收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

三江平原不同水位梯度湿地植物—土壤系统氮循环特征研究

郭雪莲  
【摘要】: 湿地氮循环过程不仅影响湿地系统自身的调节机制,其在地球表层系统中所表现出的特殊动力学过程还与一系列全球环境问题息息相关。湿地水文过程控制着湿地的形成与演化,是形成和维持特殊湿地类型与湿地过程的决定性因子。湿地水文条件的变化影响着湿地植被的空间格局、植物的生长状况和植被的生存环境,并最终通过改变湿地植物群落特征而影响湿地氮循环过程。本文通过野外定位测定和室内分析,对比研究了三江平原不同水位梯度上3种典型湿地植物—土壤系统的氮循环特征,采用“空间代替时间”的方法,阐明湿地不同演替阶段氮循环的基本特征,揭示了淡水湿地不同水位梯度下植物—土壤系统氮循环模式,建立了淡水湿地不同水位梯度下植物—土壤系统氮循环模型,为深入研究湿地氮循环的生物地球化学机制和规律提供理论基础。主要得出以下结论: 小叶章湿地、乌拉苔草湿地和毛苔草湿地土壤中,氮主要以有机氮的形态存在,有机氮在总氮中所占的比例高达99%以上,有利于氮的储存。3种湿地土壤中各形态氮的含量和分布特征均存在较大差异,这主要与由碟形洼地的中心向边缘倾斜的地形差异所导致的水分条件和土壤类型差异以及氮素物理运移的差异有关。3种湿地土壤中各形态氮的垂直分布和季节变化特征明显不同,这与不同土层和不同时期影响氮分布的主导因素不同有关。 小叶章湿地、乌拉苔草湿地和毛苔草湿地植物地上部分各器官的总氮含量在生长季内均逐渐降低;地下根系中总氮含量在生长季内均波动较大;枯落物总氮含量在生长季内均逐渐降低,并表现为乌拉苔草湿地小叶章湿地毛苔草湿地。三者地上部分氮积累量表现为乌拉苔草湿地小叶章湿地毛苔草湿。毛苔草湿地地下根系氮积累量始终最高,乌拉苔草湿地和小叶章湿地则呈交替变化趋势。三者各器官的氮积累量在生长期表现为根叶茎,在成熟期表现为根茎叶,说明根是植物亚系统中主要的氮储库。三者枯落物中氮积累量均随时间的推移而逐渐增加。 无论在地表还是在土壤剖面的不同深度,棉布在小叶章湿地、乌拉苔草湿地和毛苔草湿地分解小区内的分解速率均不同,说明环境条件对于物质分解有着重要影响。棉布的分解速率均与水温以及不同深度地温呈一定的正相关关系;与土壤含水量呈一定的负相关关系;与土壤容重正相关;与土壤pH值正相关。相同的环境条件下,小叶章、乌拉苔草和毛苔草湿地枯落物及根系的分解速率与棉布的分解速率明显不同,说明枯落物和根系的质量对物质分解有重要影响。枯落物的分解速率与其最初的N和P浓度均呈正相关关系,与最初的C、C/N、C/P和N/P均呈负相关关系。根系的分解速率与C/P和N/P均呈显著的正相关关系,而与P浓度呈极显著负相关关系。分解过程中,小叶章、乌拉苔草和毛苔草湿地枯落物和根系均发生氮的净释放,枯落物各时期的氮绝对量表现为毛苔草湿地枯落物乌拉苔草湿地枯落物小叶章湿地枯落物。根系各时期的氮绝对量均表现为小叶章湿地根系最低,乌拉苔草和毛苔草湿地根系则呈高低交替的变化趋势。 小叶章湿地、乌拉苔草湿地和毛苔草湿地植物—土壤系统中,土壤是主要的氮储库;植物亚系统的氮储量所占比例较低,根和枯落物是植物亚系统中的主要氮储库。小叶章湿地、乌拉苔草湿地和毛苔草湿地植物—土壤系统的氮储量分别为714.93 g·m~(-2)、626.49 g·m~(-2)和552.59 g·m~(-2)。 小叶章湿地、乌拉苔草湿地和毛苔草湿地植物—土壤系统中,每年地上部分吸收的氮量表现为乌拉苔草湿地小叶章湿地毛苔草湿地;每年地上部分向枯落物分室转移的氮量表现为毛苔草湿地乌拉苔草湿地小叶章湿地;每年从地上部分向根分室再转移的氮量表现为乌拉苔草湿地毛苔草湿地小叶章湿地,并且乌拉苔草湿地是毛苔草湿地的3倍,是小叶章湿地的5倍;每年根吸收的氮量和由根向土壤转移的氮量均表现为小叶章湿地乌拉苔草湿地毛苔草湿地;从枯落物分室向土壤分室转移的氮量则表现为小叶章湿地乌拉苔草湿地毛苔草湿地。 小叶章湿地、乌拉苔草湿地和毛苔草湿地植物—土壤系统氮循环特征明显不同。虽然枯落物分解释放的氮量随水位降低而显著增加,但3种湿地土壤库的氮输出均超过氮输入,净释放量表现为乌拉苔草湿地小叶章湿地毛苔草湿地。植物从土壤中吸收的氮大部分存留在根系中,只有小部分用于内部循环。