濕地生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)和物質(zhì)循環(huán)
一、沼澤的生產(chǎn)力
濕地生態(tài)系統(tǒng)能流過程的特點是植物殘株不能完全分解,一部分在嫌氣條件下,以半分解形式轉(zhuǎn)化為泥炭,將能量儲存在地下。
沼澤類型不同,生產(chǎn)量也不同。富養(yǎng)沼澤營養(yǎng)豐富,群落結(jié)構(gòu)復雜,生產(chǎn)力較高,貧養(yǎng)沼澤營養(yǎng)不足,群落結(jié)構(gòu)亦簡單,往往是限制了植物的生長,其生產(chǎn)力也就不會高。
泥炭蘚的生產(chǎn)量因地而異。阿拉斯加的貧養(yǎng)泥炭蘚沼澤中,泥炭蘚年產(chǎn)量為150~180g/m2,有的地上部分只有73~90g/(m2·年),而中國小興安嶺貧養(yǎng)興安落葉松泥炭蘚沼澤中,泥炭蘚生產(chǎn)量為150~153g/(m2·年);歐洲英國北部、愛爾蘭泥炭、沼澤生產(chǎn)量272~328g/(m2·年),而英國中部泥炭蘚生產(chǎn)量較高,可達638g/(m2·年)。
草叢沼澤中以蘆葦?shù)纳a(chǎn)量較高。中國新疆博斯騰湖的蘆葦高達3~5m,生產(chǎn)量達3.3~15t/(hm2·年),而遼寧盤錦沼澤蘆葦生產(chǎn)量為2.25~11t/(hm2·年)。而苔草沼澤生產(chǎn)量為15.86t/(hm2·年)。
二、沼澤的物質(zhì)循環(huán)
濕地生態(tài)系統(tǒng)也是一個物質(zhì)循環(huán)的系統(tǒng),物質(zhì)通過濕地中綠色植物光合作用進入生態(tài)系統(tǒng),然后沿食物鏈從綠色植物轉(zhuǎn)移到昆蟲、軟體動物、小魚小蝦等植食動物,再流經(jīng)水禽、涉禽、兩棲類、哺乳類等肉食動物。最后部分有機物被微生物分解,供循環(huán)利用?,F(xiàn)以碳循環(huán)為例說明沼澤的物質(zhì)循環(huán)。
沼澤中的碳來自大氣和水中,以及泥炭在有機物質(zhì)的分解。沼澤中的碳循環(huán)也是以植物進行光合作用,合成碳水化合物。一部分碳水化合物經(jīng)植物呼吸作用消耗,產(chǎn)生二氧化碳,返回土壤和大氣中。另一部分在植物殘體通過泥炭化過程形成泥炭,在需氧性細菌作用下,泥炭中的有機物質(zhì)被分解,釋放出二氧化碳,參加生態(tài)系統(tǒng)碳素循環(huán)。在泥炭中的有機物質(zhì)中含有纖維素和半纖維素等多糖類物質(zhì)。在細菌微生物所分泌的水解酶的作用下,分解為葡萄糖等單糖。葡萄糖在季節(jié)性積水沼澤的干季,經(jīng)好氧性的微生物分解,最后產(chǎn)生二氧化碳、水。常年積水沼澤中,葡萄糖經(jīng)厭氧性細菌分解,首先形成有機酸和二氧化碳,最后,釋放出甲烷和氫氣。二氧化碳為中間產(chǎn)物,部分返回大氣中。
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——摘自科學出版社·蔡曉明編著·《生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學》·第三篇 自然生態(tài)系統(tǒng)·第十七章 第三節(jié)