农业环境科学学报２００９，２８（１２）：２６０３—２６０７
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｇｒｏ—ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅ
李博，刘存歧，王军霞，张亚娟
（河北大学生命科学学院，河北保定０７１００２）
摘要：湿地生态系统具有很强的储碳、固碳能力，在全球碳循环中占有重要地位。在实地调查和实验室测定的基础上，研究了白
洋淀湿地芦苇（Ｐｈｒａｇｍｉｔｅｓａｕｓｔｒａｌｉｓ（Ｃａｖ．）Ｔｒｉｎ．ＥｘＳｔｅｕｄｅｌ）的现存生物量和初级生产，并根据光合作用原理测算了其碳储量和固碳能力，进而从光能利用率的角度探讨了其固碳潜力。结果表明，白洋淀湿地芦苇的碳储量较大，为２．５２－－３．４４ｋｇ・ｍ－２平均２．９
ｋｇ・ｍ。２，
且地下部分的生物量大于地上部分，两者比值为２．３８～３．３０，平均２．９０，地下部分碳储量是地上部分的近３倍。白洋淀湿地芦苇具有较强的固碳能力，为０．８２一－１．６５ｋｇ・ｍ。２・ａ－１，是全国陆地植被平均固碳能力的１．７－－３．４倍，全球植被平均固碳能力的２．０－－４．０倍。白洋淀湿地芦苇的光能利用率仅为０．６％～１．２％，若提高到植物理论最大光能利用率５％～６％，则固碳能力可较目前提高３．２～９．０倍，达到
６．６０一－８．２５
ｋｇ・ｍ。２・ａ－１，潜力很大。
文献标志码：Ａ
文章编号：１６７２—２０４３（２００９）１２—２６０３—０５
关键词：白洋淀；芦苇；储碳；固碳
中图分类号：Ｘ１７３
ＣａｒｂｏｎＳｔｏｒａｇｅａｎｄＦｉｘａｔｉｏｎＦｕｎｃｔｉｏｎｂｙＰｈｒａｇｍｉｔｅｓａｕｓｔｒａｌｉｓ，ａＴｙｐｉｃａｌＶｅｇｅｔａｔｉｏｎｉｎＢａｉｙａｎｇｄｉａｎＬａｋｅ
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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＢａｉｙａｎｇｄｉａｎＬａｋｅ；Ｐｈｒａｇｍｉｔｅｓ
ａｕｓｔｒａｌｉｓ：ｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅ：ｃａｒｂｏｎｆｉｘａｔｉｏｎ
自工业革命以来，全球大气中Ｃ０２、ＣＨ４和Ｎ２０等
温室气体浓度显著增加，其中Ｃ０２浓度已从工业化前约２８０ｍＬ・ｍ。３增加到２００５年的３７９ｍＬ・ｍ。３，温室效应引起全球性的气候变化受到各国的普遍关注［１１。
１９９７年《京都议定书》首次以法律的形式规定了工业收稿日期：２００９—０８—０７
化国家分阶段的温室气体减少排放限额。虽然自２０世纪７０年代以来，有关温室气体的研究愈发受到世界各国政府和学术界的关注［２－３］，但这方面的研究过去
多集中在森林、草原和农业生态系统上Ｍ。湿地作为
地球上水陆相互作用形成的独特生境，与森林、海洋一起被列为全球三大生态系统，占地球表面积约６．４％，为地球上２０％的已知物种提供了生存环境，具有不可替代的生态功能，因此享有“地球之肾”的美誉［８１。湿地普遍具有较高的初级生产力，其中植被可以通过光合作用吸收大气中的Ｃ０２从而发挥储碳、固碳的重要
基金项目：水体污染控制与治理科技重大专项（２００８ＺＸ０７２０９—００７）作者简介：李博（１９８４一），男，河北邢台人，在读硕士，主要从事水域
生态学与生态恢复方面研究。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｏｒａｎｇｅ３８７３８７＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｒｎ
万方数据通讯作者：刘存歧Ｅ—ｍａｉｌ：ｌｉｕｃｕｎｑｉ＠ｓｉｎａ．ｃｏｒｎ
２６０４
李博等：白洋淀湿地典型植被芦苇储碳固碳功能研究２００９年１２月
生态服务功能，在全球碳循环中占有重要地位［９］。近年来对湿地在相关方面的研究也逐步展开，有些研究已较为深入。湿地植物净同化的碳仅有１５％再释放到大气中，表明湿地生态系统能够作为一个抑制大气Ｃ０２浓度升高的碳汇［１叫；全球湿地植物的平均固碳能力为Ｏ．０５～１．３５ｋｇ・ｍ。２・ｆｌ－ｌ［１１］，北方泥炭地湿地植物的固碳能力为Ｏ．３１ｋｇ・ｍ。２・ｆｌ－ｌ［１刁；温带草本沼泽湿地生物量较高，中国三江平原湿地植物的固碳能力为
Ｏ．８０～１．２０
２０世纪８０年代干淀次数最多、历时最长，１９８４—１９８８年共有５ｆｌ时问连续干淀。近年来，由于降水不多、上游来水很少，白洋淀淀区面积又逐渐萎缩［１７１。
淀内以沼泽为主，土壤营养物质丰富，生物种类繁多，是芦苇的理想产地。芦苇（Ｐｈｒａｇｍｉｔｅｓ
ａｕｓｔｒａｌｉｓ
（Ｃａｖ．）Ｔｒｉｎ．ＥｘＳｔｅｕｄｅｌ）在白洋淀的分布广泛，是白洋淀分布面积最大、最典型的水生植被，在湿地功能的发挥过程中起着不可忽视的作用。但是自２０世纪７０年代以来，由于遇到干旱周期，加之上游工农业用水不断增加，导致湿地面积不断萎缩，苇地面积相应波动，芦苇品质变差，芦苇产量也由２０世纪６０年代的８万ｔ下降到１９９６年的１．５万ｔ［１７１，不仅影响到当地农民的收入，也影响到湿地生物多样性的保护及其生态服务功能的发挥。１．２研究方法
采样在２００９年７月进行，样地选择在鸳鸯岛、北田庄和圈头区域的典型苇地，随机选取样方（１
ｍｘｌ
ｋｇ・ｍ。２・ｆｌ－ｌ［１３］，长江ＫＩ湿地植物的固碳能力ｋｇ・ｍ。２・ｆｌ－ｌ［１４１。但关于华北地区湿地植被
为１．１
１～２．４１
的储碳、固碳能力的研究尚未见报道，故本研究以白洋淀湿地芦苇为例，研究了华北地区典型湿地植被的储碳、固碳能力，并从光能利用率的角度探讨了其固碳潜力，为该地区的碳循环研究提供依据。
１材料与方法
１．１研究区域概况
白洋淀湿地（３８０４３
７～３９００２７Ｎ，１１５０３８７～１１６００７７Ｅ）
ｍ）。样地中芦苇的地上部分每年经人工进行收割后移除，地下部分则多年积累，不进行收获。１．２．１生物量和净初级生产力的测定１．２．１．１地上部分生物量的测定
统计样方内芦苇密度，之后采用“Ｗ”方法在样方内随机取芦苇９株，齐地割取，标记后带回实验室烘干称重。将每株芦苇按照茎、叶片和叶鞘等构件分类，
８０
位于华北平原中部，是华北地区最大的淡水湖泊，对于保证全流域和北京、天津等重要城市的环境安全具有重要作用。本区在地质构造上属于新生代冀中坳陷，在地貌上位于永定河和滹沱河的两个冲积扇所挟峙的扇问洼地之中，地势较平坦，海拔５～１０ｍ，自西向东微倾，坡降１１６０００左右。白洋淀流域因受河流泥沙的冲淤和人为影响，微地貌结构十分复杂，淀区被３９个村落、３７００条沟壕分割成大小不等、形状各异的１４３个淀泊，上游由潴龙河、孝义河、唐河、府河、漕河、瀑河、萍河和白沟引河等河流注入，淀水经东部赵北口东流与海河相通，年均地表径流量４５．１５亿ｍ３。该区属温带大陆性季风气候，冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨，多年平均气温７．３～１２．７ＯＣ，最高气温４３．５平均年积温２９９２～４
４０９
ＯＣ恒温烘干至少４８ｈ至恒重。以平均单株干重乘
以密度得到样方内的生物量（现存量）。１．２．１．２地上部分净初级生产力的测定
地上部分现存量即为地上部分净初级生产力。１．２．１．３地下部分生物量的测定
将地上部分齐地割取后，用铁锹挖出样方内（２５
ｅｍｘ２５ｅｍｘ６０
ＯＣ，
ｃｍ）土样放入网筛，筛选、冲洗、烘干至
ＯＣ。全流域多年平均降雨量
ｍｍ，蒸发和渗漏量接近
ｍ。
恒重，称重得到地下部分生物量。１．２．１．４地下部分净初级生产力的测定
地下部分生产力按照梅雪英等的方法，以地上部分现存量的３０％～８０％进行估算［１４１。１．２．２光能利用率的计算
单位面积初级生产力的含能量和太阳辐射量之比，计算公式为：
Ｐ＝勉ｑ／ＺＱｄ
为５６３．７ｍｍ［悯，年内分配不均，７—９月占年降水量的８０％，年均水面蒸发１
３ｘ１０８
７６１．７
