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太湖湖滨带土壤呼吸与微生物生物量研究

冯育青  
【摘要】: 湖滨带作为湖泊与陆地之间的交错区是一极其重要的生态过渡带。然而有关湖滨带土壤生态系统的生物学和生态学过程的了解还非常缺乏。太湖是我国第三大淡水湖泊。研究太湖湿地生态系统的结构和功能具有重要的理论实践意义。本研究以苏州太湖湖滨带土壤生态系统为对象,重点研究太湖湖滨带沿土壤水分梯度的变化,土壤呼吸、土壤微生物生物量C、N和P及其主要土壤养分元素的动态变化特征,以期为阐明湖滨带土壤生态系统的生物学和生态学过程与机制提供一定的科学数据,进一步为保护太湖湿地生态系统提供参考依据。主要研究结果如下: (1)与远水区高岗地相比,太湖湖滨带近水区和中水区土壤的含水量,有机质及土壤总碳、总氮、总磷、总硫等元素含量都表现为显著增加。 (2)湖滨带土壤呼吸作用季节变化显著,表现为秋季夏季春季冬季,其中9月土壤呼吸速率最高为7.03μmol/m2s,土壤呼吸速率主要分布区间为0.5~5.0μmol/m2s,不同季节土壤呼吸速率差异性极显著,而在不同水分梯度的土壤呼吸速率无显著差异,土壤温度是湖滨带土壤呼吸速率最重要的影响因子。 (3)湖滨带土壤微生物生物量碳的季节波动为秋季春季夏季。在不同水分梯度间土壤微生物生物量碳表现为近水区(257.88mg/kg)中水区(257.34mg/kg)远水区(146.91mg/kg)。土壤湿度、土壤有机质含量及土壤碳、氮、硫、磷的含量等对土壤微生物生物量碳都有一定的相关性。 (4)湖滨带土壤有效氮的季节波动为秋季(64.75 mg/kg)春季(23.29 mg/kg)夏季(14.57 mg/kg),在植物生长旺盛季节维持较低水平。近水区土壤有效氮含量较高,土壤全氮、微生物生物量氮、土壤含水率是影响土壤有效氮的重要因素。 (5)苏州太湖湖滨带土壤微生物生物量C、N和P等沿水分梯度具有显著差异,表现为近水区中水区远水区(其中SMBN分别为61.10mg/kg、42.52mg/kg、32.24mg/kg;SMBP分别为48.82mg/kg、43.05mg/kg、16.69mg/kg)。土壤有机碳、土壤微生物生物量碳、土壤氮素、磷素、土壤湿度等都是重要的影响因子。 (6)季节性淹水区土壤全碳、土壤硫元素、土壤有机质、NH4+-N、NO3--N含量、土壤呼吸速率高于陆相辐射区,然而土壤全氮含量显著低于陆相辐射区。


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