用于内部循环的氮量表现为乌拉苔草湿地小叶章湿地毛苔草湿地。植物地上部分每年吸收的氮大部分通过枯落物归还,小部分再转移到地下。氮的年吸收量和年存留量均表现为小叶章湿地乌拉苔草湿地毛苔草湿地。氮的年归还量则表现为小叶章湿地乌拉苔草湿地毛苔草湿地。可见,随着水位的升高,湿地氮的年吸收量和存留量均增加,而氮的年归还量减少。随着水位的升高,湿地植物的吸收系数和利用系数均增高,循环系数降低。可见,在氮的吸收和利用方面毛苔草湿地植物最强,乌拉苔草湿地植物次之,小叶章湿地植物最低;而在促进氮周转方面小叶章湿地植物最强,乌拉苔草湿地植物次之,毛苔草湿地植物最低。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 郭雪莲;吕宪国;戴国华;;三江平原不同水位梯度湿地地上生物量动态特征[J];生态环境;2008年05期
2 孙志高;刘景双;王金达;秦胜金;;三江平原典型小叶章湿地土壤氨挥发特征及影响因素[J];生态学杂志;2006年08期
3 孙志高;刘景双;杨继松;牟晓杰;王玲玲;;生长季与非生长季小叶章湿地N_2O通量特征及排放贡献[J];草业学报;2009年06期
4 孙志高;刘景双;;三江平原典型草甸小叶章湿地土壤水分扩散率研究[J];干旱区资源与环境;2008年02期
5 李新华;刘景双;孙志高;杨继松;;三江平原小叶章湿地生态系统硫的生物地球化学循环[J];生态学报;2007年06期
6 秦胜金;刘景双;周旺明;程莉;;三江平原小叶章湿地枯落物初期分解动态[J];应用生态学报;2008年06期
7 张仲胜;吕宪国;王起超;宋晓林;;三江平原土地利用方式改变对湿地汞含量的影响[J];生态学杂志;2011年05期
8 李新华;刘景双;杨继松;;三江平原小叶章湿地枯落物在不同水位梯度上的分解及硫素释放动态[J];中国科学院研究生院学报;2007年01期
9 高俊琴,吕宪国,李兆富;三江平原湿地冷湿效应研究[J];水土保持学报;2002年04期
10 卢铁光,杨广林,付强,王立坤;基于AHP方法的三江平原农业水资源供需状况评价与分析[J];农业系统科学与综合研究;2003年01期
11 吴春恩;;三江平原的野生动物分布规律与自然保护[J];哈尔滨师范大学自然科学学报;1986年04期
12 王丽华;三江平原人工林天然化的生物多样性研究[J];高师理科学刊;2000年02期
13 郑玉琪,刘景双,王金达,于君宝;三江平原典型沼泽生态系统毛果苔草枯落物中化学元素变化分析[J];中国草地;2000年03期
14 张树清,张柏,汪爱华;三江平原湿地消长与区域气候变化关系研究[J];地球科学进展;2001年06期
15 刘振乾,刘红玉,吕宪国;三江平原湿地生态脆弱性研究[J];应用生态学报;2001年02期
16 魏宏刚,付强;基于季节时序模型的水稻区降水量预测[J];黑龙江水专学报;2002年03期
17 岳平;三江平原地区生态环境用水估算探讨[J];黑龙江水利科技;2003年01期
18 孙广友;;初论三江平原第四纪地壳运动[J];地理科学;1983年04期
19 刘兴土,马学慧;三江平原大面积开荒对自然环境影响及区域生态环境保护[J];地理科学;2000年01期
20 马学慧;三江平原大面积开荒对自然环境影响及对策探讨[J];中国科学基金;2001年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 祁福利;杨湘奎;张烽龙;荆卉;;浅析三江平原第四系沉积特点[A];农业、生态水安全及寒区水科学——第八届中国水论坛摘要集[C];2010年
2 张烽龙;杨湘奎;祁福利;荆卉;;试论三江平原新构造运动特点[A];农业、生态水安全及寒区水科学——第八届中国水论坛摘要集[C];2010年
3 夏广亮;刘正茂;赵艳波;陈志科;都超;;近50年来三江平原水循环过程对人类活动和气候变化的响应[A];农业、生态水安全及寒区水科学——第八届中国水论坛摘要集[C];2010年
4 付强;;三江平原水土资源高效利用研究[A];农业、生态水安全及寒区水科学——第八届中国水论坛摘要集[C];2010年
5 杜绍敏;孙晓明;王颖;;三江平原水环境变化原因及分析[A];寒区水资源研究[C];2008年
