黃河口濕地土壤氮素的季節(jié)動態(tài)變化及轉化過程研究.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量；通過室內模擬試驗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氮的轉化量，硝化過程銨態(tài)氮的轉化量和反硝化過程硝態(tài)氮損失量；野外進行蘆葦枯落物分解試驗，對蘆葦枯落物的歸還量進行了估算。在室內分析與野外觀測的基礎上系統(tǒng)研究了氮素的轉

2、化過程，探討了濕地氮素生物地球化學過程的產生機制和主要影響因素，并剖析了濕地氮素轉化過程所產生的潛在生態(tài)效應，為黃河口濕地的可持續(xù)利用、管理和保護提供了科學依據。
　　 黃河口濕地氮素的空間分布格局表明：農業(yè)種植區(qū)表層土壤氮素含量高于自然濕地，有機氮是氮素的主要組成形式，有機氮含量占全氮含量的98％以上，銨態(tài)氮占無機氮含量的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，無機氮的季節(jié)變化高于有機氮。植被分布、土壤質地、土壤有機碳和氮素的轉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范圍內變化。
　　 土壤氮素轉化過程的研究表明：以檉柳為優(yōu)勢種的HHK-14采樣點氮素的轉化率高于以蘆葦為優(yōu)勢種的HHK-21采樣點。兩個采樣點均表現(xiàn)出表層0-20cm土壤氮素的轉化能力高于20cm以下深度土壤氮素的轉化能力，轉化過程中氮素反硝化

5、能力最強，礦化能力最弱，硝化能力介于兩者之間。氮素轉化過程中有機氮的最大轉化量為0.91g.m-3.d-1，銨態(tài)氮的最大轉化量為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表明：枯落物分解過程中氮絕對量均呈逐漸降低趨勢，間歇性淹水環(huán)境下蘆葦枯落物地上部分、地下莖、地下毛細根的氮素釋放的絕對量分別降低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，土壤質地、有機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