環(huán)境科學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文人工濕地中不同植物的氮去除機(jī)理研究

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　人工濕地中不同植物的氮去除機(jī)理研究</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專(zhuān)業(yè)班級(jí) 環(huán)境

2、科學(xué) </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱(chēng) </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　目錄</b>&

3、lt;/p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　Abstract錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p><b>　　引言1</b></p><p><b>　　1材料與方法5</b></p><p>　　1.1實(shí)驗(yàn)樣地簡(jiǎn)介5<

4、/p><p><b>　　1.2實(shí)驗(yàn)樣本5</b></p><p><b>　　1.3試驗(yàn)方法4</b></p><p><b>　　1.4數(shù)據(jù)分析5</b></p><p><b>　　2結(jié)果與分析6</b></p><p>

5、　　2.1功能群數(shù)對(duì)植物地上部分去N量的影響7</p><p>　　2.2物種數(shù)對(duì)植物地上部分去氮量的影響8</p><p>　　2.3具體功能群對(duì)植物地上部分去氮量的影響8</p><p>　　2.4具體物種對(duì)植物地上部分去氮量的影響9</p><p>　　2.5存在蘆竹的樣地中植物地上部分去氮量的影響因素10</p>

6、<p><b>　　3討論12</b></p><p>　　3.1各因素對(duì)植物初級(jí)生產(chǎn)力的影響12</p><p>　　3.2各因素對(duì)去N量的影響12</p><p>　　3.3各因素對(duì)植物去N效率的影響14</p><p>　　3.4影響存在蘆竹樣地去N能力的因素14</p>&l

7、t;p>　　3.5物種數(shù)與功能群數(shù)的相似影響14</p><p>　　3.6地上生物量與去N量的相似變化15</p><p>　　3.7導(dǎo)致出現(xiàn)不同去N比水平的可能原因15</p><p><b>　　小結(jié)17</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)18</b></p&g

8、t;<p><b>　　致謝19</b></p><p>　　人工濕地中不同植物氮去除力的研究</p><p>　　[摘要] 近20年來(lái)，人工濕地系統(tǒng)由于具有獨(dú)特的凈化機(jī)理和功能而越來(lái)越多地被用于處理生活污水、工業(yè)廢水和農(nóng)業(yè)污水。植物通過(guò)直接攝取和利用污水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、吸收富集污水中的重金屬等有毒有害物質(zhì)，在人工濕地中起著非常重要的作用。而濕地植物地

9、上部分的收割在去除污水中氮元素起到十分重要的作用。本文通過(guò)對(duì)不同多樣性梯度和功能群組成的植物地上部分生物量的收割和植物體內(nèi)氮元素的測(cè)定，研究了決定人工濕地植物組成的幾個(gè)關(guān)鍵要素（物種數(shù)、功能群等）對(duì)植物地上部分氮去除能力的影響機(jī)理。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著物種數(shù)和功能群數(shù)的增加，總體上會(huì)在一定程度上減少植物地上部分去N量；而不同的物種、功能群及其組合都會(huì)對(duì)植物地上部分去N量造成不同影響。這些因素主要通過(guò)直接或間接改變植物地上生物量來(lái)影響植物的

10、氮去除力，植物地上生物量與植物氮去除力大小存在顯著正相關(guān)。</p><p>　　[關(guān)鍵詞] 人工濕地；植物；地上生物量；氮去除力；</p><p>　　The remove force of N in different plants in a full-scale constructed wetland</p><p>　　[Abstract] In the l

11、atest 20 years, due to its unique purification mechanism and function, constructed wetland system was increasingly used to treating sewage, industrial wastewater and agricultural wastewater. Plants direct absorbtion and

12、utilization of sewage the nutrients, absorption of heavy metal concentration sewage toxic and other harmful substances, plays a very important role in the constructed wetland. In a stable wetland system, the harvest of

13、wetland plants’ aboveground biomass has </p><p>　　[Key words] Constructed wetland; functional groups; Amount of nitrogen removal; the amount of aboveground biomass; </p><p><b>　　引言</b&g

14、t;</p><p>　　《國(guó)際重要濕地水禽棲息地公約》(1971年)對(duì)濕地定義為：“沼澤地、濕原、泥炭地或水域，此水域無(wú)論是天然或人工的，永久的或暫時(shí)的，其水體無(wú)論是靜止的或流動(dòng)的，是淡水、半咸水或咸水，包括低潮時(shí)不超過(guò)6m的水域[1]?！边@是為了管理操作的可執(zhí)行性而給出的定義。我國(guó)學(xué)者給出的科學(xué)定義則是“濕地是一類(lèi)既不同于水體，又不同于陸地的特殊過(guò)渡類(lèi)型生態(tài)系統(tǒng)，為水生、陸生生態(tài)系統(tǒng)界面相互延伸擴(kuò)展的重疊空間

15、區(qū)域。濕地應(yīng)該具有三個(gè)突出的特征:濕地地表長(zhǎng)期或季節(jié)處在過(guò)濕或積水狀態(tài)；地表生長(zhǎng)有濕生、沼生、淺水生植物(包括部分喜濕的鹽生植物)，且具有較高的生產(chǎn)力[2]?！睗竦厥侨祟?lèi)最重要的環(huán)境資源之一，也是自然界最富有豐富多樣性和較高生產(chǎn)力的生態(tài)系統(tǒng)[3]。不但具有豐富的資源，還有巨大的環(huán)境調(diào)節(jié)功能和生態(tài)效益。各類(lèi)濕地在提供水資源、調(diào)節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源、抵御洪水、促淤造陸、控制污染、保護(hù)生物多樣性和為人類(lèi)提供生產(chǎn)、生活資源方面發(fā)揮了重要作用[4]。

16、</p><p>　　人工濕地是模擬自然濕地的人工生態(tài)系統(tǒng)，類(lèi)似自然沼澤地，人為地將石、砂、土壤、煤渣等一種或幾種介質(zhì)按一定比例構(gòu)成基質(zhì)，并有選擇性地植入植物，形成一個(gè)獨(dú)特的土壤-植物-微生物生態(tài)系統(tǒng)，通過(guò)自然生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)同作用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的凈化作用[5]。</p><p>　　人工濕地根據(jù)其具體用途至少可分為4大類(lèi)：①人工生境濕地，協(xié)助天然濕地用于生物多樣性的保護(hù)

17、；②人工抗洪濕地，用于控制洪水或泄洪；③人工水產(chǎn)濕地，用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與水產(chǎn)養(yǎng)殖；④人工處理濕地，用于污水污物處理。目前提及的人工濕地污水凈化系統(tǒng)通常是指處理濕地。人工濕地用于凈化污水時(shí)具有建造和運(yùn)行費(fèi)用低、維護(hù)簡(jiǎn)單、處理效果好、適用范圍廣、對(duì)負(fù)荷變化的適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外已獲得廣泛應(yīng)用[6-7]。</p><p>　　人工濕地的除氮機(jī)理主要是氨氮揮發(fā)、植物吸收—硝化—脫氮。在一定的水濕及水力負(fù)荷條件下，

