貴州高原草海濕地退化對土壤有機碳及酶活性分布的影響.pdf

1、全球變暖是全球面臨的重大環(huán)境問題。濕地由于碳的產(chǎn)生超過了碳的分解成為一個重要的碳庫，在全球碳平衡中具有重要的作用。濕地生態(tài)系統(tǒng)中土壤碳庫的微小變化都可能對大氣CO2濃度產(chǎn)生重大影響。由于人類活動和氣候變化的影響，濕地生態(tài)系統(tǒng)退化問題日益加劇。濕地退化可能會導(dǎo)致土壤碳“源”“匯”功能轉(zhuǎn)化，并產(chǎn)生顯著的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)。本研究以貴州草海濕地為研究對象，通過2015年和2016年兩年的野外監(jiān)測和實驗室分析，對草海濕地不同退化階段土壤有機碳及其活性

2、組分和土壤胞外酶活性的時空分布特征進行了研究，找出了影響濕地土壤有機碳和胞外酶活性分布的生態(tài)因子，探討了土壤酚類物質(zhì)、有機碳及酶活性的關(guān)系。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴草海濕地可分為四個退化階段分別為，深水區(qū)、淺水區(qū)、沼澤區(qū)和草甸區(qū)。濕地退化導(dǎo)致土壤有機碳庫大幅降低，在2015年表層有機碳含量平均值從243.03 g/kg降至37.35 g/kg，在2016年平均值從231.64 g/kg降至19.28 g/kg，草甸區(qū)濕地土壤有

3、機碳略高于沼澤區(qū)，沼澤區(qū)干濕交替的土壤條件不利于土壤有機碳的儲存。不同退化階段土壤有機碳及其活性組分剖面分布不盡相同。草海濕地土壤可溶性有機碳(DOC)和易氧化有機碳(EOC)含量隨濕地退化大幅下降，2016年0-10 cm土壤可溶性有機碳平均值從深水區(qū)99.90 mg/kg降至草甸區(qū)20.36 mg/kg，易氧化有機碳平均值從深水區(qū)80.17 g/kg降至草甸區(qū)5.82 g/kg。EOC/SOC比例較大，但DOC/SOC對濕地退化更為

4、敏感。草海濕地土壤有機碳及其活性組分密切相關(guān)，且受含水率、pH等理化因子的變化影響。⑵草海濕地土壤多酚氧化酶活性隨濕地退化逐漸升高，具有明顯的季節(jié)性變化，在2016年多酚氧化酶活性由1.12 mg/d/g升至8.76 mg/d/g，水解酶活性無明顯的季節(jié)性變化規(guī)律。草海濕地濕地酶活性與土壤 pH、含水率及營養(yǎng)元素等理化因子密切相關(guān)，土壤多酚氧化酶與水解酶活性的相關(guān)關(guān)系不顯著。⑶草海濕地土壤酚類物質(zhì)含量隨濕地退化大幅減少，從10.96 g

5、/kg降至0.62 g/kg。不同退化階段土壤酚類物質(zhì)剖面分布不盡相同，深水區(qū)和淺水區(qū)植被影響剖面分布。草海濕地土壤有機碳與土壤酚類物質(zhì)呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.01)。土壤有機碳、酚類物質(zhì)均與土壤氧化酶呈極顯著負相關(guān)關(guān)系(P<0.01)。土壤有機碳、酚類物質(zhì)均與土壤蔗糖酶、堿性磷酸酶活性呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.01)。土壤干旱復(fù)氧，多酚氧化酶活性增強，酚類物質(zhì)含量減少，但水解酶活性并未隨濕地退化提高，與土壤碳儲存的“酶鎖”機制不