ｍ３。白洋淀地貌景观以水体为主，淀底西高东
低，海拔５．５～６．５ｍ（大沽高程），最适宜水位为７－－９
２０世纪６０年代以来在白洋淀上游建水库１５０多座，总库容达３６．３６亿ｍ３［１朗；白洋淀周边建有防洪堤坝，最高水位１２．８ｍ。白洋淀水位在２０世纪５０年代最高，２０世纪８０年代和２１世纪初的水位明显低于其他年份；各年的水位变化趋势明显，水位最低值一般出现在６月，最大值出现在９月。根据安新县水利局万方数据记录，１９２０ｍ２００３年白洋淀共有７次干淀记录，其中
式中：Ｐ为光能利用率；Ｍ为单位面积上净初级生产力（地上部分与地下部分之和）；ｇ为单位重量植物干
物质含能量，一般碳水化合物为１７．３８ｋＪ・ｇ～；∑Ｑｄ为太阳总辐射［１８１，白洋淀湿地取值５．３６ｘ１０６
ｋＪ・ｍｑｌ７１。
第２８卷第１２期
农
业环
境科学学报
１．２．３碳的换算
以白洋淀湿地芦苇的有机质生产为基础，根据光合作用反应方程式推算每形成１ｇ干物质需要１．６２Ｃ０２，进而计算固定碳的数量。
ｇ
ａ～。白洋淀湿地２００３年由遥感方法测量的芦苇生长面积为１．５２６×１０４ｈｍ２［１９１，据此可以估算该地区芦苇的年固碳量可以达到１．２５～２．５２×１０５ｔ，具有显著的生态服务功能。
２．３白洋淀芦苇的固碳潜力
根据光能利用率计算公式［１８１，白洋淀湿地芦苇的茎初级生产中光能利用率仅为０．６％～１．２％，而理论上植物的最大光能利用率为５％～６％１２０］，因此白洋淀湿地芦苇的净初级生产力有很大的提高空问，植被的固碳能力有增强的潜力（表３）。若白洋淀湿地芦苇的光能利用率提高到理论最大值，则其固碳能力可提高到目前的４．２－１０．０倍，即６．６０～８．２５
ｋｇ・ｍ。２・ａ～。
２结果与分析
２．１白洋淀芦苇的储碳能力
根据表１数据可见该区域芦苇生物量较高，为
５．７６－７．８８２．５２－３．４４
ｋｇ・Ｉｎ乏，平均６．６４ｋｇ・ｍ。２；碳储量较大，为ｋｇ・Ｉｎ。２，平均２．９ｋｇ・Ｉｎ。２。芦苇的地下根茎为
多年生，在土壤内纵横伸展，采样区域亦无大规模人为挖取，所以地下部分生物量大于地上部分，地下／地上生物量比率为２．３８～３．３０，平均２．９０，即地下部分碳储量是地上部分的近３倍。
表１白洋淀芦苇的生物量及碳储量（ｋｇ・ｍ。２）
Ｔａｂｌｅ１ＳｔａｎｄｉｎｇｂｉｏｍａｓｓａｎｄｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅｏｆＰｈｒａｇｍｉｔｅｓ
ａｔｔｓｔｒａｌｉｓ
表３不同光能利用率条件下的净初级生产力和固碳能力
Ｔａｂｌｅ３
Ｔｈｅｃａｒｂｏｎｆｉｘａｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｎｅｔｐｒｉｍａｒｙｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ
ｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｉｇｈｔｕｔｉｌｉｚｉｎｇｒａｔｅｓ
ｉｎＢａｉｙａｎｇｄｉａｎＬａｋｅ（ｋｇ・ｍ。２）
一ｎ．’…
生物量Ｂｉｏｍａｓｓ碳储量Ｃａｒｂｏｎ
ｓｔｏｒａｇｅ
范围Ｒａｎｇｅ平均Ａｖｅｒａｇｅ范围Ｒａｎｇｅ平均Ａｖｅｒａｇｅ
３
讨论
芦苇在白洋淀湿地典型生长在高于水面的台地
２．２白洋淀芦苇的固碳能力
本区域芦苇具有较高的初级生产力（表２），包括地上部分和地下部分。地上部分可以分为茎、叶片、叶鞘等构件，生物量合计达１．４４～２．０９ｋｇ・ｍ。２・ａ～，固碳能力达０．６３－０．９１ｋｇ・Ｉｎ。２・ａ～，不同构件固碳能力顺序为茎＞叶片＞叶鞘；地下根茎部分为多年生，年净初级生产力为按地上部分现存量的３０％～８０％估算，即地下部分固碳量为Ｏ．１９～Ｏ．７３ｋｇ・Ｉｎ。２・ａ～。综上，白洋淀湿地芦苇具有很强的固碳能力，可达Ｏ．８２～１．６５ｋｇ・Ｉｎ。２・
表２白洋淀芦苇的净初级生产力及固碳能力（ｋｇ・ｍ－２・ａ。１）
Ｔａｂｌｅ２Ｎｅｔｐｒｉｍａｒｙｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙａｎｄｃａｒｂｏｎｆｉｘａｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｏｆ
ＰｈｒａｇｍｉｔｅｓａｕｓｔｒａｌｉｓｉｎＢａｉｙａｎｇｄｉａｎ
以上，水中不能形成优势群落。台地上高程高，沉积物粒度细，其中氮、磷、有机质含量也较高，土壤肥沃，利于芦苇的生长发育，为芦苇的较高储碳、固碳能力打下
了坚实的基础。此外，从芦苇自身的生理特陛分析，生
长在台地上的芦苇叶周围的碳含量远高于水环境中，芦苇具有类似于陆生植物的气生叶，可以直接利用空气中的Ｃ０２进行光合作用，使环境中的碳含量不再成为光合作用效率的限制因素；芦苇植株发达的根茎、密集着生的叶片以及高的蒸腾作用强度，可减弱呼吸作用、降低叶面温度从而储藏较多的净光合作用产物。所以，白洋淀湿地芦苇具有较高的储碳、固碳能力。
湿地植被一般具有较高的地下／地上生物量比率，多年生植物的根茎常年保持在地下更是如此。梅雪英等研究发现长江口芦苇带湿地的地下／地下生物量比率为２．９６；亦有研究认为，芦苇不仅具有较高的地下／地上生物量比率，且不同地点的比率变化很大［１４１。本研究发现，白洋淀湿地芦苇的地下／地上生物量比率为２．３８－３．３０，平均２．９０，地下部分碳储量是地上部分
Ｌａｋｅ（ｋｇ・ｍ－２・ａ。１）
项目Ｉｔｅｍ．ｔ堂＇ｒｌｍ初ａ级ｒｖ等ｔ＇ｒｏ掌Ｏｕ力＿ｃｔｌ，Ｖｌ慧ｔ固碳学１１Ｘ力．ａｔｌｏｃｎ小。ｎ
Ｖ
万方数据
的近３倍。因此，地下的根茎部分是白洋淀湿地芦苇
ｌａｃｉｐｙｔｆｏ
２６０６
李博等：白洋淀湿地典型植被芦苇储碳固碳功能研究
２００９年１２月
ｋｇ・ｍ－２
ｏ
碳储存的主要场所。
２０００年中国陆地植被固碳能力为４．９４ｘ１０１２ｋｇ・
ａ～，
提高为目前的４．２－－１０．０倍，达到６．６０－８．２５潜力很大。
参考文献：
ａ～，
平均Ｏ．４９ｋｇ・ｍ。２・ａ。１刚；全球植被固碳能力平均为ｋｇ・ｍ。２・ａ。１圈。据此可以推算白洋淀湿地芦苇的固
Ｏ．４１
碳能力是全国陆地植被平均固碳能力的１．７～３．４倍，全球植被平均固碳能力的２．Ｏ～４．Ｏ倍。与中国不同生态系统的固碳能力相比，由于白洋淀湿地的芦苇种群郁闭度较高，其平均固碳能力强于城市、河流、湖泊等生态系统，与相同植被覆盖度的常绿阔叶林、落叶针叶林、常绿针叶林、落叶阔叶林等森林生态系统（表
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表４不同生态系统的固碳能力嗍
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４
结论
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ｋｇ・
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万方数据
白洋淀湿地典型植被芦苇储碳固碳功能研究
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：引用次数：
李博， 刘存歧， 王军霞， 张亚娟
河北大学生命科学学院,河北,保定,071002农业环境科学学报
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1.期刊论文 李建国. 李贵宝. 刘芳. 王殿武. 陈桂坤 白洋淀芦苇资源及其生态功能与利用 -南水北调与水利科技2004,2(5)
芦苇是白洋淀湿地中最重要的水生植物,面积约6 000 hm2.介绍了白洋淀芦苇资源的分布、产量情况,并分析了白洋淀芦苇所具有的生态功能,包括调节气候、净化污水、促淤防蚀、澄清水质、抑制藻类和维持生物多样性.由于白洋淀的主要生态问题是水环境污染,所以最后围绕白洋淀芦苇净化水环境的功能提出了白洋淀芦苇的生态利用对策.