18、污水在停留時(shí)間直接影響污水氮的去除效果[8]。污水在人工濕地系統(tǒng)中，一部分的氮被植物直接以營(yíng)養(yǎng)成分吸收，而另一部分則通過(guò)微生物，經(jīng)過(guò)一系列的生化反應(yīng)消除。其中硝化作用只能改變氮的形式（將NH3-N轉(zhuǎn)化為NO2-N和NO3-N），而反硝化作用才可使氮以N2和N2O形式從系統(tǒng)中根本去除。</p><p>　　介質(zhì)、濕地植物和微生物是人工濕地的基本構(gòu)成。其中，濕地植物是濕地處理系統(tǒng)最明顯的生物特征，它是人工濕地的主要組

19、成部分，并在其中起著重要作用[9]。其作用主要體現(xiàn)在：①吸收利用、吸附和富集作用；②氧的傳輸作用；③為微生物提供棲息地；④維持系統(tǒng)的穩(wěn)定；⑤有機(jī)物的積累作用。另外，水生植物還可以通過(guò)收割回收以達(dá)到一定經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　植物在污水中吸收大量的無(wú)機(jī)氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，供其生長(zhǎng)發(fā)育。污水中氨氮作為植物生長(zhǎng)過(guò)程中不可缺少的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被植物直接攝取，合成植物蛋白質(zhì)和有機(jī)氮，再通過(guò)植物的收割從廢水中去除[10]，污

20、水中其余的大部分氮通過(guò)系統(tǒng)中微生物的降解而除去[11]。不同植物對(duì)于不同污染物的去除效果各異，單一植物的凈化能力總是有限的，應(yīng)選擇各物種的合理搭配，發(fā)揮各類(lèi)植物的協(xié)調(diào)作用。</p><p>　　影響人工濕地植物去氮的因素[12]主要有：</p><p>　　1、溫度變化，濕地的凈化作用主要是通過(guò)濕地微生物來(lái)完成，而溫度對(duì)微生物的生長(zhǎng)繁殖以及活性都有顯著的影響。不同季節(jié)植物的生長(zhǎng)狀況和代謝活

21、動(dòng)都不同，因而濕地植物吸收和利用有機(jī)物質(zhì)的能力也存在著顯著差異。</p><p>　　2、氣候突變[13]，氣候突變對(duì)濕地植物影響主要表現(xiàn)在低溫對(duì)植物的影響。因?yàn)橹参镩L(zhǎng)期生長(zhǎng)在營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充分、溫度適宜的環(huán)境下，抗寒能力較弱，突變急劇降溫和大風(fēng)會(huì)造成寒害。</p><p>　　3、植物生長(zhǎng)狀況[14]，植物吸收是人工濕地對(duì)污水中氮去除的一種重要途徑，生長(zhǎng)越旺盛、根系越發(fā)達(dá)的植株，其凈化污水的能

22、力越強(qiáng)。通過(guò)對(duì)濕地植物定期進(jìn)行收割，可以防止植物殘?bào)w腐爛以及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)重新釋放進(jìn)入人工濕地，從而達(dá)到去氮的目的。</p><p>　　4、植物種類(lèi)，不同濕地植物的凈化能力有一定差異，主要原因在于不同的植物根系發(fā)達(dá)水平不同。所以在選擇濕地植物時(shí)應(yīng)選擇根系發(fā)達(dá)的植物。另外，不同植物對(duì)不同污染物的去除能力也不同；同樣，不同物種間的配合也會(huì)對(duì)植物去氮產(chǎn)生影響。</p><p>　　劉育等[15]研究

23、發(fā)現(xiàn)，種植多種植物的人工濕地對(duì)污水中氮的去除力有不小的差異，對(duì)氨態(tài)氮的去除能力強(qiáng)，對(duì)亞硝態(tài)氮的去除能力最弱。他們分析，植物自身的生理作用影響植物對(duì)污水中氨態(tài)氮的吸收能力，而濕地中微生物的作用影響著植物處理污水中硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮的能力，因此后者受植物種類(lèi)影響不顯著。</p><p>　　適當(dāng)?shù)乃参锝M合能提高N、P 的凈化效果。韓瀟源等[16]研究發(fā)現(xiàn)，千屈菜與石菖蒲的組合能同時(shí)提高NH4+-N的凈化效果。為了增

24、強(qiáng)人工濕地的污染物凈化能力，有利于植物的快速生長(zhǎng)，一般在人工濕地中選擇一種或幾種植物作為優(yōu)勢(shì)種搭配栽種，按一定比例在空間分布和時(shí)間分布方面進(jìn)行安排，最終形成穩(wěn)定可持續(xù)利用的生態(tài)系統(tǒng)。</p><p>　　近年來(lái)，功能群概念的引入和功能群的劃分，為研究生態(tài)系統(tǒng)的功能和維持機(jī)制注入了新的活力。生態(tài)系統(tǒng)的組成成分因其生物生態(tài)學(xué)特性的不同，對(duì)環(huán)境資源的捕獲和利用能力的不同而各自占有一定的生態(tài)位。植物對(duì)有限資源(特別是光、

25、熱、水資源)的捕獲和利用，直接關(guān)系到生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)和初級(jí)生產(chǎn)力的高低[17-18],而生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程和功能的發(fā)揮與系統(tǒng)中起主要作用的植物功能群有著直接的聯(lián)系。利用植物功能群可以簡(jiǎn)化并深入探討生態(tài)系統(tǒng)不同種群間彼此協(xié)同適應(yīng)及其與環(huán)境間的相關(guān)機(jī)制。植物功能群可以看作是對(duì)環(huán)境有相同響應(yīng)和對(duì)生態(tài)系統(tǒng)過(guò)程有相似作用的組合[19]。優(yōu)勢(shì)種控制著生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程和功能，它既能反映出一個(gè)地區(qū)的植被分布情況，也能很好地體現(xiàn)一個(gè)地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)。所

26、以以?xún)?yōu)勢(shì)種為主體來(lái)劃分功能群具有很大的代表性[20]。在某個(gè)植物群落中，優(yōu)勢(shì)種的最終形成并穩(wěn)定的生存下來(lái)，說(shuō)明此種植物最能適應(yīng)此處的生長(zhǎng)環(huán)境，也最能代表此地段的植被。</p><p>　　本實(shí)驗(yàn)中引入功能群這一概念，其目的是為了簡(jiǎn)化物種構(gòu)成對(duì)植物去氮能力的影響，使得能夠更清楚的得到它們之間的關(guān)系；同時(shí)也能從另一個(gè)角度對(duì)其關(guān)系進(jìn)行分析。</p><p>　　本實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)研究在這些經(jīng)過(guò)兩年的生存

