【摘要】：濕地土壤中氮(N)和磷(P)與濕地群落演替生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定密切相關(guān)。然而,對濱海濕地植被如何影響其覆蓋下土壤中不同賦存形態(tài)N、P的積聚,以及典型濱海濕地植被蘆葦Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud是否存在沃島效應(yīng)等知之甚少。本研究以威海市月湖濱海濕地蘆葦、三棱草Scirpus planiculmis Fr.Schmidt、狹葉香蒲Typha angustifolia L覆蓋下的土壤為研究對象,研究了濕地不同植被覆蓋下不同賦存形態(tài)N、P的積聚特征、生態(tài)化學(xué)計(jì)量學(xué)特征,以及蘆葦群落存在沃島效應(yīng)的可能性。主要結(jié)果如下：1)不同植被覆蓋下土壤理化性質(zhì)。土壤容重在1.06-1.53 g/cm3之間,在植被類型間的差異因季節(jié)的變化而變化。春季,狹葉香蒲覆蓋下的土壤容重為1.06±0.25 g/cm3,小于蘆葦覆蓋下的土壤容重(1.40±0.25 g/cm3)和三棱草覆蓋下的土壤容重(1.51±0.17g/cm3)(p5%)；夏季,三棱草覆蓋下土壤的容重為1.21±0.20 g/cm3,顯著小于蘆葦覆蓋下的土壤容重(1.40±0.11 g/cm3)和狹葉香蒲覆蓋下的土壤容重(1.44±0.22 g/cm3)(p5%)。土壤容重整體表現(xiàn)為隨土壤深度的增加而增大的趨勢。春、秋季,土壤有機(jī)質(zhì)含量在植被類型間的變化規(guī)律相同,狹葉香蒲覆蓋下的土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著大于蘆葦和三棱草覆蓋下的土壤的有機(jī)質(zhì)含量(p5%)。土壤含水率的變化范圍為8.43-38.96%,在植被類型間的差異性極為顯著(p5%),各季度間不同植被覆蓋下土壤含水率也大致表現(xiàn)為同一規(guī)律,狹葉香蒲覆蓋下土壤的含水率大于蘆葦和三棱草覆蓋下土壤的含水率(p5%)。0-10 cm土壤含水率和有機(jī)質(zhì)含量大于10 cm以下的土壤含水率和有機(jī)質(zhì)含量。2)土壤有機(jī)氮(ON)和有機(jī)磷(OP)是N和P的主要賦存形態(tài),分別占土壤總氮(TN)的94.67%和土壤總磷(TP)的97.16%。土壤無機(jī)磷(IP)和TP含量在植被間的差異相似,均表現(xiàn)為狹葉香蒲覆蓋下的土壤TP和IP含量大于三棱草和蘆葦覆蓋下的土壤TP和IP含量(p5%),三棱草覆蓋下在0-2 cm處土壤IP和TP含量較多,狹葉香蒲覆蓋下土壤IP和TP含量較高的區(qū)域?yàn)?0-20cm。土壤無極氮(IN)和TN含量在植被類型間的差異不顯著。土壤可交換氮(Ex-N)和可交換磷(Ex-P)含量在植被類型間的差異因季節(jié)而不同。春、夏季,狹葉香蒲覆蓋下土壤Ex-P含量較小,顯著小于蘆葦和三棱草覆蓋下土壤Ex-P含量(p5%),秋、冬季,蘆葦覆蓋下土壤Ex-P含量顯著小于三棱草和狹葉香蒲覆蓋下土壤Ex-P含量(p5%)。夏、冬季,土壤Ex-N在植被類型間的差異較為顯著(p5%)。夏季,各植被覆蓋下土壤Ex-N含量的大小排列順序?yàn)槿獠莳M葉香蒲蘆葦(p5%)；冬季,各植被覆蓋下土壤Ex-N含量的大小排列順序?yàn)楠M葉香蒲三棱草蘆葦(p5%)。3)春、夏、冬季,蘆葦覆蓋下土壤的Ex-N/Ex-P比分別為15.20±6.31、7.31±2.44、36.76±9.24,均小于三棱草和狹葉香蒲覆蓋下土壤的Ex-N/Ex-P比。除春、夏季的蘆葦外,其余各季度各植被覆蓋下土壤的Ex-N/Ex-P比均大于16,植被的生長均受到土壤中P的限制。春季和冬季,碳(C)氮比在植被類型間存在顯著差異,狹葉香蒲覆蓋下土壤的C/N比顯著大于蘆葦和三棱草覆蓋下土壤的C/N比(p5%)。各季度各植被覆蓋下土壤的C/N比均小于25,表明本地區(qū)微生物對有機(jī)質(zhì)的分解加快,有利于N的積累。4)蘆葦群落對土壤含水率、C/N比的影響范圍為0-2 m,分別體現(xiàn)在16-18cm和6-8 cm深度的土壤。對土壤有機(jī)質(zhì)的影響范圍則在群落中心和距中心0.5 m處,且所處的土層較為分散。土壤Ex-N、TN含量和Ex-N/Ex-P、TN/TP比在蘆葦和裸地間的差異表現(xiàn)在距中心0.5 m處,體現(xiàn)在12-14 cm深度的土壤。土壤IN、IP含量在蘆葦和裸地間的差異表現(xiàn)在距中心1.5 m處,體現(xiàn)在14-18 cm深度的土壤。此外,蘆葦對Ex-P、IN、TN有積聚作用,對水分、Ex-N、IP、TP有疏散作用。在濱海濕地,蘆葦可能具有反沃島效應(yīng),其指標(biāo)是土壤含水率和土壤C/N比。
[Abstract]:Nitrogen (N) and phosphorus (P) in wetland soils are closely related to the stability of wetland community succession ecosystems. However, little is known about how coastal wetland vegetation affects the accumulation of N, the accumulation of P, and the existence of the fertile island effect of the typical coastal wetland vegetation, Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud, and so on. The soil of reed, Scirpus planiculmis Fr.Schmidt and narrow leaf cattail Typha angustifolia L covered by Weihai Moon Lake wetland was studied. The accumulation characteristics of P, ecological chemometrics characteristics and the possibility of the existence of fertile island effect in reed community were studied under different vegetation coverage. The main results are as follows: 1) the physical and chemical properties of soil under different vegetation coverage. The soil bulk density is between 1.06-1.53 g/cm3, the difference between the vegetation types and the season changes. In spring, the soil bulk density under the narrow leaf cattail is 1.06 + 0.25 g/cm3, less than the soil soil bulk density (1.40 + 0.25 g/cm3) under the reed and the soil covered by Prisma Soil bulk density (1.51 + 0.17g/cm3) (p5%); in summer, the bulk density of soil under mulching was 1.21 + 0.20 g/cm3, significantly less than the soil bulk density (1.40 + 0.11 g/cm3) under reed mulching and soil bulk density (1.44 + 0.22 g/cm3) under the narrow leaf cattail (1.44 + 0.22 g/cm3). Soil bulk density overall showed a trend of increasing with the increase of soil depth. The organic matter content of soil organic matter is the same among the vegetation types. The content of soil organic matter under the cover of cattail is significantly greater than that of reed and PRISMA (p5%). The variation range of soil water content