本文關(guān)鍵詞：閩江河口濕地土壤氮和磷沿潮灘水淹梯度分布及其影響因素

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【摘要】：水淹梯度是河口潮灘濕地最為顯著的特征之一。研究土壤氮和磷含量沿水淹梯度的分布對(duì)于更好的認(rèn)識(shí)河口濕地土壤氮和磷賦存能力、循環(huán)過(guò)程及其對(duì)海平面變化的響應(yīng)等方面具有重要意義。目前關(guān)于土壤氮和磷含量沿潮灘水淹梯度分布及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制認(rèn)識(shí)還比較匱乏。因此,本文以我國(guó)東南沿海閩江河口作為研究區(qū),沿水淹梯度(從高潮灘到中潮灘)等間距(40 m)布設(shè)9個(gè)樣地(樣地A至樣地Ⅰ),通過(guò)野外調(diào)查和室內(nèi)實(shí)驗(yàn),對(duì)閩江河口濕地土壤氮和磷含量沿潮灘水淹梯度分布格局及其影響因素(植物、水淹頻率和土壤理化性質(zhì))開(kāi)展研究。主要研究結(jié)果如下：(1)閩江河口濕地土壤全氮(TN)含量在1.29～3.52 g.kg-1之間(平均1.8 g-kg-1)。從樣地A到樣地Ⅰ,水淹頻率增加,土壤TN含量顯著減少(約降低50%)。土壤無(wú)機(jī)氮以NH1+-N為主(92.64%)。5月和8月,土壤NH4+-N含量從樣地A到樣地Ⅰ呈波動(dòng)變化；11月其含量沿這一梯度則顯著降低。土壤NO3-N的含量從樣地A到樣地Ⅰ波動(dòng)減少,且高值出現(xiàn)在高潮灘和中潮灘交界(樣地E)附近(8月除外)。(2)閩江河口濕地土壤全磷(TP)含量在338～846 mg·kg-1(平均660 mg·kg-1)。無(wú)機(jī)磷(IP)占TP的57%-81%；IP則主要由鐵吸附態(tài)磷(Fe-P,38%)、閉蓄態(tài)磷(O-P,30%)和鈣吸附態(tài)磷(Ca-P,25%)組成。土壤TP、IP和Fe-P含量沿潮灘水淹梯度呈波動(dòng)變化(8月0-10 cm土壤除外)。有機(jī)磷(Org P)含量高值出現(xiàn)在樣地A至樣地E(高潮灘)0-20 cm土壤。Ca-P和鋁吸附態(tài)磷(A1-P)含量則從樣地A到樣地I逐漸升高。O-P高值出現(xiàn)在高潮灘的蘆葦濕地土壤(樣地B到樣地D)。(3)從樣地A到樣地Ⅰ,植物生物量、微生物豐度、土壤有機(jī)碳(TOC)含量和土壤Eh顯著降低；土壤無(wú)機(jī)碳(TIC)含量、土壤pH和水淹頻率顯著升高。這些因子是驅(qū)動(dòng)土壤氮和磷含量沿水淹梯度變化的潛在因素。一方面,從樣地A到樣地Ⅰ,水淹頻率和pH升高,土壤硝化和反硝化促進(jìn),同時(shí)植物對(duì)氮的截留作用減弱(從49.06 g.m-2降低到15.19 g.m-2),使得土壤TN含量沿這一梯度顯著降低。另一方面,從樣地A到樣地Ⅰ,pH和TIC含量升高,導(dǎo)致土壤Ca-P和Al-P含量升高；同時(shí)pH升高還可抑制Fe-P的釋放,使得Fe-P含量沿水淹梯度波動(dòng)變化；Org P高值出現(xiàn)在高潮灘0-20 cm土壤與區(qū)內(nèi)植物具有較大的植物生物量密切相關(guān)。最后,在這些磷素(具有相反的變化趨勢(shì))的共同影響下,土壤TP含量沿潮灘水淹梯度呈波動(dòng)變化。研究結(jié)果表明,水文和地形對(duì)河口潮灘濕地氮和磷循環(huán)具有深刻的影響。
【關(guān)鍵詞】：濕地土壤 氮 磷 水淹梯度 閩江河口
【學(xué)位授予單位】：福建師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S153.6
【目錄】：