27、競(jìng)爭(zhēng)和物種遷移后，已經(jīng)基本穩(wěn)定的濕地系統(tǒng)中的植物組成以及該組成對(duì)濕地植物收割能夠去除的氮的多少。同時(shí)還研究這些已經(jīng)形成的物種組成對(duì)濕地植物去氮效率和相應(yīng)植物生長(zhǎng)狀況的影響。通過(guò)本實(shí)驗(yàn)的研究，我們希望能夠發(fā)現(xiàn)，究竟什么樣的物種組成能夠使得濕地植物的除氮能力最強(qiáng)、最有效；并試圖尋找最佳的植物組合，以改進(jìn)人工濕地的植物組成。</p><p><b>　　1材料與方法</b></p>

28、<p>　　1.1 實(shí)驗(yàn)樣地簡(jiǎn)介</p><p>　　朱家尖垂直流人工濕地位于浙江省舟山市朱家尖鎮(zhèn)（29º53N，122º23E）。于2006年，用機(jī)械挖掉約2m深的原土，按垂直流結(jié)構(gòu)建設(shè)人工濕地約0.30公頃，土壤粗沙多，細(xì)沙少。實(shí)驗(yàn)地用朱家尖的南沙風(fēng)景區(qū)賓館與餐館等生活污水灌溉（灌溉量約為每年1.8萬(wàn)噸），相當(dāng)于每年6 噸/m2。該人工濕地水流結(jié)構(gòu)相當(dāng)于滴灌的農(nóng)田，實(shí)驗(yàn)區(qū)水位常在

29、40－70cm波動(dòng)。</p><p><b>　　1.2實(shí)驗(yàn)樣本</b></p><p>　　實(shí)驗(yàn)取樣于朱家尖人工濕地生物多樣性樣地中經(jīng)多年生長(zhǎng)競(jìng)爭(zhēng)的180個(gè)小區(qū)，從中選出生長(zhǎng)有植物的共139個(gè)小區(qū)作為實(shí)驗(yàn)樣本。其中包括15種植物和四個(gè)功能群。具體包括：</p><p>　　C3植物（C3 grasses簡(jiǎn)寫(xiě)為C3）---蘆葦（Phragmit

30、es australis）、蘆竹（Arundo donax）；</p><p>　　C4植物（C4 grasses簡(jiǎn)寫(xiě)為C4）---山類(lèi)蘆（Neyraudia montana）、斑茅（Saccharu arundinaceum）、白茅（Imperata cylindrical）、荻（Triarrhena sacchariflora）、芒（Miscanthus sinensis）、菩提子（Sapindus muko

31、rossi）；</p><p>　　豆科植物（Legumes簡(jiǎn)寫(xiě)為L(zhǎng)）---杭子梢（Campylotropis macrocarpa）、胡枝子（Lespedeza bicolor）、決明（Cassia tora）；</p><p>　　非禾本草本植物（Forbs簡(jiǎn)寫(xiě)為F）---千屈菜（Lythrum salicaria）、風(fēng)車(chē)草（Cyperus alternifolius）、美人蕉（Can

32、na indica）、再麗花（Thalia dealbata）。</p><p><b>　　1.3試驗(yàn)方法</b></p><p>　　實(shí)驗(yàn)在各小區(qū)中取一樣方（0-8m2），測(cè)量其大小，記錄其中經(jīng)生長(zhǎng)競(jìng)爭(zhēng)生存下來(lái)的物種信息，稱(chēng)取各物種地上部分清洗后鮮重，從每個(gè)樣品中再取出部分樣本進(jìn)一步測(cè)量元素含量。將取出的部分樣品分為莖、葉兩部分（再麗花和美人蕉除外），分別稱(chēng)取其重

33、量。粉碎后再次烘干，測(cè)量其中N元素含量，每個(gè)樣本重復(fù)測(cè)量3次取平均值。</p><p>　　通過(guò)烘干前后鮮重與干重比值計(jì)算含水率，然后通過(guò)含水率計(jì)算樣方總干重和單位面積地上生物量（g/m2）；利用測(cè)定的莖葉重量以及莖葉N元素含量計(jì)算平均N元素含量（%），并計(jì)算各小區(qū)單位面積N積累（0.01g/m2）。</p><p>　　實(shí)驗(yàn)中統(tǒng)計(jì)了各小區(qū)單位面積地上生物量（以下簡(jiǎn)稱(chēng)地上生物量）、單位面積

34、N積累（以下簡(jiǎn)稱(chēng)去N量）、物種數(shù)、功能群數(shù)以及具體功能群信息；為檢驗(yàn)增加地上生物量對(duì)去N量的貢獻(xiàn)，我們將去N量與地上生物量的比值稱(chēng)為去N比，并納入分析范圍。</p><p><b>　　1.4數(shù)據(jù)分析</b></p><p>　　物種數(shù)：每個(gè)樣地中存在的所有物種數(shù)目。功能群數(shù)：每個(gè)樣地中所有物種的不同功能群數(shù)目；</p><p>　　含水率（%

35、）：實(shí)驗(yàn)分別計(jì)算每個(gè)樣方中每個(gè)物種的含水率，計(jì)算公式為（樣品鮮重-樣品干重）/樣品干重*100%；</p><p>　　物種地上生物量（g/m2）：?jiǎn)挝幻娣e內(nèi)該物種地上部分的干重，計(jì)算公式為</p><p>　　樣方某物種總鮮重/（1+含水率）/取樣面積；</p><p>　　物種去N量（0.01 g/m2）：?jiǎn)挝幻娣e內(nèi)該物種地上部分N積累量，計(jì)算公式為（樣品莖干重

36、*樣品莖N含量+樣品葉干重*樣品葉N含量）/（樣品莖干重+樣品葉干重）*物種地上生物量；</p><p>　　去N比（%）：物種去N量與該物種地上生物量比值；</p><p>　　樣方地上生物量（g/m2）：樣方內(nèi)所有物種地上生物量之和，用來(lái)衡量樣方內(nèi)所有物種生長(zhǎng)狀況。樣方去N量與其類(lèi)似；</p><p>　　功能群地上生物量（g/m2）：樣方中該功能群所有物種的地

37、上生物量的總和，用來(lái)衡量該樣方內(nèi)該功能群所有物種的生長(zhǎng)狀況，以度量該功能群對(duì)樣方地上生物量貢獻(xiàn)的多少；</p><p>　　功能群平均地上生物量（g/m2）：數(shù)據(jù)組中所有相同功能群的地上生物量的平均值，用來(lái)衡量不同功能群對(duì)地上生物量的貢獻(xiàn)大小。</p><p>　　文中用“樣方/物種/功能群/物種數(shù)/功能群數(shù)+（平均）+生物量/去N量/去N比”命名的詞，都與之類(lèi)似，但一律簡(jiǎn)稱(chēng)為“（平均）生

38、物量/去N量/去N比”。</p><p>　　其中“樣方/物種/功能群/物種數(shù)/功能群數(shù)”指相應(yīng)的基本統(tǒng)計(jì)單位為樣方/物種/功能群/物種數(shù)/功能群數(shù)；</p><p>　　“（平均）”指是將相同的統(tǒng)計(jì)單位的數(shù)據(jù)計(jì)算平均值；</p><p>　　“生物量/去N量/去N比”則指相應(yīng)的基本數(shù)據(jù)單位為生物量/去N量/去N比；</p><p>　　低/

