气候变化对七星河湿地芦苇生长量影响的分析

王 芳，崔守斌,潘华盛，陈俊范

（1.双鸭山市气象局，黑龙江 双鸭山155100；2.宝清七星河国家级自然保护区管理局，黑龙江 宝清155600;3.黑龙江省气象台，黑龙江 哈尔滨150030）

1 引言

七星河湿地自然保护区， 是国家重要湿地之一，位于黑龙江省三江平原腹地，宝清县北部40 km 处。 地理坐标为132°5′-132°26′E，46°40′-46°52′N。 东西长30 km，南北宽10 km，土地面积20 000 km2，保护区的地貌特征可概括为"两草一水七分苇"。 自然植被以芦苇、小叶章、苔草为主，是三江平原地区保存完好的原始湿地之一。尤其是芦苇沼泽为三江平原唯一的大面积芦苇分布区，可占保护区内面积的70%,具有较高的典型性和代表性。同时该湿地是三江平原经四十余年开发后保留下来的比较完整的生态系统原始、典型、齐全的湿地，是典型的内陆低温高寒湿地生态系统。

近些年来随着环境保护意识的加强，对湿地环境的研究已越来越引起人们的关注。但大多从湿地生态保护与恢复重建、水资源配置和围绕气候变化如何影响湿地以及湿地在缓解全球气候变化方面的作用；对芦苇生态环境研究也较多；而气候变化对单一品种芦苇生长量这方面的研究却很少见。为此本文以气候变化对一个品种影响为例，研究表明气候影响是不可忽视的重要驱动因子之一，为今后的环境治理提供科学依据。

2 数据来源

数据来源于七星河湿地5 a（2009-2013年）野外监测。 具体做法是：在湿地里随机选取能代表湿地芦苇生长状况的5 块样地，样地面积为1 m2，观测植株主要是芦苇、小叶章，由于地下部分（根重）收获很难，可选择地上部分（地面以上植物部分），收获，自然干燥，称重。

由于七星河湿地自动气象观测站观测资料 （温度、降水、日照等）年限较短（起始于2012年），气候变化对湿地芦苇生产力影响的分析需要较长的湿地气象观测资料，因此采用网格插值技术，利用全省81 个气象站逐日气象资料（气温、降水、日照）进行网格插值（50 km×50 km）,选取七星河湿地所在网格的逐日气象（温度、降水、日照） 代替七星河湿地的气候资料。 特别是结合近5 a的气候变化特征， 找出芦苇生长量与气候因子的关系，分析气候变化对芦苇生长与发育的影响及其对气候变化的响应。

3 气候变化影响分析

表1 七星河湿地芦苇生物量（单位：g/m2)

从七星河湿地2009-2013年芦苇生长干物重,可以看出(表1)，2010年5 个样方的芦苇干物重为近5 a 中长势最好的一年。 结合七星河湿地气象站生长季（5-9月）气温、降水及日照时数的观测数据（表2），芦苇对温度的敏感响应最大。 2010年6月宝清月平均温度23.9℃，高于常年4.4 ℃，为历史极值。 温度高再加上充足的光照，有利于芦苇的光合作用，随着温度的逐渐升高，芦苇的光合作用能力不断增强， 地上生物量急剧增加，6月份是芦苇营养生长的高峰期。 到7月下旬，芦苇地上生物量已经超过全年生物量最高值的80%；芦苇种群生物量最大值出现在8月下旬。 从表2 可以看出， 近5 a中2010年生长季的温度最高，光照最好，与之相对应的观测数据也显示2010年七星河湿地芦苇的生物量在近5 a 的观测中最高。

表2 七星河湿地芦苇生长期气温、日照、降水情况表

2012年和2013年生长季内气温虽不及2010年，但都是正距平。但与2010年相比，生长季内日照时数明显不足，可见芦苇对光照的响应也很明显，日照时数时间长，光照条件好，有利于芦苇的干物质积累。 2013年降水量大， 雨水充沛所以芦苇长势比2012年稍好、稍高，但因为低温寡照所以和2012年相比长势就算正常。可见，芦苇对降水的响应也是正相关的，2013年从气象条件上看温度高、降水多，是有利于芦苇的物候生长发育，但2013年5-9月日照时数明显少于历年同期，故严重影响了芦苇的生长，最后表现在干物质积累上反而不及2012年。

4 总结

芦苇在生长期能够吸收大量的CO2，通过根系储存于湿地深层土壤中，成为碳汇，在减缓温室气体排放方面起到了重要作用。 芦苇又是优良的饲草， 可入药、造纸、生产轻工业原料以及建筑材料，能够调节局部小气候、维护生物多样性，改善土壤环境，碱化草甸上的芦苇草地可用作牧场或割草地，因此它在维持草原生态系统的稳定性和当地生态经济建设方面发挥着不可替代的作用。 通过上述研究分析可以得出；气温升高特别是生长季气温升高，提高了植被光合作用强度，增加了植被干物质的积累与转化， 促进了湿地植被生物量的增加；由于七星河湿地水分较充足，降水量略呈减少且间歇性的降水可形成季节性积水的沼泽化湿地，有利于七星河湿地植被生物量的增加； 湿地气候相对较干燥的年份（干燥指数相对较高），湿地水热条件配合较好，植被蒸发量增大，光合作用增强，生物量增加。

本研究采用湿地所在网格点的近50 a 逐日插值资料代替湿地资料，这在湿地气候分析的精度上可能会有一些影响，但在气候趋势分析上应该是一致的，因此，湿地气候分析方面是可靠的。随着七星河湿地气候与植被观测资料的积累，湿地植被生物量及气候分析的精度将得到进一步改观。