长江口九段沙湿地土壤有机碳及微生物陆向分布

通过分析九段沙湿地土壤有机碳及微生物因子的陆向分布,研究了土壤有机碳的空间差异性及其与土壤微生物因子的相互关系.结果表明,九段沙土壤有机碳的陆向分布具有显著差异(P<0.05),随着高程上升,其含量整体呈现增大趋势,互花米草区/芦苇混合区最高(9.18 g·kg~(-1));土壤微生物因子的陆向分布与土壤有机碳相似,且与土壤有机碳含量呈显著正相关关系(P<0.01).其中以土壤微生物呼吸和土壤脱氢酶最为明显;互花米草的引种及蔓延,增加了区域土壤有机碳含量,也增强了土壤微生物活性.     

互花米草控制技术对湿地土壤有机碳保留能力与微生物活性的影响

鉴于多种技术被用于控制崇明东滩互花米草的蔓延,为了选择更好的互花米草控制技术,首先比较不同控制技术作用下湿地土壤总有机碳(SOC)含量的差异,并对土壤中的微生物活性进行研究以分析土壤中总有机碳的输出能力,进而分析土壤总有机碳的保留能力.结果表明,经过刈割/翻耕、刈割/翻耕/水位调节、刈割/生物(芦苇)替代等控制措施后,湿地土壤中土壤总有机碳含量、可培养微生物菌落数、土壤转化酶活性和土壤呼吸强度均高于对照,而通过DGGE技术对微生物种群进行分析后发现,修复后的湿地土壤多样性显著低于对照.在几种不同的控制技术中,刈割/翻耕/水位调节模式由于增加了土壤的滞水时间,其土壤微生物活性相对较低,有机碳含量较高,表明采用该修复技术后土壤的碳代谢能力相对较弱,因此该修复技术更有利于湿地土壤有机碳的保留.相对其他控制技术而言,刈割/翻耕/水位调节模式可在控制互花米草蔓延的同时有效地保留土壤有机碳.     

江苏滨海湿地不同植被演替阶段土壤有机碳分布特征

对江苏滨海湿地土壤有机碳的分布特征进行研究,阐明了植被演替和土壤理化性质对土壤有机碳分布的影响,对探讨今后如何增加滨海湿地的"碳汇"能力具有重要的意义。结果表明,水平方向上,有机碳的分布特征表现为:光滩米草群落芦苇群落刺槐群落碱蓬群落。在0~10 cm层,土壤有机碳平均含量为20.84 g·kg-1,其中米草群落土壤有机碳含量显著高于其他几种类型;10~25 cm和25~40 cm土层,土壤有机碳平均含量分别为18.66 g·kg-1和19.15 g·kg-1,光滩含量最高。垂直方向上,0~10 cm层土壤有机碳含量均最高,光滩土壤有机碳含量随土层深度增加而增加;碱蓬和米草群落湿地土壤有机碳含量的垂直分布特征则相反;刺槐群落和芦苇群落湿地土壤有机碳含量分布表现为,表层含量最高,中间土层含量最低。土壤有机碳含量与土壤容重具有极显著的负相关关系,而与C/N和盐分呈显著的正相关关系。虽然研究结果中土壤有机碳含量与其他因子的相关性不显著,但是土壤各理化性质间的相互作用会间接影响有机碳含量的分布。     

滨海不同湿地类型土壤微生物功能多样性

为全面了解滨海不同类型湿地土壤微生物群落多样性的变化特征,由陆地向海洋,分别选取滨海芦苇湿地、碱蓬滩湿地、互花米草湿地这3个不同类型湿地为研究对象,采用Biolog-ECO微平板法,分析土壤微生物功能多样性在不同类型湿地的变化规律和特点。结果表明,从Shannon指数来看,芦苇湿地与碱蓬湿地的差异显著,而与互花米草湿地差异不显著。3种湿地的平均颜色变化率(AWCD)均随培养时间延长而增加。其中,芦苇湿地土壤微生物代谢活性最强,碱蓬湿地次之,互花米草湿地湿地最弱; Shannon和McIntosh多样性指数变化也呈现出与AWCD一致的规律,说明随着湿地从陆地到海洋的演替,土壤微生物活性及多样性呈现下降趋势。土壤微生物对六大类碳源利用强度存在差异,各湿地间土壤微生物对碳水化合物类碳源利用率最高,为优势碳源;主成分分析表明,不同湿地类型的土壤微生物在碳源利用上有明显的空间分异。土壤微生物功能多样性在不同湿地类型间的差异主要体现在对碳水化合物类、氨基酸类和酚酸类碳源的利用上,其中碳水化合物类尤为突出。总体而言,湿地植被组成与土壤养分的变化是影响滨海湿地土壤微生物组成和功能活性的重要因素。     

