典型湿地生态系统植硅体碳汇研究

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1、DissertationfortheDegreeofMaster"心二·’■■、?；坚飞富罗ResearchonthePotentialofPhytolithSequestrationCarbonfromAtmosphereinSoil—PlantEcosystemofTypicalWetlandCandiadate：LiZi—minAdviser：Songzhao—liangAssociateProfessorSpeciality：SoilScienceDateofSubmission：April，2013ZhejiangA&FUniversityLin’an，Zhejiangprov

2、ince，P．R．ChinaJune，2013独创性声明本人声明，所呈交的学位论文，在指导教师指导下，通过我的努力取得的成果，并且是自己撰写的。尽我所知，除了文中作了标注和致谢中已经作了答谢的地方外，论文中不包含其他人发表或撰写过的研究成果，也不包含在浙江农林大学或其他教育机构获得学位或证书而使用过的材料。与我一同对本研究做出贡献的同志，都在论文中作了明确的说明并表示了谢意。如被查有严重侵犯他人知识产权的行为，由本人承担应有的责任。学位论文作者亲笔签名悠期：≥叠蛆必丛论文使用授权的说明本人完全了解本校有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅：学校可以

3、公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。保密，在——年后解密可适用本授权书。口不保密。本学位论文属于不保密。(请在方框内打“巾)学位论文作者亲笔签矬日期：Q盥亟尘!!指导教师亲笔签名：日期：摘要IPCC曾指出大气中C02浓度的持续升高，可能会给全球带来一系列危险的气候变化。寻找一种新的有效降低和缓解大气中C02的方法，或许是人类目前最紧要的任务。植硅体态碳(phytolith．occluded．carbon，PhytOC)，作为一种长期的生物地球化学碳汇机制，可能在全球碳汇和气候变化中扮演着重要的作用。草本植物占主导地位的自然湿地和人工湿地生态系统拥有较高的初

4、级生产力，而且也有着较强的富硅能力，了解湿地植物植硅体封存大气中C02的潜力有着重要的科研意义。本研究选择自然湿地(杭州西溪湿地和白洋淀芦苇湿地)和人工湿地(嘉兴稻田湿地生态系统)，采集植物和附近的土壤样品，利用微波消解和Walkley．Black消解方法，分析其植硅体和植硅体态碳含量变化特征，为探索植硅体在湿地生态系统硅和碳生物地球化学循环中的作用提供科学参考依据。(1)对西溪湿地不同植物植硅体和植硅体态碳的研究表明，西溪湿地18种植物植硅体含量变化在10mgg～～71mgg-1之间，植硅体中碳的含量变化在5mgg。和40mgg-1之间，变异系数高达810％；草本植物占主导地位的湿地生

5、态系统植硅体产生通量是4．5～129．9g-m"2-a1，植硅体封存碳的速率是0．3～7．7g-e．C02．m。2a～。中国1．37×107公顷草本植物占主导地位的湿地植物植硅体封存C02的速率为0．04x106～1．05x106t-a-1。全球草本植物占主导地位的湿地(1．48x108公顷)植物如果具有7．7g-e．C02m-2．a。最大效率值，每年可以封存1．14x107吨的C02。进一步推算表明，如果全球所有湿地植物具有和草本植物占主导地位的湿地生态系统植物植硅体有同样的效率值(7．7g-e．C02m-2．a-1)，那么5．7×108公顷的湿地植物每年封存C02量高达4．39×10

6、‘7吨。对湿地生态系统进行合适的管理，例如选择一种高植硅体碳含量的植物(芦苇Phragmitesaustralis)，对提高大气中C02的封存潜力有一定的作用。(2)对白洋淀芦苇湿地生态系统植硅体和植硅体态碳产生与累积研究表明，离水边距离不同的芦苇植株各器官中植硅体和植硅体中碳含量有一定的差异，但总体上分别呈现出叶(76mgg。1)>鞘(64mgg’1)>根(22mgg。1)>茎(20mgg一1)和茎(17mgg‘1)>叶(16mgg。1)>根(14mgg。1)≥鞘(10mgg’1)摘要的变化趋势。芦苇植硅体产生总通量为86．60～101．09g．m-2．a一，芦苇植硅体固碳产生总通量为

7、4．0～5．2g-e．C02．m-2_a-1。在土壤剖面中植硅体总体上表现出向表层土壤积累的趋势。表层和剖面土壤中有机质与植硅体均表现出显著的相关性(∥=0．505，P