2.期刊论文 刘芳. 李贵宝. 王殿武. 陈海英. 姜婧 白洋淀芦苇湿地根孔(系)观测调查及其净化污水的研究 -南水北调与水利科技2004,2(6)
芦苇是白洋淀水陆交错带区域典型的湿地植物,面积约6 000 hm2.观测调查结果表明,芦苇具有庞大的地下根状茎,形成芦苇根孔;根孔以横向走向为主,大多数芦苇根孔集中在18～75cm之间.与退化芦苇湿地相比,健康芦苇湿地苇高、苇粗,根、茎长而重.室内芦苇和小麦原状土柱(0～100 cm)的污水净化实验结果表明,苇地土柱的净化能力大于麦地土柱,以对磷的净化最大.苇地土柱的净化率为TP 92.6%、TN 40.6%、COD 54.1%;麦地土柱的净化率为TP 86.0%、TN 27.4%、COD 29.8%.
3.学位论文 杨卓 白洋淀底泥现状评价及在芦苇生境下演变机理研究 2006
底泥是湖泊水库的重要组成部分，能够反映湖泊水库演化的历史过程。水体底泥污染已经成为世界范围内的一个环境问题，因此调查和研究底泥中的污染物的含量及其分布特征，受污染底泥的处理处置问题成为目前的研究热点。本文采用原状土柱和人工湿地控制(生态滤池)试验与野外布点调查取样相结合的方法系统地研究了白洋淀地区底泥现状和污染程度及在芦苇生境下所发生的一系列转化和演变情况，并对芦苇对底泥的净化及受污染底泥易地无害化处理的机理进行了探讨。结果表明：①2004年6月通过对白洋淀21个点位采样分析的结果表明，底泥中氮含量为0.126～2.901g/kg、磷含量为0.429～1.082g/kg、有机质含量为4.170～47.320g/kg，具有一定的资源化利用价值。重金属元素Cu、Zn、Cd、Pb呈现出不同程度的污染现状，污染危害顺序为Cd＞Pb＞Zn＞Cu。对淀区底泥重金属元素进行地累积指数和潜在生态危害评价，底泥中Cd、Pb分别表现为极强、轻微～中等的生态危害和极强、中度的污染程度。该地区底泥重金属综合污染指数为3.583，已属重度污染。多数地区为2种以上元素的复合污染。其污染现状主要呈现出以下特点：上游污染重于下游；0～10cm底泥层污染重于10～20cm底泥层；离排污口近则污染严重，村落密集、人口稠密的淀区则水质坏、重金属含量高；围拦养鱼甚密、养鸭养蟹多的地方污染会加剧。在21个采样点中，府河入淀口处的安新大桥、南刘庄、原唐河污水库同口污染较为严重。白洋淀底泥中含量较高的氮、磷、有机质使其具有农业利用的潜在价值，其利用的关键障碍性因子是重金属元素的污染，尤其是镉，其含量约为《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)中二级标准(pH＞7.5)的11.2倍，三级标准(pH＞6.5)的7.0倍。但未超过《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284-84)中的含量。②不同的土壤酸碱度、碳氮比和水分条件会给底泥中物质演变带来不同的影响。芦苇根系和特定的土壤环境能在一定程度上使重金属有效性降低，但这一现象在底泥刚与根系发生作用的几个月里并不明显。芦苇对底泥中重金属元素的吸收和积累及微生物活动是使底泥得到净化的主要途径。芦苇体内的重金属元素浓度可以达到土壤中有效态重金属浓度的几十倍到上千倍。芦苇各部分吸收能力地下部明显大于地上部，根系为各污染物大量聚集的部位。pH值低(PD)、C/N中(CZ)、水高(SG)处理有利于底泥的净化。pH值在7.0～7.5、C/N在10左右的土壤环境，较充足的灌水量可以使芦苇生长良好，获得较高生物量，使底泥得到净化。③生态滤池实验中，随着底泥用量的增加，芦苇的长势、生物量、株高等也增加。底泥用量大(3＃池)则动态变化明显，在一年的时间里，尽管芦苇生长带走了一部分物质，但底泥内各元素含量变化并不明显，尤其是有效态重金属，只是略微有所下降。
4.期刊论文 李建国. 李贵宝. 崔慧敏. 王殿武 白洋淀芦苇湿地退化及其保护研究 -南水北调与水利科技2004,2(3)
白洋淀芦苇湿地是华北地区最大的淡水湖泊,近40年来,呈现出明显的退化趋势.对白洋淀芦苇湿地的退化状况、退化原因以及保护白洋淀湿地的重要性进行了分析.最后,提出了以保护白洋淀芦苇湿地的自然资源和生物资源并加强湿地科研工作为主保护内容.
5.期刊论文 杨卓. 寇建林. 李博文. 李贵宝. Yang Zhuo. Kou Jianlin. Li Bowen. Li Guibao 白洋淀底泥在芦苇生境下的变化规律初探 -生态环境2008,17(1)
底泥是湖泊水库的重要组成部分,能够反映湖泊水库演化的历史过程.水体底泥污染已经成为世界范围内的一个环境问题.文章采用人工湿地控制(生态滤池)试验与野外布点调查取样相结合的方法,以芦苇(Phragmites australis Dar.Baiyangdiansis)为供试植物,系统地研究了白洋淀地区底泥现状和污染程度及在芦苇生境下其化学性质等所发生的一系列转化和演变情况,并针对芦苇对底泥的净化及受污染底泥异地的无害化处理进行了研究.结果表明:随着底泥用量的增加,芦苇的长势、生物量、株高等也增加.底泥用量大(3#池)则底泥中污染物含量动态变化明显.在一年的时间里,各滤池底泥中营养元素的含量总体趋势是降低的,其中以碱解氮降低幅度最大;有效态Cu的含量有所上升,有效态Zn、Cd、Pb含量变化幅度小,只是略微有所下降.因为芦苇生长带走了一部分有效态元素物质,底泥内各种元素总量有所降低,其有效态重金属含量变化不明显,只是略有下降,说明芦苇根系会影响底泥中重金属的存在形态.