39、高：文中對(duì)根據(jù)兩個(gè)去N比水平區(qū)分的數(shù)據(jù)組的統(tǒng)計(jì)一律為（物種/功能群/物種數(shù)/功能群數(shù)）出現(xiàn)次數(shù)的統(tǒng)計(jì)，利用其出現(xiàn)次數(shù)與該水平數(shù)據(jù)組中樣方數(shù)的比值度量其相應(yīng)出現(xiàn)頻率。在根據(jù)低去N比水平（簡(jiǎn)寫(xiě)為低）中出現(xiàn)頻率與高去N比水平（簡(jiǎn)寫(xiě)為高）中相應(yīng)出現(xiàn)頻率的比值來(lái)度量其差異，簡(jiǎn)寫(xiě)為低/高。</p><p>　　文中地上生物量單位統(tǒng)一為“g/m2”；去N量單位統(tǒng)一為“0.01 g/m2”；去N比單位統(tǒng)一為“%”。</p&

40、gt;<p>　　文中出現(xiàn)的圖例如無(wú)特殊說(shuō)明，其命名方式為“y軸代表因素-x軸代表因素”。如名為“樣方去N量-地上生物量”的圖例，其y軸表示各樣方的去N量大小，x軸則表示該樣方的地上生物量大小。</p><p>　　2結(jié)果與分析 </p><p>　　經(jīng)正態(tài)分布檢驗(yàn)，去N量、地上生物量以及去N比服從正態(tài)分布。</p><p>　　經(jīng)簡(jiǎn)單線性模型分

41、析，在單一考慮各因素的情況下，物種數(shù)、功能群數(shù)、地上生物量均與去N量顯著相關(guān)，而在綜合考慮多種因素的情況下，只有地上生物量與去N量表現(xiàn)出相關(guān)性（存在地上生物量時(shí)該因素即顯著相關(guān)）；在只考慮兩因素或三因素互作的情況下，各互作效應(yīng)與去N量顯著相關(guān)；綜合考慮各因素（包括互作效應(yīng)）時(shí)，各因素均不顯著。這說(shuō)明物種數(shù)、功能群數(shù)、地上生物量及其互作均能夠影響去N量的大小，但并沒(méi)有一種因素或者互作能夠表現(xiàn)出決定性的影響，其中地上生物量和地上生物量與物種

42、數(shù)的互作的影響最為顯著。因此，地上生物量對(duì)去N量的影響最關(guān)鍵。</p><p>　　圖2-1樣方去N量-地上生物量</p><p>　　所有樣方去N量與地上生物量關(guān)系表明，地上生物量與去N量直接相關(guān)；地上生物量的增加將導(dǎo)致去N量上升。圖中同時(shí)顯示去N量隨地上生物量增加的比例存在兩個(gè)不同的水平，下圖也表明了這一點(diǎn)。</p><p>　　依據(jù)兩數(shù)據(jù)組得到去N量-地上生物

43、量的回歸直線，證明了不同的去N比水平的確實(shí)存在；由圖，其中高水平去N比為2.937，低水平為0.374。兩組數(shù)據(jù)都顯示，通過(guò)增加生物量可以有效增加去N量。</p><p>　　圖2-2去N量-地上生物量(低）</p><p>　　分析出現(xiàn)兩種水平的原因，我們對(duì)兩數(shù)據(jù)組中不同物種，物種數(shù)，功能群數(shù)以及功能群出現(xiàn)的頻率分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。隨后，我們將其在低去N比水平數(shù)據(jù)組中出現(xiàn)的頻率與對(duì)應(yīng)的高去N比

44、水平數(shù)據(jù)組中出現(xiàn)頻率進(jìn)行比較，用出現(xiàn)頻率的比值表示兩者差異（簡(jiǎn)寫(xiě)為低/高）。為體現(xiàn)其差別狀況，我們將比值在0-0.33（3以上）之間稱(chēng)為出現(xiàn)頻率相對(duì)極低（高），將0.33-0.71（1.41-3）之間稱(chēng)為出現(xiàn)頻率相對(duì)較低（高），0.71-1.41之間則稱(chēng)為出現(xiàn)頻率沒(méi)有較大差異。</p><p>　　經(jīng)計(jì)算，與高N水平數(shù)據(jù)組相比，低去N水平數(shù)據(jù)組中：</p><p>　　芒（0）、杭子梢（0

45、.18）出現(xiàn)頻率相對(duì)極低，荻（0.59）、白茅（0.62）、風(fēng)車(chē)草（0.61）出現(xiàn)頻率相對(duì)較低；5物種（0.59）出現(xiàn)頻率相對(duì)較低，7（0）、8（0）物種出現(xiàn)頻率相對(duì)極低；C3、C4（0.59），C4、F（0.49）和L、F（0.49）出現(xiàn)頻率相對(duì)較低，C4、L、F（0）和C3、C4、L、F（0）出現(xiàn)頻率相對(duì)極低。</p><p>　　單功能群（1.56）出現(xiàn)頻率相對(duì)較高；單物種（1.59）出現(xiàn)頻率相對(duì)較高；C3

46、、C4、L（4.91）出現(xiàn)頻率相對(duì)極高，C4（2.94），L（2.94）和C3、L（2.94）出現(xiàn)頻率相對(duì)較高。</p><p>　　2.1功能群數(shù)對(duì)植物地上部分去N量的影響</p><p>　　統(tǒng)計(jì)功能群數(shù)平均去N量表明，功能群數(shù)目不超過(guò)三時(shí)，去N量隨功能群的增加而明顯下降，功能群數(shù)目為四時(shí)，去N量有所回升（4865）；其中單功能群平均去N量最高，為13262，三功能群平均去N量最低，為

47、3543單位。</p><p>　　統(tǒng)計(jì)功能群數(shù)平均地上生物量發(fā)現(xiàn)：地上生物量隨功能群數(shù)的增加而逐漸下降；隨著功能群的增加，其下降趨勢(shì)越來(lái)越平緩；其中單功能群平均地上生物量最高，為6906，四功能群平均地上生物量最低，為2038。</p><p>　　統(tǒng)計(jì)功能群數(shù)平均去N比表明：當(dāng)功能群只有一個(gè)時(shí)，其去N比明顯低于其它（1.91）；當(dāng)功能群數(shù)超過(guò)一個(gè)時(shí)，去N比變化不明顯（2.25-2.28

48、）。</p><p>　　2.2物種數(shù)對(duì)植物地上部分去氮量的影響</p><p>　　統(tǒng)計(jì)物種數(shù)平均去N量和平均地上生物量發(fā)現(xiàn)，去N量和地上生物量隨物種數(shù)的增加而變化的趨勢(shì)基本一致；總體來(lái)說(shuō)，去N量和地上生物量隨物種數(shù)的增加而減少；當(dāng)物種數(shù)為6時(shí)，去N量和地上生物量有所增加分別為3727和1913；超過(guò)6種后，依然呈下降趨勢(shì)。地上生物量隨物種增加而變化時(shí)，每增加兩物種就有一次明顯變化。這說(shuō)

