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古尔班通古特沙漠5种植物凋落物分解特征 总被引：1，自引：1，他引：1
为明确养分受限环境中凋落物的分解特征及调控因素,以古尔班通古特沙漠5种不同生活型植物粗柄独尾草(Eremurus inderiensis)、尖喙牻牛儿苗(Erodium oxyrrhynchum)、芦苇(Phragmites communis)、花花柴(Karelinia caspia)和小果白刺(Nitraria sibirica)为对象,利用分解网袋法,研究了典型植物各器官(叶、茎、根)凋落物的分解过程。结果表明:(1)不同生活型植物各器官凋落物的质量损失过程可以用负指数衰减模型较好地拟合(R2>0.70),经过629 d的分解,物种间及同一植物各器官间凋落物的分解速率存在显著差异,粗柄独尾草和尖喙牻牛儿苗的分解快于芦苇、花花柴和小果白刺,5种植物叶、根凋落物的分解快于茎,而叶和根分解的快慢具有明显的种间差异;(2)凋落物分解过程中N、P养分动态因物种、器官类型而异,5种植物茎凋落物呈现不同程度的养分固持,而粗柄独尾草和尖喙牻牛儿苗的叶、根表现为N、P养分的净释放;(3)初始化学组成对根、茎凋落物分解的影响比叶重要,其中,初始养分含量和难降解成分是限制根分解的主要因子。凋落物初始化学组成是预测温带荒漠凋落物分解的重要因素,而其重要性受植物生活型和器官类型的影响,因此,未来气候变化下,植物物种或植物生物量分配的变化所引起的凋落物质量改变,可能会对荒漠生态系统碳和养分循环产生较大影响。 相似文献
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苔藓植物作为森林生态系统最常见的地被植物之一,对生态过程起着重要调控作用。为探明不同苔藓植物对亚高山生态系统碳循环过程的影响,本文以封闭式动态气室法,对川西贡嘎山东坡峨眉冷杉生态系统赤茎藓(Pleuroziu schreberi)和星塔藓(Hylocomiastrum pyrenaicum)两种苔藓斑块土壤以及裸地斑块土壤CO_2排放速率进行了定位观测,同时探讨了不同苔藓斑块对土壤有机碳累积的影响及潜在途径。结果显示:(1)苔藓植物显著改变了亚高山针叶林土壤CO_2排放速率及其季节变化特征,但不同苔藓植物的影响程度具有差异:赤茎藓和星塔藓作用下土壤CO_2排放速率分别增加了28.5%和46.8%,星塔藓与赤茎藓相比其对土壤CO_2排放的促进作用更显著;(2)苔藓斑块对土壤有机碳(SOC)和溶解性有机碳(DOC)的影响具有物种特异性,两种苔藓中,赤茎藓能够显著促进SOC和DOC累积,但星塔藓的影响不显著。该结果反映了亚高山生态系统不同苔藓物种在促进生态系统碳循环方面的生态功能的差异,由此,在开展亚高山生态系统碳循环以及土壤有机碳储量研究时,应充分考虑苔藓物种对土壤碳过程/碳平衡的作用机制和生态功能差别。 相似文献
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凋落物矿化分解是维持生态系统养分循环的关键过程,也是陆地生态系统C向大气释放的主要动力,因此影响和控制生态系统凋落物矿化分解的主要因素一直备受关注。土地沙漠化是科尔沁沙地最严重的环境问题,并且导致土壤粗质化和贫瘠化,凋落物输入和矿化分解对于改善该地区土壤质地和养分状况至关重要。通过室内培养的方法,对科尔沁沙质草地27种主要植物叶凋落物矿化分解及其与凋落物C含量、N含量、木质素含量、C/N、木质素/N、极易分解有机物含量(LOMⅠ)、中易分解有机物含量(LOMⅡ)及难分解有机物含量(RP)等指标关系进行研究。结果表明:科尔沁沙地27种植物叶凋落物质量存在较大差异(P<0.001),相应的27种植物叶凋落物培养样品矿化有机碳总量和干物质损失量存在显著差异(P<0.001),分别在9.0 mg C·g-1干土至12.7 mg C·g-1干土和14.7%至40.4%之间变化。添加凋落物后培养样品的CO2释放总量显著大于对照(不添加凋落物),说明土壤中添加凋落物后,培养样品的有机碳矿化速率明显增大。27种植物叶凋落物矿化有机碳总量以及损失干物质总量与凋落物的N含量、C/N、木质素/N、LOMⅠ、LOMⅡ和RP等指标存在显著的相关性,叶凋落物的矿化分解主要受LOMⅠ和木质素/N的影响。 相似文献
