三江平原退化湿地不同恢复方式对土壤呼吸的影响

通过对2种人工恢复湿地、自然恢复湿地和天然湿地土壤呼吸及环境因子的测定,探讨了不同恢复方式对土壤呼吸的影响。结果表明,4种湿地类型土壤呼吸通量分别为420.77(人工恢复大叶章湿地)、270.46(人工恢复瘤囊薹草湿地)、916.1(自然恢复湿地)和413.6 mg·m-2h-1(天然湿地),人工恢复大叶章湿地和自然恢复湿地土壤呼吸无显著差异(P>0.05),其他湿地类型之间差异显著(P<0.01)。DOC、NH4+-N、NO3--N、pH和V是不同恢复方式湿地土壤生态差异的主要贡献变量。土壤呼吸与pH和T存在显著正相关关系(P<0.01),与DOC、NO3--N和V存在显著负相关关系(P<0.05)。本研究中的2种人工恢复湿地土壤呼吸均低于自然恢复湿地,从减少土壤碳排放的角度来看人工恢复措施是可行且有效的。

模拟降雨量变化对高寒湖滨湿地土壤呼吸的影响

[目的]探究降水变化对青海湖高寒湖滨湿地土壤呼吸速率的影响,阐明驱动土壤呼吸变化的主控因素,为高寒湿地生态系统碳库变化及区域碳预算提供技术支撑。[方法]以地处青海湖西岸的鸟岛高寒湖滨湿地为研究对象,建立9个投影面积为3 m×3 m的小区,通过原位减水50%、自然对照、增水50%试验处理,解析降雨量变化对湿地土壤呼吸速率的影响强度及过程。[结果]模拟减雨和增雨处理促使土壤温度分别增加0.79,0.68℃。减雨显著提高湿地植被地下根系生物量,增雨显著提高土壤含水量,增幅分别为10.3%和13.2%(p<0.05)。增雨和减雨处理均降低土壤呼吸速率,且增雨处理抑制效果更明显。2020年不同处理下降水量变化对土壤呼吸速率影响不显著。减雨处理土壤呼吸速率与0—10 cm土壤温度、湿度、pH、土壤全氮以及地下生物量呈二次项正相关关系,与土壤全碳呈二次项负相关关系;增雨处理下土壤呼吸与0—10 cm土壤湿度、pH、地下生物量二次项负相关,与0—10 cm土壤温度、土壤全碳、全氮二次项正相关。[结论]降水格局改变降低青海湖鸟岛湿地土壤呼吸速率,且其速率受多重因素影响,其中土壤温度贡献最大。

珠江口滩涂湿地土壤重金属分布及其对围垦的影响

通过系统取样和原子分光光度法测试,对珠江口滩涂湿地土壤重金属分布及其对围垦的影响进行了研究。结果显示,珠江口滩涂湿地土壤127个表层样品中Zn、Cr、Cu、Ni、Pb、Cd的平均含量分别为305.4、80.3、70.2、69.4、35.1、3.98mg·kg^(-1),其空间分布主要受排污口、围垦、潮滩位置和土壤粘土含量控制。滩涂湿地土壤受Cd、Zn、Ni污染十分严重,对围垦带来了严重的生态风险。

秋茄红树林湿地土壤呼吸昼夜变化及其温度敏感性

采用LI-8100全自动土壤CO2通量测定系统于2010年7月和10月及2011年1月和4月分别对九龙江口秋茄(Kandelia candel)红树林湿地土壤呼吸的昼夜变化进行测定.结果表明,10月和4月的土壤呼吸速率昼夜变化表现为单峰型,日最高值出现在14:00,最低值出现在00:00;而7月和1月的昼夜变化则显示出不同的趋势,最大值分别出现在10:00和08:00而最低值分别出现在22:00和04:00,样地土壤呼吸速率的日均值出现在06:00—10:00.指数回归分析显示,秋茄红树林湿地土壤呼吸速率变化与土壤温度呈极显著的正相关(p<0.01),5cm层土壤的温度变化可以解释秋茄红树林湿地土壤呼吸速率变化的74.4%.