互花米草入侵对闽东滨海湿地红树林土壤理化性质和酶活性的影响

以空间代替时间,结合方差分析、多重比较和Pearson相关分析等方法,对闽东滨海湿地互花米草入侵不同阶段群落类型(秋茄红树林群落、秋茄红树林-互花米草共生群落、互花米草群落和光滩)的土壤理化性质和酶活性及二者相关性进行了差异分析,试图解释互花米草成功入侵的土壤学机理。结果表明:互花米草入侵增加了土壤密度,降低了土壤pH值和含水率,减少了土壤有机碳、有机质、全氮和全磷含量。互花米草入侵提高了闽东滨海湿地土壤的蔗糖酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性,降低了土壤脲酶活性。相关分析表明,土壤酶活性与土壤理化因子存在密切关系,蔗糖酶与全氮、全磷和含水率呈极显著正相关,与土壤密度呈极显著负相关;脲酶与含水率显著正相关,与土壤密度显著负相关;碱性磷酸酶与全磷、含水率显著正相关,与土壤密度显著负相关;过氧化氢酶与理化因子无相关性。本研究为治理互花米草提供理论依据。      

退耕还湿对三江平原七星河湿地土壤有机碳累积的影响

[目的]为研究退耕还湿时土壤有机碳含量的影响提供一定的理论基础。[方法]以三江平原腹地七星河湿地为研究对象,并以周边农田为参照,研究退耕还湿的湿地以及天然湿地中土壤有机碳含量的分布特征,并与三江平原其他区域的湿地土壤有机碳含量进行比较。[结果]七星河湿地土壤层0-15cm的有机碳含量处于32．69-45．33g/kg之间,且随土壤深度的增加呈下降趋势。七星河湿地有机碳含量在三江平原地区处于中等水平;开垦改变土壤环境条件和土壤有机碳的空间分布格局,降低湿地土壤有机碳储量,退耕还湿有利于土壤有机碳的积累。[结论]湿地植被类型是影响湿地土壤有机碳含量的一个重要因素。退耕还湿10年的芦苇湿地土壤表层有机碳含量大于退耕还湿10年的小叶章湿地的土壤表层有机碳含量。     

崇明东滩不同演替阶段湿地土壤有机碳汇聚能力的差异性及其微生物机制

旨在阐明崇明东滩不同演替阶段湿地土壤有机碳汇聚能力的差异性及其机制,以期为优化湿地的管理与保育措施,进而保持和提升湿地的碳汇功能提供理论指导和决策依据。研究结果表明,4个不同演替阶段湿地土壤有机碳含量和微生物呼吸强度有显著差异(P<0.05),中高潮滩处的土壤有机碳汇聚能力最高,这是由于其具有较高的有机碳输入(植物枯落物)和相对较低的碳输出(土壤呼吸)。PCR-DGGE分析和系统进化树结果表明,4个不同演替阶段土壤的微生物群落结构存在差异,一些特异性优势菌的存在可能是影响土壤微生物呼吸强度,并最终影响土壤有机碳汇聚能力的重要原因。出现在高潮滩的噬纤维菌和假单胞属菌具有较高降解纤维素等有机质的能力,它们的存在可能强化了高潮滩的土壤呼吸作用,从而降低了高潮滩土壤的有机碳汇聚能力。     