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凋落物矿化分解是维持生态系统养分循环的关键过程,也是陆地生态系统C向大气释放的主要动力,因此影响和控制生态系统凋落物矿化分解的主要因素一直备受关注。土地沙漠化是科尔沁沙地最严重的环境问题,并且导致土壤粗质化和贫瘠化,凋落物输入和矿化分解对于改善该地区土壤质地和养分状况至关重要。通过室内培养的方法,对科尔沁沙质草地27种主要植物叶凋落物矿化分解及其与凋落物C含量、N含量、木质素含量、C/N、木质素/N、极易分解有机物含量(LOMⅠ)、中易分解有机物含量(LOMⅡ)及难分解有机物含量(RP)等指标关系进行研究。结果表明:科尔沁沙地27种植物叶凋落物质量存在较大差异(P<0.001),相应的27种植物叶凋落物培养样品矿化有机碳总量和干物质损失量存在显著差异(P<0.001),分别在9.0mg C·g^(-1)干土至12.7mg C·g^(-1)干土和14.7%至40.4%之间变化。添加凋落物后培养样品的CO2释放总量显著大于对照(不添加凋落物),说明土壤中添加凋落物后,培养样品的有机碳矿化速率明显增大。27种植物叶凋落物矿化有机碳总量以及损失干物质总量与凋落物的N含量、C/N、木质素/N、LOMⅠ、LOMⅡ和RP等指标存在显著的相关性,叶凋落物的矿化分解主要受LOMⅠ和木质素/N的影响。 相似文献
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2019年9月上旬,在大兴安岭地区漠河市图强镇连续性多年冻土区和新林区不连续性多年冻土区的泥炭地中,采集了落叶灌木、常绿灌木、草本植物和藓类植物功能群的柴桦(Betula fruticosa)、笃斯越橘(Vaccinium uliginosum)、狭叶杜香(Ledum palustre)、甸杜(Chamaedaphne calyculata)、小叶杜鹃(Rhododendron capitatum)、玉簪薹草(Carex globularis)、粗叶泥炭藓(Sphagnum squarrosum)和真藓(Bryum argenteum)的叶片凋落物样品,测定各种植物叶片凋落物中的碳、氮、磷、钾、钠、钙、镁、锰、铝和铁元素含量以及碳、氮同位素自然丰度(δ13C、δ15N)值。研究结果表明,图强镇连续性多年冻土区与新林区不连续性多年冻土区泥炭地中的狭叶杜香、甸杜、小叶杜鹃(常绿灌木)和粗叶泥炭藓、真藓(藓类植物)叶片凋落物的总有机碳含量相当,图强镇泥炭地中的柴桦、笃斯越橘(落叶灌木)和玉簪薹草(草本植物)叶片凋落物的总有机碳含量显著小于新林区泥炭... 相似文献
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《山地学报》2017,(5)
本文以贡嘎山东坡、西坡和东北坡四处林线峨眉冷杉叶片为研究对象,分析测试了叶片比叶面积(SLA)、全氮(N)、全磷(P)、全碳(C)和碳同位素,并结合林下土壤有机碳(SOC)、总氮(TN)、总磷(TP)、有效氮(AN)、有效磷(AP)含量,从叶片化学计量特征、水分和养分利用效率的角度,试图利用植物叶片功能属性探讨林线植物峨眉冷杉的现存可能机制。结论显示,环贡嘎山林线峨眉冷杉林线的叶片N∶P均低于10,说明已经发生了较为明显的N限制;林线处相较于低海拔林下土壤有更低的土壤有机质、有效氮和磷,以及更低的比叶面积(SLA),说明该区域冷杉的分布和生长可能受到可获取的土壤养分限制,峨眉冷杉生长转向资源保守型,减缓生长以适应可利用资源贫瘠的环境。研究结果从某种程度上说明,土壤养分利用状况和植物本身的资源利用策略也是影响贡嘎山林线峨眉冷杉生长和分布一个不容忽视的可能潜在因子,在未来模型碳估算中应当予以考虑。 相似文献
