闽江口鳝鱼滩入侵种互花米草与土著种芦苇湿地土壤碳库特征比较

论文摘要

为了揭示植物入侵对湿地生态系统地下碳循环过程的影响,本文选取闽江口面积最大的鳝鱼滩湿地为研究区域,比较入侵种互花米草（Spartina alterniflora）和土著种芦苇（Phragmites australis）群落下0～60cm深度土壤样品的有机碳、易氧化态碳、轻组有机碳、微生物生物量碳、可溶性碳特征。研究结果表明：（1）互花米草湿地土壤有机碳（SOC）、轻组有机碳（LFOC）、微生物生物量碳（MBC）、可溶性有机碳（DOC）含量分别介于19.32～31.45 g/kg、1.29～3.14 g/kg、116.97～555.14 mg/kg、22.89～71.34 mg/kg,平均值分别为23.41 g/kg、1.81 g/kg、292.93 mg/kg、46.23 mg/kg,高于芦苇湿地（SOC、LFOC、MBC、DOC含量分别介于20.32～24.57 g/kg、1.26～2.63 g/kg、176.68～423.30 mg/kg、20.71～45.11 mg/kg,平均值分别为22.59 g/kg、1.73g/kg、272.47 mg/kg、29.88 mg/kg）,而互花米草湿地土壤EOC含量（介于4.95-7.83g/kg,平均值为5.87g/kg）低于芦苇湿地（介于5.11-7.78 g/kg,平均值为6.02 g/kg）,且两种湿地土壤不同活性有机碳的垂直分布特征均具有较为明显的变异性；（2）互花米草湿地和芦苇湿地土壤EOC/SOC分别为25.23%和26.43%,LFOC/SOC分别为7.73%和7.64%,MBC/SOC分别为1.26%和1.22%,DOC/SOC分别为0.19%和0.13%,互花米草入侵对土著种芦苇湿地活性碳分配比例影响不显著（P>0.05）；（3）两种湿地植物根系特征、土壤理化性质对不同活性有机碳的影响以及不同活性有机碳之间的关系因碳种类的变化而改变；两种湿地相比,各自植物根系特征、土壤理化性质对同一碳素的影响也不尽相同；（4）互花米草湿地土壤有机碳密度（SOC density）介于14.36～17.86 kg/m3,平均值为16.03 kg/m3,高于芦苇湿地（介于11.21-14.46 kg/m3,平均值为13.19 kg/m3）；互花米草湿地0-60cm土壤有机碳储量（96.16 t/hm2）高于芦苇（79.17t/hm2）；互花米草的入侵明显增加了湿地土壤碳密度和碳储量（P<0.01）。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 中文文摘
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 外来物种互花米草研究现状
• 1.2.1 互花米草的生物学特性
• 1.2.2 互花米草的分布及国内外互花米草入侵现状
• 1.3 湿地土壤碳库研究进展
• 1.3.1 湿地土壤有机碳
• 1.3.1.1 湿地土壤有机碳含量、密度及空间分布规律
• 1.3.1.2 湿地土壤有机碳储量
• 1.3.2 湿地土壤活性有机碳
• 1.3.2.1 易氧化态碳
• 1.3.2.2 轻组有机碳
• 1.3.2.3 微生物生物量碳
• 1.3.2.4 可溶性有机碳
• 1.3.3 湿地土壤碳库研究中存在的不足
• 1.4 本文研究内容
• 1.5 本文研究目的与意义
• 1.5.1 本文研究的目的
• 1.5.2 本文研究的意义
• 第2章 研究区概况
• 2.1 地理位置
• 2.2 自然条件
• 2.2.1 地质地貌
• 2.2.2 气候水文
• 2.2.3 土壤植被
• 2.3 采样点植被状况
• 第3章 研究技术路线与研究方法
• 3.1 研究技术路线
• 3.2 研究方法
• 3.2.1 土壤样品的采集与保存
• 3.2.2 土壤样品测定方法
• 3.2.2.1 土壤基本理化性质的测定
• 3.2.2.2 土壤有机碳的测定
• 3.2.2.3 土壤碳库密度和储量计算
• 3.2.3 数据统计分析
• 第4章 入侵种互花米草与土著种芦苇湿地土壤有机碳（SOC）特征比较
• 4.1 SOC含量及垂直分布特征比较
• 4.1.1 SOC含量比较
• 4.1.2 SOC垂直分布特征比较
• 4.1.3 SOC与土壤理化性质、根系特征的相关关系