is 8.43-38.96%, and the difference between the vegetation types is very significant (p5%), and the different vegetation covers each quarter. The soil moisture content under the covered soil is also approximately the same. The water content of soil under the cover of the narrow leaf cattail is greater than the soil moisture content of the soil under the reed and prism covered soil (p5%).0-10 cm soil moisture content and the organic matter content is greater than 10 cm soil moisture content and organic matter content.2). Soil organic nitrogen (ON) and organophosphorus (OP) are the main contents of N and P. The difference of soil inorganic phosphorus (IP) and TP content in soil total nitrogen (TN) 94.67% and soil total phosphorus (TP) was similar to that of TP, which showed that the content of TP and IP in the soil under the narrow leaf cattail was greater than that of the soil TP and IP (p5%) under the mulching and reed covered soil. The soil IP and the content of the soil under the mulching at the 0-2 cm were compared. The areas with higher soil IP and TP content under the narrow leaf cattail were no significant difference between 10-20cm. soil non polar nitrogen (IN) and TN content among vegetation types. The difference of soil exchangeable nitrogen (Ex-N) and exchangeable phosphorus (Ex-P) content between vegetation types varied from season to season. In spring and summer, the soil Ex-P content was smaller and significantly smaller under the narrow leaf cattail. Soil Ex-P content (p5%) under reed and PRISMA mulching, autumn, winter, and reed covered soil Ex-P content was significantly less than the soil Ex-P content (p5%) under the mulching and narrow leaf cattail. In summer and winter, the difference of soil Ex-N between vegetation types was significant (p5%). In summer, the order of the size of soil Ex-N content under the cover of each vegetation was three prism. Grass narrow leaf cattail reed (p5%); in winter, the order of soil Ex-N content under the cover of each vegetation covers the narrow Ye Xiangpu trisse reed (p5%).3) spring, summer and winter, and the Ex-N/Ex-P ratio of the soil under the reed is 15.20 + 6.31,7.31 + 9.24 respectively, which is less than the Ex-N/Ex-P ratio of the soil under the mulching and the narrow leaf cattail, except for spring and summer. The Ex-N/Ex-P ratio of the soil under the rest of the season was more than 16, and the growth of the vegetation was limited by the P in the soil. In spring and winter, the carbon (C) nitrogen was significantly different between the vegetation types. The C/N ratio of the soil under the narrow leaf cattail was significantly greater than the C/N ratio of the soil under the reed and the mulching grass (p5%). The C/N ratio of the soil under vegetation cover is less than 25, indicating that the decomposition of organic matter in the local area is accelerated and the accumulation of N is.4). The influence range of reed community to soil water content and C/N ratio is 0-2 m, which is reflected in the depth of 16-18cm and 6-8 cm respectively. The influence range of the soil organic matter is at the center of the community and the 0.5 m at the center of the distance, and the soil organic matter is at the center of the community and the center of the distance from the center. Soil Ex-N, TN content and Ex-N/Ex-P, Ex-N/Ex-P, TN/TP than in reeds and bare land in the difference between the center 0.5 m, 12-14 cm depth of the soil. Soil IN, IP content between reeds and bare land at 1.5 m from the center, reflected in 14-18 cm depth of the soil. In addition, the reed to Ex-P, IN, accumulate the product Aggregation plays an important role in dispersing water, Ex-N, IP and TP. In coastal wetlands, Phragmites australis may have an anti fertile island effect, and its index is soil water content and soil C/N ratio.
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S153

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本文編號：2129823