鄱阳湖天然湿地开垦前后土壤C、N、P化学计量特征研究

发布时间：2017-09-27 11:35

  本文关键词：鄱阳湖天然湿地开垦前后土壤C、N、P化学计量特征研究

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【摘要】：“围湖造田”是鄱阳湖区乃至整个长江中下游地区典型的土地利用变化,在人多地少、与湖争地的时代背景下,鄱阳湖区湿地围垦面积多达1301km2。.开展鄱阳湖区典型天然湿地和围垦湿地土壤化学计量特征及其影响因子研究,对深入了解植物的养分利用状况以及碳(C)、氮(N)、磷(P)等元素的循环和平衡机制具有重要意义,并为评估土地利用变化对湿地生态系统产生的影响和科学管理围垦农田提供科学依据。本研究于2013年在鄱阳湖天然湿地典型分布区—赣江三角洲前沿南矶湿地国家级自然保护区,沿水位梯度采集7种不同植物群落类型下土壤,对有机碳、全氮、全磷含量进行测定;在鄱阳湖周边的鄱阳县、余干县、星子县共进行了6个不同围垦年限农田(水田)的土壤采样,并测定其C、N、P含量。此外,为深入分析湿地碳库组成特征,并为科学预测亚热带湖泊湿地土壤碳库对气候变化的响应与反馈提供科学数据支撑,本研究在进行化学计量学研究的同时,还对鄱阳湖湿地围垦前后土壤有机碳不同组分(轻组有机碳、重组有机碳、可溶性有机碳、微生物量碳)进行了研究,并对比了有机碳不同组分在湿地开垦前后的变化。主要结果与结论如下:(1)随着水位梯度与群落类型的变化,天然湿地土壤C:N:P化学计量比发生显著变化,且土壤C:N、C:P变化主要取决于有机碳含量,N:P变化主要受控于全氮含量。(2)鄱阳湖天然湿地土壤C:N较低,有利于湿地有机碳的积累;不同水位梯度下土壤C:N比与土壤有机碳储量变化特征不完全同步,表明天然湿地土壤碳储量不仅受C:N比影响,还与湿地水位、土壤容重等其他因素密切相关。(3)不同围垦年份类型间,农田各土层土壤C:N比值均无显著差异,表现出相对稳定性;土壤C:N比变化既取决于有机碳含量,还受控于全氮含量;表层土壤C:P比呈显著差异,且C:P比主要取决于有机碳含量;0~10cm、10~30cm土层土壤N:P比呈显著差异,N:P比主要受控于全氮含量。(4)围垦农田表层土壤的轻组有机碳含量(1.88mg·g-1)高于天然湿地(1.08mg·g-1),这很可能与围垦后的秸秆归田、有机肥输入有关,此外,天然湿地年复一年的干湿交替所引起的地表、地下径流对轻组有机碳的淋失也可能是原因之一。(5)围垦后的土壤微生物量碳显著高于天然湿地。围垦农田开垦过程中轮作、秸秆还田等措施会增加土壤微生物活性,从而使土壤微生物量碳含量高于未开垦湿地。(6)围垦农田0~30cm土壤有机C、表层土壤的轻组有机碳、微生物量碳都高于天然湿地,表明鄱阳湖区“围湖造田”这一具有重要特色的区域土地利用变化有效增加了土壤碳库储量。此外,湿地开垦亦改变了土壤的C、N、P化学计量关系。
【关键词】：鄱阳湖 湿地 围垦 化学计量学 有机碳不同组分
【学位授予单位】：江西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S153.6
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-25
• 1.1 国内外研究现状11-17
• 1.1.1 湿地土壤碳库研究现状11-13
• 1.1.2 湿地土壤氮素研究现状13
• 1.1.3 湿地土壤磷元素研究现状13-14
• 1.1.4 湿地土壤C、N、P化学计量学研究现状14-15
• 1.1.5 围垦对湿地C、N、P的影响15-17
• 1.2 本研究主要内容、研究目标及创新之处17-18
• 1.2.1 研究目标17
• 1.2.2 研究内容17-18
• 1.2.3 本研究创新之处18
• 1.3 研究区概况18-19
• 1.4 研究方法19-25
• 1.4.1 样品采集19-22
• 1.4.2 样品处理与分析22-23
• 1.4.3 数据处理23-24
• 1.4.4 技术路线24-25
• 2 典型天然湿地不同植物群落下土壤C、N、P及化学计量比分布特征25-34
• 2.1 结果与分析25-30
• 2.1.1 土壤C、N、P含量分布特征25-27
• 2.1.2 C:N、C:P、N:P化学计量比分布特征27-29
• 2.1.3 鄱阳湖典型湿地土壤化学计量比与C、N、P含量之间的关系29-30
• 2.1.4 湿地土壤C:N比与土壤碳储量的关系30
• 2.2 讨论30-34
• 2.2.1 鄱阳湖典型湿地土壤C、N、P及其化学计量比与其它地区比较222.2.2 湿地土壤C:N:P化学计量比对水位与群落变化的响应30-33
• 2.2.3 C:N比对湿地土壤的指示作用33-34
• 2.3 小结34
• 3 围垦湿地土壤C、N、P及C:N、C:P、N:P化学计量比分布特征34-41
• 3.1 结果与分析34-38
• 3.1.1 土壤有机碳、氮、磷含量34-36
• 3.1.2 土壤C:N、C:P、N:P化学计量比分布特征36-37
• 3.1.3 围垦农田土壤化学计量比与C、N、P含量之间的关系37-38
• 3.2 讨论38-41
• 3.2.1 鄱阳湖围垦农田土壤化学计量比分别与其它围垦湿地的比较38-39
• 3.2.2 鄱阳湖围垦农田土壤化学计量比的影响因子39-41
• 3.3 小结41
• 4 开垦前后有机碳库及其组分的变化41-51
• 4.1 结果分析与讨论41-50
• 4.1.1 开垦前有机碳不同组分的分布41-45
• 4.1.2 开垦后有机碳不同组分的分布45-47
• 4.1.3 开垦前后有机碳库的变化47-48
• 4.1.4 开垦前后有机碳不同组分的变化48-50
• 4.2 小结50-51
• 5 鄱阳湖湿地开垦前后化学计量比的变化特征51-54
• 5.1 结果分析与讨论51-54
• 5.1.1 开垦前后氮、磷含量变化特征51-54
• 5.2 小结54
• 6 研究结论与展望54-56
• 6.1 主要结论54-55
• 6.2 研究展望55-56
• 参考文献56-68
• 致谢68-69
• 在读期间公开发表论文（著）及科研情况69

【参考文献】

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本文编号：929464