【作者】 尧波
【关键词】 鄱阳湖 氧化亚氮 湿地 南荻 沉水植物 灰化苔草
【导师姓名】胡启武
【学位名称】硕士
【学位年度】2014
【授予单位】江西师范大学
【分类号】 X171;|Q948
【录入时间】2017-05-14
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【摘要】鄱阳湖作为中国第一大淡水湖，其独特的自然地理条件以及与长江复杂的水情关系，形成了具有显著特色的湖泊湿地生态系统。开展鄱阳湖典型湿地氧化亚氮释放特征及其影响因子研究，对揭示湿地氮素循环规律和准确评估湖泊湿地氧化亚氮释放具有重要的理论和现实意义。为揭示鄱阳湖典型湿地氧化亚氮释放的日变化与季节变化规律，阐明鄱阳湖典型湿地氧化亚氮释放过程的影响因子，定量评价鄱阳湖典型湿地是氧化亚氮的“源”还是“汇”。于2009年4月至2011年6月在南矶山自然保护区湿地典型区域，选择湿生植物、挺水植物、沉水植物分布区，采用密闭静态箱-气相色谱法对典型苔草群落（TC：苔草土壤-植物系统处理、TJ：苔草地表剪草处理）、典型南荻群落（DJ：南荻地表剪草处理）以及裸土处理（LT）样地进行氧化亚氮通量日变化与季节变化的观测，于2009年7月下旬至9月上旬试验地呈持续淹水状态时，对典型苔草群落和典型沉水植物进行了氧化亚氮通量的日变化观测。通量观测同时记录箱内温度、土壤温度、水分、水温及水深等环境因子。研究结果表明：（1）非淹水期，苔草土壤-植物系统处理、苔草地表剪草处理与裸土处理湿地氧化亚氮释放均表现出相近的季节变化模式，而不同处理之间存在显著差异（F=17.19, P<0.01）；淹水期，苔草土壤-植物系统处理、苔草地表剪草处理多表现为氧化亚氮的吸收，而在水位下降洲滩出露时两种处理氧化亚氮则均表现出明显的释放；丰水期苔草土壤-植物系统处理氧化亚氮释放具有一定的日变化规律，大致呈“双峰型”释放特征。（2）南荻地表剪草处理氧化亚氮释放具有与苔草地表剪草处理相一致的季节变化模式，其氧化亚氮释放速率的变化范围为-0.001~0.412mg N2O·m-2·h-1，两植物群落氧化亚氮释放速率有显著差异（F=11.46, P<0.01）。（3）典型沉水植物群落氧化亚氮释放具有明显的日变化规律，氧化亚氮释放日变化曲线呈“双峰型”特征，全天氧化亚氮释放速率的变化范围在-0.003~0.002mg N2O·m-2·h-1之间；其氧化亚氮释放速率与地下5cm温度和气温呈显著正相关关系。（4）温度与水分对鄱阳湖典型湿地氧化亚氮释放有一定的影响，但由于研究区全年温度、土壤水分变化多在硝化与反硝化适宜范围内，温度、土壤水分的影响被其他因子所掩盖；湿地淹水显著拟制了鄱阳湖典型湿地氧化亚氮的释放，而湿地干湿交替过程则极大促进了湿地氧化亚氮的释放；鄱阳湖湿地植物更多是与微生物进行氮素养分竞争，地表剪草明显降低了鄱阳湖湿地氧化亚氮释放速率，而典型苔草湿地氧化亚氮释放速率与苔草总生物量呈显著负相关（r=-0.5,P<0.05）。（5）苔草土壤-植物系统处理、苔草地表剪草处理、南荻地表剪草处理全年均表现为氧化亚氮释放的“源”，而在丰水期，则均表现为氧化亚氮释放的弱“汇”；鄱阳湖典型苔草湿地氧化亚氮排放的增温潜势分别达到其二氧化碳和甲烷的26.8%和23.6%，南荻湿地氧化亚氮增温潜势则超过了苔草湿地二氧化碳增温潜势的一半（58.5%）。...