6.期刊论文 滑丽萍. 华珞. 王学东. 尹逊霄. 朱风云. HUA Li-ping. HUA Luo. WANG Xue-dong. YIN Xun-xiao. ZHU Feng-yun 芦苇对白洋淀底泥重金属污染程度的影响效应研究 -水土保持学报2006,20(2)
取白洋淀底泥制成3种不同厚度的基质种植芦苇,另外设置不含底泥的麦地土壤和旱地芦苇土壤,定期对基质采样,测定底泥中重金属Cu,Cd,Pb,Zn浓度并进行比较分析.试验表明,底泥和供试麦地土壤和芦苇土壤已受到重金属Cu,Cd,Pb,Zn不同程度污染;Cd浓度均已超过全国土壤质量三级标准,分别为1.35～1.59 mg/h和1.078～1.16 mg/kg,污染程度严重.其次为Pb和Zn,Cu为轻微污染.随着芦苇的生长,底泥和麦地及芦苇土壤中大部分重金属浓度呈不同程度下降趋势,表明芦苇对有害重金属有一定抗性和富集作用,旨在为底泥污染治理提供科学依据.
7.期刊论文 杨卓. 李贵宝. 王殿武. 王学东. 李占雷. YANG Zhuo. LI Gui-bao. WANG Dian-wu. WANG Xue-dong. LI Zhan-lei 白洋淀底泥化学性质在芦苇生境下的变化 -中国环境科学2005,25(4)
于2004年6月对白洋淀底泥进行了调查采样.化学分析的结果表明,底泥中氮、磷、有机质含量较高.重金属铜、锌、镉、铅呈现出不同程度的污染.通过原状土柱试验探讨了底泥在较长时间里发生的物质转变和演化规律,土柱内不同的pH值、C/N、灌水量对底泥演化的影响.结果表明,在pH值为7.3、C/N为12:1、灌水量为80L条件下处理有利于芦苇对底泥的无害化处理.
8.学位论文 滑丽萍 湖泊底泥中磷与重金属污染评价及其植物修复 2006
白洋淀是华北地区最大的淡水湖泊，也是以水著称的旅游景点，由于外源和内源的双重污染，造成白洋淀水质恶化，生态环境退化。该课题把水质污染的内源—底泥作为主要研究对象，探索在芦苇生长植物效应下，底泥中水质富营养化主要影响因子磷及其形态和生物毒性较大的重金属Cu、Zn、Pb、Cd浓度的变化规律，试图寻找白洋淀底泥污染芦苇修复方法的可行性依据，旨在为底泥修复和水体生态环境治理提供参考。 取白洋淀底泥制成三种不同厚度处理的基质种植芦苇进行野外小区试验，另外设置麦地土壤和旱地芦苇土壤做对比试验，定期对不同处理的基质进行采样，测定供试底泥和土壤中磷及其形态(水可溶性磷、铁磷、钙磷、酸可提取性有机磷、碱可提取性有机磷和残余态磷)和重金属Cu、Cd、Pb、Zn浓度并进行比较分析与评价。同时对芦苇进行同期采样，测定根系、茎和叶中总磷和重金属浓度，分析芦苇对底泥污染物的富集和吸收能力。 试验表明，供试底泥和土壤中总磷浓度分别达到794.86～878.97mg/kg和451.49～641.17mg/kg，厚度越大的底泥中磷浓度越高，麦地土壤中磷浓度高于旱地芦苇土壤中磷浓度；底泥中各种磷形态均以钙磷和有机磷为主，两种磷形态占到总磷中的70％以上；铁磷在总磷中百分比低于10％，水可溶性磷浓度最小，大多在1％以下；其余为残余态。与1995年相比，底泥中总磷的平均含量上升，钙磷浓度降低，有机磷浓度明显升高。在芦苇植物效应下供试表层基质中大量的磷及其形态浓度降低不明显，某个阶段却呈明显上升趋势，表明芦苇对表层底泥磷污染修复作用不明显。 供试底泥及土壤均受到重金属Cu、Zn、Pb、Cd不同程度的污染，总体上，底泥重金属污染程度重于土壤；Cd污染最为严重，达到重度污染，其潜在生态危害程度极强，其次为Pb和Zn属偏中度污染，最后为Cu，属轻微污染或尚未构成污染。在芦苇生长植物效应下，除Pb外，底泥中的重金属浓度呈现不同程度降低的趋势，Cd浓度降低最为明显，其次为Cu和Zn。芦苇富集重金属主要在根系中，茎叶中较少，对生物有效性较高的Cd的吸收能力最强，其次为Cu和Zn，对Pb的吸收能力最弱。表明利用芦苇修复Cd污染严重的白洋淀底泥是一种较可行的方法。
9.期刊论文 滑丽萍. 李贵宝. 华珞. 高娟. HUA Li-ping. LI Gui-Bao. HUA Luo. GAO Juan 不同芦苇生境下白洋淀底泥磷形态分析研究 -南水北调与水利科技2005,3(2)
该实验采用化学连续提取方法(EDTA方法)分析白洋淀底泥中磷形态,并且该底泥经过芦苇生态滤池的处理.结果表明总磷(TP)浓度高达1 597～1 860 mg/kg,远远超出试验参照的当地土壤中TP的浓度.因此,底泥中的磷很有可能超过水体中的而成为主要的可溶性磷释放源.无机磷在总磷中占到53%～68%,高于有机磷(OP)含量.钙磷(Ca-P)是无机磷的中主要磷形态,占到41%～46%.OP主要以酸可溶性有机磷形态存在,占到总有机磷的65%～95%,酸可溶性有机磷酸盐的释放可能成为导致湖泊富营养化的重要过程.
10.期刊论文 徐卫华. 欧阳志云. Iris van Duren. 郑华. 王效科. 苗鸿. 曹全虎. XU Wei-hua. OUYANG Zhi-yun. Iris van Duren. ZHENG Hua. WANG Xiao-Ke. MIAO Hong. CAO Quan-hu 白洋淀地区近16年芦苇湿地面积变化与水位的关系 -水土保持学报2005,19(4)
在野外实地调查的基础上,运用RS和GIS技术通过对1987年、1991年、1996年,2000年和2003年5期Landsat TM/ETM遥感影像的解译和叠加分析,揭示了白洋淀地区16年芦苇湿地面积的变化规律,并分析水位与芦苇湿地面积关系.研究结果表明,16年间,就整个白洋淀而言,苇地变化经历了"落-起-落"的过程,水域与耕地是苇地变化的两个主要方向,苇地与水域的转变主要发生在地势较低的北部与东部地区,苇地与耕地的转变主要发生在西北与西南的地势较高地区.回归分析表明,在16年地表水位变化范围内,前2年的平均地表水位与当年苇地面积呈显著多项式关系y=-0.1573x2+215.90x-57989,决定系数为0.97;根据关系式,当地表水位低于6.9 m时,苇地面积随水位的升高而增加,当水位高于6.9 m时,苇地面积随水位的升高而降低.这一关系式对于利用水位来调控苇地面积,协调芦苇与其他生产生活用水的关系,促进白洋淀芦苇湿地的可持续发展与水资源的合理利用都具有重要意义.
