不同水分条件下藏北盐化沼泽湿地土壤碳氮的分布

目前,对于高寒湿地土壤碳氮的研究多集中于泥炭沼泽,盐化沼泽土壤的研究相对较少。为了全面认识湿地土壤碳氮的特征以及对未来气候变化的响应,以藏北高原腹地格仁错湖沼湿地为研究区,分析高寒盐化沼泽常年积水、季节性积水和无积水三种水分条件下土壤剖面(0~50 cm)内有机碳和全氮的垂直分布特征。研究结果表明:随水位梯度的升高,各土层碳氮含量逐渐减少。在无积水区和季节性积水区,有机碳(SOC)和全氮(TN)的分布均表现为表层(0~10 cm)含量最高,沿土壤剖面呈下降趋势;常年积水区各土层间的SOC和TN含量差异很小。其中,无积水区、季节性积水区和常年积水区0~50 cm土层的SOC储量分别为7.60 kg/m2,4.11 kg/m2和2.35 kg/m2,TN储量分别为0.56 kg/m2,0.28 kg/m2和0.19 kg/m2。相对于高寒草甸沼泽土和泥炭沼泽土壤来说,高寒盐化沼泽土是碳氮累积较少的土壤类型,高水位、高盐度和低气温成为盐化沼泽土壤碳氮累积的主要限制条件。     

湿地土壤有机质和全氮含量分布特征对比研究——以向海与科尔沁自然保护区为例

研究了土壤有机质及全氮在霍林河中下游的科尔沁和向海两个自然保护区湿地表层土壤中的水平分布及其在土壤剖面中的垂直分布特征。结果表明，与科尔沁自然保护区相比，向海自然保护区的空间分异程度较高，其表层对有机质及全氮的持留作用较强，碳的固定速率比氮累积更慢一些；盐碱化程度较高，湿地植被净化效应较显著；pH值对有机质和全氮的影响也更为显著。     

景宁望东垟高山湿地自然保护区沼泽土壤有机碳含量分布特征

为了研究山地沼泽土壤有机碳的分布特征,在浙江省南部景宁望东垟高山湿地自然保护区内的森林沼泽、草本沼泽和针阔混交林地中,设置采样地,于2018年9月6~8日,分别采集0~10 cm、10~30 cm、30~60 cm和60~100 cm深度的土壤样品,测定土壤有机碳含量及其活性组分含量,并分析其与其它土壤理化指标的关系。研究结果表明,随着土壤深度的增加,森林沼泽、草本沼泽和针阔混交林地土壤有机碳含量总体上逐渐减小,10~30 cm深度土壤轻组有机碳和颗粒有机碳含量显著低于0~10 cm深度土壤,各深度土壤可溶性有机碳含量差异不大;在0~10 cm、10~30 cm和30~60 cm深度土层,森林沼泽土壤中的可溶性有机碳含量占有机碳含量的比例显著高于草本沼泽,草本沼泽土壤中的颗粒有机碳含量占有机碳含量的比例显著高于森林沼泽和针阔混交林地,草本沼泽土壤有机碳库较稳定;森林沼泽和针阔混交林地土壤有机碳含量与土壤中的全氮和全磷含量显著相关,森林沼泽、草本沼泽和针阔混交林地土壤中的有机碳各活性组分含量与土壤有机碳含量显著相关。     

沼生植物过渡金属元素含量季节变化特征——以三江平原典型湿地植物为例

三江平原沼泽湿地生态系统不同水文条件下(高、中、低位区),同种植物和不同植物不同器官中过渡金属元素Fe、Mn、Zn、Cu含量季节变化规律基本相似,亦表现出一定的时间分配差异。高、中和低位区小叶章茎、叶、根中Fe含量季节变化规律为幼苗时期最高,成熟后含量减少(高位区根除外);高、中和低位区茎、叶中Mn含量随季节分配趋势是先减少后增加,而根中Mn含量变化较复杂;高、中和低位区茎、叶和根中Zn含量随季节变化呈初期含量高,后期含量低(低位区茎、根除外)的趋势,而中期变化复杂;各区植物茎、叶和根中Cu含量基本呈随时间变化含量逐渐下降,高位区根和低位区的叶含量变化趋势较特殊;从元素含量水平比较,高、中小叶章和低位区毛果苔草表现为茎、叶Mn含量>Fe含量,根中Fe>Mn;茎、叶、根中Zn>Cu。     

