【作者】 幸瑞新
【关键词】 生物量 温度敏感性 鄱阳湖 苔草草洲 CO2释放
【导师姓名】胡启武
【学位名称】硕士
【学位年度】2013
【授予单位】江西师范大学
【分类号】 X171;|P343.3
【录入时间】2017-05-14
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【摘要】鄱阳湖是中国最大的淡水湖，位于北纬28°22′29°45′，东经115°47′116°45′，属亚热带地区，对于区域气候调节具有重要作用。鄱阳湖独特的自然地理条件以及与长江复杂的水情关系，形成了独具特色的湖泊湿地生态系统。本研究在鄱阳湖南矶湿地国家级自然保护区，选择以灰化苔草为建群种的洲滩湿地，设置土壤-植物系统（TC）、剪除植物地上部分（TJ）2个试验处理（分别代表生态系统和土壤呼吸），利用密闭箱-气相色谱法测定了鄱阳湖典型苔草草洲CO2释放通量，在通量测定的同时进行了土壤水分、温度、苔草植物群落生产力、生物量、苔草草洲碳储量等测定，以探讨以下几个问题：1)苔草生物量、生产力的季节变化与年际变化；2)苔草草洲有机碳分布特征；3)苔草草洲CO2释放特征及控制因子；4)苔草草洲CO2释放的温度敏感性。通过上述研究为进一步评估鄱阳湖湿地碳平衡，预测区域气候变化、制定气候变化应对政策提供科学依据。主要研究结果如下：（1）苔草生物量存在明显的季节变化与年际变化，地下生物量与地上生物量表现出相近的季节变化模式。地上生物量最大值出现在2010年4月份，值为1770.67g·m-2，最小值出现在2010年10月份，值为146.08g·m-2；春季苔草的地上、地下生物量均明显高于秋季，例如20092010年度春季地下生物量的最大值是同年度秋季的1.68倍。整个实验期间，地下生物量与地上生物量差异显著（t=15.5，P0.01），二者的比例随着季节的变化而变化，变化范围为2.0817.44，平均值为5.19。苔草NPP季节变化表现出春季苔草高于秋季苔草的变化趋势。（2）在整个实验期间，鄱阳湖典型苔草草洲土壤呼吸（TJ）与生态系统呼吸（TC）都具有明显的季节变化特征，二者表现出相近的季节变化模式。具体表现为，CO2排放通量的平均值为586.57mg·m-2·h-1，生态系统呼吸速率变化范围为89.571359.25mg·m-2·h-1，最高值出现在5月份，最低值出现在1月份，二者之间相差将近15倍，土壤呼吸速率变化范围为75.30960.94mg·m-2·h-1，且出现的时间与生态系统呼吸的基本一致，但二者之间的释放速率差异显著（t=4.99,P0.01）。（3）CO2释放速率与土壤5cm温度、地表温度以及气温呈极显著正相关关系，且气温与生态系统呼吸、土壤呼吸速率之间的相关性最为显著（r=0.89;0.83，n=22，P0.01），而土壤水分与呼吸速率之间未达到显著性相关。CO2月平均释放释放速率与苔草总生物量呈明显的相关关系（r=0.35，n=14，P0.05）（4）暖季的生态系统呼吸的Q10值为1.68，土壤呼吸的Q10值为1.62；冷季的生态系统呼吸的Q10值为2.74，土壤呼吸的Q10值为2.11。对比两次暖季和冷季的Q10发现，冷季的生态系统呼吸和土壤呼吸的Q10值均高于暖季，生态系统或土壤呼吸的温度敏感性指数Q10值随着温度的降低而增加。...
【全文】鄱阳湖是中国最大的淡水湖，位于北纬28°22′29°45′，东经115°47′116°45′，属亚热带地区，对于区域气候调节具有重要作用。鄱阳湖独特的自然地理条件以及与长江复杂的水情关系，形成了独具特色的湖泊湿地生态系统。本研究在鄱阳湖南矶湿地国家级自然保护区，选择以灰化苔草为建群种的洲滩湿地，设置土壤-植物系统（TC）、剪除植物地上部分（TJ）2个试验处理（分别代表生态系统和土壤呼吸），利用密闭箱-气相色谱法测定了鄱阳湖典型苔草草洲CO2释放通量，在通量测定的同时进行了土壤水分、温度、苔草植物群落生产力、生物量、苔草草洲碳储量等测定，以探讨以下几个问题：1)苔草生物量、生产力的季节变化与年际变化；2)苔草草洲有机碳分布特征；3)苔草草洲CO2释放特征及控制因子；4)苔草草洲CO2释放的温度敏感性。通过上述研究为进一步评估鄱阳湖湿地碳平衡，预测区域气候变化、制定气候变化应对政策提供科学依据。主要研究结果如下：（1）苔草生物量存在明显的季节变化与年际变化，地下生物量与地上生物量表现出相近的季节变化模式。地上生物量最大值出现在2010年4月份，值为1770.67g·m-2，最小值出现在2010年10月份，值为146.08g·m-2；春季苔草的地上、地下生物量均明显高于秋季，例如20092010年度春季地下生物量的最大值是同年度秋季的1.68倍。整个实验期间，地下生物量与地上生物量差异显著（t=15.5，P0.01），二者的比例随着季节的变化而变化，变化范围为2.0817.44，平均值为5.19。苔草NPP季节变化表现出春季苔草高于秋季苔草的变化趋势。（2）在整个实验期间，鄱阳湖典型苔草草洲土壤呼吸（TJ）与生态系统呼吸（TC）都具有明显的季节变化特征，二者表现出相近的季节变化模式。具体表现为，CO2排放通量的平均值为586.57mg·m-2·h-1，生态系统呼吸速率变化范围为89.571359.25mg·m-2·h-1，最高值出现在5月份，最低值出现在1月份，二者之间相差将近15倍，土壤呼吸速率变化范围为75.30960.94mg·m-2·h-1，且出现的时间与生态系统呼吸的基本一致，但二者之间的释放速率差异显著（t=4.99,P0.01）。（3）CO2释放速率与土壤5cm温度、地表温度以及气温呈极显著正相关关系，且气温与生态系统呼吸、土壤呼吸速率之间的相关性最为显著（r=0.89;0.83，n=22，P0.01），而土壤水分与呼吸速率之间未达到显著性相关。CO2月平均释放释放速率与苔草总生物量呈明显的相关关系（r=0.35，n=14，P0.05）（4）暖季的生态系统呼吸的Q10值为1.68，土壤呼吸的Q10值为1.62；冷季的生态系统呼吸的Q10值为2.74，土壤呼吸的Q10值为2.11。对比两次暖季和冷季的Q10发现，冷季的生态系统呼吸和土壤呼吸的Q10值均高于暖季，生态系统或土壤呼吸的温度敏感性指数Q10值随着温度的降低而增加。