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水深与水体的多个环境要素(如光照、温度等)密切关联.因而水深会影响沉水植物的生长、繁殖和生理生化特征,包括叶片的光合色素组成和C、N、P化学计量特征.本研究通过对洱海4种沉水植物苦草(Vallisneria natans)、微齿眼子菜(Potamogeton maackianus)、光叶眼子菜(Potamogeton lucens)和篦齿眼子菜(Potamogeton pectinatus)在不同水深梯度的叶片色素组成和C、N、P化学计量特征进行分析,以阐明水深对这些指标的影响规律和机制.结果表明:水深对4种沉水植物叶片光合色素组成和C、N、P化学计量特征的影响具有种间差异性;苦草、微齿眼子菜和光叶眼子菜叶片N含量,苦草和光叶眼子菜叶片P含量都与叶片叶绿素含量呈显著正相关;苦草叶片N含量随水深增加而增加,可能是由苦草为应对深水弱光胁迫而加强光合色素和蛋白的合成导致的,而磷含量的增加可能还受其他因素的影响. 相似文献
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冠层型水草轮叶黑藻在富营养情况下,生长迅速,覆盖水面,对于草甸型水草密刺苦草具有明显的竞争优势.为控制轮叶黑藻的竞争优势,于湖北省鄂州市团头鲂原种场的一个池塘进行了原位围隔（10 m×10 m）实验,研究不同密度（0、0.5和1尾/m2）团头鲂牧食作用对轮叶黑藻和密刺苦草群落结构的影响,并通过无人机数字图像处理获取水草覆盖度信息.实验过程中,沉水植物总覆盖度未发生变化.研究发现,团头鲂选择性牧食使得密刺苦草生物量和覆盖度显著增加.随着牧食强度的加大,团头鲂对轮叶黑藻的控制效果显著,放养密度为1尾/m2的围隔中轮叶黑藻比例降幅最明显.群落中轮叶黑藻与密刺苦草的生物量之比迅速下降,由6.14减少至0.002,覆盖度之比由4.88左右减少至约1.44.图像处理结果与实际采样情况相吻合,且通过误差矩阵得到图像分类平均精度达到90%以上,表明无人机数字图像处理在一定条件下可以作为获取沉水植物覆盖度的一种有效辅助手段.实验结束后,1尾/m2组的围隔中密刺苦草成为优势种,其植株密度、株高、株重和单株叶片数均显著增加,草甸更加密实.实验结果表明,放养1尾/m2密度的团头鲂可以有效控制轮叶黑藻并维持密刺苦草种群优势,结果为团头鲂对湖泊沉水植物群落的控制提供了参考. 相似文献
3.
苦草(Vallisneria natans)为我国常见的沉水植物之一,目前对水生态修复工程后苦草种群生长策略尚缺乏深入了解.以水生态修复工程1年后的苦草种群为研究对象,探讨水深对苦草叶片、匍匐茎、块茎等形态特征和苦草株数、匍匐茎数以及生物量等种群参数的影响,并分析水深胁迫下苦草的生长策略.结果表明,随着水深增加,尽管苦草单位面积株数和单位面积匍匐茎数均显著降低,但叶片长度、叶片宽度、叶片厚度、叶面积、匍匐茎长度、匍匐茎粗和块茎粗随水深显著增加,因而,苦草地上生物量也显著增加.其中,叶片长度和叶面积变异较大,对水深变化敏感,而叶片宽度、叶片厚度、匍匐茎长度、匍匐茎粗和块茎粗变异不大,对水深变化敏感程度低.在低光照胁迫下,苦草在亲株生长和子株输出之间存在权衡,一方面通过增加叶片投资保障亲株的资源利用效率,一方面通过降低亲株密度保障子株生长发育,从而实现种群空间生态位扩展和持续更新.在水生态修复工程中,考虑苦草的种群更新能力和施工的可操作性,在透明度为1.0~1.5m的条件下,苦草的适宜种植水深为0.5~1.0 m. 相似文献
4.