49、明物種增加極有可能通過(guò)地上生物量來(lái)增加去N量；而且地上生物量隨物種數(shù)增加而變化的過(guò)程是一種積累效應(yīng)過(guò)程，每?jī)煞N物種的增加就會(huì)使地上生物量的值發(fā)生較大的變化。其中單功能群最佳，去N量和地上生物量大小為14993和7951，8功能群最差，去N量和地上生物量大小為2109和973。</p><p>　　統(tǒng)計(jì)物種數(shù)平均去N比發(fā)現(xiàn)，去N比隨物種數(shù)增加而發(fā)生地變化是呈波浪形的，其中物種數(shù)為2（2.28）、5（2.70）或8（

50、2.17）時(shí)出現(xiàn)高峰值；在物種數(shù)不超過(guò)8的情況下，5物種平均去N比最高，大小為2.70，7物種最小，為1.78。</p><p>　　2.3具體功能群對(duì)植物地上部分去氮量的影響</p><p>　　統(tǒng)計(jì)各功能群小區(qū)平均去N量發(fā)現(xiàn)，C3植物對(duì)去N量的貢獻(xiàn)起到主導(dǎo)作用，其大小為11944，C4植物（1750）的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)低于C3植物，但遠(yuǎn)高于L植物（308）和F植物（505），L植物的貢獻(xiàn)略低于F

51、植物。說(shuō)明，不同的功能群對(duì)去N量的影響差別明顯。</p><p>　　單獨(dú)分析各功能群平均去N量隨物種數(shù)變化而變化趨勢(shì)發(fā)現(xiàn)：</p><p>　　C3平均去N量隨物種數(shù)增加而逐漸減少，其中單物種最大，為27511，8物種最小，大小為88；L平均去N量總體上隨物種數(shù)增加而逐漸減少，物種數(shù)為2（74）時(shí)去N量大幅下降，最佳物種數(shù)為1（765）和3（497）；C4平均去N量在物種數(shù)為2（3288

52、）時(shí)最高，總體上隨物種數(shù)增加而減少，且物種數(shù)為4（128）時(shí)平均去N量極小，8物種去N量最小，為19；F平均去N量總體上隨物種數(shù)增加而逐漸減少，但物種數(shù)為7時(shí)去N量較高，最佳物種數(shù)為1（1420）和7（1335），6物種去N量最小，為184。</p><p>　　單獨(dú)統(tǒng)計(jì)各功能群平均去N量隨功能群變化而變化趨勢(shì)則發(fā)現(xiàn)：</p><p>　　C3平均去N量隨功能群數(shù)增加而逐漸減少，單功能群最

53、大（28503），4功能群最?。?109），功能群數(shù)為4時(shí)稍有增加（4146）；L平均去N量單功能群平均去N量最大，為785，3功能群其次（329），功能群數(shù)為4時(shí)平均去N量最小，為71；C4平均去N量在功能群數(shù)為2時(shí)最高（3863），為4時(shí)最?。?14）；F平均去N量總體上隨功能群數(shù)增加而減小，最大為826，最小為299。</p><p>　　統(tǒng)計(jì)不同組合功能群平均去N量和平均地上生物量發(fā)現(xiàn)：</p>

54、;<p>　　觀察相同功能群小區(qū)的平均去N量與平均地上生物量發(fā)現(xiàn)兩者的變化規(guī)律極為相似：?jiǎn)喂δ苋盒^(qū)中C3植物平均去N量（28503）與平均地上生物量（14111）遠(yuǎn)超其他；兩功能群的平均去N量與平均地上生物量大小次序都為C3、F>C3、C4>C4、L>C4、F>C3、L>L、F；三功能群的大小次序則為C3、C4、F>C3、C4、L> C3、F、L> C4、F、L；隨著功能群

55、數(shù)的逐漸增加，平均去N量與平均地上生物量的最大值逐漸減小。</p><p>　　說(shuō)明可能是功能群的不同導(dǎo)致地上生物量發(fā)生變化，從而導(dǎo)致去N量的不同。為驗(yàn)證該結(jié)論，作出兩者的散點(diǎn)圖。結(jié)果證明我們的推測(cè)是正確的。</p><p>　　圖2.3功能群平均去N量-平均地上生物量</p><p>　　統(tǒng)計(jì)不同組合功能群平均去N比則發(fā)現(xiàn)：</p><p>

56、;　　不同功能群間平均去N比之間有所差異，其中最優(yōu)的組合為C4、L、F（2.61），最差為C4（1.31），L（1.42）；其中，除C和L明顯較小之外，其它功能群平均去N比大小差異不顯著。</p><p>　　2.4具體物種對(duì)植物地上部分去氮量的影響</p><p>　　統(tǒng)計(jì)相同物種平均去N量和平均地上生物量發(fā)現(xiàn)：</p><p>　　物種間存在明顯優(yōu)勢(shì)層級(jí)，即某些

57、物種平均去N量遠(yuǎn)超其他物種。本實(shí)驗(yàn)中，最優(yōu)勢(shì)物種為蘆竹（10000以上），其次為斑茅和白茅（1000-5000），其次為蘆葦、菩提子、芒、決明、千屈菜、風(fēng)車(chē)草、美人蕉（200-1000），優(yōu)勢(shì)最差的物種為山類(lèi)蘆、荻、胡枝子、杭子梢和再麗花（低于200）。</p><p>　　圖2.4-1物種平均去N量</p><p>　　同樣地上生物量也存在類(lèi)似層級(jí)。本實(shí)驗(yàn)中最優(yōu)勢(shì)物種依然是蘆竹（5000

58、以上），其次為斑茅和白茅（1000-2000），其次為蘆葦、山類(lèi)蘆、菩提子、芒、胡枝子、決明、千屈菜和美人蕉（100-500），最次為荻、杭子梢、再麗花和風(fēng)車(chē)草（100以下）。</p><p>　　圖2.4-2物種平均地上生物量</p><p>　　統(tǒng)計(jì)相同物種平均含N量則發(fā)現(xiàn)：</p><p>　　物種平均N含量最高的物種為決明（L），其大小為4.11；最低為芒（

59、C4），其大小為1.73；其中C3的蘆竹（3.10）平均N含量?jī)H次于L的決明、F的風(fēng)車(chē)草（3.14）和美人蕉（3.11），且與后兩者相差不大。其中，決明最高，芒最低；蘆竹、風(fēng)車(chē)草和美人蕉（3.10-3.14）相對(duì)偏高，斑茅、白茅、菩提子和千屈菜（2.13-2.19）相對(duì)偏低外，其他物種差別不明顯（2.50-2.90）。其層級(jí)差異不如物種平均去N量和平均地上生物量顯著。</p><p>　　2.5存在蘆竹的樣地中植