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贡嘎山垂直带林分凋落物及其理化特征 总被引：8，自引：1，他引：8
本文研究了贡嘎山东坡垂直带森林凋落物量、凋落物特征及其N、P、K、有机碳的归还量,并探讨了它们随海拔高度变化的规律。结果表明,分布于海拔2200m常绿与落叶阔叶混交林、海拔3050m峨眉冷杉和林线峨眉冷杉的凋落物量依次为:3811.017、2809.925、2908.501 kg·hm~(-2)·a~(-1);N、P、K的归还量依次为:66.577、34.850、40.758 kg·hm~(-2)·a~(-1)。贡嘎山东坡海拔2200m至3580m天然林乔木层的年凋落物量随水热条件的变化有明显减少的趋势,乔木层的年凋落物中阔叶成分逐步消失,针叶成分从无到有,地衣、苔藓所占比例逐渐减小,碎屑所占比例也趋于减小。 相似文献
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尽管森林地被物在保水与养分循环中扮演重要角色,但我们仍然对由植被转换引起的森林地被物的变化缺乏了解。为评价不同人工林替代乡土灌丛对森林地被物水文特性的影响,我们选择了4种人工林（连香树Cercidiphyllum japonicum[Cj],油松Pinus tabulaeformis[Pt],华山松Pinus armandi[Pa],落叶松Larix kaempferi[Lk]）,以次生乡土灌丛（QC）（Quercus liaotungensis和Corylus heterophylla var.sutchuenensis为优势种）为对照。人工林种植于1987年,初始密度为2500株ha-1。我们发现针叶人工林地被物厚度和贮量明显大于次生灌丛地和阔叶人工林地。地被物最大持水量在各林地之间差异与厚度和贮量显示相同的趋势,我们认为其主要贡献因子为林地凋落物数量及单位重量凋落物的最大持水量差异。地被物吸水过程和吸水速率与浸泡时间分别呈对数与指数回归关系。吸水过程在各植被之间与地被物各层次之间明显不同,主要受各植被的凋落物叶结构与分解程度影响。我们的结果显示针叶林地被物储量明显高于阔叶林,这说明以针叶树种为优势的林地大量养分滞留在凋落物中,难于返还土壤被植物利用,同时,半分解层（F）和分解层（H）最大持水能力高于未分解层（L）,因此,改善林地微环境,促进L层地被物向F和H层转化,是改善人工林地被物水文功能的主要方法之一。 相似文献
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草原凋落物的分解及营养元素的释放和累积 总被引：1，自引：0，他引：1
草原凋落物的分解是草原生态系统物质循环的主要环节, 其中植物营养元素的释放和累积对退化草场恢复的进程和质量有着重要意义。本文从凋落物自身的性质、外部环境因素(生物及非生物因子)、混合效应等对凋落物分解速率的影响以及凋落物分解时植物营养元素的释放和累积两个方面论述了国内外对草原凋落物的分解及营养元素的生物地球化学行为的研究现状。一般情况下, 草原凋落物分解速率与凋落物自身的N、P、K等元素含量正相关, 与C/N、C/P、木质素、纤维素等的比值或含量值负相关, 而与周围环境中营养元素的组成及含量的关系不大。混合凋落物中不同种类凋落物的N、P含量及物种丰富度影响着非加性效应作用的效果。在凋落物分解过程中, 总体趋势表现为分解初级阶段对N的积累, 对P 和K的释放, 而对Na、Ca、Mg等营养元素来说, 随物种和根茎叶等部位的不同规律也不一样。凋落物中各元素的含量、凋落物分解阶段、物种类型、非加性效应、土壤环境等都是影响其营养元素释放和累积的因素。据此, 本文展望了草原凋落物未来可能的研究方向, 指出多因子的交互作用对草原凋落物分解的影响、凋落物混合分解机制探究、某些大量及微量营养元素的释放和累积可能是未来需要研究的重点。 相似文献
