胶州湾典型河口湿地土壤碳氮分布特征

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1、分类号：S151.9密级：无UDC：631.4学校代码：11065硕士学位论文胶州湾典型河口湿地土壤碳氮分布特征谢秀风指导教师李悦教授学科专业名称环境科学与工程论文答辩日期2015年6月6日摘要河口湿地是连接陆地和海洋的重要过渡带，其中碳和氮的循环是全球碳氮循环的重要组成部分。河口湿地土壤碳、氮的循环机制与陆地和海洋两大生态系统营养物质的循环和转化紧密相关，并对全球生态系统产生重要影响。湿地土壤碳、氮的空间分布直接反映出了湿地营养物质的含量和分布特征，对研究湿地生态系统的生产力及生态稳定性有着最直接的重要

2、作用，对邻近海域的水质和水环境研究也有重要影响作用。因此，研究河口湿地土壤碳、氮的时空分布特征是目前湿地土壤研究的重要内容，对于研究全球营养物质的分布和循环具有重要意义。本文以胶州湾典型河口湿地为目标，对于2014年4月、7月和10月3次野外样本采集工作所取得的土壤样品进行室内实验分析，研究了胶州湾典型河口湿地土壤微生物量碳（MBC）、总碳（TC）和总氮（TN）的时空分布特征，着重分析了土壤理化性质对湿地土壤碳素和氮素的空间分布及时间变化特征的影响，并对胶州湾典型河口湿地土壤碳、氮储量进行了估算。本文对选

3、取的胶州湾几种典型河口湿地土壤碳、氮的时空分布特征进行研究，为评价和保护胶州湾河口湿地生态系统的稳定性提供进一步的参考数据。本文的研究结果如下：（1）研究了胶州湾典型河口湿地土壤碳素的空间分布规律和时间动态变化特征。研究发现同一月份不同样地之间土壤MBC含量的变异性高于土壤TC的变异性，各采样点表层土壤MBC和TC含量的变化范围分别是12.225~160.424mg/kg、2.2~11.5g/kg；垂直方向上，土壤MBC的含量随土壤深度的增加总体上呈逐渐减小的趋势，在0-10cm处的含量最大；土壤TC含量

4、在0-60cm范围内的垂直分布特征基本呈沿土壤深度的增加而逐渐减小的趋势。从时间变化上来看，胶州湾典型河口湿地表层土壤MBC和TC含量在空间方向上的时间变化因样地的不同而不同，主要是受到海洋潮汐作用和植被生长状况及分布种类的影响；胶州湾典型河口湿地土壤TC、MBC含量在垂直方向上分布的季节变化较为显著，两者垂直方向上分布的季节变化的变异系数的范围分别是2.95%~61.39%、0.04%~138.32%。研究分析认为，土壤含水率、土壤容重等土壤理化性质会对湿地土壤各形态碳素的分布具有较大的影响，另外，潮汐

5、作用、植被等也会对胶州湾典型河口湿地土壤碳素的时空分布特征产生影响。（2）研究了胶州湾典型河口湿地土壤总氮的空间分布规律和时间变化特性。研究发现，同一月份不同采样点之间表层土壤TN含量的变化范围是1.1~2.8g/kg；垂直方向上，胶州湾典型河口湿地土壤TN的含量在垂直方向上的分布特征不明显。从时间变化上来看，胶州湾典型河口湿地表层土壤TN的时间变化因样地的不同而不同，主要是受到海洋潮汐作用、植被生长状况及分布种类的影响；胶州湾典型河口湿地土壤TN含量在垂直方向上分布的季节变化不显著，三个月份土壤TN含量

6、在垂直方向上分布的变异系数的范围分别是2.25%~15.39%、2.30%~22.71%、0~15.56%。研究分析认为，土壤含水率、土壤容重、pH等土壤理化性质会对湿地土壤氮素的分布具有较大的影响，且季节不同，土壤氮素含量与土壤理化性质之间的相关性不同。（3）研究了胶州湾典型河口湿地土壤剖面TC和TN的储量特征。研究结果表明，胶州湾典型河口湿地不同采样点0-60cm的土壤剖面中，0-10cm土层中的碳储量最高，随着土壤深度的增加，湿地土壤碳储量逐渐减小；对于不同的样点，4、7、103月0-60cm土壤深

7、度上各样点土壤碳储量平均值的变化范围分别是4.19~7.70kg/m、334.08~7.62kg/m、3.71~8.39kg/m。另外，不同土层土壤碳储量的季节变化较明显，且不同土层碳储量的季节变化程度不同。胶州湾典型河口湿地土壤中全氮储量随土壤深度的增加并没有明显变化。4、7、10月0-60cm土壤深度上各样点土壤氮储量平333均值的变化范围分别是2.56~3.48kg/m、1.82~2.91kg/m、1.98~2.56kg/m；不同土层土壤氮储量的季节变化不同。关键词：河口湿地；土壤碳氮；分布特征；影

8、响因素；碳氮储量DistributionofSoilCarbonandNitrogeninEstuarywetlandofJiaozhouBayAbstractEstuarywetlandisanimportanttransitionbetweenlandandsea,inwhichcarbonandnitrogencycleareimportantpartoftheglobalcarbonandnitrogencycle.T