60、物地上部分去氮量的影響因素</p><p>　　綜合上述結(jié)論，可以知道作為C3植物的蘆竹在人工濕地植物去N能力上起到最關(guān)鍵的作用，是最優(yōu)的去N植物。因此，我們將存在蘆竹的樣地挑選出來(lái)重新進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：</p><p>　　去N量隨功能群數(shù)增加而減小，最大值為28503，最小值為4448，功能群數(shù)為4時(shí)稍有回升（5462）；地上生物量隨功能群數(shù)增加而減少最大值為14111，最小值為

61、2258；功能群數(shù)為4時(shí)去N比最高（2.52），其次為2功能群（2.39），功能群數(shù)為3時(shí)去N比最低，為2.15。</p><p>　　去N量隨物種數(shù)增加而減少最大值為27511，最小值為2109；地上生物量隨物種數(shù)增加而減少最大值為13842，最小值為973，當(dāng)物種數(shù)為6時(shí)有所回升（1913）；物種數(shù)為5時(shí)，去N比最高（3.24），其次為2物種，當(dāng)物種數(shù)為7時(shí)最低（1.78）。</p><p

62、>　　統(tǒng)計(jì)相同物種平均去N量和平均地上生物量發(fā)現(xiàn)：</p><p>　　去N量和地上生物量最高為C3，分別為28503和14111，其次為C3、F（17448/7040），最低為C3、L（2446/1172）；</p><p>　　其中，平均地上生物量次序?yàn)镃3>>C3、F>>C3、C4>C3、C4、L>C3、C4、F>C3、C4、L、F&g

63、t; C3、L、F> C3、L；平均去N量次序?yàn)镃3>>C3、F>>C3、C4>C3、C4、L> C3、C4、L、F> C3、C4、F> C3、L、F> C3、L。兩者只在C3、C4、F和C3、C4、L、F之間有所區(qū)別。與前面得出結(jié)果基本一致。</p><p>　　統(tǒng)計(jì)相同物種平均去N比發(fā)現(xiàn)：去N比最高為C3、C4（2.55），最低為C3、L（2.06）

64、，總體差異不顯著；說(shuō)明功能群對(duì)去N比的影響比其他因素相對(duì)較低。</p><p><b>　　3討論</b></p><p>　　經(jīng)簡(jiǎn)單線性模型分析，地上生物量表現(xiàn)出比物種數(shù)和功能群數(shù)對(duì)去N量更為關(guān)鍵的影響。可以說(shuō)，地上生物量大小與去N量直接相關(guān)，提高生物量能有效提高濕地植物去N能力。因此影響地上生物量的因素，都能夠間接對(duì)去N量產(chǎn)生影響。</p><

65、p>　　3.1各因素對(duì)植物初級(jí)生產(chǎn)力的影響</p><p>　　本實(shí)驗(yàn)中，地上生物量作為示植物初級(jí)生產(chǎn)力的高低，同時(shí)還在一定程度上顯示了植物的總體生長(zhǎng)狀況；由結(jié)果可知，影響植物初級(jí)生產(chǎn)力的因素包括功能群數(shù)，物種數(shù)，功能群以及物種。</p><p>　　地上生物量隨功能群數(shù)的增加而逐漸下降，說(shuō)明隨功能群數(shù)目的增加，樣地中植物初級(jí)生產(chǎn)力下降；其中，單功能群最高，為6906，4功能群最差，

66、為2038，兩者相差三倍以上。地上生物量隨物種數(shù)的增加而減少，說(shuō)明植物初級(jí)生產(chǎn)力隨物種數(shù)增加而下降；地上生物量每增加兩種物種，地上生物量的值就會(huì)發(fā)生較大的變化，說(shuō)明物種數(shù)的影響可能為累積效應(yīng)。其中，最高地上生物量（7951-單物種）是最低（973-8物種）的8倍。該趨勢(shì)表明，濕地植物組成越復(fù)雜，其總的初級(jí)生產(chǎn)力越低。</p><p>　　本實(shí)驗(yàn)中，物種對(duì)地上生物量大小的影響存在層級(jí)差異。其中最優(yōu)勢(shì)物種是蘆竹（50

67、00以上），其次為斑茅和白茅（1000-2000），其次為蘆葦、山類(lèi)蘆、菩提子、芒、胡枝子、決明、千屈菜和美人蕉（100-500），最次為荻、杭子梢、再麗花和風(fēng)車(chē)草（100以下）。所以，蘆竹（C3）是唯一最優(yōu)勢(shì)物種，與C3植物平均地上生物量遠(yuǎn)超其他功能群這一結(jié)論相符。</p><p>　　單功能群小區(qū)中C3植物平均地上生物量（14111）遠(yuǎn)超其他功能群；兩功能群平均地上生物量大小次序都為C3、F>C3、C4

68、>C4、L>C4、F>C3、L>L、F；三功能群的大小次序則為C3、C4、F>C3、C4、L> C3、F、L> C4、F、L。其中，單功能群與三功能群與預(yù)期一致；但兩功能群之間，C3與F的組合最高，而不是預(yù)期中C3與C4的組合，說(shuō)明C3與C4對(duì)相同資源之間的競(jìng)爭(zhēng)遠(yuǎn)比C3和F之間激烈，也就是C3與C4生態(tài)位重疊的地方更多。與此類(lèi)似的還有C3、L和C4、L。</p><p>

69、　　3.2各因素對(duì)去N量的影響</p><p>　　本實(shí)驗(yàn)中，去N量代表了相應(yīng)去氮能力的大??；根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，影響植物去N量的因素包括功能群數(shù)，物種數(shù)，功能群以及物種。</p><p>　　總的來(lái)說(shuō)，去N量隨功能群數(shù)和物種數(shù)的變化趨勢(shì)與地上生物量基本一致；其中，去N量最高的與去N量最低的比值分別為3倍以上和7倍以上。與地上生物量類(lèi)似，濕地植物組成越復(fù)雜，其去N量越低。</p>

70、<p>　　實(shí)驗(yàn)中存在物種去N量遠(yuǎn)超其他的物種。其中，最優(yōu)勢(shì)物種為蘆竹（10000以上），其次為斑茅和白茅（1000-5000），其次為蘆葦、菩提子、芒、決明、千屈菜、風(fēng)車(chē)草、美人蕉（200-1000），優(yōu)勢(shì)最差的物種為山類(lèi)蘆、荻、胡枝子、杭子梢和再麗花（低于200）。該結(jié)果再一次表明，蘆竹是本次實(shí)驗(yàn)中最有代表性的優(yōu)勢(shì)物種。</p><p>　　蘆竹既是本次試驗(yàn)中最有代表性的優(yōu)勢(shì)物種，也是C3植物的優(yōu)勢(shì)

71、物種；與之類(lèi)似，C4植物的優(yōu)勢(shì)物種是斑茅和白茅，F(xiàn)植物的優(yōu)勢(shì)物種為美人蕉；L植物的優(yōu)勢(shì)物種為胡枝子，但不具有代表性（不是最佳的去N植物）。</p><p>　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，C3植物（11944）對(duì)平均去N量的貢獻(xiàn)起到主導(dǎo)作用，C4植物（1750）的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)低于C3植物，但遠(yuǎn)高于L植物（308）和F植物（505），L植物的貢獻(xiàn)略低于F植物。各種功能群組合的平均去N量大小順序與地上生物量基本一致。</p>