夏季晴天沼泽湿地贴地气层气温和相对湿度日变化特征

2008年6～8月在洪河国家级自然保护区沼泽湿地0～15 m贴地气层内,进行了6个高度的气温和相对湿度的野外定位观测.根据实测数据,分析了夏季晴天沼泽湿地贴地气层的气温和相对湿度的日变化特征.结果表明,夏季晴天沼泽湿地贴地气层内,气温日变化曲线为单峰型曲线,各高度的日最高气温和日最低气温分别出现在14∶00和03∶00,日平均气温和气温日较差都随高度递减.气温廓线有夜间辐射型、早上过渡型、白天日射型及傍晚过渡型4种分布类型.夏季晴天,0.5～15 m的日平均气温直减率为0.10 ℃/m,5个梯度的日平均气温直减率分别为1.03 ℃/m(0.5～1.5 m)、0.41 ℃/m(1.5～3 m)、0.03 ℃/m(3～5 m)、-0.01 ℃/m(5～8 m)和-0.03 ℃/m(8～15 m).相对湿度日变化曲线呈U型曲线,各高度的日最大相对湿度和日最小相对湿度分别出现在03∶00和14∶00,日平均相对湿度随高度变化不显著,相对湿度日较差随高度递减.相对湿度廓线有夜间和日间2种分布类型,日间在0～8 m出现逆湿,最强逆湿出现在11∶00～13∶00.日间逆湿为沼泽湿地植物蒸腾作用影响的结果.夏季晴天,0.5～15 m的日平均相对湿度直减率为0.16%/m,5个梯度的日平均相对湿度直减率分别为-2.73%/m(0.5～1.5 m)、1.43%/m(1.5～3 m)、-0.02%/m(3～5 m)、0.06%/m(5～8 m)和0.39%/m(8～15 m).     

20年来部分黑土耕层有机质和全氮含量的变化

黑土有机质含量的变化一直倍受社会关注。根据第二次全国土壤普查的采样记录,2001年在吉林省黑土区采集了27个土壤样品,分析测定了耕层土壤(深度与第二次土普数据相同)的有机质和全氮含量。与第二次土普查数据对比发现,过去20年间,吉林省黑土土壤有机质和全氮含量有增有减,但平均水平无明显变化。与已有的研究对比分析,高产玉米生产条件下的根系碳输入量可能抵消矿化损失的有机质量,使水土流失不严重区域的黑土土壤有机质水平维持平衡,有机质含量下降的土壤可能是水土流失的结果。而在水土流失不严重地区土壤有机质则可能增加。     

外源氮输入对沼泽湿地小叶章枯落物性质及其早期分解的影响

在三江平原沼泽湿地,选取典型湿地植物小叶章(Calamagrostis angustifolia)为研究对象,对比研究了连续施氮[24g/(m2·a)]3a的小叶章立枯物(N24)与自然条件下形成的立枯物(CK)的差异;并采用分解袋法对此2种小叶章枯落物的早期分解过程进行了研究。结果表明,施氮处理下小叶章立枯物的氮、磷含量均高于CK,但碳含量显著降低(n=3,p<0.05)。施氮处理下形成的小叶章枯落物的分解速率明显大于CK,分解160d后两者的失重率分别为初始值的31.13%(N24)和28.50%(CK)。分解过程中,2种处理下枯落物有机碳的绝对含量都表现为净损失;其氮、磷浓度的变化趋势大致相同,分解160d后均发生了氮、磷的净释放,其中,N24的氮、磷净释放量分别是CK的64.91和2.11倍。外源氮输入影响下小叶章枯落物C/N和C/P值的降低,加快了该枯落物的分解速率,从而影响土壤有机质的累积和CO2的排放;而该枯落物分解过程中营养元素释放量的增大,还可能会影响土壤其它营养元素可利用性。     

