紅樹林土壤儲存大量的碳（C）和氮（N）,被認(rèn)為是溫室氣體釋放的“熱點”區(qū)域,在全球氣候變化中扮演重要作用。近年來的人類活動干擾（富營養(yǎng)化和互花米草入侵等）對紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)過程和生態(tài)功能影響越來越受到廣泛關(guān)注。然而,紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的土壤生境異質(zhì)性高,現(xiàn)有紅樹林土壤溫室氣體釋放的研究普遍局限于小尺度空間并且主要集中在分析紅樹林土壤溫室氣體釋放與非生物因子之間的關(guān)系。此外,作為極為開放的濕地生態(tài)系統(tǒng)之一,紅樹林土壤溫室氣體釋放對互花米草入侵和外源營養(yǎng)鹽輸入的響應(yīng)研究還較少。因此,本研究以紅樹林土壤為研究對象,結(jié)合Meta分析、野外觀測和室內(nèi)模擬等實驗,研究紅樹林土壤溫室氣體釋放及其調(diào)控因素（包括生物因素和非生物因素）,并探究紅樹林土壤溫室氣體釋放對互花米草入侵和營養(yǎng)鹽輸入的響應(yīng)及其潛在機(jī)制。本研究的主要結(jié)果如下:1、通過對全球紅樹林土壤溫室氣體釋放進(jìn)行Meta分析,發(fā)現(xiàn)在全球已研究紅樹林地區(qū),約93%以上的紅樹林土壤為溫室氣體釋放源。北半球地區(qū)的平均溫室氣體通量大于南半球地區(qū),年平均氣溫是影響紅樹林土壤溫室氣體釋放的重要因素之一,年平均氣溫每上升5℃,紅樹林土壤二氧化碳（C02）釋放量... 

【文章頁數(shù)】：207 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 溫室氣體(Greenhouse gas,GHGs)
        1.1.1 GHGs簡介
        1.1.2 GHGs的主要來源
    1.2 紅樹林生態(tài)系統(tǒng)
        1.2.1 紅樹林生態(tài)系統(tǒng)簡介
        1.2.2 紅樹林生態(tài)系統(tǒng)土壤C、N庫
        1.2.3 紅樹林生態(tài)系統(tǒng)土壤GHGs釋放
    1.3 本研究的立題依據(jù)、主要研究內(nèi)容及研究意義
第二章 紅樹林土壤GHGs釋放通量及其影響因子—Meta分析
    2.1 引言
    2.2 材料與方法
        2.2.1 已發(fā)表文章數(shù)據(jù)收集與挖掘整理
        2.2.2 浙江、福建和廣東紅樹林生態(tài)系統(tǒng)土壤GHGs釋放采集及測定
        2.2.3 浙江、福建和廣東紅樹林樣地土壤理化性質(zhì)測定
        2.2.4 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析
    2.3 結(jié)果與分析
        2.3.1 紅樹林土壤CH_4釋放
        2.3.2 紅樹林土壤CO_2釋放
        2.3.3 紅樹林土壤N_2O釋放
        2.3.4 浙江、福建和廣東紅樹林樣地土壤理化性質(zhì)
    2.4 討論
        2.4.1 影響紅樹林土壤CH_4釋放的非生物因素
        2.4.2 影響紅樹林土壤CO_2釋放的非生物因素
        2.4.3 影響紅樹林土壤N_2O釋放的非生物因素
    2.5 本章小結(jié)
第三章 不同紅樹林植被對CH_4和CO_2釋放的影響
    3.1 引言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 樣地選擇及介紹
        3.2.2 CO_2和CH_4采集方法
        3.2.3 CO_2和CH_4測定方法
        3.2.4 土柱采集及實驗室內(nèi)前處理
        3.2.5 土壤理化性質(zhì)測定
        3.2.6 細(xì)根生物量的測定
        3.2.7 土壤微生物量碳(MBC)測定
        3.2.8 營養(yǎng)鹽測定
        3.2.9 土壤SOM和元素分析
        3.2.10 土壤相關(guān)酶活測定
        3.2.11 PMP和PMO測定
        3.2.12 土壤總DNA提取
        3.2.13 土壤功能微生物相關(guān)基因的實時熒光定量PCR
        3.2.14 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析
    3.3 結(jié)果與分析
        3.3.1 CH_4通量的時空變化
        3.3.2 CO_2通量的時空變化
        3.3.3 土壤理化性質(zhì)
        3.3.4 土壤生物因子
        3.3.5 PMP和PMO
        3.3.6 溫度敏感性(Q_(10))和全球暖化潛力(GWP)計算
    3.4 討論
        3.4.1 不同紅樹林植被類型對土壤CH_4釋放的影響
