黃河口濕地土壤氮素的季節(jié)動(dòng)態(tài)變化及轉(zhuǎn)化過程研究.pdf

1、黃河口濕地位于渤海灣南岸和萊州灣西岸，是典型的河口灣和濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)。本文以黃河口濕地為研究對(duì)象，探究了黃河口濕地氮素空間分布格局和各形態(tài)氮素的季節(jié)變化特征，估算了黃河口濕地氮素的儲(chǔ)量；通過室內(nèi)模擬試驗(yàn)研究了濕地氮素的礦化過程、硝化過程和反硝化過程，并且估算了礦化過程有機(jī)氮的轉(zhuǎn)化量，硝化過程銨態(tài)氮的轉(zhuǎn)化量和反硝化過程硝態(tài)氮損失量；野外進(jìn)行蘆葦枯落物分解試驗(yàn)，對(duì)蘆葦枯落物的歸還量進(jìn)行了估算。在室內(nèi)分析與野外觀測(cè)的基礎(chǔ)上系統(tǒng)研究了氮素的轉(zhuǎn)

2、化過程，探討了濕地氮素生物地球化學(xué)過程的產(chǎn)生機(jī)制和主要影響因素，并剖析了濕地氮素轉(zhuǎn)化過程所產(chǎn)生的潛在生態(tài)效應(yīng)，為黃河口濕地的可持續(xù)利用、管理和保護(hù)提供了科學(xué)依據(jù)。
　　 黃河口濕地氮素的空間分布格局表明：農(nóng)業(yè)種植區(qū)表層土壤氮素含量高于自然濕地，有機(jī)氮是氮素的主要組成形式，有機(jī)氮含量占全氮含量的98％以上，銨態(tài)氮占無機(jī)氮含量的80％左右。研究區(qū)域表層土壤氮素含量處于低營養(yǎng)水平，自然濕地區(qū)域銨態(tài)氮含量小于10mg/kg，硝態(tài)氮含量小

3、于3mg/kg，全氮的含量低于1000mg/kg。垂直方向上，HHK-14～HHK-62采樣點(diǎn)氮素含量隨土壤深度的加深逐漸降低，表層0-20cm土壤氮素含量顯著高于20cm以下各層土壤，30cm以下土層氮素含量變化很小。溫度、水分條件不同，植被生長過程不同，氮素季節(jié)變化明顯，無機(jī)氮的季節(jié)變化高于有機(jī)氮。植被分布、土壤質(zhì)地、土壤有機(jī)碳和氮素的轉(zhuǎn)化過程等方面的差異是空間分布格局差異的重要原因。不同季節(jié)氮素含量不同，土壤中氮素的儲(chǔ)量也有差異，

4、5月份、8月份、10月份0-60cm土壤深度全氮總儲(chǔ)量分別在2047.77～3540.44g.m-3、1177.18～2682.38g.m-3、1540.09～2759.78 g.m-3范圍內(nèi)變化。
　　 土壤氮素轉(zhuǎn)化過程的研究表明：以檉柳為優(yōu)勢(shì)種的HHK-14采樣點(diǎn)氮素的轉(zhuǎn)化率高于以蘆葦為優(yōu)勢(shì)種的HHK-21采樣點(diǎn)。兩個(gè)采樣點(diǎn)均表現(xiàn)出表層0-20cm土壤氮素的轉(zhuǎn)化能力高于20cm以下深度土壤氮素的轉(zhuǎn)化能力，轉(zhuǎn)化過程中氮素反硝化

5、能力最強(qiáng)，礦化能力最弱，硝化能力介于兩者之間。氮素轉(zhuǎn)化過程中有機(jī)氮的最大轉(zhuǎn)化量為0.91g.m-3.d-1，銨態(tài)氮的最大轉(zhuǎn)化量為12.77g.m-3.d-1、硝態(tài)氮的最大損失量為23.44g.m-3.d-1。
　　 蘆葦枯落物的分解試驗(yàn)表明：枯落物分解過程中氮絕對(duì)量均呈逐漸降低趨勢(shì)，間歇性淹水環(huán)境下蘆葦枯落物地上部分、地下莖、地下毛細(xì)根的氮素釋放的絕對(duì)量分別降低35.96％～53.49％、8.62％～76.77％、31.20％～

6、72.43％。非淹水環(huán)境，氮素釋放的絕對(duì)量分別降低16.03％～50.34％，14.68％～69.33％，37.65％～73.77％，分解過程蘆葦各部分積累系數(shù)均小于100％，蘆葦在分解過程中發(fā)生了氮素的凈釋放。夏季蘆葦枯落物氮素的歸還量最高，冬季最低，蘆葦?shù)叵虏糠值氐臍w還量高于地上部分。
　　 總之，黃河口濕地土壤氮素含量處于中下營養(yǎng)水平，土壤質(zhì)地、有機(jī)碳含量和植被分布是土壤氮素空間分布最主要的影響因素，一般來說，粘粒比例高