【摘要】：閩江河口是我國東南沿海一個重要的入海河口之一,近年來河口濕地受到互花米草入侵、圍墾養(yǎng)殖、鹽度變化和酸雨的干擾較為突出。論文以短葉茳芏群落沉積物為研究對象,通過野外調(diào)查結(jié)合室內(nèi)控制實驗,分別探討上述主要干擾因子對閩江口濕地沉積物氮素轉(zhuǎn)換關(guān)鍵過程(礦化、硝化和反硝化)的影響。主要研究成果如下:1、互花米草入侵對濕地沉積物氮素轉(zhuǎn)換關(guān)鍵過程的影響本論文選擇閩江口鱔魚灘濕地中未被入侵的短葉茳芏群落(A)、互花米草入侵斑塊邊緣(B)以及互花米草入侵斑塊中央(C)為研究對象,基于時空互代法,探討了互花米草入侵序列下濕地土壤碳氮空間分布特征的差異。結(jié)果表明,互花米草入侵顯著降低了沉積物的NO3--N含量(P0.05),但整體增加了 NH4+-N含量。互花米草入侵整體增加了沉積物的總氮含量和C/N比,與入侵進程和入侵前相比,互花米草入侵后濕地沉積物的總氮儲量分別增加了 10.22%和17.87%。在互花米草入侵序列中,濕地沉積物硝化速率范圍為1.90～16.6mg.kg-1.d-1,反硝化速率范圍為:24.82～54.38mg.kg-1.d-1。入侵不同狀態(tài)下,沉積物硝化速率表現(xiàn)為BCA,反硝化速率表現(xiàn)為CBA,互花米草入侵提高了濕地沉積物硝化和反硝化速率。互花米草入侵閩江河口短葉茳芏濕地后,從時空兩個方面均改變了原有濕地沉積物氮的礦化水平,總體上互花米草入侵在一定程度上增強了沉積物的礦化作用。2、圍墾養(yǎng)殖對濕地沉積物氮素轉(zhuǎn)換關(guān)鍵過程的影響(1)圍墾養(yǎng)殖不同時期的養(yǎng)蝦塘礦化速率基本保持先增加后減少的趨勢,最大值均出現(xiàn)在中期,與改造利用之前相比,圍墾養(yǎng)殖在礦化方面有一定的減弱。(2)圍墾養(yǎng)殖不同時期的硝化速率變化趨勢基本保持一致,時間上表現(xiàn)為先增加后減少,各個時期的硝化活性變化趨勢隨著時間變化均呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢,圍墾養(yǎng)殖削弱了原生濕地硝化作用的強度。(3)圍墾養(yǎng)殖不同時期的反硝化速率及反硝化活性與時間之間的關(guān)系均呈現(xiàn)出先增加后減少,最后趨于平衡的趨勢。土地利用的變化對反硝化作用有著重要作用,與改造利用之前相比,反硝化速率有明顯的增強。3、鹽度對濕地沉積物氮素轉(zhuǎn)換關(guān)鍵過程的影響(1)低鹽度促進氮礦化,高鹽度對氮礦化產(chǎn)生抑制作用。(2)鹽度的升高會抑制閩江河口濕地沉積物的硝化作用,這種抑制作用隨著鹽度的升高在一定范圍內(nèi)也隨之升高,但鹽度的過度升高會使抑制作用略有降低。(3)高鹽度對反硝化速率有一定的抑制作用。4、pH對濕地沉積物氮素轉(zhuǎn)換關(guān)鍵過程的影響(1)在pH單一因素控制下,閩江河口鱔魚灘濕地沉積物的礦化速率無明顯規(guī)律,說明濕地沉積物的礦化作用可能受到多個因素的共同控制。(2)不同pH條件下,沉積物硝化速率的變化趨勢均隨著時間變化呈現(xiàn)出先增加后減小再增加的趨勢,但不同pH梯度之間的硝化速率變化差異不大。在偏酸環(huán)境下,沉積物硝化活性非常低,低pH(pH=2.5)對硝化活性有明顯的抑制作用。(3)沉積物反硝化速率受到pH的控制并不大,反硝化速率隨著培養(yǎng)時間的變化逐漸減小。而沉積物反硝化活性則隨著時間逐漸增加,低pH(pH=2.5)對反硝化活性有一定的抑制作用。
【圖文】：