互花米草入侵对长江口湿地土壤碳动态的影响

为了评价互花米草入侵对长江河口湿地土壤碳动态的影响,利用配对的试验设计在长江口崇明东滩湿地的高潮滩和低潮滩各设置1条入侵种互花米草与土著种的配对样线.结果表明,与土著植物相比,互花米草入侵显著增加了长江口湿地的植物碳库、土壤微生物碳、土壤总碳库和有机碳库,而对占土壤总碳库60%以上的无机碳库无显著影响,意味着互花米草入侵导致的土壤总碳库改变主要是通过增加土壤有机碳库来实现的.高潮滩互花米草和芦苇群落的年均土壤呼吸强度分别为(210.02±4.90),(157.79±6.39)mg/(m^2·h);低潮滩互花米草和海三棱藨草群落年均土壤CO_2排放速率分别为(157.41±5.27),(110.90±5.16)mg/(m^2·h),表明互花米草入侵显著增加长江口湿地的土壤呼吸.上述结果意味着互花米草入侵同时增加土壤碳输入和碳输出,但入侵也显著增加了土壤碳库表明入侵增加的土壤碳输入显著高于增加的土壤碳输出.本研究表明互花米草入侵可能会增强了长江河口湿地的土壤碳汇强度和固碳能力.但仍然需要长期系统的监测研究,以便全面定量评估互花米草入侵我国滨海湿地的综合生态影响.

九段沙不同演替阶段湿地土壤微生物呼吸的差异性及其影响因素

通过分析九段沙不同演替阶段湿地土壤微生物呼吸及其土壤微环境因子,研究了不同类型湿地土壤微生物呼吸的差异性及其影响因素。结果表明,处于不同植被演替阶段的湿地土壤微生物呼吸具有显著差异(P<0.05),海三棱藨草区高于芦苇区,互花米草区最高(0.367 mg.g-1.(24h)-1),互花米草的引种及蔓延增强了入侵区域土壤微生物呼吸。综合考虑不同植被类型湿地土壤微生物呼吸及植被生物量,芦苇区呼吸微弱、植被生物量最高,在理论上具有更高的有机碳碳汇聚能力。通径分析结果显示,影响土壤微生物呼吸强度的主要生物因素有:原核微生物多样性(Shannon指数)和土壤微生物生物量;土壤有机质、硝态氮及土壤含水量对上述微生物活性指标有显著影响,因此也属于土壤微生物呼吸的主要影响因素。

新疆巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地土壤呼吸对水分条件的响应

为了揭示干旱半干旱区高寒湿地不同水分梯度对土壤呼吸规律的影响,以及土壤温度与含水量对土壤呼吸影响的差异性,以新疆巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地为研究对象,在2014年植物生长季利用LI-8100土壤碳通量自动测量系统对不同水分条件（常年积水区、季节性积水区、常年干燥区）下的土壤呼吸速率进行测定,分析土壤呼吸日变化、季节性变化特征及其与土壤温度、土壤体积含水量的关系.结果表明：1不同水分条件下巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地土壤呼吸速率日变化均呈明显的单峰曲线,常年积水区、季节性积水区、常年干燥区土壤呼吸速率最大值分别为1.97、7.39、8.83μmol/（m2·s）,均出现在13：00—15：00;土壤CO2日累积排放量季节性变化明显,差异性达到极显著水平（P〈0.01）,三者的最大值分别为0.12、0.45、0.40 mol/m2,地表积水显著抑制了土壤呼吸,提高了土壤碳稳定性.2不同水分条件下土壤呼吸速率与土壤温度、土壤体积含水量之间均呈极显著正相关（P〈0.01）,常年积水区、季节性积水区和常年干燥区的Q10（土壤呼吸温度敏感性）差异性极显著（P〈0.01）,其大小表现为常年干燥区（1.54）〈常年积水区（2.22）〈季节性积水区（3.36）,各水分区域6月典型日的Q10最大,表现为常年干燥区（2.56）〈季节性积水区（4.30）〈常年积水区（4.75）,说明水分条件显著影响Q10.3巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地土壤呼吸受地下5 cm处土壤温度（T）与0～5 cm土壤体积含水量（W）的综合影响,季节性积水区土壤呼吸速率与二者之间满足最佳拟合模型Rs=-1.113＋0.041W-0.366T＋0.008WT,常年干燥区则满足最佳拟合模型Rs=1.470＋0.023W-0.027T＋0.002WT.