本文链接：http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_nyhjbh200912026.aspx
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农业环境科学学报２００９，２８（１２）：２６０３—２６０７
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｇｒｏ—ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅ
李博，刘存歧，王军霞，张亚娟
（河北大学生命科学学院，河北保定０７１００２）
摘要：湿地生态系统具有很强的储碳、固碳能力，在全球碳循环中占有重要地位。在实地调查和实验室测定的基础上，研究了白
洋淀湿地芦苇（Ｐｈｒａｇｍｉｔｅｓａｕｓｔｒａｌｉｓ（Ｃａｖ．）Ｔｒｉｎ．ＥｘＳｔｅｕｄｅｌ）的现存生物量和初级生产，并根据光合作用原理测算了其碳储量和固碳能力，进而从光能利用率的角度探讨了其固碳潜力。结果表明，白洋淀湿地芦苇的碳储量较大，为２．５２－－３．４４ｋｇ・ｍ－２平均２．９
ｋｇ・ｍ。２，
且地下部分的生物量大于地上部分，两者比值为２．３８～３．３０，平均２．９０，地下部分碳储量是地上部分的近３倍。白洋淀湿地芦苇具有较强的固碳能力，为０．８２一－１．６５ｋｇ・ｍ。２・ａ－１，是全国陆地植被平均固碳能力的１．７－－３．４倍，全球植被平均固碳能力的２．０－－４．０倍。白洋淀湿地芦苇的光能利用率仅为０．６％～１．２％，若提高到植物理论最大光能利用率５％～６％，则固碳能力可较目前提高３．２～９．０倍，达到
６．６０一－８．２５
ｋｇ・ｍ。２・ａ－１，潜力很大。
文献标志码：Ａ
文章编号：１６７２—２０４３（２００９）１２—２６０３—０５
关键词：白洋淀；芦苇；储碳；固碳
中图分类号：Ｘ１７３
ＣａｒｂｏｎＳｔｏｒａｇｅａｎｄＦｉｘａｔｉｏｎＦｕｎｃｔｉｏｎｂｙＰｈｒａｇｍｉｔｅｓａｕｓｔｒａｌｉｓ，ａＴｙｐｉｃａｌＶｅｇｅｔａｔｉｏｎｉｎＢａｉｙａｎｇｄｉａｎＬａｋｅ
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Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，ＨｅｂｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂａｏｄｉｎｇ０７１００２，Ｃｈｉｎａ）
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Ｃｈｉｎａ，ａｎｄ２．０－－４．０ｔｉｍｅｓｏｆｔｈａｔｏｆｔｈｅｗｏｒｌｄ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｆｏｒｍｕｌａｏｆｌｉｇｈｔｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｉｔｗａｓｓｔｉｌｌｌｏｗ，ｏｎｌｙ０．６％一－１．２％．Ｉｆｔｈｅｌｉｇｈｔｅｆｆｉ—
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ｃｌｅｎｃｙｗｅｒｅｉｍｐｒｏｖｅｄｔｏｂｅ５％－－６％．ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｉｎｔｈｅｏｒｙ．ｔｈｅｃａｒｂｏｎｆｉｘａｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙｏＩｔｈｅｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｗｅｆｔａｎｄｗｏｕｌｄｉｎｃｒｅａｓｅ３．２～
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９．０ｔｉｍｅｓａｎｄｒｅａｃｈｅｄ６．６０一－８．２５ｋｇ・ｍ。２ｐｅｒｙｅａｒ．ｔｈｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｃａｒｂｏｎｆｉｘａｔｉｏｎｗｏｕｌｄｂｅｈｕｇｅ．
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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＢａｉｙａｎｇｄｉａｎＬａｋｅ；Ｐｈｒａｇｍｉｔｅｓ
ａｕｓｔｒａｌｉｓ：ｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅ：ｃａｒｂｏｎｆｉｘａｔｉｏｎ
自工业革命以来，全球大气中Ｃ０２、ＣＨ４和Ｎ２０等
温室气体浓度显著增加，其中Ｃ０２浓度已从工业化前约２８０ｍＬ・ｍ。３增加到２００５年的３７９ｍＬ・ｍ。３，温室效应引起全球性的气候变化受到各国的普遍关注［１１。
１９９７年《京都议定书》首次以法律的形式规定了工业收稿日期：２００９—０８—０７
化国家分阶段的温室气体减少排放限额。虽然自２０世纪７０年代以来，有关温室气体的研究愈发受到世界各国政府和学术界的关注［２－３］，但这方面的研究过去
多集中在森林、草原和农业生态系统上Ｍ。湿地作为
地球上水陆相互作用形成的独特生境，与森林、海洋一起被列为全球三大生态系统，占地球表面积约６．４％，为地球上２０％的已知物种提供了生存环境，具有不可替代的生态功能，因此享有“地球之肾”的美誉［８１。湿地普遍具有较高的初级生产力，其中植被可以通过光合作用吸收大气中的Ｃ０２从而发挥储碳、固碳的重要
基金项目：水体污染控制与治理科技重大专项（２００８ＺＸ０７２０９—００７）作者简介：李博（１９８４一），男，河北邢台人，在读硕士，主要从事水域
生态学与生态恢复方面研究。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｏｒａｎｇｅ３８７３８７＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｒｎ
万方数据通讯作者：刘存歧Ｅ—ｍａｉｌ：ｌｉｕｃｕｎｑｉ＠ｓｉｎａ．ｃｏｒｎ
２６０４
李博等：白洋淀湿地典型植被芦苇储碳固碳功能研究２００９年１２月
生态服务功能，在全球碳循环中占有重要地位［９］。近年来对湿地在相关方面的研究也逐步展开，有些研究已较为深入。湿地植物净同化的碳仅有１５％再释放到大气中，表明湿地生态系统能够作为一个抑制大气Ｃ０２浓度升高的碳汇［１叫；全球湿地植物的平均固碳能力为Ｏ．０５～１．３５ｋｇ・ｍ。２・ｆｌ－ｌ［１１］，北方泥炭地湿地植物的固碳能力为Ｏ．３１ｋｇ・ｍ。２・ｆｌ－ｌ［１刁；温带草本沼泽湿地生物量较高，中国三江平原湿地植物的固碳能力为
Ｏ．８０～１．２０
２０世纪８０年代干淀次数最多、历时最长，１９８４—１９８８年共有５ｆｌ时问连续干淀。近年来，由于降水不多、上游来水很少，白洋淀淀区面积又逐渐萎缩［１７１。
淀内以沼泽为主，土壤营养物质丰富，生物种类繁多，是芦苇的理想产地。芦苇（Ｐｈｒａｇｍｉｔｅｓ
ａｕｓｔｒａｌｉｓ
（Ｃａｖ．）Ｔｒｉｎ．ＥｘＳｔｅｕｄｅｌ）在白洋淀的分布广泛，是白洋淀分布面积最大、最典型的水生植被，在湿地功能的发挥过程中起着不可忽视的作用。但是自２０世纪７０年代以来，由于遇到干旱周期，加之上游工农业用水不断增加，导致湿地面积不断萎缩，苇地面积相应波动，芦苇品质变差，芦苇产量也由２０世纪６０年代的８万ｔ下降到１９９６年的１．５万ｔ［１７１，不仅影响到当地农民的收入，也影响到湿地生物多样性的保护及其生态服务功能的发挥。１．２研究方法
采样在２００９年７月进行，样地选择在鸳鸯岛、北田庄和圈头区域的典型苇地，随机选取样方（１
