黄河口滨岸潮滩湿地系统氮生物循环特征与循环模式研究
其他题名Study on the Nitrogen Biological Cycling Characteristics and Cycling Model of Tidal Wetland Ecosystem in Yellow River Estuary
牟晓杰
学位类型硕士
导师孙志高
2010-05-20
学位授予单位中国科学院研究生院
学位专业环境科学
关键词 生物循环 植物-土壤系统 湿地 翅碱蓬 黄河口
摘要潮滩湿地处于海陆相互作用地带,是响应全球变化和人类活动较为敏感的生态系统 之一。潮滩湿地是海岸带一个非常重要的生态类型,作为陆地和海洋过渡区的重要组成 部分,承接来自陆地人类活动带来的大量含氮物质。潮滩湿地氮的生物循环特征不但影 响湿地系统自身的调节机制,而且其在环境介质中的特殊动力学过程也与一系列全球环 境问题息息相关。为了更深入的理解潮滩湿地氮的生物循环特征及其关键机制,论文以 黄河口滨岸潮滩翅碱蓬湿地为研究对象,通过野外样品采集、原位实验、微区试验,研 究了湿地土壤氮的时空分布与化学转化特征,探讨了湿地植物生物量与氮累积季节变化 特征以及湿地植物残体分解及分解过程氮动态特征,建立了湿地植物-土壤系统氮循环 分室模式,主要结论如下:(1)潮滩湿地土壤氮含量具有明显的水平变异和空间结构, TN、NO3 --N 和C/N 具有明显空间分布格局,其空间变异性均以向低潮滩延伸且受潮汐 涨落影响较大的方向最大;微地貌特征和潮汐微域物理扰动是导致空间异质性的两个重 要随机因素,水盐条件、土壤类型和潮汐物理扰动是三个重要结构因素;(2)潮滩湿地 土壤氮含量在不同时期的垂直分布均存在较高变异性,主要与有机质分布、潮汐影响、 水分条件以及陆源影响程度有关;潮滩湿地土壤的氮含量具有明显季节变化特征,主要 与水分状况及受潮汐影响的程度有关;(3)潮滩湿地土壤氮的净矿化/硝化速率均呈波动 变化,并受生物固持、反硝化、温度、水分、C/N 和pH 等因素影响;潮滩湿地0~15cm 土壤的净矿化量和净硝化量分别介于0.33~27.81kg·hm-2 和1.19~15.99kg·hm-2,高潮滩湿 地维持无机氮的能力明显强于中潮滩和低潮滩湿地;(4)两种表现型翅碱蓬的生物量 均具有明显季节变化和空间结构分形特征,二者的地上生物量具有自相似性,分别遵从 D=2.012 和2.366 的分形生长过程;(5)沉积强度显著影响翅碱蓬种子的出苗和幼苗存 活,适度沉积可刺激幼苗生长,重度沉积对幼苗生长则具有抑制作用;沉积可促使幼苗 被埋部分发育为根系,反映了其对潮滩较强沉积环境的特殊适应对策;(6)两种表现 型翅碱蓬根、茎和枯落物的TN 含量均呈递减变化,符合指数衰减模型,叶是二者重要 氮储库,分配比高达46.91±16.97%和55.21±9.79%;中潮滩植被的N/P 为9.87±3.47<14, 其生长受N 限制,低潮滩植被的N/P 为15.73±5.00<16,其生长同时受N、P 限制,但 更受P 限制;(7)潮滩湿地植物残体在水盐含量较高或沉积较强条件下的失重率和分解 速率一般较高,反之则较低;温度、水分、盐分和pH 是影响残体相对分解速率的重要 摘 要 II 因素;(8)当分解环境的养分状况不发生较大改变时,残体相对分解速率在很大程度上 取决于基质质量,当养分状况因潮汐养分交换、潮汐物理扰动、沉积物矿化等发生较大 改变时,残体相对分解速率在很大程度上取决于分解环境养分供给状况;(9)潮滩湿地 植物残体在不同水盐梯度和沉积强度下的氮含量、C/N 的变化模式整体较为一致,水盐 条件和沉积强度对残体氮绝对量的变化具有重要影响,C/N 对分解过程中氮养分的调控 作用更为重要;(
页数139
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://ir.yic.ac.cn/handle/133337/838
专题中国科学院烟台海岸带研究所知识产出_学位论文
推荐引用方式
GB/T 7714
牟晓杰. 黄河口滨岸潮滩湿地系统氮生物循环特征与循环模式研究[D]. 中国科学院研究生院,2010.
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