论文部分内容阅读
黄河小浪底水库下游河南段地区，有大面积的滩涂湿地，由于水库调水调沙以及黄河自身的河流摆动，造成了部分滩地不断淹没与出露，同时由于沿岸农民在滩地的大量农垦活动，使得在该地区出现了许多不同的土地类型。湿地是氮的“源”或“汇”，也是氮的“转换器”，湿地氮循环在整个氮循环过程中占据了十分重要的地位，土地类型的改变必然导致其氮循环发生改变，从而引发一系列的生态风险，例如温室效应增强、水体富营养化等，因此对于该方面的研究是十分重要的。本研究在新乡黄河湿地鸟类国家级自然保护区内选取无植被生长的季节性淹没滩地(GT1)、有植被生长的季节性淹没滩地(GT2)、滩涂开垦的农田(GT3)以及受人类影响较大的中生化湿地(GT4)四种土地类型，采取原位实地采样与室内试验分析相结合的方式，通过对其N2O排放通量以及土壤无机氮含量的季节变化和差异分析来体现不同土地类型氮的时空格局，同时对氧化亚氮排放通量、土壤无机氮含量和相关理化因子进行相关分析，以期为黄河湿地恢复提供理论依据和数据参考。主要结果如下：
(1)四种土地类型的N2O排放通量均呈现出季节性变化趋势，于冬季出现最小值，随着气温上升与植物生长逐渐增大，于夏季达到最大值。虽然四种土地类型一年间都有N2O吸收的情况出现，但主要表现为N2O的排放。GT3的N2O排放通量显著高于GT1、GT2和GT4的N2O排放通量(P＜0.05)，GT1、GT2和GT4之间的N2O排放通量虽有差异，到尚未达到显著水平(P＞0.05)。
(2)各位点不同土层间的土壤铵态氮含量和硝态氮含量的季节变化存在差异，在GT1和GT2中的土壤硝态氮含量在春季达到最大值，而在GT3和GT4中，其土壤硝态氮含量最大值出现于夏季。不同土地类型铵态氮与硝态氮含量的垂直分布特征具有一定的区别，除GT1外，其他三种土地类型土壤铵态氮和硝态氮含量随着土壤深度的增加而减少，同时农田的土壤硝态氮含量总是高于湿地，且除20~30cm土层之外，其他土层中该差异显著(P＜0.05)。
(3)四种土地类型的土壤温度均呈现出季节变化趋势，其变化范围为1.3℃~34.4℃，GT1和GT2的土壤温度普遍高于其他两种土地类型的土壤温度。在GT1和GT2中，其土壤含水率随着土壤深度的加深先降低后上升，而在GT3和GT4中，随着土深的增加其土壤含水率不断上升，农田的土壤含水率普遍低于其他三种土地类型。在不同土地类型中，土壤容重随着土壤深度增加呈现不同的规律，农田的土壤容重低于其他三种土地类型。同时农垦对土壤0~20cm土层的土壤总氮含量以及土壤碳氮比的影响较大。
(4)土壤理化因子中，土壤温度与土壤含水率是影响N2O排放通量的主要因子，均呈正相关关系，且在GT1和GT2中N2O排放通量与土壤温度的相关性达到显著水平(P＜0.05)，N2O排放通量与土壤含水率的相关性在GT3中达到显著水平(P＜0.05)。农垦改变了土壤硝态氮含量与土壤铵态氮含量以及土壤容重与土壤氮组分之间的相关关系，在GT1、GT2和GT4中土壤硝态氮含量与土壤铵态氮含量均呈现出正相关关系，土壤容重与铵态氮、硝态氮以及总氮含量之间呈负相关关系，但在GT3中，两种无机氮组分间则呈现出负相关关系，土壤容重与土壤硝态氮含量之间呈正相关关系。
(1)四种土地类型的N2O排放通量均呈现出季节性变化趋势，于冬季出现最小值，随着气温上升与植物生长逐渐增大，于夏季达到最大值。虽然四种土地类型一年间都有N2O吸收的情况出现，但主要表现为N2O的排放。GT3的N2O排放通量显著高于GT1、GT2和GT4的N2O排放通量(P＜0.05)，GT1、GT2和GT4之间的N2O排放通量虽有差异，到尚未达到显著水平(P＞0.05)。
(2)各位点不同土层间的土壤铵态氮含量和硝态氮含量的季节变化存在差异，在GT1和GT2中的土壤硝态氮含量在春季达到最大值，而在GT3和GT4中，其土壤硝态氮含量最大值出现于夏季。不同土地类型铵态氮与硝态氮含量的垂直分布特征具有一定的区别，除GT1外，其他三种土地类型土壤铵态氮和硝态氮含量随着土壤深度的增加而减少，同时农田的土壤硝态氮含量总是高于湿地，且除20~30cm土层之外，其他土层中该差异显著(P＜0.05)。
(3)四种土地类型的土壤温度均呈现出季节变化趋势，其变化范围为1.3℃~34.4℃，GT1和GT2的土壤温度普遍高于其他两种土地类型的土壤温度。在GT1和GT2中，其土壤含水率随着土壤深度的加深先降低后上升，而在GT3和GT4中，随着土深的增加其土壤含水率不断上升，农田的土壤含水率普遍低于其他三种土地类型。在不同土地类型中，土壤容重随着土壤深度增加呈现不同的规律，农田的土壤容重低于其他三种土地类型。同时农垦对土壤0~20cm土层的土壤总氮含量以及土壤碳氮比的影响较大。
(4)土壤理化因子中，土壤温度与土壤含水率是影响N2O排放通量的主要因子，均呈正相关关系，且在GT1和GT2中N2O排放通量与土壤温度的相关性达到显著水平(P＜0.05)，N2O排放通量与土壤含水率的相关性在GT3中达到显著水平(P＜0.05)。农垦改变了土壤硝态氮含量与土壤铵态氮含量以及土壤容重与土壤氮组分之间的相关关系，在GT1、GT2和GT4中土壤硝态氮含量与土壤铵态氮含量均呈现出正相关关系，土壤容重与铵态氮、硝态氮以及总氮含量之间呈负相关关系，但在GT3中，两种无机氮组分间则呈现出负相关关系，土壤容重与土壤硝态氮含量之间呈正相关关系。