荆江地区湿地与稻田有机碳、微生物多样性及土壤酶活性的比较

【目的】通过湖北荆江地区湿地与稻田土壤有机质、微生物多样性及土壤酶活性比较分析,研究在人为培育下水稻土有机碳与微生物特性之间的关系。【方法】在湖北荆江地区采集代表性河流湿地和稻田耕层（0-20 cm）土壤样本,用硫酸-重铬酸钾消煮法和氯仿熏蒸-硫酸钾提取法测定土壤有机碳和微生物生物量碳,用稀释平板菌落计数法和PCR-DGGE研究微生物区系数量和群落结构多样性,并配合比色法测定土壤酶活性。【结果】湿地在长期种植水稻后,土壤有机碳含量提高了55.42%,全氮和碱解氮也大幅度升高。而且,微生物生物量碳提高了180%。尽管细菌、真菌、放线菌和自生固氮菌的丰度与细菌和真菌多样性均未发生分异,但是稻田土壤蔗糖酶、脲酶和碱性磷酸酶活性比湿地分别提高了89%、70%和72%。微生物生物量碳和归一化的酶活性均与土壤有机碳呈显著正相关关系。【结论】在人为定向培育下,荆江地区水稻土有机碳含量明显提高,微生物生物量碳与酶活性也显著增强,同时,土壤微生物生物量碳和酶活性可以作为稻田土壤有机质功能变化的指示指标。     

盐城滨海湿地土壤微生物群落的季节变化特征

为探讨盐城滩涂湿地典型生境土壤微生物多样性与群落结构特征及其季节动态，选择盐城滩涂湿地淤泥质光滩、互花米草群落、藨草群落、盐地碱蓬群落、芦苇群落5种典型生境，通过16S rRNA高通量测序技术对不同季节0～<10 cm(表层)、10～<30 cm(中层)、30～60 cm(深层)的土壤微生物群落特征进行分析。研究发现，不同生境间，淤泥质光滩微生物多样性高于有植被覆盖的滩涂湿地，且土壤微生物群落结构与植物群落差异较大。不同植物群落间，互花米草群落和芦苇群落土壤微生物多样性较高，土壤微生物群落结构上，互花米草群落和藨草群落相似，芦苇群落和盐地碱蓬群落相似。不同季节间，表层土壤微生物多样性差异较大，中深层土壤差异较小。表中层土壤秋季土壤微生物多样性最高；深层土壤中，互花米草群落秋季最高，本土植物群落夏季最高。总体上，互花米草入侵改变了土壤微生物群落组成结构特征，不同季节间土壤微生物多样性的季节变化规律也与本土植物群落存在一定差异。     

南汇东滩湿地不同植被类型土壤酶时空分布特征

本文主要研究了2019年上海南汇东滩海三棱藨草湿地土壤酶全年时空分布及影响因素特征。依据海三棱藨草植被空间分布的差异，重点研究了海三棱藨草植被区、互花米草植被区、互花米草-海三棱藨草植被混合区以及对照区域光滩4个不同区域土壤酶的差异及其影响因素。研究结果如下：(1)南汇东滩海三棱藨草湿地中，不同植被类型土壤酶活性不同：脲酶活性最大值有海三棱藨草区>光滩区>互花米草区>混合区；土壤蔗糖酶活性最大值有海三棱藨草区>互花米草区>混合区＞光滩区；碱性磷酸酶活性最大值有光滩区>海三棱藨草区>混合区>互花米草区；过氧化氢酶活性最大有混合区>海三棱藨草区>互花米草区＞光滩区；（2）混合植被区脲酶和蔗糖酶活性低于单一植被区，互花米草入侵降低了脲酶蔗糖酶酶活性，降低了海三棱藨草湿地的土壤肥力；（3）不同植被类型区域土壤酶活性受环境因子影响不同，植被类型决定了土壤肥力进而影响了酶活力。     