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祁连山北坡垂直带土壤碳氮分布特征 总被引：17，自引：0，他引：17
对祁连山北坡垂直带山地草原、森林、高山灌丛土壤有机碳和全氮的分布特征进行了研究,结果表明:土壤有机碳和全氮含量山地草原<青海云杉林<高山灌丛,表现为随海拔升高呈现上升趋势,且海拔3 100 m以上土壤碳、氮含量显著高于3 100 m以下土壤碳、氮含量;土壤有机碳和全氮在土壤剖面中的垂直分布大多表现为0~10 cm含量高于10 cm以下各层次的含量。土壤有机碳和全氮含量与土壤水分含量呈显著正相关(r=0.913,0.874,n=117,p=0.001),和年平均气温呈显著负相关(r=-0.883,-0.869,n=10,p=0.001),表明了气候因子对有机碳和全氮在垂直带上的空间分布起决定作用。整个垂直带土壤碳氮比在7.8~24.7间,有利于有机质矿化过程中养分的释放。作为祁连山北坡垂直带乔木林主体部分,青海云杉(Picea crassifolia)林土壤碳密度为18.13kg/m2,与一般常绿针叶林土壤碳密度相当,但远小于针叶林中的云冷杉林土壤碳密度。 相似文献
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兰州百合（Lilium davidii var. unicolor）是甘肃省兰州市特产,国家地理标志产品,适生区窄、生长周期长,为了获得较好的经济收益,一般长期连作,凋落物在地表分解。利用凋落物分解袋法对兰州百合器官（叶、茎秆、鳞茎、茎生根、根）的分解速率及对土壤微环境的影响进行了观测研究。结果表明,兰州百合不同器官凋落物分解速率差异显著,分解速率鳞茎>叶>茎>根>茎生根;分解速率的差异由初始化学组成的差异导致,其中氮、碳/氮、木质素/氮对兰州百合凋落物分解速率的影响达到显著水平,磷和镁对分解速率的影响达到极显著水平;兰州百合的根和茎秆分解后会显著改变土壤中有机质、总碳、总磷的含量,促进了百合农田生态系统的物质循环。 相似文献
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环境和微生物群落的变化会影响凋落物的分解过程。生物土壤结皮是干旱荒漠区地表普遍存在的生物覆盖，对土壤物理化学性质有显著影响，但对于是否影响荒漠植物凋落物分解缺乏深入了解。选择8种在古尔班通古特沙漠广泛分布的荒漠植物（白梭梭Haloxylon persicum、梭梭Haloxylon ammondendron、黑沙蒿Artemisia ordosica、粉苞菊Chondrilla piptocoma、羽毛针禾Aristida pennata、刺沙蓬Salsola ruthenica、紫翅猪毛菜Salsola affinis、钩刺雾冰藜Bassia hyssopifolia），分析生物土壤结皮覆盖对这8种凋落物质量损失率和分解速率的影响。结果表明：生物土壤结皮和植物种对凋落物质量损失率有极显著影响（P<0.01），生物土壤结皮的存在增大了荒漠植物凋落物质量损失率，不同物种的分解率差异显著。8种植物凋落物的质量损失率在结皮覆盖条件下为13.67%~64.56%，去除结皮处理下为13.58%~54.13%。其中，结皮覆盖条件下白梭梭、梭梭、紫翅猪毛菜的质量损失率（46.12%、41.26%、64.56%）显著高于去除结皮处理（35.85%、36.97%、54.13%，P<0.05）。生物土壤结皮的存在缩短了凋落物的半分解和95%分解时间，缩短长度随物种差异而不同，受凋落物的初始全碳和全氮含量调节。荒漠地表生物土壤结皮对植物凋落物分解具有促进作用，且这种作用具有显著的种间差异，地表生物土壤结皮的存在对初始全碳含量较低而全氮含量较高的凋落物促进作用更明显。 相似文献