疏勒河源冻土区高寒草甸土壤碳氮含量特征

土壤碳氮是高寒植被响应多年冻土区生态环境变化的重要营养和能源物质,但对其调查仍以生长季的单次采样为主,缺乏对其他季节的研究,这对于准确把握多年冻土区土壤碳氮含量及储量评估存在明显局限性。为此,本研究以青藏高原东北缘祁连山西段疏勒河源多年冻土区高寒草甸为对象,对0—50 cm土层土壤有机碳（Soil Organic Carbon, SOC）、全氮（Total Nitrogen, TN）含量及其比值（C/N）的剖面分布和季节变化及其影响因素进行分析。结果表明：（1）SOC、TN剖面分布规律一致,0—10 cm土层均显著高于10—50 cm各层（P<0.05）,0—50 cm深度仅秋季逐渐下降,而春夏冬季0—30 cm递减。（2）SOC、TN含量存在季节变化,SOC表现为夏季>冬季>春季>秋季,TN表现为春秋冬季含量一致,夏季略低。（3）C/N季节变化显著,夏季显著最高,秋季显著最低（P<0.05）。（4）土壤含水量和生物量是影响SOC、TN及C/N剖面分布和季节变化的关键因素。（5）夏季土壤碳氮密度均高于全年平均。可见,仅单一节点（生长季为主）调查以表征全年土壤碳氮储量存在高估趋势。     

闽江河口湿地芦苇和互花米草氮、磷养分季节动态

于2007年对闽江河口湿地优势本地种芦苇(Phragmites australis)和外来入侵种互花米草(Spartina alterniflora)N、P养分含量与生物量进行1 a的观测.结果表明,两种植物地上部分N、P含量的器官分配模式为叶最高,花次之,茎最低,其中芦苇叶N含量显著高于互花米草(n=3,p<0.05);两种植物绿色部分N、P含量高于立枯部分;季节动态为冬、春季节高于夏、秋季节;N、P积累在不同器官的分布大致趋势为叶最高,茎次之,花最低,其中互花米草绿色茎和绿色叶N、P积累量显著高于芦苇(n=3,p<0.05);芦苇地下部分N、P含量变化趋势为0～15 cm最高,15～30 cm次之,30～60 cm最低,而互花米草与之相反;两种植物地下N、P积累量变化都为0～15 cm最高,15～30 cm次之,30～60 cm最低;芦苇地下部分N、P积累量在各个季节始终高于地上部分,但互花米草与之相反.从N/P看,N素为两种植物生产力的重要限制营养因子.     

扎龙湿地克钦湖表层沉积物中有机质、全氮和全磷含量分布特征

为了了解扎龙湿地克钦湖沉积物中营养物质的分布状况,在扎龙湿地克钦湖设置了21个采样点,于2016年7月9日,采集了0?5 cm深度的沉积物样品,测定了表层沉积物样品中有机质、全氮和全磷含量;利用克里金插值法,绘制表层沉积物有机质、全氮和全磷含量的空间分布图,并分析了其空间分布特征及影响因素.研究结果表明,克钦湖0～5 ...     

向海湿地不同植被群落下土壤氮素的分布特征

对比分析向海湿地8种植被群落下表层和亚表层土壤氮形态和全氮含量差异,研究不同植被群落下土壤氮素分布特征。结果表明,各植被群落下表层和亚表层土壤全氮主要以有机氮的形态存在;沼柳群落下表层土壤全氮含量最高,三棱群落最低;而香蒲群落下亚表层土壤全氮含量最高,碱蓬群落最低;根系分布较深的植物群落下表层和亚表层土壤氮素一般高于根系分布较浅的植物群落;除辣蓼群落下土壤无机氮以硝态氮为主外,其它各群落下土壤无机氮均以铵态氮为主。相关分析表明,土壤全氮和有机氮含量与土壤有机质含量显著正相关,与土壤pH值呈现显著负相关关系。     

白洋淀不同年龄芦苇根状茎中氮和磷含量

芦苇(Phragmites australis)是白洋淀水陆交错带区域典型的湿地植物,其具有庞大的地下根状茎,面积约6000 hm2.2011年11月,在白洋淀马堡村苇地采集了土壤和芦苇根状茎样品;依据等级结构等指标,将芦苇根状茎分为3个年龄组;对不同年龄组芦苇根状茎中氮和磷含量进行了测定,并分别计算了氮磷比率和生物富集系数.结果表明,0～1 a年龄组的芦苇根状茎中氮和磷含量分别为0.700％～1.297％和0.054％～0.122％; 2～3 a年龄组的芦苇根状茎中氮和磷含量分别为0.718％～0.911％和0.063％～0.084％; ＞3 a年龄组的芦苇根状茎中氮和磷含量分别为0.460％～0.663％和0.025％～0.069％.对比年龄为0～1 a、2～3 a和＞3a的白洋淀马堡村芦苇根状茎氮和磷含量发现,总体上,随着芦苇根状茎年龄的增加,其氮和磷含量在减少.在0～100 cm土壤深度中,各年龄组的芦苇根状茎氮含量与磷含量显著相关(p＜0.05).与磷元素相比,氮元素是白洋淀马堡村芦苇生长的主要限制因子.白洋淀马堡村芦苇根状茎中的氮和磷元素的富集系数大体上随着根状茎年龄的增加而减小,这可能与不同年龄芦苇根状茎的代谢能力有关.     