72、<p>　　總體來(lái)說(shuō)，雖然各功能群的平均去N量隨物種數(shù)變化而變化的趨勢(shì)各不一致，并且各有所起伏變化，但總體上都存在隨物種數(shù)增加而明顯減少的趨勢(shì)。其中，C3單物種平均去N量最高，為27511，8物種最低，為88，下降約313倍；C4兩物種平均去N比最高（3288），8物種最低（19），下降約173倍；L下降約191倍；F下降約8倍?？梢?jiàn)，物種數(shù)的增加對(duì)C3影響最大，其次為C4和L；隨物種數(shù)增加，F(xiàn)對(duì)總?cè)量的貢獻(xiàn)大幅增加。&

73、lt;/p><p>　　各功能群的平均去N量隨功能群數(shù)變化趨勢(shì)與各功能群平均去N量隨物種數(shù)變化的趨勢(shì)相似，但隨功能群數(shù)增加，去N量下降幅度最大的為C4（34倍），其次為C3（9倍）和L（11倍）；F下降幅度最?。s3倍）。因此，功能群數(shù)增加對(duì)C4植物影響最大，對(duì)F影響最小。因此我們得出結(jié)論，物種越復(fù)雜，F(xiàn)對(duì)總?cè)量貢獻(xiàn)越大。</p><p>　　人工濕地植被系統(tǒng)中，不同功能群之間存在競(jìng)爭(zhēng)作用，

74、因此導(dǎo)致去N量下降；除競(jìng)爭(zhēng)作用外，還存在相互促進(jìn)作用（如L、F平均去N量高于單一L或F平均去N量，此外還有C4、L和C4、F等），即除C3植物外，其他功能群之間的兩兩相互作用均為促進(jìn)作用。除了上述的擁有相互促進(jìn)作用的功能群組合外，功能群數(shù)目的增加一般都會(huì)導(dǎo)致去N量的下降。</p><p>　　另外，C3、F高于C3、C4，則顯示C3植物與C4植物之間競(jìng)爭(zhēng)比C3植物與F植物之間競(jìng)爭(zhēng)更激烈；同樣，C4、L高于C3、L

75、 表示C3與L之間競(jìng)爭(zhēng)比C4與L之間更激烈；C4、L高于C4、F說(shuō)明C4與F之間競(jìng)爭(zhēng)比C4與L之間更激烈。三功能群之間去N量的大小次序與預(yù)期基本一致。</p><p>　　3.3各因素對(duì)植物去N效率的影響</p><p>　　本實(shí)驗(yàn)中，去N比的大小指示植物去N效率，其中可能影響植物去N效率的因素包括功能群數(shù)，物種數(shù)，功能群以及物種。</p><p>　　根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

76、，單功能群去N效率明顯最低，功能群數(shù)超過(guò)一個(gè)時(shí)，去N效率變化不明顯。平均去N比隨物種數(shù)的變化呈波浪形，在物種數(shù)不超過(guò)8的情況下，最高去N比（2.70）是最低去N比（1.78）的1.5倍。不同功能群間平均去N比之間有所差異，其中最優(yōu)的組合為C4、L、F（2.61），最差為C4（1.31），L（1.42），兩者相差約2倍。平均N含量最高的物種為決明（4.11），最低為芒（1.73），相差約2.4倍。因此，我們得出結(jié)論，物種對(duì)去N效率的影響最

77、大，其次為功能群組合，其次為物種數(shù)，其次為功能群數(shù)。</p><p>　　3.4影響存在蘆竹樣地去N能力的因素</p><p>　　由實(shí)驗(yàn)可知，蘆竹是試驗(yàn)中最優(yōu)勢(shì)物種：其對(duì)去N量的貢獻(xiàn)最大，地上生物量遠(yuǎn)超其他，去N效率僅明顯低于決明，稍低于風(fēng)車(chē)草和美人蕉。因此，要尋找最有效率和去氮能力最強(qiáng)濕地植物組合，蘆竹就是一個(gè)明顯不能忽略的物種。</p><p>　　在存在蘆竹

78、的樣地中，功能群數(shù)平均去N量隨功能群數(shù)增加而減?。ㄗ畲笾蹬c最小值比值為6.4倍，以下簡(jiǎn)稱(chēng)比值）；功能群數(shù)平均地上生物量隨功能群數(shù)增加而減少（比值6.2）；4功能群去N比最高，3功能群最低（比值1.2）。物種數(shù)平均去N量隨物種數(shù)增加而減少（比值13）；物種數(shù)平均地上生物量隨物種數(shù)增加而減少（比值14）；物種數(shù)為5時(shí)，物種數(shù)平均去N比最高，當(dāng)物種數(shù)為7時(shí)最低（比值1.8）。功能群平均去N量和功能群平均地上生物量最高為C3，其次為C3、F，最

79、低為C3、L（比值11.7/12）；功能群平均去N比最高為C3、C4（2.55），最低為C3、L（比值1.2），總體差異不顯著。</p><p>　　我們得出結(jié)論，物種數(shù)和功能群數(shù)改變引起的變化基本一致；相同因素導(dǎo)致的地上生物量、去N量和去N比的變化基本相同。</p><p>　　3.5物種數(shù)與功能群數(shù)的相似影響</p><p>　　物種數(shù)與功能群數(shù)起到的作用非常相

80、似。物種數(shù)與功能群數(shù)的增加都會(huì)導(dǎo)致地上生物量的下降，其中物種數(shù)與功能群數(shù)最小時(shí)，地上生物量最大；當(dāng)物種數(shù)與功能群數(shù)最大時(shí)，地上生物量最小。同時(shí)，物種數(shù)與功能群數(shù)的增加都會(huì)導(dǎo)致去N量的下降，并且其變化曲線都存在一個(gè)小峰值（功能群數(shù)為4或物種數(shù)為6時(shí)）；其中物種數(shù)與功能群數(shù)最小時(shí)，去N量最大。這種相似的影響在對(duì)功能群平均去N量以及存在蘆竹樣方平均地上生物量和平均去N量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)時(shí)，同樣存在。</p><p>　　為什么

81、物種數(shù)和功能群數(shù)的增加都會(huì)導(dǎo)致相同的變化呢？我們認(rèn)為，因?yàn)闊o(wú)論是增加物種數(shù)還是功能群數(shù)，都直接增加了物種豐富度，并加劇了物種間的競(jìng)爭(zhēng)。由于濕地物種結(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，所以物種競(jìng)爭(zhēng)影響更明顯，而超過(guò)了物種豐富度的促進(jìn)作用。</p><p>　　物種間的生存競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致生物量的下降，另一方面導(dǎo)致了植物N含量的增加。一般物種間的生存競(jìng)爭(zhēng)會(huì)導(dǎo)致去N量的降低，說(shuō)明地上生物量在植物去N量中起到更為關(guān)鍵的作用。</p>