• 4.1.3.1 SOC与土壤理化性质的相关关系
• 4.1.3.2 SOC与根系特征的相关关系
• 4.2 土壤有机碳密度（SOC density）比较
• 4.2.1 SOC density比较
• 4.2.2 SOC density垂直分布特征比较
• 4.3 土壤有机碳储量比较
• 4.3.1 土壤有机碳储量比较
• 4.3.2 土壤各层有机碳储量贡献率特征比较
• 4.4 讨论
• 4.4.1 入侵种与土著种植物湿地土壤SOC含量及其垂直分布差异问题
• 4.4.2 SOC的主要影响因子
• 4.4.3 SOC density
• 4.4.4 土壤有机碳储量
• 第5章 入侵种互花米草与土著种芦苇湿地土壤易氧化态碳（EOC）比较
• 5.1 土壤EOC含量及垂直分布特征比较
• 5.1.1 土壤EOC含量比较
• 5.1.2 土壤EOC垂直分布特征比较
• 5.2 EOC分配比例（EOC/SOC）比较
• 5.2.1 EOC/SOC比较
• 5.2.2 EOC/SOC垂直分布特征比较
• 5.3 EOC与土壤理化性质、根系特征的相关关系
• 5.3.1 EOC与土壤理化性质的相关关系
• 5.3.2 EOC与根系特征的相关关系
• 5.4 讨论
• 5.4.1 入侵种与土著种植物湿地土壤EOC含量及其垂直分布差异问题
• 5.4.2 EOC/SOC
• 5.4.3 EOC的主要影响因子
• 第6章 入侵种互花米草与土著种芦苇湿地土壤轻组碳（LFOC）比较
• 6.1 土壤轻组物质含量及垂直分布特征比较
• 6.2 土壤LFOC、LFN、轻组C/N及垂直分布特征比较
• 6.2.1 土壤LFOC及垂直分布特征比较
• 6.2.2 土壤LFN及垂直分布特征比较
• 6.2.3 土壤轻组C/N及垂直分布特征比较
• 6.3 LFOC分配比例（LFOC/SOC）及垂直特征比较
• 6.4 LFOC与土壤理化性质、根系特征的相关关系
• 6.4.1 LFOC与土壤理化性质的相关关系
• 6.4.2 LFOC与根系特征的相关关系
• 6.5 讨论
• 6.5.1 入侵种与土著种植物湿地土壤轻组特征差异问题
• 6.5.1.1 土壤轻组物质差异
• 6.5.1.2 土壤LFOC、LFN、轻组C/N及其垂直分布差异
• 6.5.2 LFOC/SOC
• 6.5.3 LFOC的主要影响因子
• 第7章 入侵种互花米草与土著种芦苇湿地土壤微生物生物量碳（MBC）比较
• 7.1 土壤MBC含量及垂直分布特征比较
• 7.1.1 土壤MBC含量比较
• 7.1.2 土壤MBC垂直分布特征比较
• 7.2 土壤微生物商（MBC/SOC）比较
• 7.2.1 MBC/SOC比较
• 7.2.2 MBC/SOC垂直分布特征比较
• 7.3 MBC与土壤理化性质、植物根系特征的相关关系
• 7.3.1 MBC与土壤理化性质的相关关系
• 7.3.2 MBC与根系特征的相关关系
• 7.4 讨论
• 7.4.1 入侵种与土著种植物湿地土壤MBC含量及其垂直分布差异问题
• 7.4.2 MBC/SOC
• 7.4.3 MBC的主要影响因子
• 第8章 入侵种互花米草与土著种芦苇湿地土壤可溶性有机碳（DOC）比较
• 8.1 土壤DOC含量及垂直分布特征比较
• 8.1.1 土壤DOC含量比较
• 8.1.2 土壤DOC垂直分布特征比较
• 8.2 DOC分配比例（DOC/SOC）比较
• 8.2.1 DOC/SOC比较
• 8.2.2 DOC/SOC垂直分布特征比较
• 8.3 DOC与土壤理化性质、植物根系特征的相关关系
• 8.3.1 DOC与土壤理化性质的相关关系
• 8.3.2 DOC与根系特征的相关关系
• 8.4 讨论
• 8.4.1 入侵种与土著种植物湿地土壤DOC含量及其垂直分布差异问题
• 8.4.2 DOC/SOC
• 8.4.3 DOC的主要影响因子
• 第9章 土壤碳库间的相关关系比较
• 9.1 互花米草、芦苇湿地土壤碳库间的相关关系
• 9.2 讨论
• 9.3 小结
• 第10章 结论与展望
• 10.1 研究结论
• 10.2 存在的问题与展望
• 10.2.1 存在的问题
• 10.2.2 研究展望
• 参考文献
• 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 个人简历