• 中文摘要2-3
• Abstract3-5
• 中文文摘5-11
• 第一章 緒論11-29
• 1.1 選題背景與意義11-12
• 1.2 濕地土壤氮和磷含量沿水淹梯度分布及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制研究進(jìn)展12-24
• 1.2.1 土壤氮和磷的形態(tài)及其生物地球化學(xué)特性12-13
• 1.2.2 土壤不同形態(tài)氮和磷含量沿水淹梯度分布13-15
• 1.2.3 土壤氮和磷含量及其關(guān)鍵轉(zhuǎn)化過(guò)程的影響因素15-21
• 1.2.4 土壤不同形態(tài)氮和磷含量沿水淹梯度分布的驅(qū)動(dòng)機(jī)制21-23
• 1.2.5 閩江河口濕地相關(guān)研究現(xiàn)狀23
• 1.2.6 尚待解決的問(wèn)題23-24
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容24-26
• 1.3.1 生物和非生物因子沿閩江河口潮灘水淹梯度分布24-25
• 1.3.2 閩江河口濕地土壤氮和磷含量沿潮灘水淹梯度分布25
• 1.3.3 閩江河口濕地土壤氮和磷含量沿潮灘水淹梯度分布的驅(qū)動(dòng)力分析25-26
• 1.4 技術(shù)路線26
• 1.5 文中主要名詞中英文對(duì)照及其縮寫(xiě)26-29
• 第二章 研究區(qū)概況與研究方法29-45
• 2.1 研究區(qū)概況29-32
• 2.1.1 地理位置29-30
• 2.1.2 氣候30
• 2.1.3 地質(zhì)地貌30-31
• 2.1.4 植被31
• 2.1.5 土壤31-32
• 2.1.6 水文32
• 2.2 研究方法32-45
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與樣品采集32-36
• 2.2.2 樣品測(cè)定36-42
• 2.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析與圖形制作42-45
• 第三章 生物和非生物因子沿閩江河口潮灘水淹梯度分布45-57
• 3.1 地形和水文特征45-47
• 3.1.1 地形45
• 3.1.2 水文特征45-47
• 3.2 植物生物量47-48
• 3.3 土壤理化性質(zhì)48-52
• 3.3.1 土壤pH48
• 3.3.2 土壤EC48-49
• 3.3.3 土壤BD49-50
• 3.3.4 土壤TOC和TIC50
• 3.3.5 土壤機(jī)械組成50-51
• 3.3.6 土壤Eh51-52
• 3.4 土壤微生物群落結(jié)構(gòu)與豐度52-54
• 3.5 討論54-55
• 3.5.1 植物生物沿潮灘水淹梯度的變化54
• 3.5.2 土壤理化性質(zhì)沿潮灘水淹梯度變化54-55
• 3.5.3 土壤微生物豐度沿潮灘水淹梯度變化55
• 3.6 小結(jié)55-57
• 第四章 閩江河口濕地土壤不同形態(tài)氮含量沿潮灘水淹梯度分布及其影響因素57-81
• 4.1 閩江河口濕地土壤TN、NH_4~+-N和NO_3~--N含量沿水淹梯度分布57-61
• 4.1.1 土壤TN含量沿潮灘水淹梯度分布57-59
• 4.1.2 土壤NH_4~+-N含量沿潮灘水淹梯度分布59-60
• 4.1.3 土壤NO_3~--N含量沿潮灘水淹梯度分布60-61
• 4.2 閩江河口濕地土壤氮素關(guān)鍵轉(zhuǎn)化過(guò)程沿潮灘水淹梯度變化61-63
• 4.2.1 土壤R_(min)、NR和DNR61-62
• 4.2.2 沉積物—水界面NH_4~+-N和NO_3~--N交換通量62-63
• 4.3 不同氮素含量沿潮灘水淹梯度分布的驅(qū)動(dòng)力分析63-70
• 4.3.1 植物的影響63-66
• 4.3.2 水淹頻率的影響66-69
• 4.3.3 土壤理化性質(zhì)的影響69-70
• 4.4 討論70-77
• 4.4.1 植物對(duì)土壤TN、NH_4~+-N和NO_3~--N含量的影響70-72
• 4.4.2 水淹頻率對(duì)土壤氮素含量及其關(guān)鍵轉(zhuǎn)化過(guò)程的影響72-73
• 4.4.3 土壤不同形態(tài)氮含量沿潮灘水淹梯度分布及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制73-75
• 4.4.4 土壤R_(min)、NR和DNR沿潮灘水淹梯度變化及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制75-77
• 4.5 小結(jié)77-81
• 第五章 閩江河口濕地土壤不同形態(tài)磷含量沿潮灘水淹梯度分布及其影響因素81-101
• 5.1 土壤不同形態(tài)磷含量沿潮灘水淹梯度分布81-87
• 5.1.1 土壤TP、Org P和IP含量沿潮灘水淹梯度分布81-82
• 5.1.2 土壤IP分級(jí)含量沿潮灘水淹梯度分布82-84
• 5.1.3 土壤TOC/Org P和IP/Org P沿潮灘水淹梯度變化84-85
• 5.1.4 土壤IP分級(jí)比例沿潮灘水淹梯度變化85-86
• 5.1.5 土壤磷不同形態(tài)磷之間的相關(guān)關(guān)系86-87
• 5.2 不同形態(tài)磷含量沿潮灘水淹梯度分布的驅(qū)動(dòng)力87-93
• 5.2.1 植物的影響87-89
• 5.2.2 水淹頻率的影響89-92
• 5.2.3 土壤理化性質(zhì)的影響92-93
• 5.4 討論93-99
• 5.4.1 河口濕地土壤磷素組成93-94
• 5.4.2 植物對(duì)土壤磷素含量的影響94-96
• 5.4.3 土壤TP、Org P和IP分級(jí)含量沿水淹梯度分布及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制96-98
• 5.4.4 海平面上升對(duì)河口土壤不同形態(tài)磷含量的潛在影響98-99
• 5.5 小結(jié)99-101
• 第六章 結(jié)論與展望101-105
• 6.1 主要研究結(jié)論101-102
• 6.2 特色與創(chuàng)新102-103
• 6.3 研究不足與展望103-105
• 參考文獻(xiàn)105-123
• 攻讀學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果123-125
• 致謝125-127
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷127-131

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：555246