逡逑鹽沼濕地氮素轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵過程主要包括氮的礦化、硝化和反硝化過程（圖１．１邋），逡逑因為這三個過程決定氮素轉(zhuǎn)換過程整個循環(huán)。濕地中的氮素同樣主要以有機氮的形逡逑式存在（占沉積物總氮９５％左右），但是能夠被植物直接吸收利用的氮素只有２％左逡逑右（Ｂａｉｄｆｌ／．，邋２００６）。從下圖可以看出，氮素在濕地中的循環(huán)過程主要包括：氮素逡逑通過自然沉降、閃電和生物固氮等作用進入到濕地環(huán)境中，進入濕地中的無機氮可逡逑以被植物吸收或被硝化細菌轉(zhuǎn)化為硝酸鹽；植物的凋落物在濕地沉積物中被微生物逡逑分解轉(zhuǎn)化為無機氮，然后通過硝化和反硝化作用將氮化合物轉(zhuǎn)化為氮氣和一氧化二逡逑氮重新回到大氣中完成濕地整個氮素循環(huán)。逡逑Ｎ２邋ｎ２０（ｇ）邐Ｕ．２邐Ｎ｜３逡逑ｔ邐時作ｉ邐＾邐逡逑Ｎ0３－邐有機ｊ邋良二二＋邐＾逡逑N．邐ｉ邐有表環(huán)境￣逡逑Ｎ0３邐［ＮＨ／］Ｓ逡逑反視Ｍ邐＾邐＼邐咖境逡逑ｆ邐有機態(tài)Ｉ邋？？微±物沐氮邋吸Ｗ態(tài)銨態(tài)l#逡逑Ｎｇ，邋Ｎ２０邋（ｇ）邐逡逑圖１．１濕地氮循環(huán)示意圖逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｎｉｔｒｏｇｅｎ邋ｃｙｃｌｉｎｇ邋ｉｎ邋ｗｅｔｌａｎｄ逡逑注：選自佛羅甩達濕地生物化學實驗儢Ｐａｔｒｉｃｋ邋Ｉｎｇｌｅｔｔ關(guān)于濕地氮生物化學科學與應(yīng)用報；Ｓ？修改逡逑具體來說，氮的礦化是指將凋落物沉積在沉積物中的有機氮在動物和微生物的逡逑作用下轉(zhuǎn)化成無機氮的過程。李貴才（２００１）等人歸納了影響沉積物氮素礦化的三逡逑類主要因素：（１）環(huán)境因素：包括沉積物溫度、濕度、ｐＨ、粒徑等物理因素，這些逡逑因素是影響微生物數(shù)量、活性和類型、群落結(jié)構(gòu)和功能特征的重要環(huán)境因子

閩江河口濕地西起福州的侯官，東至閩江入�？�，主要包括蘆岐洲、道慶洲、逡逑蝙蝠洲和鱔魚灘濕地等。本研究區(qū)域主要是閩江河口及河口上方區(qū)域的鱔魚灘和道逡逑慶洲濕地（圖２．１）。逡逑１邋１９°邋２５＇邋Ｏ＾Ｅ邐１１９。：ｊ０’０＂Ｅ邐１１９°邋￥５’邋０＂Ｅ邐１１９。４０’邋０逡逑Ｎ逡逑Ａ逡逑連江縣逡逑邐逡逑Ｓ邋ｒＪ邐瑯岐^u發(fā)區(qū)邐？逡逑每；邐蝙幅洲邐一，翁逡逑＇0逡逑，？蘆ｌｌ！支洲ｐ地逡逑ｋ倉山＃]3?＇觸洲濕地邐＿逡逑烰長樂市逡逑Ｓ圖例逡逑Ｓ－邐ｗ江．逡逑ｔｏ邋０邐４邐８邋ｋｍ邐ｉＵ々逡逑＾邋丨丨，丨邋Ｉ邋Ｉ邋丨邐W ：ｉ＇．?
【學位授予單位】：福建師范大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X52

【參考文獻】

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本文編號：2647197