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火烧在湿地生态系统的演化过程中扮演着重要角色，对湿地植被演替、土壤性质、物质循环等都产生重要影响，并作为一种湿地管理方式被广泛应用。三江平原地区是我国重要的湿地分布区，也是我国生物质露天燃烧严重的地区。湿地火烧时有发生，但关于三江平原湿地火烧方面的系统研究却少有报道，火烧对湿地生态系统中碳氮循环过程的影响也不清楚。本论文以三江平原典型小叶章湿地为研究对象，采用野外定点规划火烧和室内模拟燃烧试验相结合的方法，系统地探讨了火烧对湿地系统中碳氮积累与释放过程的影响，初步评估了火烧前后湿地土壤-植物系统碳氮的平衡状况，为今后深入开展全球变化背景下湿地火烧的环境效应研究提供基础资料。主要结论如下：
火烧促进了小叶章生长。火烧驱动下，小叶章生长周期延长，茎密度显著增加，生物量显著提高。秋季火烧对小叶章生物量的影响程度大于春季火烧的影响。随着火烧频次的增加，火烧对小叶章生长状况的影响更加显著。而一次火烧对小叶章生长状况的影响可以持续两年左右。
火烧改变了小叶章各器官中碳、氮含量特征，促进了小叶章地上碳、氮积累。随着生物量增加，火烧后小叶章各器官中碳、氮积累量较对照样地显著增加，火烧处理后第一个生长季内，秋季和春季火烧的小叶章地上碳积累量分别较对照增加了85％和36%，氮积累量则分别增加了65%和35%。而连续火烧两次的样地其碳氮积累量的增加幅度更大。火烧对植物地上碳、氮积累的影响与火烧季节、火烧强度、可燃物载量甚至生态系统类型有关。整体表现为火烧有利于湿地植物体内的碳、氮积累。
火烧处理显著影响了小叶章枯落物的分解过程，但是不同季节火烧处理对小叶章枯落物分解过程的影响不同。春季火烧处理后小叶章枯落物分解减慢，失重率低于对照样地。而秋季火烧处理后小叶章枯落物分解加快，失重率高于对照样地。在整个试验周期中，小叶章枯落物在植物生长季分解较快，而在冬季几乎不分解。枯落物分解过程整体上表现为碳的净释放，且春季火烧对枯落物分解过程中碳释放的影响程度大于秋季火烧对碳释放的影响。火烧处理样地的小叶章枯落物中的氮含量低于对照样地中的氮含量，且秋季火烧的影响大于春季火烧。
火烧处理后，湿地土壤pH值、温度在短期内表现为升高的趋势。土壤有机碳含量显著增加。春季火烧对土壤有机碳含量的影响程度大于秋季火烧。随着火烧后恢复时间的延长，火烧对有机碳增加的促进作用逐渐减弱，一次火烧对土壤有机碳含量影响的时间可以持续两年左右。高频次的火烧对土壤有机碳含量的影响比低频次火烧明显。火烧对土壤中溶解有机碳和微生物量碳等也表现为短期的促进作用，但火烧频次对土壤微生物量碳含量的影响并不明显。
火烧促进了土壤氮含量的增加。火烧处理后，土壤全氮、铵态氮和硝态氮都表现为一定的增加趋势，但是溶解性有机氮和微生物量氮含量对火烧的响应并不明显。火烧对土壤氮的影响与火烧频次的关系并不显著，但对上层土壤氮含量的影响大于下层土壤。
火烧加快了湿地土壤向大气的碳释放。火烧处理后土壤有机碳矿化速率和矿化量显著增加，且春季火烧的影响程度大于秋季火烧。其中，春季火烧后土壤有机碳矿化速率约是对照的5倍，秋季火烧约为对照的3倍。火烧处理影响了土壤氮的矿化速率，但没有改变氮矿化速率的季节变化趋势。火烧处理后土壤氮的年净矿化量下降。对照样地土壤氮的年净矿化量为8 kg N/hm2，而春季火烧后土壤氮的年净矿化量仅为2 kg N/hm2。
火烧过程中存在着碳氮的瞬时大量释放。在野外火烧过程中，植物质量损失约为88%～96%。而在燃烧过程中释放的各种气体以CO2的释放量最大，约占含碳气体总量的80%～91%，NO的释放量最小，所占比例不到1%。随着土地利用变化，三江平原地区主要大气污染物的排放源逐渐由湿地转化为农田，而稻田秸秆的露天燃烧是该区大气污染物的主要来源。
植物灰分中含有一定量的溶解有机物。湿地植物灰分中溶解有机碳和溶解有机氮含量分别为48～232 mg/kg和19～232 mg/kg，高于湿地土壤中的含量。说明了植物灰分也是环境中溶解有机物的一个重要来源。
虽然火烧过程使储存在土壤-植物系统中的碳大量释放，但是由于火烧后小叶章生物量的显著增加，及小叶章各器官中碳含量的增加，使整个湿地生态系统在火烧后表现为碳汇。因此，一定条件下的火烧有利于湿地生态系统的碳固持。