ｍｘｌ
ｋｇ・ｍ。２・ｆｌ－ｌ［１３］，长江ＫＩ湿地植物的固碳能力ｋｇ・ｍ。２・ｆｌ－ｌ［１４１。但关于华北地区湿地植被
为１．１
１～２．４１
的储碳、固碳能力的研究尚未见报道，故本研究以白洋淀湿地芦苇为例，研究了华北地区典型湿地植被的储碳、固碳能力，并从光能利用率的角度探讨了其固碳潜力，为该地区的碳循环研究提供依据。
１材料与方法
１．１研究区域概况
白洋淀湿地（３８０４３
７～３９００２７Ｎ，１１５０３８７～１１６００７７Ｅ）
ｍ）。样地中芦苇的地上部分每年经人工进行收割后移除，地下部分则多年积累，不进行收获。１．２．１生物量和净初级生产力的测定１．２．１．１地上部分生物量的测定
统计样方内芦苇密度，之后采用“Ｗ”方法在样方内随机取芦苇９株，齐地割取，标记后带回实验室烘干称重。将每株芦苇按照茎、叶片和叶鞘等构件分类，
８０
位于华北平原中部，是华北地区最大的淡水湖泊，对于保证全流域和北京、天津等重要城市的环境安全具有重要作用。本区在地质构造上属于新生代冀中坳陷，在地貌上位于永定河和滹沱河的两个冲积扇所挟峙的扇问洼地之中，地势较平坦，海拔５～１０ｍ，自西向东微倾，坡降１１６０００左右。白洋淀流域因受河流泥沙的冲淤和人为影响，微地貌结构十分复杂，淀区被３９个村落、３７００条沟壕分割成大小不等、形状各异的１４３个淀泊，上游由潴龙河、孝义河、唐河、府河、漕河、瀑河、萍河和白沟引河等河流注入，淀水经东部赵北口东流与海河相通，年均地表径流量４５．１５亿ｍ３。该区属温带大陆性季风气候，冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨，多年平均气温７．３～１２．７ＯＣ，最高气温４３．５平均年积温２９９２～４
４０９
ＯＣ恒温烘干至少４８ｈ至恒重。以平均单株干重乘
以密度得到样方内的生物量（现存量）。１．２．１．２地上部分净初级生产力的测定
地上部分现存量即为地上部分净初级生产力。１．２．１．３地下部分生物量的测定
将地上部分齐地割取后，用铁锹挖出样方内（２５
ｅｍｘ２５ｅｍｘ６０
ＯＣ，
ｃｍ）土样放入网筛，筛选、冲洗、烘干至
ＯＣ。全流域多年平均降雨量
ｍｍ，蒸发和渗漏量接近
ｍ。
恒重，称重得到地下部分生物量。１．２．１．４地下部分净初级生产力的测定
地下部分生产力按照梅雪英等的方法，以地上部分现存量的３０％～８０％进行估算［１４１。１．２．２光能利用率的计算
单位面积初级生产力的含能量和太阳辐射量之比，计算公式为：
Ｐ＝勉ｑ／ＺＱｄ
为５６３．７ｍｍ［悯，年内分配不均，７—９月占年降水量的８０％，年均水面蒸发１
３ｘ１０８
７６１．７
ｍ３。白洋淀地貌景观以水体为主，淀底西高东
低，海拔５．５～６．５ｍ（大沽高程），最适宜水位为７－－９
２０世纪６０年代以来在白洋淀上游建水库１５０多座，总库容达３６．３６亿ｍ３［１朗；白洋淀周边建有防洪堤坝，最高水位１２．８ｍ。白洋淀水位在２０世纪５０年代最高，２０世纪８０年代和２１世纪初的水位明显低于其他年份；各年的水位变化趋势明显，水位最低值一般出现在６月，最大值出现在９月。根据安新县水利局万方数据记录，１９２０ｍ２００３年白洋淀共有７次干淀记录，其中
式中：Ｐ为光能利用率；Ｍ为单位面积上净初级生产力（地上部分与地下部分之和）；ｇ为单位重量植物干
物质含能量，一般碳水化合物为１７．３８ｋＪ・ｇ～；∑Ｑｄ为太阳总辐射［１８１，白洋淀湿地取值５．３６ｘ１０６
ｋＪ・ｍｑｌ７１。
第２８卷第１２期
农
业环
境科学学报
１．２．３碳的换算
以白洋淀湿地芦苇的有机质生产为基础，根据光合作用反应方程式推算每形成１ｇ干物质需要１．６２Ｃ０２，进而计算固定碳的数量。
ｇ
ａ～。白洋淀湿地２００３年由遥感方法测量的芦苇生长面积为１．５２６×１０４ｈｍ２［１９１，据此可以估算该地区芦苇的年固碳量可以达到１．２５～２．５２×１０５ｔ，具有显著的生态服务功能。
２．３白洋淀芦苇的固碳潜力
根据光能利用率计算公式［１８１，白洋淀湿地芦苇的茎初级生产中光能利用率仅为０．６％～１．２％，而理论上植物的最大光能利用率为５％～６％１２０］，因此白洋淀湿地芦苇的净初级生产力有很大的提高空问，植被的固碳能力有增强的潜力（表３）。若白洋淀湿地芦苇的光能利用率提高到理论最大值，则其固碳能力可提高到目前的４．２－１０．０倍，即６．６０～８．２５
ｋｇ・ｍ。２・ａ～。
２结果与分析
２．１白洋淀芦苇的储碳能力
根据表１数据可见该区域芦苇生物量较高，为
５．７６－７．８８２．５２－３．４４
ｋｇ・Ｉｎ乏，平均６．６４ｋｇ・ｍ。２；碳储量较大，为ｋｇ・Ｉｎ。２，平均２．９ｋｇ・Ｉｎ。２。芦苇的地下根茎为
多年生，在土壤内纵横伸展，采样区域亦无大规模人为挖取，所以地下部分生物量大于地上部分，地下／地上生物量比率为２．３８～３．３０，平均２．９０，即地下部分碳储量是地上部分的近３倍。
表１白洋淀芦苇的生物量及碳储量（ｋｇ・ｍ。２）
Ｔａｂｌｅ１ＳｔａｎｄｉｎｇｂｉｏｍａｓｓａｎｄｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅｏｆＰｈｒａｇｍｉｔｅｓ
ａｔｔｓｔｒａｌｉｓ
表３不同光能利用率条件下的净初级生产力和固碳能力
Ｔａｂｌｅ３
Ｔｈｅｃａｒｂｏｎｆｉｘａｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｎｅｔｐｒｉｍａｒｙｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ
ｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｉｇｈｔｕｔｉｌｉｚｉｎｇｒａｔｅｓ
ｉｎＢａｉｙａｎｇｄｉａｎＬａｋｅ（ｋｇ・ｍ。２）
一ｎ．’…
生物量Ｂｉｏｍａｓｓ碳储量Ｃａｒｂｏｎ
ｓｔｏｒａｇｅ
范围Ｒａｎｇｅ平均Ａｖｅｒａｇｅ范围Ｒａｎｇｅ平均Ａｖｅｒａｇｅ
３
讨论
芦苇在白洋淀湿地典型生长在高于水面的台地
２．２白洋淀芦苇的固碳能力
本区域芦苇具有较高的初级生产力（表２），包括地上部分和地下部分。地上部分可以分为茎、叶片、叶鞘等构件，生物量合计达１．４４～２．０９ｋｇ・ｍ。２・ａ～，固碳能力达０．６３－０．９１ｋｇ・Ｉｎ。２・ａ～，不同构件固碳能力顺序为茎＞叶片＞叶鞘；地下根茎部分为多年生，年净初级生产力为按地上部分现存量的３０％～８０％估算，即地下部分固碳量为Ｏ．１９～Ｏ．７３ｋｇ・Ｉｎ。２・ａ～。综上，白洋淀湿地芦苇具有很强的固碳能力，可达Ｏ．８２～１．６５ｋｇ・Ｉｎ。２・
表２白洋淀芦苇的净初级生产力及固碳能力（ｋｇ・ｍ－２・ａ。１）
Ｔａｂｌｅ２Ｎｅｔｐｒｉｍａｒｙｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙａｎｄｃａｒｂｏｎｆｉｘａｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｏｆ
ＰｈｒａｇｍｉｔｅｓａｕｓｔｒａｌｉｓｉｎＢａｉｙａｎｇｄｉａｎ
以上，水中不能形成优势群落。台地上高程高，沉积物粒度细，其中氮、磷、有机质含量也较高，土壤肥沃，利于芦苇的生长发育，为芦苇的较高储碳、固碳能力打下
了坚实的基础。此外，从芦苇自身的生理特陛分析，生
长在台地上的芦苇叶周围的碳含量远高于水环境中，芦苇具有类似于陆生植物的气生叶，可以直接利用空气中的Ｃ０２进行光合作用，使环境中的碳含量不再成为光合作用效率的限制因素；芦苇植株发达的根茎、密集着生的叶片以及高的蒸腾作用强度，可减弱呼吸作用、降低叶面温度从而储藏较多的净光合作用产物。所以，白洋淀湿地芦苇具有较高的储碳、固碳能力。
湿地植被一般具有较高的地下／地上生物量比率，多年生植物的根茎常年保持在地下更是如此。梅雪英等研究发现长江口芦苇带湿地的地下／地下生物量比率为２．９６；亦有研究认为，芦苇不仅具有较高的地下／地上生物量比率，且不同地点的比率变化很大［１４１。本研究发现，白洋淀湿地芦苇的地下／地上生物量比率为２．３８－３．３０，平均２．９０，地下部分碳储量是地上部分
