【摘要】：濱海濕地的鹽沼植被資源豐富、凈初級(jí)生產(chǎn)力高、有機(jī)質(zhì)分解速率低,是重要的碳匯功能區(qū)。崇明東灘濕地位于長(zhǎng)江與東海的交匯處,受海洋影響大,被漲潮流周期性地淹沒(méi)。因此,長(zhǎng)江口潮汐運(yùn)動(dòng)可能會(huì)對(duì)濱海濕地的碳循環(huán)過(guò)程產(chǎn)生重要影響。潮灘上的潮溝系統(tǒng)是濱海濕地與外界環(huán)境之間橫向碳交換的重要通道,碳素通過(guò)潮溝發(fā)生的橫向輸送被認(rèn)為是濱海濕地碳流失的主要過(guò)程,而且不同類型鹽沼植被帶內(nèi)的潮溝系統(tǒng)可能具有差異化的碳輸運(yùn)特征。本研究主要在落潮時(shí)期研究了崇明東灘濕地典型鹽沼植被群落—禾本科(Poaceae)和莎草科(Cyperaceae)群落潮溝沿高程梯度(從高潮灘潮溝至潮溝口外光灘)的水體中可溶性有機(jī)碳(Dissolved organic carbon,DOC)、可溶性無(wú)機(jī)碳(Dissolved inorganic carbon,DIC)、顆粒態(tài)有機(jī)碳(Particulate organic carbon,POC)和顆粒態(tài)無(wú)機(jī)碳(particulate inorganic carbon,PIC)的季節(jié)變化。并對(duì)比了植物生物量、土壤碳儲(chǔ)量和潮汐變化(大、小潮)對(duì)碳組分的影響,初步分析了不同植被群落潮溝中碳組分與外界系統(tǒng)之間的輸出/輸入特征。本研究主要結(jié)果如下:(1)各季節(jié)禾本科群落潮溝附近區(qū)域都擁有較高的植被生物量,其地上生物量(包括所有活體和立枯植株)比莎草科群落潮溝平均高2.7~13.2倍,地下生物量平均高5.8~6.3倍。禾本科群落土層中有機(jī)碳(Soil organic carbon,SOC)儲(chǔ)量顯著高于莎草科群落,SOC總儲(chǔ)量是莎草科群落的2.04倍。莎草科群落和禾本科群落潮溝附近的泥沙沉積差異顯著。禾本科群落及其潮溝口外光灘區(qū)域泥沙各季節(jié)都表現(xiàn)為凈淤積(夏季最高),而莎草科群落區(qū)域泥沙淤積速率低于禾本科群落,且在秋、冬季呈現(xiàn)出輕微侵蝕,莎草科群落潮溝口外光灘區(qū)域全年都呈現(xiàn)侵蝕態(tài)勢(shì)。(2)禾本科群落潮溝和莎草科群落潮溝水體中,夏、秋季DOC平均濃度都顯著高于冬、春季。禾本科群落潮溝水體中DOC全年平均濃度為莎草科群落潮溝的1.18~1.48倍。兩處群落潮溝在大潮期DOC平均濃度比小潮期高18~29%。