濕地植物及其碳匯作用

于婷 李曉民

(東北林業(yè)大學(xué) 黑龍江 哈爾濱 150040)

《國際濕地公約》把濕地定義為“包括沼澤、灘涂、低潮時(shí)水深不超過 6米的淺海區(qū)、河流、湖泊、水庫、稻田等”。濕地植物是指生長在沼澤地、濕原、泥炭地或者水深不超過六米的水域中的植物。根據(jù)濕地植物生長環(huán)境,其可分為水生、沼生、濕生三類;根據(jù)濕地植物生活類型,可分為挺水型、浮葉型、沉水型和漂浮型;根據(jù)濕地植物生長類型,可分為草本類、灌木類、喬木類。濕地植物除了能夠直接給人類提供工業(yè)原料、食物、觀賞花卉、藥材等,在濕地生態(tài)系統(tǒng)中,尤其是碳匯方面發(fā)揮著重要作用。

一、浮游植物

1、浮游植物的特征

浮游植物是一個(gè)生態(tài)學(xué)概念,是指在水中營浮游生活的微小植物,通常浮游植物就是指浮游藻類,主要包括藍(lán)藻門、綠藻門、硅藻門、金藻門、黃藻門、甲藻門、隱藻門和裸藻門八大門類。已知全世界藻類植物約有 40000種,其中淡水藻類有 25000種左右,而中國已發(fā)現(xiàn)的淡水藻類約9000種。

H20→2H+1/2O2(水的光解)

NADP++2e-+H+→NADPH(遞氫)

ADP+Pi→ATP(遞能)CO2+C5化合物→2C3化合物(二氧化碳的固定)

2C3化合物→(CH2O)+C5化合物(有機(jī)物的生成或稱為 C3的還原)。

2、浮游植物碳匯作用

不同藻類之間基本營養(yǎng)組成差異很大,C元素以水華魚腥藻含量最高,直鏈藻最低;N元素以微囊藻含量最高,直鏈藻最低。相應(yīng)地,蛋白質(zhì)含量微囊藻最高,直鏈藻最低。以蛋白質(zhì)水平分組,10種藻類可劃分為 4類:

Ⅰ類(蛋白質(zhì) 61%～70%):微囊藻、隱藻、中型裸藻及血紅裸藻;

Ⅱ類(51%～60%):柵藻、小球藻及衣藻;

Ⅲ類(40%～50%):水華魚腥藻及變異魚腥藻;

Ⅳ類(20%～39%):直鏈藻。

3.6 舒適度提高 更換氣管套管固定帶時(shí)，由于操作時(shí)有過度帶全程幫助固定，操作者不再需要長時(shí)間抵住氣管套管，因此不會(huì)對于切口產(chǎn)生壓迫，也較少引起患者嗆咳等不適，觀察組30例患者中27例表示耐受。舒適度的提高，也正體現(xiàn)了“以人為本”的護(hù)理理念。

藻類固碳作用十分明顯,水花魚腥藻含碳量 68.76%、柵藻 51.28%、小球藻 46.38%、衣藻 40.5%、裸藻 40.39%。

二、水生維管束植物

1、水生維管束植物特征

水生維管束植物是生活在水體當(dāng)中的維管束植物的總稱,它包括水生蕨類植物和水生被子植物。水生維管束植物(俗稱水草)是個(gè)生態(tài)學(xué)名詞而不是分類學(xué)名詞。

形態(tài)特征:維管束植物為多細(xì)胞植物體,細(xì)胞分化明顯,組成各種不同功能的組織,有根、莖、葉的分化;植物體有由特化的細(xì)胞所組成的維管束,承擔(dān)支持和運(yùn)輸?shù)墓δ?生殖器官構(gòu)造復(fù)雜,特別是被子植物有完善的花,胚由受精卵細(xì)胞形成。

