崇明东滩湿地四种典型生境土壤胞外酶活性及影响因素

来源 :华东师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:w3244732447
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
土壤胞外酶(以下简称土壤酶)在湿地生态系统的物质转化和能量流动过程中发挥着重要作用,与有机质矿化分解、营养元素循环、能量流动和环境质量等关系密切。土壤养分循环依赖于微生物对有机物的吸收利用,而土壤酶的解聚作用正是在将大分子有机物转化为小分子和单分子有机物这一环节起到关键作用。土壤酶主控的大分子有机物解聚这一过程,是土壤养分循环的限制性步骤,深入研究土壤酶对于理解生物地球化学循环和评价土壤肥力具有重要意义。在湿地生态系统中,土壤酶活性在生物地化循环过程中起到中心枢纽作用。崇明东滩作为发育完善的淤涨型潮汐湿地,从光滩到98大堤镶嵌分布着相对完整的植被带或演替系列。湿地土壤的理化特性受潮汐和植被的影响存在差异,从而影响酶活性和物质循环。本文在崇明东滩河口潮滩湿地沿不同潮滩带,对本土濒危物种海三棱藨草和外来入侵物种互花米草生境土壤酶的时空分布规律及其与主要环境因子的关系进行研究。主要结论如下:1、土壤容重和pH随高程增加而递增,土壤含水率和盐度随高程增加递减;潮位对土壤有机碳、总氮和总磷影响显著,其中土壤有机碳和总氮均在低潮位和高潮位较高,且极显著高于中潮位,总磷在潮位间无显著差异。2、杂草群落和光滩生境土壤容重和pH极显著高于互花米草和海三棱藨草群落生境,互花米草和海三棱藨草群落生境土壤含水率和盐度极显著高于杂草和光滩生境;生境对土壤总有机碳、总氮和总磷影响显著;海三棱藨草和互花米草群落生境有机碳极显著高于杂草和光滩生境土壤,海三棱藨草、互花米草和光滩生境土壤总氮均显著高于杂草生境土壤;四种生境类型间总磷无显著差异。3、土壤容重、含水率、盐度在不同土层间无显著差异,仅pH随土层深度递减,且各层间存在极显著差异;土壤有机质、总氮和总磷在土壤垂直剖面分布趋势不一致,其中土壤有机碳和总磷在20-30cm层极显著高于0-10cm及10-20cm,而总氮在土层间无显著差异。4、土壤含水率和pH分别在6和9月最低,大致呈现夏秋低,春冬高的“V”形趋势;土壤盐度在四季无差异;土壤有机碳、总氮、铵氮及硝氮均在3月最高,12月最低,呈现春冬低、夏秋高的倒“V”形趋势,而土壤总磷相反,秋冬季极显著高于春夏季。5、潮位、生境、土层和季节均对与土壤碳、氮、磷循环有关的土壤酶存在不同程度影响。潮位影响趋势为:低潮位<中潮位<高潮位;生境类型对不同土壤酶影响较为复杂:4种与土壤碳相关的土壤酶活性均在光滩生境最低,在互花米草、海三棱藨草生境均不存在显著差异,在杂草生境相对较高;与土壤氮相关的土壤酶在海三棱藨草和互花米草生境活性较高,杂草生境土壤酶活性存在差异,而磷酸酶在不同生境类型间差异均不显著;4种与土壤碳相关的土壤酶和2种磷酸酶随土层增加呈梯形下降;相反4种与土壤氮相关的土壤酶则随土层增加逐渐升高(层升现象);除过氧化物酶外,与土壤碳相关的土壤酶呈春冬低、夏秋高的倒“V”字型趋势,与土壤氮和磷相关的土壤酶呈春夏高、秋冬低的变化趋势。6、不同生境和潮位之间土壤酶活性存在显著差异,而在不同土层间无显著差异。潮位和生境类型及其交互作用对土壤酶活性的影响较大。土壤理化性质、潮位、土层和生境类型因子总共解释了土壤酶活性变异的23.7%,其中以土壤理化性质因子的总解释量21.1%为最高。7、土壤氮/磷比、总氮、总磷、盐度与pH 5个土壤理化性质因子对土壤酶活性影响程度较大。8、崇明东滩湿地土壤C、N、P含量低于全国平均水平,其中C、N元素匮乏,P元素则相对较高。土壤C/N和C/P低于全国土壤平均水平,而N/P高于全国平均水平,这进一步说明该区潮汐湿地C、N的匮乏和P的积累情况。潮位和生境对土壤C/P、N/P有极显著影响。土壤C/N、N/P在土层垂直剖面上变化均不明显。土壤盐度和含水率均与土壤C/P、N/P正相关,与土壤C/N负相关。土壤C/N/P在四季存在极显著差异,C/P、N/P均在3月极显著高于12月,而C/N的趋势则与之相反。