长白山区沟谷乌拉苔草（Carexmeyeriana）沼泽湿地气候效应.doc

长白山区沟谷乌拉苔草Carex meyeriana沼泽湿地气候效应 徐惠风1，2，3，金研铭3，刘兴土2，陈景文1 1. 大连理工大学环境科学院，辽宁 大连 116024；2. 中国科学院东北地理与农业生态研究所，吉林 长春 130012； 3. 吉林农业大学农学院，吉林 长春 130118 摘要：通过对长白山区沟谷沼泽典型乌拉苔草湿地土壤温度、乌拉苔草群落相对湿度、叶片温度、风速、光量子通量密度以及蒸腾速率的日变化和蒸腾速率的季节变化的研究，初步揭示沟谷乌拉苔草沼泽湿地的气候效应。结果表明长白山沟谷沼泽湿地具有三江平原沼泽同样的冷湿效应。土壤化通时间比三江平原化通时间提前1个多月，蒸腾速率日变化不同季节趋势基本一致，不同层次叶片的蒸腾速率日变化趋势基本一致，最大值在7至8月份蒸腾速率(H2O)达到100~140 mol·m-2·s-1。光量子通量密度与温度成正比，与湿度成反比，大气温度日变化和叶片温度日变化趋势基本相同，相对湿度的日变化趋势和大气温度的变化趋势正好相反，和光量子通量密度的变化趋势相反。沟谷湿地的同样具有小气候效应。 关键词：长白山沟谷；乌拉苔草沼泽；气候效应 中图分类号：X14 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2006）01-0120-04长白山地貌形态复杂，山高峻岭，海拔在800~ 1000 m以上，相对高度在500 m以上，地带性植被，山沟中典型沟谷湿地以典型的苔草植被为主，形成了独特的小气候环境。土壤温度的变化是太阳辐射平衡、土壤热量平衡和土壤热学性质相互作用的结果，不同时间、不同地点和土壤的不同组成及性质，都不同程度地影响土壤热量的收支平衡[1]，湿地土壤热力状况是湿地土壤的主要特征，它直接影响湿地生态系统的生态过程。湿地长期和季节性积水，水热容量大，消耗太阳能多，地表增温困难，同时强烈蒸发导致近地层空气湿度增加，气候较周边区冷湿[2]，对湿地土壤温度的研究已经深入[3－7]，但是对湿地的小气候效应的研究还未见报道，研究长白山沟谷乌拉苔草Carex meyeriana沼泽湿地气候的变化对于揭示长白山沟谷湿地的生态效应和环境效应，对于保护和开发长白山自然资源具有重要意义。 1 自然概况及研究方法 1.1 自然概况 本研究区位于吉林省东部敦化市黄泥河大川，地处东经127°28′至129°13′，北纬42°42′至44°31′。海拔523.7 m，属中温带湿润气候区。冬季严寒，夏季温暖，四季分明。年平均气温为2.9 ℃；年平均相对湿度为69% ；平均40 cm地温为5.1 ℃。 本区乌拉苔草Carex meyeriana生态系统群落分布在平坦的沟谷中，毛果苔草Carexlasiocarpa群落两侧的坡麓地段，地面坡度5°~7°。地表为季节性积水，雨季积水2~5 cm。水的化学类型为HCO3-Mg·Ca型，pH值6.0。群落的植物种类较多，有18科23种。以被子植物为主，蕨类植物和苔藓植物少。 1.2 研究方法 1.2.1 技术路线 乌拉苔草沼泽湿地。①乌拉苔草测定：2002年6~9月选择晴朗的天气进行测定。随机取健康生长的、完全展开的叶片，每次重复3次，取其平均值。②地温测定：2002年6~9月至2003年4~6月，采用L型地温计测定。 1.2.2 实验方法 用Li-1600型稳态气孔仪测定乌拉草叶片的蒸腾速率（H20, (mol·m-2·s-1）、光量子通量密度(PAR， (mol·m-2·s-1）；测定时间为早6:00至晚18:00，每2 h测定1次。 使用L型地温计测定不同季节的地温，时间为早6:00至晚18:00，每2 h测定1次。并在不同的土壤深度进行测定。 数据处理和图表采用Excel XP和origion软件。 2 结果与分析 2.1 乌拉苔草沼泽湿地的冷湿效应 敦化乌拉苔草湿地地温较低，6月28日采样在表土之下还有冻层，7月份化通，化通时间比一般农田晚35 ~ 40 d，有泥炭积累的沼泽化通时间更晚。三江平原泥炭沼泽8月上旬地下还有冻层存在[8]。6月下旬在敦化乌拉苔草沼泽湿地测定，深度10 cm的地温还在0 ℃左右变化。湿地的这样既冷又湿的现象称为冷湿效应。冷湿效应是湿地的累积环境效应之一。由于湿地长期或季节性积水，水热容量大，消耗太阳能多，地表增温缓慢；同时强烈蒸发导致近地层空气湿度增加，气候较周边地区冷湿。湿地冷湿效应是通过湿地与周围环境之间的水分和能量交换，使贴地气层的温度下降，湿度增加，形成局部冷湿场[8]。湿地冷湿效应的形成过程主要与湿地的热学性质、蒸散作用和辐射作用相关，而蒸散强度和辐射强度主要取决于下垫面温度、水分条件和植被类型，所以湿地冷湿效应与湿地植被及其积水深度密切相关。 2.2 乌拉苔草叶片蒸腾速率