6 易富科;;三江平原沼泽湿地生物多样性特点与保护[A];生物多样性研究进展——首届全国生物多样性保护与持续利用研讨会论文集[C];1994年
7 王毅勇;赵志春;;三江平原典型沼泽湿地甲烷排放研究[A];地理学核心问题与主线——中国地理学会2011年学术年会暨中国科学院新疆生态与地理研究所建所五十年庆典论文摘要集[C];2011年
8 邢光熹;朱兆良;;人为活动对氮循环的冲击[A];氮素循环与农业和环境学术研讨会论文(摘要)集[C];2001年
9 王毅勇;赵志春;聂晓;;人类活动对三江平原自然环境的影响及区域可持续发展探讨[A];中国地理学会百年庆典学术论文摘要集[C];2009年
10 石风善;;三江平原草地类型及其利用途径[A];草原与草坪研究论坛文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郭雪莲;三江平原不同水位梯度湿地植物—土壤系统氮循环特征研究[D];东北师范大学;2008年
2 徐莹莹;三江平原土地利用变化对露水凝结的影响研究[D];中国科学院研究生院(东北地理与农业生态研究所);2012年
3 姜秋香;三江平原水土资源承载力评价及其可持续利用动态仿真研究[D];东北农业大学;2011年
4 侯翠翠;水文条件变化对三江平原沼泽湿地土壤碳蓄积的影响[D];中国科学院研究生院(东北地理与农业生态研究所);2012年
5 冯明磊;三峡地区小流域氮循环及其对水体氮含量的影响[D];华中农业大学;2010年
6 郝庆菊;三江平原沼泽土地利用变化对温室气体排放影响的研究[D];中国科学院研究生院(大气物理研究所);2005年
7 谷保静;人类—自然耦合系统氮循环研究—中国案例[D];浙江大学;2011年
8 范明生;水旱轮作系统养分资源综合管理研究[D];中国农业大学;2005年
9 郭龙珠;三江平原地下水动态变化规律与仿真问题研究[D];东北农业大学;2005年
10 刘殿伟;过去50年三江平原土地利用/覆被变化的时空特征与环境效应[D];吉林大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 袁桂香;水位梯度下挺水植物生存策略研究[D];湖南农业大学;2010年
2 崔玲;三江平原植被景观异质性研究[D];东北林业大学;2010年
3 丁红;三江平原粮食主产区旱情诊断分析及对策研究[D];东北农业大学;2010年
4 谢茜;5种湿地木本植物幼苗对不同水位的响应[D];华中师范大学;2012年
5 牟丽丽;三江平原水资源可持续利用研究[D];黑龙江大学;2010年
6 郑岩岩;三江平原湿地植物的GAP分析[D];吉林师范大学;2011年
7 刘学昌;三江平原地区丹顶鹤(Grus japonensis)巢址选择[D];东北林业大学;2006年
8 黄洪武;三江平原湿地保护下畜牧业可持续发展研究[D];中国农业科学院;2005年
9 张苗苗;三江平原的农业开发对区域生态环境影响的研究[D];吉林大学;2007年
10 陈卫卫;三江平原稻田生态系统N_2O排放研究[D];吉林农业大学;2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 张志春;三江平原最大农田建设示范工程落户桦川[N];佳木斯日报;2011年
2 记者 冯建维 通讯员 田熹东;三江平原综合治理有了新规划[N];中国水利报;2002年
3 本报记者 刘荣升;三江平原治水第一人[N];黑龙江日报;2000年
4 记者 牟景君;三江平原湿地展馆建成开放[N];中国绿色时报;2009年
5 记者 王艳红;人类活动影响氮循环[N];新华每日电讯;2002年
6 本报记者 王雪梅 郭铭华;加大松嫩三江平原 加快农业现代化支持力度[N];黑龙江日报;2011年
7 记者 孙丹秋;三江平原湿地宣教馆在富锦落成[N];黑龙江经济报;2009年
8 记者  张永超;“氮循环”致癌假说得到验证[N];医药经济报;2006年
9 记者 胡京春;全国政协常委何小平呼吁 三江平原湿地亟待保护[N];人民政协报;2010年
10 陆书鑫;构筑国家级生态示范城[N];北大荒日报;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978