水下弱光环境是水生态系统沉水植被恢复面临的常见问题,因此研究沉水植物在弱光胁迫下的适应性是必要的.本研究以云南大理州洱海南部重度退化的湖区(惯称湖心平台,曾分布有大面积沉水植物)作为实验地点,选取4种沉水植物——苦草(Vallisneria natans)、轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)、穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)、竹叶眼子菜(Potamogeton wrightii)作为研究对象,开展原位盆栽实验,通过比较4种沉水植物的生长情况来选取潜在的目标物种,为洱海湖心平台沉水植被恢复提供科学依据.结果表明:1)水下弱光环境对4种沉水植物生长均造成胁迫,生物量和株高显著性降低,物种间的相对生物量差异表现为:苦草和竹叶眼子菜轮叶黑藻和穗花狐尾藻,相对株高差异表现为:苦草竹叶眼子菜穗花狐尾藻轮叶黑藻;2)生理特征方面,苦草、穗花狐尾藻和竹叶眼子菜有相似的胁迫反应,均表现为:氮(N)和游离氨基酸含量均升高,碳氮比(C∶N比)、可溶性糖含量与淀粉含量均下降,仅苦草的叶绿素含量升高,而轮叶黑藻的生理胁迫反应表现为:氨基酸含量下降,可溶性糖和淀粉含量升高;3)四者最终存活率为:苦草竹叶眼子菜穗花狐尾藻轮叶黑藻,且苦草相对生物量和相对株高高于其他3种植物.以上原位实验结果表明,与其他3种植物相比,苦草更能适应湖心平台的水下弱光环境,可考虑作为湖心平台沉水植被恢复的目标物种. 相似文献
5.
沉水植物是维持浅水湖泊清水稳态以及湖泊生态系统结构与功能的关键生物类群.近年来,气候变化和人类活动的双重作用造成湖泊水文情势的明显改变,对沉水植物的生长、繁殖和演替有着较大的影响.本文选取2个水位波动幅度与2个波动频率(逐渐改变水位),以恒定水位作为对照,研究湿地中具有重要生态功能的沉水植物刺苦草(Vallisneria spinulosa)的生物量及地上和地下营养器官形态结构对水位波动的响应.结果表明,相对于恒定水位,波动水位(低幅度低频率、低幅度高频率、高幅度低频率、高幅度高频率)对刺苦草的总生物量和获取限制资源相关器官有显著影响.相比于对照组,水位波动能够显著降低刺苦草分株数、叶片数、根数、根长、匍匐茎数、总匍匐茎长以及叶、根、地上和地下生物量,但会显著增加其株高和比叶面积.不同波动频率(低频率和高频率)和幅度(低幅度和高幅度)对光合器官的形态特征都没有显著影响,但叶和地上部分的生物量积累均受到波动幅度的显著影响.水位波动幅度显著改变了刺苦草的根数和根长,而波动频率的影响不显著.因此,对浅水湖泊受损刺苦草群落进行重建时,应避免较大幅度的水位波动,从而有利于增强植株快速恢复的能力. 相似文献
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由于人类生产生活对众多淡水水体的扰动、污染,我国苦草属(Vallisneria)植物的种群规模出现了严重的退化.明确苦草属植物萌发和生长的影响因素,阐明苦草属植物退化的原因,是保护和恢复该属植物亟需解决的科学问题.通过对已发表的文献进行收集和分析,总结了影响苦草属植物萌发和生长的主要因素,并通过挖掘文献中的数据,对重要环境因子与苦草属植物萌发和生长参数的关系进行了分析.结果表明:(1)涉及苦草(V.natans(Lour.) Hara)的研究较多,而涉及刺苦草(V.spinulosa Yan)和密刺苦草(V.denseserrulata Makino)的研究较少;(2)苦草属植物种子的萌发受到温度、光照强度、水深、掩埋深度、基质情况和储存方式等因素的影响;(3)苦草属植物生长受到光照强度、水深、水体营养水平、底泥营养水平、底泥有机质和动物牧食等因素的影响;(4)其他条件适宜时,苦草和刺苦草种子在20～30℃都保持较高的萌发率(均值 50%);(5)苦草种子萌发率随着掩埋深度的增加而快速下降;(6)苦草的相对生长率随光照强度的增加而升高,随水深增加而下降;(7)苦草的相对生长率随着氨氮浓度增加而下降;(8)水体和底泥中高含量的总氮和总磷对苦草属植物生长的抑制作用主要是通过促进浮游植物和附着藻生长导致的遮光,而不是直接毒害作用.未来需要进一步加强苦草属植物萌发、生长参数与环境因子关系的定量研究,更好地服务于该属植物的保护和恢复. 相似文献
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洱海苦草(Vallisneria natans)水深分布和叶片C、N、P化学计量学对不同水深的响应 总被引：1，自引：0，他引：1
湖泊水深是影响沉水植物生长、繁殖与分布的重要环境因子,水深增加改变了水下光照、风浪和底泥特性等,因而可能导致沉水植物的生理生化指标发生相应变化.本研究通过对云南洱海沉水植物苦草(Vallisneria natans)随水深分布的情况进行调查,并分析了定植于不同水深的苦草叶片碳(C)、氮(N)和磷(P)含量及其比率,以阐明水深变化对苦草叶片生态化学计量学的影响.结果表明洱海苦草定植的水深范围为0.5~5.6 m,在1.5~2.4 m处达到最大频度,在2.5~3.4 m处达到最大相对生物量,这表明苦草在洱海中的最适生长深度在1.5~3.4 m范围内;苦草叶片C、N和P含量平均值分别为356.10、26.13和3.54 mg/g,C:N、C:P和N:P的平均值分别为14.38、113.46和7.85;苦草叶片C含量、C:N和C:P均随水深增加而降低,N和P含量则随水深增加而升高,N:P在0.5~1.4 m较高,其余水深梯度之间则没有显著差异.总体上,苦草叶片C、N、P含量及其化学计量特征显著地受到了湖泊水深的影响.另外,本研究还发现水深的增加使得苦草叶片N、P含量发生聚敛,这导致其N、P之间的耦合性变弱. 相似文献
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水深梯度对苦草(Vallisneria natans)克隆生长与觅食行为的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
