九龙江口秋茄红树林土壤-大气温室气体通量随植被恢复变化的研究

【摘要】选取福建九龙江口南岸浮宫镇霞郭村秋茄红树林研究断面,研究夏季白天的一个潮汐周期内未被潮水浸没时红树林土壤3种温室气体(N2O、CH4和C02)通量变化情况,探究滩位和潮汐日变化对该地区红树林土壤大气界面温室气体通量的影响。在此基础上,以光滩为对照和恢复的起点,再选取26年生和50年生的人工秋茄红树林以及天然成熟林代表不同恢复阶段,探讨不同植被恢复阶段红树林土壤-大气界面这3种温室气体通量随植被恢复时间的关系,并分析植被恢复导致的土壤环境变化对温室气体通量的影响,为人工红树林的功能恢复提供参考依据。夏季大潮日和小潮日白天的潮汐周期内3种温室气体通量的滩位变化研究结果显示,大潮日红树林土壤这3种温室气体通量均没有显著的滩位差异,小潮日N2O、CH4通量也没有显著的滩位差异,但C02通量却表现出从陆向海降低的趋势。3种温室气体通量在小潮日的潮汐周期内日变化特征不显著,且N2O和CH4通量在大潮日和小潮日没有显著差异。土壤温度是影响红树林土壤温室气体通量日变化的重要因素。不同恢复阶段红树林3种温室气体通量研究显示,N20年均通量范围为0.17～0.76μmolm2h-1,CH4年均通量范围为4.52～73.27μmolm-2h-1,CO2年均通量范围为-0.22～4.35mmolm-2h-1,N2O、CH4和C02通量均表现出显著的季节差异,总体上为夏季高、冬季低。3种温室气体通量均表现出随植被恢复的差异,C02和CH4通量表现出随植被恢复时间的延长而增加的趋势,而N20通量则表现出植被恢复的初期较低,随着植被恢复时间的延长而增加的趋势。根据不同温室气体的增温潜势,将九龙江口红树林湿地土壤3种温室气体通量换算得到总的C02当量,其年均通量为124.32mgCO2m-2h-1,其中C02是最主要的贡献气体,且总C02当量通量也表现出随着植被恢复时间的延长而增加的趋势。不同恢复阶段红树林土壤理化性质研究结果表明,土壤Eh、含水率、pH、氨态氮、硝态氮、有机碳、总氮、总磷和碳氮比等指标中,除总氮含量外均表现出显著的季节变化动态。红树林植被恢复对土壤各理化指标有显著的影响,其中氨态氮表现为在植被恢复后含量下降,而随着植被恢复时间的延长,氨态氮含量增加,pH表现为随植被恢复时间的延长而下降,有机碳和总氮含量以及碳氮比表现出随着植被恢复时间的延长而增加。通过对土壤理化性质与3种温室气体通量的相关性分析,发现红树林植被恢复进程对土壤N2O通量的影响是由于土壤氨态氮含量的变化而造成的,而对CH4和CO2通量的影响则主要由于土壤有机碳和总氮含量的变化而造成的。总之,随着秋茄植被的恢复,土壤理化性质发生变化,从而导致红树林土壤-大气界面温室气体通量的变化。
【作者】余丹；
【导师】叶勇；
【作者基本信息】厦门大学，环境工程，2014，硕士
【关键词】河口；红树林；温室气体通量；植被发育；

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