盘锦湿地芦苇群落土壤呼吸作用动态及其影响因子分析

采用LI-6400-09土壤呼吸室对盘锦湿地芦苇群落土壤呼吸作用,于2004年7月—2005年12月进行连续野外观测。结果表明:非淹水状态下,湿地芦苇群落土壤呼吸作用具有明显的日变化和季节变化特征;淹水状态下,湿地芦苇群落土壤呼吸作用接近于0。2005年潮汐造成的洪水减少了2/3的土壤呼吸作用。2004年和2005年芦苇群落土壤呼吸作用最大值都出现于洪水退去后。影响湿地芦苇群落土壤呼吸作用空间异质性的主导因子是生物因子,而在同一时间影响湿地芦苇群落土壤呼吸作用的主导因子是温度和水分。

扎龙湿地水旱交错区土壤呼吸研究

湿地作为陆地生态系统的重要组成部分,被认为是重要的碳汇。近几十年来,湿地围垦造成土壤有机碳损失严重。全球湿地土壤的CO2温室气体排放已经相当于全球总排放的1/10。研究湿地土地利用类型的改变对土壤呼吸的影响,将有利于了解湿地碳循环,计算碳收支,制定相应对策缓解碳排放。利用LI-8100A动态密闭气室测量法,于2011年5月中旬至8月中旬,对黑龙江省扎龙湿地边缘水旱交错区自然荒地、休耕地和耕地3种土地利用类型土壤呼吸速率进行监测。结果表明,三者的平均呼吸速率分别为(4.44±1.84)μmol.m-2.s-1(自然荒地)、(5.16±3.43)μmol.m-2.s-1(休耕地)和(3.70±2.34)μmol.m-2.s-1(耕地)。土壤呼吸白天和夜晚的分配比例约为6∶4。大气温度、湿度和土壤温度是土壤呼吸的主要影响因素。气温敏感度Q10表现为自然荒地(1.86)>休耕地(1.65)>耕地(1.56)。

城市沿江芦苇湿地土壤呼吸动态及影响因子分析

采用Li-8100土壤碳通量测定仪对闽江沿岸芦苇湿地土壤呼吸的昼夜变化和季节变化进行测量,结果表明:在最高水位土壤表面未淹水的状态下,不同季节的土壤呼吸日动态没有一致的规律性,土壤温度和土壤体积含水量不是土壤呼吸日变化的主要影响因子;而在最高水位土壤表面淹水的状态下,水位对土壤呼吸强度有一定影响:当土壤表面被淹没时,土壤呼吸强度约为0;当水位下降时,土壤呼吸强度增加.土壤呼吸的季节变化呈单峰形式,5 cm处土壤温度仅能解释土壤呼吸季节变化的49.4%,而土壤体积含水量对土壤呼吸季节变化无显著影响.

互花米草入侵对闽江河口裸滩湿地土壤有机碳的影响

为揭示互花米草入侵对裸滩湿地土壤有机碳的影响,选取闽江河口裸滩湿地和被互花米草入侵的裸滩湿地为研究对象,测定其不同土层土壤的有机碳和活性有机碳质量分数,同时对土壤的各种理化性质进行测定分析。结果表明：裸滩和互花米草湿地0-60 cm土层土壤有机碳质量分数变化范围分别为0.95-12.43 g/kg和1.45-10.04 g/kg,平均质量分数分别为4.03和4.35 g/kg;互花米草湿地0-60 cm土层土壤微生物量碳、可溶性有机碳和轻组有机碳平均质量分数分别增加12.76%、40.86%和12.62%,土壤易氧化有机碳平均质量分数基本不变。研究结果表明互花米草入侵裸滩在一定程度上增加了土壤有机碳及不同活性有机碳质量分数,但影响并不显著。

艾比湖湿地典型植物群落入冬期土壤呼吸日变化特征

为研究艾比湖湿地典型植物群落下土壤呼吸变化的规律,采用LI-840A土壤碳通量自动测定仪监测了入冬期芦苇(Phragmites australis)和柽柳(Tamarix ramosissima)植物群落下的土壤呼吸过程,结果表明:(1)典型植物群落柽柳和芦苇土壤呼吸速率在入冬期日变化呈现不对称单峰曲线,最大值分别出现在11:00和13:00,最小值都出现在凌晨6:00;(2)全天土壤呼吸平均速率芦苇(0.162μmol·m^(-2)·s^(-1))小于柽柳(0.364μmol·m^(-2)·s^(-1)),但在13:00—17:00时段,芦苇土壤呼吸速率高于柽柳,其余时段相反;芦苇土壤呼吸速率在22:00—10:00左右,柽柳在凌晨4:00—9:00左右均出现负值,表现为碳汇现象,其中芦苇碳吸收高于柽柳;(3)芦苇和柽柳土壤呼吸速率与5cm处土壤温度存在显著的线性关系,Q_(10)值分别为2.69和2.04,显示出入冬期艾比湖芦苇植物群落土壤呼吸对土壤温度变化的响应更显著;两种植物群落的土壤呼吸与5cm处土壤水分关系不显著;芦苇和柽柳土壤呼吸速率与近地表气温存在显著的线性关系,Q_(10)值分别为1.89和1.64。