为了解水深梯度对苦草克隆生长与觅食行为的影响,通过大型原位浮台实验,将苦草幼苗盆栽后悬挂在不同水深(1.0、2.5、4.0、5.5、7.0 m)下培养,比较其生物量、无性系分株数、出芽数、株高、最大根长和匍匐茎总长的变化,并且评估了植株生物量对这些性状的影响.研究结果表明,随水深的增加苦草的生物量、无性系分株数、出芽数、最大根长、匍匐茎总长均显著降低,而株高随水深梯度呈先增加后降低的趋势.植株生物量仅对出芽数没有显著影响.水深梯度与植株生物量的交互作用仅对无性系分株数和匍匐茎总长有显著影响,而对其他性状没有显著影响,说明这两个性状对水深的响应受到个体发育的影响. 相似文献
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外来种福寿螺(Pomacea canaliculata)相较我国本土螺类其牧食量更大且繁殖速度更快,对栖息地水生植物的现存量和实施水生植被恢复的生态治理工程的成功性可能构成威胁,目前对福寿螺影响浅水湖泊沉水植物的重建缺乏足够的研究.本文通过设置不同沉水植物种类组合系统,研究福寿螺对3种常用于浅水富营养化湖泊治理的沉水植物密刺苦草(Vallisneria denseserrulata)、轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)、穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)的牧食偏好以及不同植物配置系统理化因子的响应变化,结果表明福寿螺对沉水植物植株附着偏好为密刺苦草轮叶黑藻穗花狐尾藻,而牧食破坏强度为轮叶黑藻穗花狐尾藻密刺苦草,轮叶黑藻最容易受到福寿螺牧食影响而快速消亡,穗花狐尾藻叶片也会被全部牧食仅剩下茎,而苦草存活受到的影响较小.福寿螺会导致轮叶黑藻+密刺苦草组合系统中总氮、氨氮、总磷、正磷酸盐浓度显著升高,而密刺苦草+穗花狐尾藻组合中总磷、正磷酸盐浓度显著升高,但是在轮叶黑藻+穗花狐尾藻组合中仅总氮浓度显著升高.研究表明福寿螺能够影响沉水植物间的竞争关系,但是3种沉水植物均不能阻止福寿螺的牧食;福寿螺牧食会显著降低沉水植物生物量,最终会影响草型清水态系统的稳定性. 相似文献
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重建沉水植物群落是修复浅水富营养化湖泊的关键.河蚌可改善水下光照条件、促进沉水植物生长,因此放养河蚌常被用于沉水植物群落恢复的并行手段.河蚌是鳑鲏产卵的重要基质,因此河蚌可能促进鳑鲏种群发展,而鳑鲏对水生态系统的影响还尚不清楚.本研究以密刺苦草、大鳍鱊和背角无齿蚌为研究对象,通过中宇宙试验研究河蚌和鳑鲏对附着藻的影响,以及鳑鲏对水质和沉水植物生长的影响及机理.结果发现：鳑鲏显著增加了水体总磷、总溶解性磷、总悬浮物和叶绿素a浓度,而对总氮和总溶解性氮浓度的影响不显著.河蚌对苦草的相对生长率、总株数、根冠比及苦草最大叶长均无显著影响,而显著增加了苦草的单株平均生物量,这可能与河蚌组较高的附着藻生物量有关.鳑鲏未显著影响河蚌与苦草间的关系,但鳑鲏的出现显著增加了附着藻类生物量;此外,鳑鲏还降低了苦草的根冠比,而增加了苦草的最大叶长,这可能与鳑鲏引起的营养盐和叶绿素a浓度升高,以及植物表面附着藻生物量显著升高有关.鳑鲏属于小型杂食性鱼类,在长江中下游地区分布广泛,与沉水植物关系密切,且易在修复后的湖泊中形成优势鱼类,因此在湖泊修复和管理中应加强此类小型杂食性鱼类的监测与管理. 相似文献
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喀斯特湿地水葫芦(Eichhornia crassipes)生长及表型可塑性特征对不同富营养化水体的响应 总被引：1，自引：0，他引：1
选择桂林会仙喀斯特湿地,以不同富营养化水体中生长时期为6月(生长旺盛期)和8月(暴发高峰期)的水葫芦(Eichhornia crassipes)为研究对象,探讨不同富营养化条件下水葫芦的生长及表型可塑性响应特征,以揭示水葫芦对不同富营养化水体的生态适应机制.结果表明:水葫芦的株高、根长和叶绿素含量均随水体富营养化程度的增加而降低,叶柄数、叶柄宽、叶片数、叶长、叶宽、匍匐茎数和分株速率随着水体富营养化程度的增加而升高;各性状参数在暴发高峰期均略高于生长旺盛期;根生物量、茎生物量、叶生物量和总生物量均随水体富营养化程度的加深而增加,茎生物量高于根生物量和叶生物量;水葫芦生物量的分配以及性状间的权衡关系(根生物量比、茎生物量比、叶生物量比和茎叶比等)因生长时期的不同而呈现差异性,表现出较强的表型可塑性特征;水体总有机碳、总氮、总磷、硝态氮、氨氮和叶绿素a浓度分别与水葫芦的茎生物量、叶宽、匍匐茎数和分株速率间存在显著的正相关关系,与根长、株高、叶生物量比和茎叶比间存在显著的负相关关系;水葫芦的表型可塑性指数在0.009~0.792之间,叶重比的可塑性指数最大,根冠比最小,重度富营养化水体下的可塑性指数最大.在会仙喀斯特湿地不同富营养化水体环境中,水葫芦通过外部形态结构调节和生物量的配比关系,产生了有利于其入侵和存活的较强的表型可塑性,是其生存繁殖的重要响应机制之一. 相似文献
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Qiuying Han Laura M. Soissons Dongyan Liu Marieke M. van Katwijk Tjeerd J. Bouma 《Marine pollution bulletin》2017,114(1):201-209