        3.4.2 不同紅樹林植被類型對土壤CO_2釋放的影響
        3.4.3 GWP分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 互花米草(Spartina alterniflora)入侵對紅樹林土壤GHGs釋放的影響
    4.1 外來物種互花米草入侵對紅樹林土壤CH_4和CO_2釋放的影響
        4.1.1 引言
        4.1.2 材料與方法
            4.1.2.1 樣地選擇及介紹
            4.1.2.2 CO_2和CH_4氣體采集及測定
            4.1.2.3 土壤理化性質(zhì)測定
            4.1.2.4 土壤DNA提取和及功能基因熒光定量
            4.1.2.5 PMP和PMO測定
            4.1.2.6 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析
        4.1.3 結(jié)果與分析
            4.1.3.1 C溫室氣體釋放
            4.1.3.2 土壤理化性質(zhì)
            4.1.3.3 功能基因豐度
            4.1.3.4 PMP和PMO
            4.1.3.5 C溫室氣體年釋放量和GWP估算
        4.1.4 討論
            4.1.4.1 互花米草入侵增加了土壤CH_4釋放
            4.1.4.2 互花米草入侵降低濕地CO_2釋放
            4.1.4.3 互花米草入侵對GWP的影響
        4.1.5 本節(jié)小結(jié)
    4.2 外來物種互花米草入侵對紅樹林土壤N_2O釋放的影響
        4.2.1 引言
        4.2.2 材料與方法
            4.2.2.1 樣地選擇
            4.2.2.2 N_2O采集及測定
            4.2.2.3 土壤理化性質(zhì)測定
            4.2.2.4 ~(15)N同位素方法測定土壤反硝化速率
            4.2.2.5 土壤DNA提取及文庫構(gòu)建
            4.2.2.6 高通量測序及分析
            4.2.2.7 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析
        4.2.3 結(jié)果與分析
            4.2.3.1 N_2O釋放
            4.2.3.2 土壤理化性質(zhì)差異
            4.2.3.3 土壤微生物群落結(jié)構(gòu)
            4.2.3.4 潛在反硝化速率
        4.2.4 討論
            4.2.4.1 互花米草入侵改變土壤理化性質(zhì)
            4.2.4.2 互花米草入侵改變土壤微生物群落結(jié)構(gòu)、增加反硝化細(xì)菌豐度和種類、增強(qiáng)反硝化
            4.2.4.3 互花米草入侵增加土壤N_2O釋放
        4.2.5 本節(jié)小結(jié)
第五章 外源營養(yǎng)鹽施加對紅樹林土壤GHGs釋放的影響
    5.1 引言
    5.2 材料與方法
        5.2.1 紅樹林土壤來源、樣品采集方法
        5.2.2 室內(nèi)潮汐模擬裝置設(shè)置
        5.2.3 營養(yǎng)鹽施加
        5.2.4 營養(yǎng)鹽濃度及土壤理化性質(zhì)測定
        5.2.5 GHGs采集及測定
        5.2.6 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析
    5.3 結(jié)果與分析
        5.3.1 紅樹林完整土柱GHGs釋放本底值
        5.3.2 CH_4釋放對不同營養(yǎng)鹽施加的響應(yīng)
        5.3.3 CO_2釋放對不同營養(yǎng)鹽施加的響應(yīng)
        5.3.4 N_2O釋放對不同營養(yǎng)鹽施加的響應(yīng)
    5.4 討論
        5.4.1 紅樹林土壤CH_4釋放對外源營養(yǎng)鹽施加的響應(yīng)
        5.4.2 紅樹林土壤CO_2釋放對外源營養(yǎng)鹽施加的響應(yīng)
        5.4.3 紅樹林土壤N_2O釋放對外源營養(yǎng)鹽施加的響應(yīng)
        5.4.4 外源營養(yǎng)鹽輸入增強(qiáng)紅樹林土壤GWP
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 存在的不足與展望
參考文獻(xiàn)
在讀期間已發(fā)表或待發(fā)表的文章
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3646363