速温室气体分析仪测量两个生长季沼泽湿地微地貌区草丘(Hummock)和洼地(Hollow) CH 4排放通量.结果表明:2013年生长季(6-10月),若尔盖高原湿地微地貌区草丘和洼地CH4排放通量平均值为7.59和10.12 mg m2 h-1,2014年生长季(5-10月)则分别为0.62和2.74mg m-2 h-1 2013年生长季湿地微地貌区草丘和洼地CH4排放通量平均值分别是2014年的12倍和4倍,2014年生长季湿地CH4排放通量下降的原因可能是夏季(6-8月)水位下降,降低了产CH4菌群落数量而减少CH4产生,同时增加了CH4氧化菌氧化层厚度而加强CH4氧化,降低CH4排放通量.另外,发现湿地水位下降,降低了湿地CH4排放通量对土壤温度的敏感性,表现为Q10值变小.综上,夏季期间的水位在调控若尔盖高原季节性淹水湿地CH4排放过程中起着关键作用.

湿地景观变化是湿地生态学领域研究的重要内容.湿地景观要素在不同时间和空间的变化过程研究是揭示湿地演变规律,开展生态恢复实践的重要科学基础.以哈尔滨太阳岛苔草草丘恢复湿地为例,采用野外调查与3S技术相结合的方法,选取草丘面积、斑块形状特征、草丘数量及形态特征等指标,探究草丘湿地恢复过程中的景观变化,为开展湿地恢复提供了重要的科学依据.结果 表明:经过8年的恢复,苔草草丘景观变化明显.草丘数量增多,丘墩高度、直径、植株高度、冠幅显著增加(P＜0.05);湿地恢复后,苔草群落向外扩展722 m2,苔草草丘总面积达2222 m2,扩展率为48.13％;在湿地微地貌和水文条件等因素的综合作用下,草丘群落扩展方向具有一定规律性,斑块边界和质心分别向西南方向扩展了29.91 m和迁移了5.9m,扩展度和曲线边界比重不断增加,斑块形状和边界趋于复杂,景观空间异质性增强;利用根茎克隆繁殖结合水位调控可实现苔草草丘的快速恢复.

泥炭沼泽是长期储存碳最有效的陆地生态系统.水文特征和微地貌可能会通过调控微生物群落和功能影响泥炭地碳储存.本研究以长白山金川泥炭沼泽为研究对象,选取-10、-1、0、4、10、13、14和18 cm八个水位埋深,并在各水位埋深点采集臌囊薹草(Carexs chmidtii)草丘和丘间微地貌的土壤样品,以探究水位埋深和微地貌对土壤微生物量碳氮、酶活性及甲烷功能基因的影响.结果表明:微生物量碳氮受水位埋深影响因土壤层不同而不同,两者在草丘30～45 cm和丘间0～15 cm 土壤层呈显著正相关.土壤碳氮循环相关的酶(β-1,4-葡萄糖苷酶和β-1,4-N-乙酰葡糖胺糖苷酶)活性与水位埋深呈显著正相关且受土壤层调控,磷酸酶活性与水位埋深无关.此外,水位埋深与甲烷还原菌丰度(每克干土的rncr4功能基因拷贝数)呈显著负相关,而与甲烷氧化菌丰度(每克干土的pmoA功能基因拷贝数)呈显著正相关,且水位埋深对甲烷还原菌丰度的影响更大.草丘微地貌显著影响微生物量碳,同为15～30 cm 土壤层,其含量表现为草丘＞丘间;处于相同海拔的草丘15～30 cm和丘间0?15 cm,其含量表现为丘间＞草丘.草丘微地貌也显著影响甲烷氧化菌丰度,同为15～30cm 土壤层,甲烷氧化菌丰度表现为草丘＞丘间.本研究表明,泥炭地空间异质性对微生物活性具有重要影响,从定点研究到大尺度估算的尺度放大过程中,应对这一现象充分考虑.

为了更好理解若尔盖高原不同微生境下沼泽湿地生态系统CO2排放通量的变化特征,以若尔盖高原湿地自然保护区为研究对象,2013和2014年生长季期间,采用了静态箱和快速温室气体法原位观测了 3种湿地5种微生境下沼泽湿地CO2排放通量时空变化规律.结果表明:长期淹水微地貌草丘区湿地(PHK)和洼地区湿地(PHW)CO2排放通量变化范围分别为38.99-1731.74 mg m-2 h-1和46.69-335.22 mg m-2 h-1,季节性淹水区微地貌草丘区湿地(SHK)和洼地区湿地(SHW)CO2排放通量变化范围分别为193.90-2575.60 mg m-2 h-1和49.93-1467.45 mg m-2 h-1,而两者过渡区的无淹水区沼泽湿地(Lawn)CO2排放通量变化范围194.20-898.75 mg m-2 h-1.相关性分析表明5种微地貌区沼泽湿地CO2排放通量季节性变化与不同深度土壤温度均存在显著正相关,与水位存在显著负相关(PHW、SHW、SHK、Lawn)或不相关(PHK),并且水位和温度(5 cm)共同解释了CO2排放通量季节性变化的87％.3种湿地5种微生境下沼泽湿地CO2排放通量存在空间变化规律,主要受水位影响,但植物也影响沼泽湿地CO2排放通量空间变化规律,并且表明沼泽湿地CO2排放通量与水位平均值存在显著负相关.

本研究以长白山区典型苔草沼泽为对象,分析了密丛型苔草(瘤囊苔草、乌拉草)沼泽和疏丛型苔草(毛苔草)沼泽的植物物种多样性.结果 表明:3种苔草沼泽植物群落共有83个物种,隶属于36科59属.其中,乌拉草沼泽有71个物种,瘤囊苔草沼泽有61个物种,毛苔草沼泽有26个物种.密丛型苔草沼泽植物物种数和物种丰富度明显高于疏丛型苔草沼泽,且密丛型苔草沼泽草丘位置的物种数和物种丰富度均显著高于丘间位置;草丘的物种丰富度与草丘的高度、基面积和表面积均呈显著正相关,说明草丘对苔草沼泽的物种多样性维持功能具有重要作用.典范对应分析表明,草丘和丘间的水分、养分(有机碳、总氮、总磷、碳氮比)及枯落物厚度的差异是影响物种组成的主要环境因素.在密丛型苔草沼泽中,草丘微地貌主要通过增加表面积和生境异质性来促进沼泽植物物种多样性维持功能.鉴于其较高的物种多样性维持功能,密丛型苔草可以作为退化泥炭沼泽植被恢复的优选物种.