【全文】鄱阳湖作为中国第一大淡水湖，其独特的自然地理条件以及与长江复杂的水情关系，形成了具有显著特色的湖泊湿地生态系统。开展鄱阳湖典型湿地氧化亚氮释放特征及其影响因子研究，对揭示湿地氮素循环规律和准确评估湖泊湿地氧化亚氮释放具有重要的理论和现实意义。为揭示鄱阳湖典型湿地氧化亚氮释放的日变化与季节变化规律，阐明鄱阳湖典型湿地氧化亚氮释放过程的影响因子，定量评价鄱阳湖典型湿地是氧化亚氮的“源”还是“汇”。于2009年4月至2011年6月在南矶山自然保护区湿地典型区域，选择湿生植物、挺水植物、沉水植物分布区，采用密闭静态箱-气相色谱法对典型苔草群落（TC：苔草土壤-植物系统处理、TJ：苔草地表剪草处理）、典型南荻群落（DJ：南荻地表剪草处理）以及裸土处理（LT）样地进行氧化亚氮通量日变化与季节变化的观测，于2009年7月下旬至9月上旬试验地呈持续淹水状态时，对典型苔草群落和典型沉水植物进行了氧化亚氮通量的日变化观测。通量观测同时记录箱内温度、土壤温度、水分、水温及水深等环境因子。研究结果表明：（1）非淹水期，苔草土壤-植物系统处理、苔草地表剪草处理与裸土处理湿地氧化亚氮释放均表现出相近的季节变化模式，而不同处理之间存在显著差异（F=17.19, P<0.01）；淹水期，苔草土壤-植物系统处理、苔草地表剪草处理多表现为氧化亚氮的吸收，而在水位下降洲滩出露时两种处理氧化亚氮则均表现出明显的释放；丰水期苔草土壤-植物系统处理氧化亚氮释放具有一定的日变化规律，大致呈“双峰型”释放特征。（2）南荻地表剪草处理氧化亚氮释放具有与苔草地表剪草处理相一致的季节变化模式，其氧化亚氮释放速率的变化范围为-0.001~0.412mg N2O·m-2·h-1，两植物群落氧化亚氮释放速率有显著差异（F=11.46, P<0.01）。（3）典型沉水植物群落氧化亚氮释放具有明显的日变化规律，氧化亚氮释放日变化曲线呈“双峰型”特征，全天氧化亚氮释放速率的变化范围在-0.003~0.002mg N2O·m-2·h-1之间；其氧化亚氮释放速率与地下5cm温度和气温呈显著正相关关系。（4）温度与水分对鄱阳湖典型湿地氧化亚氮释放有一定的影响，但由于研究区全年温度、土壤水分变化多在硝化与反硝化适宜范围内，温度、土壤水分的影响被其他因子所掩盖；湿地淹水显著拟制了鄱阳湖典型湿地氧化亚氮的释放，而湿地干湿交替过程则极大促进了湿地氧化亚氮的释放；鄱阳湖湿地植物更多是与微生物进行氮素养分竞争，地表剪草明显降低了鄱阳湖湿地氧化亚氮释放速率，而典型苔草湿地氧化亚氮释放速率与苔草总生物量呈显著负相关（r=-0.5,P<0.05）。（5）苔草土壤-植物系统处理、苔草地表剪草处理、南荻地表剪草处理全年均表现为氧化亚氮释放的“源”，而在丰水期，则均表现为氧化亚氮释放的弱“汇”；鄱阳湖典型苔草湿地氧化亚氮排放的增温潜势分别达到其二氧化碳和甲烷的26.8%和23.6%，南荻湿地氧化亚氮增温潜势则超过了苔草湿地二氧化碳增温潜势的一半（58.5%）。