植物残体干扰对黄河河口高潮滩盐沼芦苇生长的促进作用

为研究植物残体干扰对黄河河口高潮滩盐沼芦苇生长的影响,在黄河河口高潮滩盐沼中分别选择典型的植物残体干扰斑块和未受干扰的自然群落,调查了其中芦苇（Phragmites australis）的形态特征及其种群的密度和生物量,并取样测定了土壤盐度、含水量、容重等土壤物理、化学性质,运用方差分析方法研究了植物残体干扰对芦苇的形态特征及其种群的密度和生物量的影响以及对土壤性质的影响。结果表明,植物残体干扰斑块中芦苇种群的密度、生物量等明显高于未受干扰的自然群落,芦苇的形态特征也明显优于未受干扰的自然群落。这说明植物残体干扰对芦苇生长产生了明显的促进作用。在植物残体干扰斑块中,土壤盐度、容重显著低于自然群落,说明植物残体干扰对黄河河口高潮滩盐沼芦苇的生长起到的促进作用,可能是通过改善土壤环境,缓解物理胁迫而产生的。     

扎龙湿地芦苇沼泽对农田排水中氮、磷净化效果的模拟研究

农田排水已经成为扎龙湿地水环境污染的重要来源之一.采集扎龙湿地芦苇(Phragmites australis)沼泽区土壤和植物样品,开展为期18天的室内模拟试验,以进水中氨氮(NH4+-N)含量为基准,设计了6组实验,研究芦苇沼泽对不同氮、磷含量农田排水中主要污染物的去除效果,及进水在沼泽中的不同停留时间对湿地去污效果...     

闽江口半咸水芦苇潮汐沼泽湿地甲烷动态

利用2008-2010 年3 年的测定数据研究了闽江口半咸水芦苇潮汐沼泽湿地的甲烷动态特征, 其中2008-2009 年连续2 年采用静态箱-气相色谱法测定了芦苇潮汐沼泽湿地在涨潮前、涨落潮过程和落潮后3 个阶段排向大气的甲烷通量;此外, 还添加甲烷氧化抑制剂原位测定了芦苇沼泽湿地的甲烷产生与氧化, 采用自行设计的悬管装置原位测定了芦苇植株介导的甲烷传输排放速率。芦苇沼泽湿地甲烷排放通量具有明显的季节变化, 高温季节同时也是甲烷排放的高峰期;涨潮前、涨落潮过程和落潮后3 个阶段甲烷排放通量分别是0.69~40.95、0.26~9.57 和0.74~22.10 mg m^-2 h^-1, 平均值分别为7.53, 2.19 和4.93 mg m^-2 h^-1;涨落潮过程排向大气的甲烷通量明显低于涨潮前和落潮后;夏季测定日甲烷产生和氧化均高于冬季测定日;冬夏两个测定日芦苇植株髓腔内甲烷浓度均表现出明显的夜高昼低及由底部向顶部迅速降低的特点;不同生长阶段的芦苇植株甲烷传输排放速率明显不同, 快速生长阶段的芦苇植株甲烷传输排放速率最高,年尺度上单株芦苇植株介导的甲烷传输排放速率平均值为33.67 μg culm^-1h^-1, 芦苇植株介导的甲烷传输排放量占芦苇沼泽湿地甲烷排放通量的2.3%~28.5%, 植株距地面0~20 cm部位对整株传输排放甲烷的贡献率在不同季节均维持在较高水平, 均值为43.4%。     

