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近年来,全球生态系统,尤其是湿地系统的含硫气体释放是全球变化领域的研究热点,生物入侵是全球变化的主要部分;互花米草是少数几种能够释放H2S、DMS等含硫气体的外来植物,研究硫元素及其含硫气体释放对于揭示互花米草成功入侵的机制、后果和湿地对全球变化的反馈具有重要意义。作为互花米草盐沼中常见的三种扰动因子,收割、潮汐和螃蟹洞,可能对整个盐沼的含硫气体释放和硫元素积累产生一定的影响。因此,本研究选择盐城互花米草盐沼为实验地点,探讨了收割、螃蟹洞与潮汐对互花米草盐沼H2S释放和硫积累状况的影响。结果表明:
(1)在互花米草盐沼中,H2S气体的主要供体是地下部分,即包含互花米草根系的盐沼土壤,而非互花米草的地上部分。
(2)收割与螃蟹洞扰动可以明显提高互花米草盐沼H2S气体的释放;潮汐对互花米草盐沼H2S气体的释放没有显著性影响,但仍然能提高其气体释放的通量。此外,互花米草通气组织可促进H2S气体从地下向地上的释放。
(3)潮汐与螃蟹洞扰动显著降低了互花米草根系生物量和硫贮量的积累。此外,潮汐和螃蟹洞对土壤含硫量的影响具有相似的规律:在互花米草出苗期和成熟期,扰动明显降低土壤的总硫含量;而在生长期,扰动则使土壤硫含量显著升高。
(4)沉积物性质与含硫量之间存在复杂的相关性,在互花米草的三个生长阶段中,无扰动状况下的土壤沉积物含硫量与TOC有显著的正相关,而在扰动情况下,土壤含硫量则与Fe2+有显著的正相关。此结果表明,在无扰动情况下,互花米草盐沼的土壤沉积物中以有机硫为硫元素的主要存在形式;而在扰动下,其主要硫形式是无机硫。潮汐和螃蟹洞扰动能够使土壤沉积物中的主要硫形态发生改变,从有机硫态变化为无机硫状态。另外,扰动对沉积物性质的影响还存在显著的季节变化。