A manipulative field experiment was designed to investigate the effects of sediment-nutrients and sediment-organic matters on seagrasses, Zostera japonica, using individual and population indicators. The results showed that seagrasses quickly responded to sediment-nutrient and organic matter loading. That is, sediment-nutrients positively impacted on seagrasses by increasing N content of leaves and roots, leaf length and belowground biomass. Sediment-organic matter loading lowered N content of seagrass leaves and belowground biomass. Negative effects of organic matter loading were aggravated during nutrient loading, by decreasing N content of leaves, P content of roots, leaf width, shoot number in the middle period of the experiment, increasing C/N ratio of leaves, C/P and N/P ratio of roots and above to belowground biomass ratio of seagrasses. Consequently, Z. japonica could be considered as a fast indicator to monitor seagrass ecosystem status in the eutrophic areas and facilitate to interpreting the response of seagrasses to multiple stressors. 相似文献
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Mei Zhang Kexin Ma Tong Liu Lili Tang Amir Abdullah Khan Tong Yang Pufan Zheng Tongtong Wang Jianhua Han Fuchen Shi 《洁净——土壤、空气、水》2020,48(1)
The extension and structure of functional traits variation in response to different soil factors between invasive and native plants are poorly understood. Functional traits and soil factors of the invasive plant Amaranthus palmeri and its coexisting plant Polygonum orientale are investigated under three heterogeneous habitats: roadside (rs), wasteland (wl), and riverbank (rb) in Tianjin, China. The shoot dry weight (SDW) and leaf nitrogen (LN) of A. palmeri are significantly higher compared with P. orientale, while A. palmeri has significantly lower leaf dry weight (LDW), leaf area (LA), leaf carbon (LC), and leaf C/N ratio under different habitats. The larger phenotypic plasticity of A. palmeri is one of the important reasons for their successful invasion to heterogeneous habitats. Similarly, the soil water content (SWC) of both species shows a significant difference (p < 0.05) with maximum in riverbank habitat to lowest in roadside habitat. Soil N/P ratio, C/N ratio, and C/P ratio of rb habitats are significantly lower compared to wl and rs habitats (p < 0.05). A redundancy analysis indicates that SWC is the dominant soil factor affecting the functional traits of A. palmeri and P. orientale. However, A. palmeri forms an environmental adaptation strategy by changing traits of SDW, LN, and leaf C/N ratio, which is different from P. orientale by changing traits of LA and LDW. 相似文献