闽江河口区盐—淡水梯度下芦苇沼泽土壤有机碳特征

为了阐明盐—淡水梯度下河口潮汐沼泽土壤有机碳特征,对闽江河口盐—淡水梯度下芦苇(Phragmites australis)沼泽土壤有机碳含量、储量及其影响因子进行了测定与分析。结果表明,随着芦苇沼泽由淡水向半咸水沼泽演替,沼泽土壤粘粒和粉粒组成都在增加,土壤pH、容重和砂粒组成则在减小;尤溪洲湿地、蝙蝠洲湿地和鳝鱼滩湿地上分布的芦苇沼泽0～60cm土壤的有机碳含量分别为11.56～14.72g/kg、14.01～19.72g/kg和20.93～22.89g/kg,其平均值分别为12.47g/kg、16.62g/kg和21.97g/kg;3个采样点的0～60cm深度各层土壤有机碳储量范围分别为1408.71～1670.31t/km2、1328.44～1659.80t/km2和1319.93～1677.96t/km2,其平均值分别为1534.13t/km2、1548.12t/km2和1569.22t/km2;3块湿地芦苇沼泽0～60cm土壤的总有机碳储量分别为9204.79t/km2、9288.71t/km2和9415.35t/km2。在盐—淡水梯度下,芦苇沼泽土壤有机碳含量和储量都表现为随着盐度的增加而升高;盐—淡水梯度下沼泽土壤有机碳含量受到多个因子的调控。     

芦苇凋落物输入和淹水对湿地土壤有机碳矿化的影响

为探讨凋落物输入对湿地土壤有机碳矿化的影响,以衡水湖地区典型芦苇沼泽湿地土壤为研究对象,采用室内培养实验(20℃,28 d),研究了在芦苇凋落物6种输入水平(0.00、0.25、0.50、0.75、1.00、1.25mg/g)以及淹水和非淹水条件下的土壤有机碳矿化速率。结果表明:衡水湖湿地土壤有机碳矿化速率在芦苇凋落物不同输入水平间存在显著差异(P0.05)。培养28 d后,累积土壤有机碳矿化量与凋落物输入量存在显著正相关关系(r~2=0.89),在1.25mg/g凋落物输入水平下累积土壤有机碳矿化量比无凋落物输入处理增高35.1%。凋落物添加与淹水处理对土壤有机碳矿化的交互作用不显著,在淹水与非淹水条件下芦苇凋落物添加促进了湿地土壤有机碳矿化过程。     

辽宁双台河口芦苇湿地固碳价值评价研究

基于野外监测数据和碳税法对辽宁双台河口芦苇湿地的固碳价值进行了定量评价。结果表明:辽宁双台河口芦苇湿地总面积为30 815 hm~2,大约占到了自然保护区总面积的20%,其年均净固定二氧化碳(CO_2)量为13 320 kg/hm~2,年甲烷(CH_4)排放的CO_2当量为3 330.3kg/hm~2。将芦苇湿地固定CO_2的正效应减去CH_4排放的负效应,得到辽宁双台河口芦苇湿地的年固碳量为9 989.7 kg CO_2/hm~2,具有较强的碳汇,其总固碳价值为2.37亿元,其中净吸收CO_2的价值为3.16亿元(正效应价值),净排放CH_4的价值为0.79亿元(负效应价值)。     

闽江河口湿地互花米草与芦苇光合特性及适应性研究

互花米草在闽江河口鳝鱼滩湿地中潮滩的入侵及快速扩张,已严重威胁到鳝鱼滩湿地的生物多样性及土著种沼泽植物生态系统的结构与功能。为了从植物光合速率的角度分析互花米草入侵及快速扩张的生理生态学机制,利用Li-6400便携式光合作用仪测定了互花米草与土著种芦苇的光合速率日进程及光合光响应曲线。结果表明,互花米草净光合速率的日均值与最大值均大于芦苇,互花米草可积累更多的光合作用产物,使其具有更快的生长速率和初级生产力。根据两种植物的光合光响应曲线可以看出,互花米草利用光合有效辐射的能力更强,显示出互花米草的高适应性。     

黄河三角洲芦苇湿地大气调节价值评价研究

以黄河三角洲芦苇湿地为研究对象,利用野外监测数据对芦苇湿地的大气调节价值进行了定量评价。结果表明:黄河三角洲芦苇湿地年均净固定二氧化碳(CO2)量为1 953.90 kg/hm2,年甲烷(CH4)排放CO2当量为390.78 kg/hm2。从整个生态系统碳平衡来看,黄河三角洲芦苇湿地年吸收CO2量为1 563.12 kg/hm2,表现为较强的碳汇,其大气调节总价值为8.46亿元,其中固碳总价值为1.84亿元,释氧总价值为6.62亿元,分别占大气调节总价值的22%和78%。