不同管理措施对长江口围垦湿地芦苇群落土壤呼吸的影响

以崇明东滩的长江口典型芦苇湿地作为试验地点,通过对研究样地冬春季土壤呼吸及表层土壤温度、含水量的测定,探讨不同刈割期和还田处理对湿地芦苇土壤呼吸的影响。结果表明,晚期刈割且还田措施显著增加了土壤呼吸强度,而早期刈割且不还田措施显著降低了土壤呼吸强度。湿地土壤呼吸与土壤温度和水分的相关性分析显示,土壤呼吸与表层土壤温度具有显著的指数关系,而与表层含水量的关系较低,二者的共同作用可以解释土壤呼吸变化的88%～93%,表明不同的管理措施可显著影响湿地生态系统中的土壤碳排放。

生物因子对盘锦湿地芦苇生态系统土壤呼吸影响的研究

[目的]为优化湿地管理提供依据。[方法]在盘锦芦苇湿地随机选取3个样点,通过测定分析土壤呼吸作用、土壤含水量、土壤温度和生物因子揭示了生物因子对湿地土壤呼吸作用的影响。[结果]在湿地芦苇生态系统的生长季,4～9月生物因子变化较大,在4、5、6和9月土壤温度是土壤呼吸作用的主要控制因子,在7和8月土壤湿度是土壤呼吸作用的主要限制因子。仅5、6月的生物量增加与土壤呼吸作用增加呈正相关。在较短的时间段和一定区域内,生物因子是土壤呼吸作用空间变异性的主要控制因子。在湿地芦苇生态系统中,凋落物数量与土壤呼吸作用呈显著正相关。湿地芦苇生态系统0～30 cm的地下生物量与土壤呼吸作用呈显著正相关。[结论]芦苇生态系统土壤呼吸作用的空间动态主要受地表生物量和地下生物量的影响,生物因子对其日动态和季节动态影响不显著。

崇明东滩不同演替阶段湿地土壤有机碳汇聚能力的差异性及其微生物机制

旨在阐明崇明东滩不同演替阶段湿地土壤有机碳汇聚能力的差异性及其机制,以期为优化湿地的管理与保育措施,进而保持和提升湿地的碳汇功能提供理论指导和决策依据。研究结果表明,4个不同演替阶段湿地土壤有机碳含量和微生物呼吸强度有显著差异(P<0.05),中高潮滩处的土壤有机碳汇聚能力最高,这是由于其具有较高的有机碳输入(植物枯落物)和相对较低的碳输出(土壤呼吸)。PCR-DGGE分析和系统进化树结果表明,4个不同演替阶段土壤的微生物群落结构存在差异,一些特异性优势菌的存在可能是影响土壤微生物呼吸强度,并最终影响土壤有机碳汇聚能力的重要原因。出现在高潮滩的噬纤维菌和假单胞属菌具有较高降解纤维素等有机质的能力,它们的存在可能强化了高潮滩的土壤呼吸作用,从而降低了高潮滩土壤的有机碳汇聚能力。

硝基苯、苯胺对湿地土壤微生物和脲酶活性的影响

通过室内培养试验研究不同w(硝基苯)和w(苯胺)下,湿地土壤w(微生物量碳),土壤呼吸强度和脲酶活性的变化特征.结果表明,输入硝基苯和苯胺后,前期w(微生物量碳)明显降低.w(硝基苯)和w(苯胺)分别为10和100 mg/kg的处理前期对土壤呼吸表现为促进作用,后期表现为抑制作用;随处理浓度的提高,作用强度和作用时间有所加剧和延长.w(硝基苯)和w(苯胺)均为100 mg/kg,处理7 d后,前者对土壤呼吸的抑制作用大于后者;而w(硝基苯)为1 mg/kg的处理对土壤呼吸几乎无影响.不同w(硝基苯)的处理对土壤脲酶活性影响不显著,处理5 d后均表现为弱的激活作用;w(苯胺)为1和10 mg/kg的处理对脲酶活性一直表现为弱的激活作用;w(苯胺)为100 mg/kg的处理表现为抑制作用.