禾本科群落潮溝和莎草科群落潮溝水體中,DOC平均濃度都從高潮灘向光灘呈上升趨勢(shì)。在禾本科群落潮溝和莎草科群落潮溝水體中,夏、秋季DIC平均濃度高于冬、春季。禾本科植被帶各站點(diǎn)DIC平均濃度與莎草科群落潮溝差異并不顯著。兩處群落潮溝在大潮期DIC平均濃度比小潮期高7~28%。兩種群落潮溝中,DIC平均濃度從高潮灘向光灘均呈輕微下降趨勢(shì)。在兩種群落潮溝內(nèi),夏、秋季潮溝水體中總懸浮物(Total suspended matter,TSM)和POC含量都略高于冬、春季。莎草科群落潮溝水體中TSM和POC平均含量全年均高于禾本科群落潮溝,其中TSM高38~51%,POC高46~64%。兩處群落潮溝在大潮期間TSM平均含量比小潮期高10~53%,POC高15~40%。莎草科群落潮溝內(nèi)TSM和POC含量從高潮灘向光灘呈增長(zhǎng)趨勢(shì),而在禾本科群落潮溝內(nèi)沿著高程出現(xiàn)下降趨勢(shì)(除了春、秋季小潮期)。禾本科和莎草科群落潮溝中懸浮物質(zhì)的δ~(13)C平均值分別為-23.75‰~-22.28‰和-24.67‰~-23.22‰,該比值與潮溝附近土壤有機(jī)碳δ~(13)C值最為接近,初步判斷潮溝附近SOC是潮溝POC的主要來(lái)源。在禾本科和莎草科群落潮溝水體中,PIC平均濃度在春、夏季高于秋、冬季。PIC年平均含量在莎草科群落潮溝中比禾本科群落潮溝中高34~65%。在兩處群落潮溝中,大潮和小潮時(shí)期PIC平均含量沒(méi)有顯著差異(夏季莎草科群落除外)。禾本科群落潮溝PIC含量表現(xiàn)出從高潮灘向光灘下降的趨勢(shì),而莎草科群落潮溝中PIC含量隨高程的變化不顯著。(3)通過(guò)對(duì)比漲潮前、落潮后的植被群落潮溝與口外光灘水體的碳組分濃度差值(?值),兩種群落潮溝水體?DOC和?DIC均為正值,說(shuō)明植被群落潮溝向口外凈輸出DOC和DIC。禾本科群落潮溝DOC凈輸出特征較莎草科群落潮溝更明顯,且大潮期?DOC和?DIC值均高于小潮期。?DIC與植被種類和潮汐類型沒(méi)有顯著關(guān)系。禾本科群落潮溝中,?POC和?PIC均為負(fù)值,初步判斷大量外來(lái)泥沙沉積使其成為顆粒態(tài)碳的凈輸入?yún)R,尤其是在夏、秋兩季。相反,莎草科群落潮溝中?POC和?PIC全年均為正值,說(shuō)明其為顆粒態(tài)碳凈輸出源。根據(jù)本研究初步結(jié)果,濱海濕地植被群落(生物量和土壤碳儲(chǔ)量差異)、潮汐類型以及泥沙沉積動(dòng)態(tài)對(duì)潮溝水體碳組分輸運(yùn)可能起到協(xié)同影響的作用。
【圖文】：