Ｌａｋｅ（ｋｇ・ｍ－２・ａ。１）
项目Ｉｔｅｍ．ｔ堂＇ｒｌｍ初ａ级ｒｖ等ｔ＇ｒｏ掌Ｏｕ力＿ｃｔｌ，Ｖｌ慧ｔ固碳学１１Ｘ力．ａｔｌｏｃｎ小。ｎ
Ｖ
万方数据
的近３倍。因此，地下的根茎部分是白洋淀湿地芦苇
ｌａｃｉｐｙｔｆｏ
２６０６
李博等：白洋淀湿地典型植被芦苇储碳固碳功能研究
２００９年１２月
ｋｇ・ｍ－２
ｏ
碳储存的主要场所。
２０００年中国陆地植被固碳能力为４．９４ｘ１０１２ｋｇ・
ａ～，
提高为目前的４．２－－１０．０倍，达到６．６０－８．２５潜力很大。
参考文献：
ａ～，
平均Ｏ．４９ｋｇ・ｍ。２・ａ。１刚；全球植被固碳能力平均为ｋｇ・ｍ。２・ａ。１圈。据此可以推算白洋淀湿地芦苇的固
Ｏ．４１
碳能力是全国陆地植被平均固碳能力的１．７～３．４倍，全球植被平均固碳能力的２．Ｏ～４．Ｏ倍。与中国不同生态系统的固碳能力相比，由于白洋淀湿地的芦苇种群郁闭度较高，其平均固碳能力强于城市、河流、湖泊等生态系统，与相同植被覆盖度的常绿阔叶林、落叶针叶林、常绿针叶林、落叶阔叶林等森林生态系统（表
水利部应对气候变化研究中心．气候变化权威报告一ＩＰＣＣ报告［Ｊ］．
中国水利，２００８（２）：３８—４０．
Ｒｅｓｅａｒｃｈ
ｃｅｎｔｅｒ
ｆｏｒｃｌｉｍａｔｅｃｈａｎｇｅ，Ｍｉｎｉｓｔｒｙｏｆｗａｔｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅｓ．Ｉｎｔｒｏ－
ｄｕｃｔｉｏｎｏｆＩＰＣＣＲｅｐｏｒｔｓ［Ｊ］．ＣｈｉｎａＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，２００８（２）：３８—４０．
［２］ＢｌｕｅｍｌｅＪＰ，ＳａｂｅｌＪ
ｃｌｉｍａｔｅ
Ｍ，Ｋａｒｌ６ｎ
Ｗ．Ｒａｔｅａｎｄｍａｇｎｉｔｕｄｅ
ｏｆｐａｓｔ
ｇｌｏｂａｌ
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４）相当１４１。
表４不同生态系统的固碳能力嗍
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４
结论
白洋淀湿地芦苇的生物量较高，为５．７６－－７．８８
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ａ
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万方数据
白洋淀湿地典型植被芦苇储碳固碳功能研究
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：引用次数：
李博， 刘存歧， 王军霞， 张亚娟
河北大学生命科学学院,河北,保定,071002农业环境科学学报
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1.期刊论文 李建国. 李贵宝. 刘芳. 王殿武. 陈桂坤 白洋淀芦苇资源及其生态功能与利用 -南水北调与水利科技2004,2(5)
芦苇是白洋淀湿地中最重要的水生植物,面积约6 000 hm2.介绍了白洋淀芦苇资源的分布、产量情况,并分析了白洋淀芦苇所具有的生态功能,包括调节气候、净化污水、促淤防蚀、澄清水质、抑制藻类和维持生物多样性.由于白洋淀的主要生态问题是水环境污染,所以最后围绕白洋淀芦苇净化水环境的功能提出了白洋淀芦苇的生态利用对策.
2.期刊论文 刘芳. 李贵宝. 王殿武. 陈海英. 姜婧 白洋淀芦苇湿地根孔(系)观测调查及其净化污水的研究 -南水北调与水利科技2004,2(6)
芦苇是白洋淀水陆交错带区域典型的湿地植物,面积约6 000 hm2.观测调查结果表明,芦苇具有庞大的地下根状茎,形成芦苇根孔;根孔以横向走向为主,大多数芦苇根孔集中在18～75cm之间.与退化芦苇湿地相比,健康芦苇湿地苇高、苇粗,根、茎长而重.室内芦苇和小麦原状土柱(0～100 cm)的污水净化实验结果表明,苇地土柱的净化能力大于麦地土柱,以对磷的净化最大.苇地土柱的净化率为TP 92.6%、TN 40.6%、COD 54.1%;麦地土柱的净化率为TP 86.0%、TN 27.4%、COD 29.8%.
3.学位论文 杨卓 白洋淀底泥现状评价及在芦苇生境下演变机理研究 2006
底泥是湖泊水库的重要组成部分，能够反映湖泊水库演化的历史过程。水体底泥污染已经成为世界范围内的一个环境问题，因此调查和研究底泥中的污染物的含量及其分布特征，受污染底泥的处理处置问题成为目前的研究热点。本文采用原状土柱和人工湿地控制(生态滤池)试验与野外布点调查取样相结合的方法系统地研究了白洋淀地区底泥现状和污染程度及在芦苇生境下所发生的一系列转化和演变情况，并对芦苇对底泥的净化及受污染底泥易地无害化处理的机理进行了探讨。结果表明：①2004年6月通过对白洋淀21个点位采样分析的结果表明，底泥中氮含量为0.126～2.901g/kg、磷含量为0.429～1.082g/kg、有机质含量为4.170～47.320g/kg，具有一定的资源化利用价值。重金属元素Cu、Zn、Cd、Pb呈现出不同程度的污染现状，污染危害顺序为Cd＞Pb＞Zn＞Cu。对淀区底泥重金属元素进行地累积指数和潜在生态危害评价，底泥中Cd、Pb分别表现为极强、轻微～中等的生态危害和极强、中度的污染程度。该地区底泥重金属综合污染指数为3.583，已属重度污染。多数地区为2种以上元素的复合污染。其污染现状主要呈现出以下特点：上游污染重于下游；0～10cm底泥层污染重于10～20cm底泥层；离排污口近则污染严重，村落密集、人口稠密的淀区则水质坏、重金属含量高；围拦养鱼甚密、养鸭养蟹多的地方污染会加剧。在21个采样点中，府河入淀口处的安新大桥、南刘庄、原唐河污水库同口污染较为严重。白洋淀底泥中含量较高的氮、磷、有机质使其具有农业利用的潜在价值，其利用的关键障碍性因子是重金属元素的污染，尤其是镉，其含量约为《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)中二级标准(pH＞7.5)的11.2倍，三级标准(pH＞6.5)的7.0倍。但未超过《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284-84)中的含量。②不同的土壤酸碱度、碳氮比和水分条件会给底泥中物质演变带来不同的影响。芦苇根系和特定的土壤环境能在一定程度上使重金属有效性降低，但这一现象在底泥刚与根系发生作用的几个月里并不明显。芦苇对底泥中重金属元素的吸收和积累及微生物活动是使底泥得到净化的主要途径。芦苇体内的重金属元素浓度可以达到土壤中有效态重金属浓度的几十倍到上千倍。芦苇各部分吸收能力地下部明显大于地上部，根系为各污染物大量聚集的部位。pH值低(PD)、C/N中(CZ)、水高(SG)处理有利于底泥的净化。pH值在7.0～7.5、C/N在10左右的土壤环境，较充足的灌水量可以使芦苇生长良好，获得较高生物量，使底泥得到净化。③生态滤池实验中，随着底泥用量的增加，芦苇的长势、生物量、株高等也增加。底泥用量大(3＃池)则动态变化明显，在一年的时间里，尽管芦苇生长带走了一部分物质，但底泥内各元素含量变化并不明显，尤其是有效态重金属，只是略微有所下降。
4.期刊论文 李建国. 李贵宝. 崔慧敏. 王殿武 白洋淀芦苇湿地退化及其保护研究 -南水北调与水利科技2004,2(3)
白洋淀芦苇湿地是华北地区最大的淡水湖泊,近40年来,呈现出明显的退化趋势.对白洋淀芦苇湿地的退化状况、退化原因以及保护白洋淀湿地的重要性进行了分析.最后,提出了以保护白洋淀芦苇湿地的自然资源和生物资源并加强湿地科研工作为主保护内容.