大通芦苇生态湿地土壤呼吸特征及其影响因子

为了探寻芦苇湿地土壤碳排放特征及其影响因素,利用Li-8100自动土壤碳通量系统,分别于2011年7月、10月,2012年1月、3月测定淮南大通芦苇湿地的土壤呼吸强度及相关环境因子,同时取相应点表土测定7种土壤酶活性。结果表明:芦苇湿地土壤呼吸强度昼夜变化呈非对称的单峰曲线,季节差异显著(P<0.05),最大值为(4.41±0.36)μmol/(m2·s),出现在2011年7月的12:00—16:00,最小值为(0.57±0.24)μmol/(m2·s),出现在2012年1月的凌晨4:00左右;通过偏相关分析排除其他环境因子的影响,芦苇湿地土壤呼吸强度仅与土壤10cm温度呈极显著相关(P<0.01),其指数回归模型可以解释土壤呼吸的91.50%,与其他环境因子相关性不显著(P>0.05);逐步线性回归方程表明,芦苇湿地土壤呼吸强度与土壤碱性磷酸酶、纤维素酶、过氧化氢酶极显著相关(P<0.01),这3种酶可解释土壤呼吸强度的95.6%,而与蛋白酶、蔗糖酶、脲酶、多酚氧化酶相关性不显著(P>0.05)。综上可知,土壤温度是大通芦苇湿地土壤呼吸的显著环境影响因子,土壤呼吸相关酶活性的影响也不可小觑。

博斯腾湖人工和天然芦苇湿地土壤呼吸动态变化规律及其影响因素

为研究干旱区淡水湖泊湿地土壤呼吸作用的动态变化及其影响因素,以博斯腾湖人工和天然芦苇(Phragmites australis)湿地为样地,于2014年11月—2015年9月,利用LI-840A土壤碳通量自动测定仪对土壤呼吸的日变化和季节动态进行了监测。结果表明:人工、天然芦苇湿地土壤呼吸速率的日变化表现为明显的单峰曲线,且呈现出一定的波动性;两种芦苇湿地土壤呼吸速率均具有明显的季节变化特征,生长旺盛期(7—8月)的土壤呼吸作用最强,越冬期(11月)土壤呼吸作用最弱;博斯腾湖芦苇湿地土壤呼吸速率为正值,且人工芦苇湿地土壤呼吸速率高于天然芦苇湿地;5 cm深土壤温度、近地表温度和空气相对湿度是土壤呼吸速率的主要影响因素;人工、天然芦苇湿地土壤呼吸速率均与土壤p H和盐分呈负相关,而与土壤有机碳呈正相关。

黄河三角洲湿地芦苇和棉田土壤呼吸试验研究

为探究温带河口湿地原生芦苇群落和人工棉田群落的土壤碳通量特征及其与各环境因子的关系,利用Li-8100开路式土壤碳通量测量系统对黄河三角洲湿地棉田和芦苇两种植被覆盖下的土壤呼吸速率进行了监测,同时测定了土壤和大气的温度、湿度,分析了两种不同利用方式的土壤呼吸变化规律及相关影响因子。结果表明:棉花群落和芦苇群落样地的土壤呼吸速率日变化曲线均呈不对称的单峰形式,且变化趋势基本相同,在12时-14时达到峰值,在6时-8时到达谷值,棉田的土壤呼吸高于芦苇地,且平均呼吸速率表现为棉花群落(0.927μmol/(m2·s))高于芦苇群落(0.705μmol/(m2·s)),这证明人为耕作会增加土壤碳通量的释放,导致碳排放量的增加。经相关性分析得出,土壤温度和大气湿度是影响棉花群落和芦苇群落土壤呼吸日变化的主要因素,其中前者对芦苇地影响更大,而后者对棉田的影响更大。

黄河三角洲湿地土壤呼吸及其环境因子分析

为了给黄河河口湿地生态系统碳收支的动态模拟提供参数,进而为河口湿地优化管理提供科学依据,利用土壤碳通量测量系统LI-8100A对黄河三角洲湿地柽柳、芦苇、碱蓬3种典型植物群落的土壤呼吸速率进行监测,同时测定了湿度、温度等,分析了3种群落的土壤呼吸日变化特征及相关影响因子。结果表明:碱蓬、柽柳、芦苇3种植物群落土壤呼吸速率日变化曲线都呈单峰形式,且峰值出现的时间基本一致,都在14:00左右达到最大,最小值都出现在6:00左右。单因子回归分析表明,各环境因子与土壤呼吸速率间的关系均可用二次多项式模型来拟合。柽柳群落土壤呼吸速率主要受土壤温度变化的影响,碱蓬群落土壤呼吸速率受大气温度的影响较湿度的影响大,而大气温湿度和土壤温湿度对芦苇群落土壤呼吸速率均有较明显的影响。