2-1 崇明東灘鹽沼濕地地理及禾本科和莎草科群落潮溝中采樣站點(diǎn)的位置分Location of the Chongming Dongtan salt marsh and the creeks (with sampling sitein the Poaceae community and Cyperaceae community for this study被分布明東灘濕地分布面積最廣的植被是蘆葦（Phragmites australis）、ina alterniflora）、海三棱呰草（Scirpus mariqueter），其次還散布rex scabrifolia）、呰草（Scirpus triqueter）、白茅（Imperata cylin塊（黃華梅，2007）。崇明東灘濕地植被分布體現(xiàn)出明顯的空間（PH，PM，PL）位于大潮溝至東旺沙之間，以禾本科植被群落（主，優(yōu)勢(shì)物種是蘆葦和互花米草。南部樣帶（CH，，CM，CL）位以莎草科植物群落（以 C 表示）為主，潮溝附近的優(yōu)勢(shì)種是糙文慧，2015）。高程 2.5~3m 以上的高潮灘（吳淞基準(zhǔn)）以禾本高程 2~2.5 m 的中潮灘主要被莎草科群落所覆蓋（Ge et al.，201

（12 月）在崇明東灘濕地選取了兩條分別位于禾本科群落和莎草科群落中的潮溝。所選取的潮溝寬度（平均~5 m）和長(zhǎng)度（~1500 m）相似。本研究在各季節(jié)的大潮和小潮時(shí)節(jié)的退潮期（ebb）時(shí)現(xiàn)場(chǎng)采集水樣，表 2-1 說(shuō)明了采樣時(shí)間及潮位。采樣站點(diǎn)沿著高程分別設(shè)置，依次為高潮灘（PH& CH）、中潮灘（PM& CM）、低潮灘（PL& CL）以及河口光灘（即植被帶外的淺水區(qū) Pout& Cout）。圖 2-2 顯示為潮溝采樣順序：首先在潮溝口外站點(diǎn)（Pout和 Cout）采集水樣，時(shí)間大約為漲潮前的 0.5~1 h，以 t0時(shí)刻表示，作為漲潮前潮溝口外水體碳含量的基準(zhǔn)值。接著在最高潮開始退潮時(shí)（tebb）按照 PH到 Pout，CH到 Cout的順序繼續(xù)采樣，時(shí)間間隔為 1.5~2 h，基本涵蓋整個(gè)退潮期。使用的采樣設(shè)備是 5 L 的 Niskin 采樣器，采集深度為水面以下 5~20 cm，每個(gè)樣品進(jìn)行 4 次重復(fù)采集（隨機(jī)）。所有的取樣工作都在白天完成（8:00~18:00 之間），樣本采集后保存在冰盒內(nèi)，并盡快運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室。
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X52

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張淑平;王靜;趙輝;;季風(fēng)影響下北部灣顆粒無(wú)機(jī)碳濃度時(shí)空變化特征[J];廣東海洋大學(xué)學(xué)報(bào);2015年03期

2 張?zhí)煊?葛振鳴;張利權(quán);陳懷璞;嚴(yán)格;;崇明東灘濕地植被類型和沉積特征對(duì)土壤碳、氮分布的影響[J];環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào);2015年03期

3 嚴(yán)格;葛振鳴;張利權(quán);;崇明東灘濕地不同鹽沼植物群落土壤碳儲(chǔ)量分布[J];應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào);2014年01期

4 曹磊;宋金明;李學(xué)剛;袁華茂;李寧;段麗琴;;濱海鹽沼濕地有機(jī)碳的沉積與埋藏研究進(jìn)展[J];應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào);2013年07期

5 黃道建;于錫軍;郭振仁;綦世斌;王雄;陳嬋;黃獻(xiàn)華;;大亞灣表層水中溶解無(wú)機(jī)碳的時(shí)空分布[J];生態(tài)科學(xué);2013年03期

6 劉慶霞;黃小平;張霞;張凌;葉豐;;2010年夏季珠江口海域顆粒有機(jī)碳的分布特征及其來(lái)源[J];生態(tài)學(xué)報(bào);2012年14期

7 岳保靜;張軍強(qiáng);辛一;;濱海濕地碳的生物地球化學(xué)循環(huán)過(guò)程[J];海洋地質(zhì)前沿;2011年02期

8 董洪芳;于君寶;孫志高;牟曉杰;陳小兵;毛培利;吳春發(fā);管博;;黃河口濱岸潮灘濕地植物-土壤系統(tǒng)有機(jī)碳空間分布特征[J];環(huán)境科學(xué);2010年06期

9 許乃政;張?zhí)伊?王興祥;劉紅櫻;梁曉紅;;長(zhǎng)江三角洲地區(qū)土壤無(wú)機(jī)碳庫(kù)研究[J];長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境;2009年11期

10 徐福敏;黃云峰;宋志堯;;東中國(guó)海至長(zhǎng)江口海域臺(tái)風(fēng)浪特性的數(shù)值模擬研究[J];水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展A輯;2008年06期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 曹磊;山東半島北部典型濱海濕地碳的沉積與埋藏[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（海洋研究所）;2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 劉鵬飛;長(zhǎng)江無(wú)機(jī)碳入海通量及其對(duì)河口pH和碳酸鈣飽和度的影響[D];上海海洋大學(xué);2016年

2 陳鑫;長(zhǎng)江口及其鄰近海域碳的遷移特征[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（海洋研究所）;2014年

3 陳華;長(zhǎng)江口濱岸濕地鹽生植被對(duì)生源要素循環(huán)的影響[D];華東師范大學(xué);2006年

4 閆芊;崇明東灘濕地植被的生態(tài)演替[D];華東師范大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2647237