生存條件:水生維管束植物與水體具有密切的關(guān)系,其分布受水深、透明度的影響極大,同時(shí)受緯度、光照、水質(zhì)、底質(zhì)、其它生物等的影響也是很大的。水生維管束植物的地理分布,主要是由氣候和地質(zhì)兩方面條件決定的。同一水體中的地區(qū)分布主要是由底質(zhì)來決定的。

常見種類:

挺水植物:即植物的根、根莖生長在水底泥中,莖、葉挺出水面者,常分布于 0～1.5m的淺水處,其中有的種類生長于潮濕的岸邊,因此又有沼生植物之稱。當(dāng)水位下降時(shí),植物體完全露出水面后,仍能生長很好;但當(dāng)水位升高時(shí),植物體被淹沒,則不能生存。在水深 1.5m以內(nèi)的小水體,這類植物?？砷L滿整個(gè)水面;在較深的水域,多分布于淺灘。這類植物在空氣中的部分,具有陸生植物的特征;生長在水中的部分(根或地下莖),具有水生植物的特征。常見有:蘆、蒲草、荸薺、蓮、水芹。

浮葉植物:根生泥中,葉具長柄浮于水面,時(shí)常有異葉現(xiàn)象,即有漂浮葉與沉水葉之分。沉水葉的特征與沉水植物相同;漂浮葉葉柄長,植物體水生性較強(qiáng),常間雜在挺水植物的群落中,在無挺水植物的地方,形成明顯的群落。分布區(qū)域一般達(dá)水深 3m處。常見的浮葉植物有菱、睡蓮、水葵等。

沉水植物:根生泥中,植物體沉沒水中,一般分布在 6m左右的水深中。這類植物受透明度影響較大,透明度愈大,分布也就愈深。因此,一般植物在失水后很快就會(huì)枯死。有些種類在開花時(shí)可以挺出水面,或漂浮于水面,如聚草、菹草、苦草等。典型的沉水植物為眼子菜屬和茨藻屬的種類;此外,聚草、輪葉黑藻等也是常見種類。

漂浮植物:這類植物的根多退化或完全沒有根,整個(gè)植物體漂浮于水面。植物體的細(xì)胞間隙非常發(fā)達(dá)或者具有氣囊,以增加浮力。漂浮水面的種類,它的葉(或莖)有浮葉植物的特征;完全沉沒水中的種類,它的葉有沉水植物的特征。常見漂浮水面的種類有:蕪萍、紫背浮萍、水浮蓮等。金魚藻,三叉浮萍等并不漂浮水面,而沉沒在水中。

2、水生維管束植物碳匯功能

水生維管束植物通過光合作用吸收大氣中的 CO2將其轉(zhuǎn)化為有機(jī)質(zhì),植物死亡后的殘?bào)w經(jīng)腐殖化作用和泥炭化作用形成腐殖質(zhì)和泥炭,儲(chǔ)存在濕地土壤中。濕地生態(tài)系統(tǒng)是地球上重要的有機(jī)碳庫。由于濕地類型眾多,且各國到目前為止還沒有一個(gè)公認(rèn)的分類辦法,因此對全球濕地碳庫總量的估計(jì)存在一定差異。Franzen(1992)認(rèn)為,濕地積累了 200～445 Gt C,約占地球陸地碳總量的 10%～35%,而 Schellhase(1997)則估計(jì)濕地碳庫總量為 154Gt C。

泥炭地主要是由于在寒冷和厭氧環(huán)境條件下,凈初級生產(chǎn)力(NPP)累積速度超過了分解速度,有機(jī)質(zhì)不斷積累形成。泥炭地對大氣溫室氣體組分降低的貢獻(xiàn)程度主要取決于生產(chǎn)與分解的物質(zhì)平衡關(guān)系。但不同地區(qū)因環(huán)境條件的差異,泥炭的垂直積累速率有所不同,根據(jù)陳泮勤等(2004)的統(tǒng)計(jì),全球泥炭積累速率為 0.2～0.8 m mOa-1。