82、<p>　　3.6地上生物量與去N量的相似變化</p><p>　　地上生物量和去N量的隨物種數(shù)和功能群數(shù)變化而變化的趨勢(shì)十分相似。地上生物量和去N量隨物種數(shù)或功能群數(shù)得增加，都呈下降趨勢(shì)；當(dāng)物種數(shù)為1（或功能群數(shù)為1）時(shí)，地上生物量和去N量都取得最大值；當(dāng)物種數(shù)最大，為8（或功能群數(shù)為4），地上生物量和去N量的值都相對(duì)較小。物種對(duì)地上生物量和去N量的影響在這一點(diǎn)上表現(xiàn)的尤為突出：無(wú)論是地上生物量還是

83、去N量，處于第一層級(jí)的植物都是蘆竹，第二層級(jí)都是斑茅和白茅，第三層級(jí)以及第四層級(jí)雖然有所不同，但基本一致。同時(shí)，雙功能群和三功能群平均地上生物量和平均去N量的大小次序完全一致。在分析功能群平均地上生物量和平均去N量的變化趨勢(shì)以及存在蘆竹樣地中相應(yīng)變化時(shí)，地上生物量與去N量的相似變化依然存在。</p><p>　　為何地上生物量與去N量的變化趨勢(shì)如此相似呢？通過(guò)對(duì)去N量和地上生物量之間相關(guān)性的分析可以知道，兩者顯著

84、相關(guān)。雖然存在兩個(gè)大小不同的去N比水平，但在每一個(gè)水平上都擁有極好的相關(guān)性。我們認(rèn)為，由于濕地植物去N量同時(shí)受多種因素影響；其中能夠直接影響去N量大小的因素只有兩個(gè)——地上生物量和去N比；而其他因素都是通過(guò)影響地上生物量以及去N比大小而間接影響去N量。在這些間接影響去N量的多種因素中，大部分完全或部分通過(guò)使地上生物量發(fā)生變化來(lái)影響去N量的。在本實(shí)驗(yàn)研究的幾個(gè)因素中（包括物種數(shù)、功能群數(shù)、物種、功能群組合），全部都會(huì)對(duì)地上生物量產(chǎn)生明顯影

85、響。</p><p>　　3.7導(dǎo)致出現(xiàn)不同去N比水平的可能原因</p><p>　　比較低去N水平與高去N水平數(shù)據(jù)之間，各因素出現(xiàn)頻率之間存在差異得到下列結(jié)果：</p><p>　　芒（0）、杭子梢（0.18）出現(xiàn)頻率相對(duì)極低，荻（0.59）、白茅（0.62）、風(fēng)車(chē)草（0.61）出現(xiàn)頻率相對(duì)較低；5物種（0.59）出現(xiàn)頻率相對(duì)較低，7（0）、8（0）物種出現(xiàn)頻率相

86、對(duì)極低；C3、C4（0.59），C4、F（0.49）和L、F（0.49）出現(xiàn)頻率相對(duì)較低，C4、L、F（0）和C3、C4、L、F（0）出現(xiàn)頻率相對(duì)極低。</p><p>　　單功能群（1.56）出現(xiàn)頻率相對(duì)較高；單物種（1.59）出現(xiàn)頻率相對(duì)較高；C3、C4、L（4.91）出現(xiàn)頻率相對(duì)極高，C4（2.94），L（2.94）和C3、L（2.94）出現(xiàn)頻率相對(duì)較高。</p><p>　　根據(jù)實(shí)

87、驗(yàn)結(jié)果可以知道，風(fēng)車(chē)草平均去N比僅次于決明，杭子梢和荻平均去N比處于相對(duì)較高水平；5物種平均去N比高于所有其他物種數(shù)平均去N比，7物種平均去N比也處于相對(duì)較高水平；C3、C4，L、F和C4、L、F平均去N比為所有功能群組合中最高的三個(gè)，而C3、C4、L、F和C4、F平均去N比也處于相對(duì)較高的水平。</p><p>　　另一方面，單功能群平均去N比明顯低于多功能群平均去N比；單物種平均去N比僅高于7物種平均去N比，

88、處于較低水平；C3、C4、L平均去N比也處于較低水平，C4和L平均去N比為所有功能群組合中最低的兩個(gè)。</p><p>　　因此我們得出結(jié)論，出現(xiàn)兩個(gè)去N比水平的原因是由于在影響去N比高低的各種因素中，都存在不同的高低水平，但單一的因素并不足以使得兩個(gè)水平明顯區(qū)分開(kāi)來(lái)；當(dāng)各種較高水平因素相互集中，低水平因素向另一個(gè)方向集中，終于使得量變產(chǎn)生質(zhì)變，導(dǎo)致差異明顯且極為巨大的兩個(gè)水平區(qū)分開(kāi)來(lái)。</p>&

89、lt;p>　　我們推測(cè)，作為生存競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果，高去N比水平和低去N比水平因素分別傾向于與相同去N水平的因素集中；如果將去N比作為樣地中物種生長(zhǎng)水平的標(biāo)志的話，那么生存競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果并不是一成不變的，但對(duì)于樣方中所有物種的影響是相同的。如果生存競(jìng)爭(zhēng)是良性的，則所有物種都傾向于生長(zhǎng)得更好；反之，所有物種都會(huì)被彼此限制而生長(zhǎng)較差；至于不屬于良性也不屬于惡性的生存競(jìng)爭(zhēng)則趨向于消亡，即轉(zhuǎn)變?yōu)榱夹愿?jìng)爭(zhēng)或惡性競(jìng)爭(zhēng)。作為惡性競(jìng)爭(zhēng)的最終結(jié)果（包括環(huán)境的共

90、同影響），所有物種將趨向消亡：試驗(yàn)中存在的許多不生長(zhǎng)任何植物的樣地即是此點(diǎn)推測(cè)的最好證明。上述所有推論都需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持。</p><p><b>　　小結(jié)</b></p><p>　　本實(shí)驗(yàn)研究的濕地植物組成的四個(gè)基本因素（物種數(shù)、功能群數(shù)、物種、功能群組合）分別通過(guò)影響地上生物量和去N比對(duì)去N量造成影響。其中，四個(gè)因素對(duì)地上生物量的影響更為關(guān)鍵。各因素對(duì)地

91、上生物量和去N比的影響各不相同，其影響方式也不一樣；四種因素對(duì)地上生物量的影響更為直接，導(dǎo)致的變化趨勢(shì)也更加明顯，因此各因素共同導(dǎo)致的地上生物量的變化顯著；但對(duì)于去N比，四種因素的影響的趨勢(shì)不明顯，導(dǎo)致的變化也相對(duì)較小，在不同因素間的相互影響之下，去N比的變化因部分影響相互抵消反而線性關(guān)系變得不顯著。因此，去N量和地上生物量的關(guān)系為線性相關(guān)，而去N比則呈現(xiàn)出高低明顯不同的兩個(gè)水平。</p><p><b&g

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