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To select appropriate bioindicators for the evaluation of the influence of nutrients from human activities in a Thalassia hemprichii meadow, environmental variables and plant performance parameters were measured in Xincun Bay, Hainan Island, South China. Nutrient concentrations in the bay decreased along a gradient from west to southeast. Moreover, the nutrients decreased with an increase in the distance from the shore on the southern side of the bay. Among the candidate indicators, the P content of the tissues closely mirrored the two nutrient loading gradients. The epiphytic algae biomass and the N content in the tissues mirrored one of the two nutrient loading trends. The leaf length, however, exhibited a significant negative correlation with the nutrient gradients. We propose that changes in the P content of T. hemprichii, followed by epiphytic algae biomass and N content of the tissues, may be the useful indicators of nutrient loading to coastal ecosystems. 相似文献
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An outdoor experiment testing the effect of water flea (Daphnia longispina) and zebra mussels (Dreissena polymorpha) on physical and chemical water parameters and chlorophyll concentration changes was carried out in 12 containers filled with 150 l of unfiltered water from a lowland reservoir. During the 11 weeks of the experiment, the following physical, chemical and biological measurements were recorded: temperature (°C), oxygen concentration (mg dm−3), pH, conductivity (S cm−1), concentration of phosphate phosphorus (PO4-P) and ammonia nitrogen (NH4-N) (g dm−3), total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP) (g dm−3), phytoplankton community structure and chlorophyll a concentration (g dm−3). The amount of ammonia ions was the highest in the treatment with zooplankton, while phosphate ions reached the highest values in treatments with zebra mussels. The results confirmed the ability of Daphnia to increase the NH4:PO4 ratio, whereas excretion from zebra mussels resulted in a decrease in both the N:P ratio (ranging from 9 to 13) and the NH4:PO4 ratio in water. In both treatments containing zebra mussels, P-rich water enabled sudden growth of Chlorophyta, resulting in blooms of Hydrodictyon reticulatum after 3–4 weeks of the experiment. Such phenomena were not observed in the control and Daphnia treatments. Our results indicate that zebra mussels, in contrast to Daphnia, may increase the symptoms of water eutrophication and contribute to blooms of expansive phytoplankton species. 相似文献
