胶州湾潮滩湿地互花米草碳氮磷含量及生态化学计量学特征

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潮滩湿地位于海陆交界区,是一种特殊类型的海岸湿地,其生态系统内营养元素的供给与物质循环是整个湿地生态系统生物地球化学循环的重要组成部分。本文选择胶州湾潮滩湿地作为研究区域,选取互花米草生态带为研究对象,测定了互花米草活体、枯落物及土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)的含量,探究了互花米草各构件、枯落物、土壤C、N、P时空变化及其生态化学计量学特征,对比分析了2015年与2016年湿地土壤C、N、P含量,分析了土壤理化性质与湿地土壤C、N、P含量及化学计量比之间的相关性,本研究可以为胶州湾湿地主要营养元素的循环机制的研究提供数据支持。本研究主要得到以下结果:(1)胶州湾潮滩湿地植被互花米草的生物量季节动态表现为增加后下降的趋势,秋季最高,春季最低。植物不同构件的生物量与碳储量均表现为茎最高,叶次之,根最少,其中秋、冬季的碳储量要比春、夏季高。(2)植物各构件的C含量表现为叶>茎>根,季节动态表现为秋季较高,春季较低。各构件N含量现为叶>根>茎,季节分布特征为春季较高,秋季较低。不同构件的P含量分布呈叶>根>茎,季节分布特征表现为冬季(2.84 g/kg)最低,夏季(3.96 g/kg)最高。互花米草枯落物碳、氮、磷含量的分布特征,冬季较大,春季较小。(3)胶州湾潮滩湿地草地土壤的TOC含量变化范围为7.6810.84 g/kg,平均值为9.28 g/kg,光滩土壤的TOC含量变化范围3.8611.30 g/kg,平均值分别为6.87g/kg,垂直空间分布上呈逐渐下降的趋势,表层TOC含量高于底层。草地土壤TOC含量明显高于光滩土壤;季节分布上,冬、春季要比夏、秋季高。胶州湾潮滩湿地互花米草草地土壤TN含量范围为0.450.84 g/kg,平均值为0.60 g/kg,光滩土壤TN含量范围分别为0.300.66 g/kg,平均值为0.48 g/kg,垂直空间分布上整体呈下降趋势,季节分布上,表现为冬季相比其他季节明显偏高;NH4+-N含量的变化范围在2.8315.60 mg/kg,平均值为9.23 mg/kg,整体NH4+-N含量表现为夏季较低,春季和秋季较高。NH4+-N含量的垂直分布特征与草地土壤相同。草地土壤TN、NH4+-N含量均高于光滩。草地和光滩土壤TP含量分别在0.310.76 g/kg和0.280.50 g/kg。随土壤深度增加,TP含量降低;草地和光滩土壤AP含量分别在13.7224.90 mg/kg和14.6828.80mg/kg范围内,均值为19.19 mg/kg和23.25 mg/kg。草地土壤AP含量明显低于光滩。(4)草地土壤的C:N、C:P及N:P分别在7.0331.28、9.2331.56和0.712.57内波动,对应化学计量比的均值依次为15.07、18.45及1.35,表现为C:P>C:N>N:P。(5)影响草地土壤C、N、P元素含量变化的主要因子有含水率、盐度和pH,其中盐度和含水率还与草地土壤的化学计量比显著相关;影响光滩C、N、P元素含量变化的主要因子为含水率,而盐度和pH与光滩土壤化学计量比C:P、N:P显著相关。
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