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补水对黄河口湿地土壤微生物和团聚体组成的影响

马梓文  
【摘要】:黄河口湿地是中国暖温带区域最为年轻和广阔的新生湿地生态系统。然而,由于黄河径流的减少以及为增加石油开采的便利性而开展的道路建设,导致河流和湿地间的水文联系遭到严重的破坏。加之由于气候变化等引发的不利的环境条件,黄河口湿地出现严重退化。为了缓解湿地退化现状,2002年起大规模的湿地补水恢复工程得以开展,主要措施包括修建人工堤坝和沟渠,向黄河下游河岸两侧的退化湿地引入黄河淡水。许多研究都强调了监测和评估湿地恢复措施效果的重要性。目前针对黄河口补水恢复效果评估的研究主要集中于湿地植被、鸟类多样性、水质等方面,涉及到土壤的部分,大多围绕土壤理化特性在开展补水前后或不同恢复阶段的对比研究,而对在土壤生态过程中起重要作用的土壤微生物群落的研究还较少。本研究以黄河口补水恢复区湿地土壤为主要研究对象,通过测定土壤微生物量、群落组成以及土壤团聚体组成等指标,结合土壤的理化性质,探究补水以及不同补水方式对土壤微生物以及土壤物理结构的潜在影响。结果表明:和黄河口未补水湿地对比,补水显著增加了湿地土壤微生物量以及芦苇湿地土壤中真菌的相对丰度,减少了土壤中脱硫弧菌的相对丰度。真菌丰度的增加加之适宜生存的土壤环境潜在地促进了土壤中大团聚体的形成,且补水湿地土壤大团聚体中的碳氮元素含量也显著增加,为微生物的大量生长提供了适宜的场所。在补水方式由全年持续补水向全年一次补水再到全年停止补水的转变过程中,土壤微生物量显著降低,真菌的相对丰度显著降低,放线菌的相对丰度显著增加,但土壤中大于2 mm的大团聚体的比重显著增加。补水方式改变引起的土壤理化性质变化以及微生物群落的改变,可能导致土壤中的放线菌代替真菌,促进了土壤中大团聚体的形成。不同补水方式下湿地土壤团聚体中的碳氮元素含量呈现出全年持续补水湿地全年一次补水湿地全年停止补水湿地的变化趋势。全年持续补水湿地土壤各级团聚体中碳氮比显著低于全年一次补水湿地和全年停止补水湿地,表明团聚体内部有机质的矿化程度更高。此外,伴随土壤中大于2mm的大团聚体比重的增加,碳氮元素储量有向其中转移的趋势。


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