9、氮沉降和磷富集使土壤N和P的有效性增加,却导致土壤N和P有效性的不平衡计量特征,增大了土壤N/P。大气CO2浓度增加,对土壤N具有稀释作用,同时因湿地植被结构原因,导致固碳量低,致使土壤具有较低的C/N,进而导致土壤N的渐进性限制。土壤C、N、P含量及化学计量比在光滩和植物群落生境之间均存在显著差异,在一定程度上表明该区湿地植被对养分的空间分配存在沃岛效应。与N相关的土壤酶活性较小,而与P相关的土壤酶活性较大,且TN、TP分别与N酶、P酶活性存在负相关。表明氮沉降对与N相关酶活性的影响不明显且土壤N仍较匮乏,而磷酸酶活性的增强则预示着土壤受到较大P限制。10、土壤碳、氮、磷酶活性比(lnBG:ln(NAG+LAP):lnAP)约为3:2:4,说明该区湿地土壤养分循环存在一定程度的P限制。C:N酶活性比(BG:(NAG+LAP))为1.28,低于全球均值1.41,C:P酶活性比(BG:AP)比为0.81,N:P酶活性比((NAG+LAP):AP)比为0.70,高于全球均值0.44,表明该区湿地土壤N、P酶活性高,反映出C、N匮乏且受P限制。潮位、生境和土层因子及三因子交互作用,对土壤碳、氮、磷酶活性比均存在显著影响,且其中以潮位和生境的单独作用最大。总氮(TN)、铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)、pH和盐度是土壤碳、氮、磷酶活性比(ln(BG):ln(NAG+LAP):ln(AP))的决定性土壤影响因子。
其他文献
电影文学剧本《石榴花开》的故事发生在2016年台湾大选前夕。年轻的舞者林宜珮正在在台北紧张排练时突然接到了爷爷林启耕去世的消息。宜珮不得不赶回高雄,送爷爷最后一程。
交通影响评价是协调城市建设项目与周围交通系统发展的重要手段,而交通规划仿真软件是开展精细化交通影响评价的重要辅助工具,可用于项目交通影响评价交通预测及交通运行指标
考虑蠕变-疲劳损伤,对部件材料进行合理的循环变形描述和准确的寿命预测,是保证航空发动机等高温设备长周期安全运行需要解决的关键问题之一。基于大型有限元软件ABAQUS,采用
手工钨极氩弧焊是高压低温管道现场焊接常用的方法 ,尤其对于外线管道现场焊接。管管对焊(内径大于Φ100mm)的管道,由于管体长,管道腔体大,氩气难以把管道腔体内的空气置换干净
现代企业财务管理是企业总体发展的根本,财务管理对企业运营的各项活动都有非常大的影响。财务目标与企业的总体规划和发展方向息息相关,在企业财务目标制订时,要合理利用财
2012年商务部正式提出在上海浦东新区和天津滨海新区开展商业保理试点工作,迄今为止,商业保理行业已在中国发展了近7年,商业保理业务的规模也在不断扩大,但仅占国内保理业务总额的三分之一,相比银行保理业务规模仍存在较大差距。商业保理公司的发展存在融资不畅的问题,传统的融资渠道已经难以满足其未来业务增长和规模扩大的需要,因此解决商业保理公司所面临的资金难题十分必要。2014年末,我国企业资产证券化市场迎
精准扶贫工作是现阶段实现全面建成小康社会伟大目标的重要举措,其中易地扶贫搬迁是精准扶贫的一项重要政策。通过易地扶贫搬迁,使那些生活在生存条件恶劣、生态环境脆弱、自
电子传输型聚合物半导体材料在有机场效应晶体管(OFETs)、非富勒烯太阳能电池以及有机集成电路等领域中具有广阔的应用前景,但该类材料依然面临着电子迁移率低和受体构建单元
油梨富含各类营养物质,具有多种生理保健功能而深受广大消费者喜爱。中国已成为世界油梨消费大国,2017年进口量高达3.21万t。但油梨属于呼吸跃变型果实,常温条件下储藏期短,果实品质变化难以把控,易造成油梨腐烂变质,带来重大经济损失;同时目前国内鲜有关于油梨常温储藏品质及加工特性的研究,极大限制了中国油梨产业的发展。因而,探究油梨常温储藏生理变化特征,掌握油梨常温储藏(后熟)品质变化及加工特性,探寻
装备制造业这一概念是我国在经济发展过程中根据实际需求提出的,这一产业的主要功能就是为国民经济生产提供技术装备,简单来说,就是用来生产机器的机器制造业。装备制造业集