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The effect of density on the growth, recruitment of new ramets, biomass allocation, rhizome spacer length and rhizome branching of the submersed macrophyte Potamogeton perfoliatus L. was experimentally evaluated in a mesocosm with three different initial shoot densities. The findings suggest that the number of primary shoots available in the beginning of the season can strongly influence patterns of growth and clonal reproduction. In contrast to many studies that found decreasing production parameters with plant density, ramet and biomass production of Potamogeton perfoliatus plants were highest at medium plant density. This is probably due to negative feed-back through crowding at high density and unclear negative effects at low density. Shoot allocation tended to increase with density, rhizome allocation tended to decrease with density and root biomass remained unchanged. At low density Potamogeton perfoliatus produced longer rhizome spacers and more branchings than at higher densities. Shorter rhizome spacers at high plant density probably restrict patch expansion and cause discrete patch shapes. A likely mechanism for plastic changes in clonal architecture is increasing competition for light at increasing density, but other density-dependent factors may also contribute.Investigations on propagule numbers of tubers and turions show that self-regulation of ramet number was associated with self-regulation of propagule number in both Potamogeton perfoliatus and Potamogeton pectinatus, with higher densities producing less propagules per plant. 相似文献
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探究鱼类繁殖策略是了解鱼类种群动态的关键.通过对珠江西江流域重要的经济鱼类广东鲂(Megalobrama terminalis)生殖周期、产卵时间、成熟期长度、生殖力类型和生殖力等方面进行研究,阐明在人类活动日益加强下,西江广东鲂的繁殖策略适应性变化情况.研究表明,广东鲂个体平均体长245 mm,优势体长集中在260~280 mm,平均体重347 g,优势体重集中在320~480 g.用L 50逻辑斯谛回归方法推算广东鲂雌鱼和雄鱼初次性成熟体长分别为244.5和232.2 mm.雌雄性比例为1.105∶1,且随着体长增加,雌雄性比呈现出先下降后上升的变化趋势.广东鲂繁殖群体在产卵季节为48月,产卵高峰为6月初持续到7月上旬,产卵季节内广东鲂鱼苗的密度与径流量显著相关.广东鲂绝对繁殖力平均为73069粒,相对繁殖力平均为118.7粒/g,绝对繁殖力与体长和体重均呈正相关.广东鲂繁殖群体性腺成熟系数与性腺重、肥满度以及体重密切相关.广东鲂种群繁殖策略在人类活动加剧影响下呈现出适应性变化:初次性成熟体长变小,绝对繁殖力下降. 相似文献
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苏北溱湖芦苇和芦苇+香蒲群落中植物对湿地土壤N、P的固持效果 总被引：1，自引：0，他引：1
湿地土壤是湿地生态系统固持氮(N)、磷(P)的重要库,水生高等植物在湿地土壤固持N、P过程中起到了非常重要的作用.本研究采用室外取样与室内实验结合的方法,对溱湖湿地两种主要湿地类型(芦苇(Phragmites australis)群落和芦苇+香蒲(Typha latifolia)群落)影响湿地土壤N、P固持过程的规律展开研究.分析了芦苇、香蒲各器官生物量和总氮(TN)、总磷(TP)含量及储量对于土壤各土层TN和TP含量的影响.结果显示:(1)溱湖湿地对于水体TN和TP有一定的削减作用,且对TN的削减作用更大;(2)芦苇可以增强湿地土壤(30 cm以下的土层)富集N的效率,并且芦苇+香蒲群落中土壤固N效率更高,芦苇植株内TN和TP储量都是根茎叶穗,而香蒲则是根穗茎叶;(3)芦苇和香蒲茎、叶器官的TN和TP含量在夏季均显著高于其他几个季节,尤其是芦苇茎的TN含量在夏季高出其他几个季节70%~84%,而TP含量甚至高出其他几个季节81%~92%;(4)芦苇、香蒲对于P贫瘠的响应机制不同,导致芦苇会消耗土壤P,而香蒲的介入可以抵消这一消耗过程.因此,芦苇+香蒲的植物配置模式可以提高湿地土壤固持N、P的综合效率. 相似文献