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《中国沙漠》2019,(2)
为探究极端干旱区凋落物分解特征,利用凋落物分解袋法,以塔克拉玛干南缘策勒绿洲边缘荒漠地区优势植物花花柴(Karelinia caspia)、骆驼刺(Alhagi sparsifolia)和胡杨(Populus euphratica)的叶片凋落物为对象进行分解试验,探究极端干旱区凋落物分解特征及主要影响因素。结果表明:(1)极端干旱区凋落物分解主要在凋落次年的5—9月,有机物的损失是质量损失的重要原因;(2)对于水溶性盐含量较高的凋落物,水溶性盐损失在质量损失中占较高比例;(3)降雨是影响极端干旱区凋落物分解的重要因素,降雨与凋落物分解的Pearson相关性显著高于温度和太阳辐射。 相似文献
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闰观测数据和有关历史资料,研究了贡嗄山东坡峨眉冷杉（Ａｂｉｅｓ ｆａｂｒｉ）近熟林和中龄林Ｃ循环。测定了两种要分植物Ｃ储量、土壤有机Ｃ储量、凋落物和立枯量中的Ｃ储量,并对两种林分的净光合速率进行了对照研究。 相似文献
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《山地学报》2017,(3)
低温事件的加剧可能是限制高山林线向更高海拔爬升的一个关键原因,然而有关高海拔地区不同海拔、不同植被覆盖下的低温事件分布特征的研究十分缺乏。通过对西藏东南部色季拉山急尖长苞冷杉林线过渡带同一坡面不同海拔森林和灌丛冠层温度和土壤温度的监测,并基于冠层温度和土壤温度计算植物的生长季长度,分析生长季期间低温事件在不同海拔、不同植被的分异特征,得到如下结果:1.土壤温度定义的生长季比冠层温度定义的生长季滞后近一个月,且对于亚高山森林和林线,冠层温度定义的生长季长度明显大于土壤温度定义的生长季长度。2.无论以哪种方法定义生长季,期间出现的低温事件均表现为高山杜鹃灌丛亚高山针叶林和林线,前者低温事件出现频率达后者的2~4倍,且总体而言高山杜鹃灌丛中低温事件的强度更大,持续时间相对更长。研究结果表明高山杜鹃灌丛存在更多的低温事件,而且随海拔增加,其频率、强度和持续时间不断加剧,这可能直接限制了乔木树种幼苗在林线之上低矮灌丛中的存活和生长,进而限制了林线乔木树种向更高海拔的分布。 相似文献
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《中国沙漠》2017,(2)
齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)作为古尔班通古特沙漠苔藓结皮优势种,叶片仅具单层细胞,对环境变化十分敏感。非结构性碳水化合物可以较好地反应植物体对环境因子的响应及适应策略。以齿肋赤藓为研究对象,利用蒽酮比色法研究了生长于3种不同微生境下(活灌丛、死灌丛和裸露地)齿肋赤藓在不同季节(4月初春无雨期、8月高温干燥期)的非结构性碳水化合物含量变化。结果表明:与4月相比,8月齿肋赤藓植株可溶性糖、果糖、淀粉、非结构性碳水化合物总量均显著增加。不同微生境间齿肋赤藓蔗糖含量在4月和8月两个时期差异均达到显著水平,但趋势相反。除可溶性糖在8月表现显著差异外,不同微生境间齿肋赤藓植株在果糖、淀粉及非结构性碳水化合物总量方面均差异不显著。微生境与季节的交互作用对植株可溶性糖与蔗糖含量有显著影响。这可能说明不同微生境与季节所产生的不同水热因子共同调控了齿肋赤藓非结构性碳水化合物总量及各组分含量的差异性变化。 相似文献