5.期刊论文 杨卓. 寇建林. 李博文. 李贵宝. Yang Zhuo. Kou Jianlin. Li Bowen. Li Guibao 白洋淀底泥在芦苇生境下的变化规律初探 -生态环境2008,17(1)
底泥是湖泊水库的重要组成部分,能够反映湖泊水库演化的历史过程.水体底泥污染已经成为世界范围内的一个环境问题.文章采用人工湿地控制(生态滤池)试验与野外布点调查取样相结合的方法,以芦苇(Phragmites australis Dar.Baiyangdiansis)为供试植物,系统地研究了白洋淀地区底泥现状和污染程度及在芦苇生境下其化学性质等所发生的一系列转化和演变情况,并针对芦苇对底泥的净化及受污染底泥异地的无害化处理进行了研究.结果表明:随着底泥用量的增加,芦苇的长势、生物量、株高等也增加.底泥用量大(3#池)则底泥中污染物含量动态变化明显.在一年的时间里,各滤池底泥中营养元素的含量总体趋势是降低的,其中以碱解氮降低幅度最大;有效态Cu的含量有所上升,有效态Zn、Cd、Pb含量变化幅度小,只是略微有所下降.因为芦苇生长带走了一部分有效态元素物质,底泥内各种元素总量有所降低,其有效态重金属含量变化不明显,只是略有下降,说明芦苇根系会影响底泥中重金属的存在形态.
6.期刊论文 滑丽萍. 华珞. 王学东. 尹逊霄. 朱风云. HUA Li-ping. HUA Luo. WANG Xue-dong. YIN Xun-xiao. ZHU Feng-yun 芦苇对白洋淀底泥重金属污染程度的影响效应研究 -水土保持学报2006,20(2)
取白洋淀底泥制成3种不同厚度的基质种植芦苇,另外设置不含底泥的麦地土壤和旱地芦苇土壤,定期对基质采样,测定底泥中重金属Cu,Cd,Pb,Zn浓度并进行比较分析.试验表明,底泥和供试麦地土壤和芦苇土壤已受到重金属Cu,Cd,Pb,Zn不同程度污染;Cd浓度均已超过全国土壤质量三级标准,分别为1.35～1.59 mg/h和1.078～1.16 mg/kg,污染程度严重.其次为Pb和Zn,Cu为轻微污染.随着芦苇的生长,底泥和麦地及芦苇土壤中大部分重金属浓度呈不同程度下降趋势,表明芦苇对有害重金属有一定抗性和富集作用,旨在为底泥污染治理提供科学依据.
7.期刊论文 杨卓. 李贵宝. 王殿武. 王学东. 李占雷. YANG Zhuo. LI Gui-bao. WANG Dian-wu. WANG Xue-dong. LI Zhan-lei 白洋淀底泥化学性质在芦苇生境下的变化 -中国环境科学2005,25(4)
于2004年6月对白洋淀底泥进行了调查采样.化学分析的结果表明,底泥中氮、磷、有机质含量较高.重金属铜、锌、镉、铅呈现出不同程度的污染.通过原状土柱试验探讨了底泥在较长时间里发生的物质转变和演化规律,土柱内不同的pH值、C/N、灌水量对底泥演化的影响.结果表明,在pH值为7.3、C/N为12:1、灌水量为80L条件下处理有利于芦苇对底泥的无害化处理.
8.学位论文 滑丽萍 湖泊底泥中磷与重金属污染评价及其植物修复 2006
白洋淀是华北地区最大的淡水湖泊，也是以水著称的旅游景点，由于外源和内源的双重污染，造成白洋淀水质恶化，生态环境退化。该课题把水质污染的内源—底泥作为主要研究对象，探索在芦苇生长植物效应下，底泥中水质富营养化主要影响因子磷及其形态和生物毒性较大的重金属Cu、Zn、Pb、Cd浓度的变化规律，试图寻找白洋淀底泥污染芦苇修复方法的可行性依据，旨在为底泥修复和水体生态环境治理提供参考。 取白洋淀底泥制成三种不同厚度处理的基质种植芦苇进行野外小区试验，另外设置麦地土壤和旱地芦苇土壤做对比试验，定期对不同处理的基质进行采样，测定供试底泥和土壤中磷及其形态(水可溶性磷、铁磷、钙磷、酸可提取性有机磷、碱可提取性有机磷和残余态磷)和重金属Cu、Cd、Pb、Zn浓度并进行比较分析与评价。同时对芦苇进行同期采样，测定根系、茎和叶中总磷和重金属浓度，分析芦苇对底泥污染物的富集和吸收能力。 试验表明，供试底泥和土壤中总磷浓度分别达到794.86～878.97mg/kg和451.49～641.17mg/kg，厚度越大的底泥中磷浓度越高，麦地土壤中磷浓度高于旱地芦苇土壤中磷浓度；底泥中各种磷形态均以钙磷和有机磷为主，两种磷形态占到总磷中的70％以上；铁磷在总磷中百分比低于10％，水可溶性磷浓度最小，大多在1％以下；其余为残余态。与1995年相比，底泥中总磷的平均含量上升，钙磷浓度降低，有机磷浓度明显升高。在芦苇植物效应下供试表层基质中大量的磷及其形态浓度降低不明显，某个阶段却呈明显上升趋势，表明芦苇对表层底泥磷污染修复作用不明显。 供试底泥及土壤均受到重金属Cu、Zn、Pb、Cd不同程度的污染，总体上，底泥重金属污染程度重于土壤；Cd污染最为严重，达到重度污染，其潜在生态危害程度极强，其次为Pb和Zn属偏中度污染，最后为Cu，属轻微污染或尚未构成污染。在芦苇生长植物效应下，除Pb外，底泥中的重金属浓度呈现不同程度降低的趋势，Cd浓度降低最为明显，其次为Cu和Zn。芦苇富集重金属主要在根系中，茎叶中较少，对生物有效性较高的Cd的吸收能力最强，其次为Cu和Zn，对Pb的吸收能力最弱。表明利用芦苇修复Cd污染严重的白洋淀底泥是一种较可行的方法。
9.期刊论文 滑丽萍. 李贵宝. 华珞. 高娟. HUA Li-ping. LI Gui-Bao. HUA Luo. GAO Juan 不同芦苇生境下白洋淀底泥磷形态分析研究 -南水北调与水利科技2005,3(2)
该实验采用化学连续提取方法(EDTA方法)分析白洋淀底泥中磷形态,并且该底泥经过芦苇生态滤池的处理.结果表明总磷(TP)浓度高达1 597～1 860 mg/kg,远远超出试验参照的当地土壤中TP的浓度.因此,底泥中的磷很有可能超过水体中的而成为主要的可溶性磷释放源.无机磷在总磷中占到53%～68%,高于有机磷(OP)含量.钙磷(Ca-P)是无机磷的中主要磷形态,占到41%～46%.OP主要以酸可溶性有机磷形态存在,占到总有机磷的65%～95%,酸可溶性有机磷酸盐的释放可能成为导致湖泊富营养化的重要过程.
10.期刊论文 徐卫华. 欧阳志云. Iris van Duren. 郑华. 王效科. 苗鸿. 曹全虎. XU Wei-hua. OUYANG Zhi-yun. Iris van Duren. ZHENG Hua. WANG Xiao-Ke. MIAO Hong. CAO Quan-hu 白洋淀地区近16年芦苇湿地面积变化与水位的关系 -水土保持学报2005,19(4)
在野外实地调查的基础上,运用RS和GIS技术通过对1987年、1991年、1996年,2000年和2003年5期Landsat TM/ETM遥感影像的解译和叠加分析,揭示了白洋淀地区16年芦苇湿地面积的变化规律,并分析水位与芦苇湿地面积关系.研究结果表明,16年间,就整个白洋淀而言,苇地变化经历了"落-起-落"的过程,水域与耕地是苇地变化的两个主要方向,苇地与水域的转变主要发生在地势较低的北部与东部地区,苇地与耕地的转变主要发生在西北与西南的地势较高地区.回归分析表明,在16年地表水位变化范围内,前2年的平均地表水位与当年苇地面积呈显著多项式关系y=-0.1573x2+215.90x-57989,决定系数为0.97;根据关系式,当地表水位低于6.9 m时,苇地面积随水位的升高而增加,当水位高于6.9 m时,苇地面积随水位的升高而降低.这一关系式对于利用水位来调控苇地面积,协调芦苇与其他生产生活用水的关系,促进白洋淀芦苇湿地的可持续发展与水资源的合理利用都具有重要意义.
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下载时间：2010年3月18日