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荒漠藓类植物是典型的变水植物,对水分能够快速做出反应,恢复光合、呼吸等生理活性,且荒漠藓类植物对水分的敏感性显著高于维管束植物。藓类植物的生态化学计量特征易受到微环境影响,对于藓类植物生态化学计量特征是否受荒漠降水梯度的影响并不清楚。为深入了解荒漠藓类结皮氮（N）、磷（P）化学计量特征对荒漠年降水的响应特征,以齿肋赤藓（Syntrichia caninervis）作为研究对象,测定3个年降水量下齿肋赤藓植物地上、地下部分N、P元素含量,分析不同降水梯度下齿肋赤藓植物N、P元素化学计量特征。结果表明：（1）齿肋赤藓植物地上部分N、P含量显著高于地下部分,地下部分N、P元素的变异系数比地上部分高,齿肋赤藓植物地上部分氮磷比（N∶P）值为10.17～12.03,生长可能受到氮限制;（2）随年降水量的增加,齿肋赤藓植物地上部分N、P含量呈下降趋势,N∶P比均呈升高趋势;（3）齿肋赤藓植物N、P含量显著正相关,且随年降水量的增加,齿肋赤藓植物地上、地下部分的N-P幂关系指数无显著变化。古尔班通古特沙漠齿肋赤藓植物在N、P养分分配上具有较高的稳定性,且能够通过调节地上与地下部分N、P元素化学计量特... 相似文献
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东莞主要森林群落凋落物碳储量及其空间分布 总被引：7，自引：0，他引：7
基于2 km×2 km的UTM网格对东莞市不同的森林群落类型进行了详细调查,以研究森林凋落物的碳储量及其空间分布.研究结果表明,天然林凋落物碳储量显著高于人工林;不同森林类型的凋落物碳储量之间差异极显著,其碳密度大小依次为:湿地松-阔叶混交林>相思林>马尾松-杉木林>荷木林>桉树林>杉木-阔叶混交林>马尾松-阔叶混交林>荔枝-龙眼林>青皮竹林.针叶林的单位凋落物碳含量最大,占59%,大于阔叶林;相思林和荷木林单位凋落物碳含量仅次于马尾松-杉木针叶林.不同的经营措施对森林凋落物碳储量有显著的影响,经封山育林的林分凋落物碳储量最大.坡位对凋落物碳储量也有显著的影响,随着坡位的降低,森林凋落物现存量和碳密度随之降低.东莞市森林凋落物碳密度为4.25±0.15 t/hm2,凋落物碳储量总量为0.23±0.008 Mt.凋落物的碳储量动态直接关系到土壤碳储库,采取合适的经营措施,减少人为干扰造成的凋落物的流失,最终对于提高本地区森林生态系统碳库会有积极作用. 相似文献
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《湿地科学》2017,(5)
于2015年5月6日,开展模拟人工湿地实验,研究美人蕉(Canna indica)、芦苇(Phragmites australias)和香蒲(Typha orientalis)地上部分(茎、叶)和地下部分(根)枯落物的分解特征及其对人工湿地渗透系数的影响。结果表明,在枯落物分解期间,美人蕉茎、叶枯落物的分解率最大,其次为芦苇的,香蒲的最小;在分解的第302天,香蒲、美人蕉和芦苇根枯落物的分解率分别为90.6%、89.3%和73.4%,美人蕉、芦苇和香蒲茎、叶枯落物的分解率分别为93.1%、54.7%和51.4%,美人蕉茎、叶枯落物分解率高与其初始氮含量较高和木质素含量较低有关。3种水生植物枯落物的分解率与植物枯落物中的碳氮比显著负相关(p0.01),与木质素与氮之比显著负相关(p0.05)。与未添加水生植物枯落物的人工湿地相比,添加香蒲、美人蕉和芦苇茎、叶枯落物的人工湿地渗透系数分别下降了24.1%、16.7%和23.4%。在人工湿地中,种植木质素含量低的美人蕉,有利于缓解人工湿地堵塞。 相似文献