土地利用方式改变对湿地土壤总有机碳与可溶性有机碳的影响

为探明土地利用方式改变对湿地土壤总有机碳(TOC)和可溶性有机碳(DOC)含量的影响,采取空间替代时间的方法,测定了湿地、由湿地转变而成的林地、不同开垦年限的耕地和由耕地转变而成的果园土壤中TOC和DOC含量的变化。结果显示:湿地在开垦为耕地3 a后,土壤0~30 cm土层TOC含量显著(P<0.05)下降,开垦30 a后,只有0~10 cm的土壤表层TOC含量得到积累并恢复到与湿地相当的水平,表明湿地围垦后,土壤碳的丧失与积累在时间和空间上不对等,碳的损失发生期短,且集中在0~30 cm土层,碳的积累所需时间较长,且主要积累于0~10 cm土层。湿地、由湿地转变而成的新生耕地、林地DOC含量在土壤剖面上未表现出随土层增加而变化的趋势,DOC分配比例在除新生耕地外的4种土地利用类型中均表现为随土层增加而逐渐升高,说明DOC分配比例较DOC含量对土层深度变化更敏感,更适于表征DOC在土壤剖面方向上的变化。0~20 cm土层的DOC分配比例与土地利用方式无关。湿地在转变为耕地初期,20 cm以下土层的DOC分配比例下降,耕作30 a后显著(P<0.05)升高;耕地再转变为果园的3 a后,DOC分配比例在30~50 cm土层显著(P<0.05)降低;湿地在转变为林地后,各土层DOC分配比例未表现出显著差异。     

典型污染物在崇明东滩不同类型湿地的分布规律

[目的]了解湿地植被类型以及土壤质地的不同导致其对氯、磷等营养盐的吸收、净化能力的差异。[方法]以长江口崇明东滩不同类型湿地土壤（不同的土壤质地、湿地中的植物类型）为研究对象,采用分析湿地土壤中氮、磷等污染物质的含量方法。[结果]研究不同农业模式下氯、磷等农业污染物在不同类型湿地土壤中的分布特征,从而评价不同类型湿地土壤对氮、磷等污染物净化能力,表明不同类型湿地土壤对内源农业污染具有不同的吸收净化功能。[结论]堤内经济作物种植模式下的污染源氮磷含量高于养鱼业,粘质土壤对氮磷污染物的去除能力总体高于沙质土壤。研究结果对于湿地的保育、修复和优化。以及今后人工湿地的设计和运行提供了理论依据。     

崇明东滩湿地土壤生物活性差异性及环境效应分析

为了解不同类型滩涂湿地土壤生物活性和生态环境效应,以及不同农业利用模式对围垦滩涂土壤肥力和生物活性的影响,在崇明东滩选取堤内为不同农业利用模式、堤外为不同类型湿地的3个实验样区.分别采取湿地土壤样品,测定土壤中微生物量、有机质含量、土壤酶活性,分析不同类型土壤的生物活性和生态环境效应.结果表明,3类堤外湿地土壤中,沙质型的芦苇湿地土壤(A区)有利于微生物的呼吸、代谢与繁殖,具有较高的有机污染物净化能力.而粘土型的芦苇,米草混合湿地土壤通过微生物呼吸作用降解有机物的能力较弱,但是具有较高的碳积能力以及氮磷等农业污染物的转化、吸收能力.堤内通过框围养鱼、水稻耕种以及果蔬种植等程序式农业利用模式,围垦滩涂土壤<巴力和生物活性可以得到逐步提高.同时在上述各农业利用阶段町分别获得经济效益,是一种值得提倡的湿地利用方式.     

典型气候/环境因子变化对九段沙湿地碳固定潜力的影响

利用人工气候室模拟长江口区域几种典型气候/环境因子的变化特征（全球变暖、CO2增加和海水无机氮污染加剧等）,并从植物生长量和土壤呼吸角度综合分析了这些气候/环境因素的变化对九段沙湿地土壤有机碳汇聚能力的影响。初步结果表明,在实验范围内,与对照相比,单方面的温度升高、无机氮污染加剧和CO2浓度升高会提高九段沙土壤的有机碳汇聚能力。无机氮污染加剧协同升温对土壤呼吸有一定的消减作用,从而提高了土壤有机碳汇聚能力;无机氮污染加剧协同CO2浓度升高会促使土壤有机碳的排放,使其碳汇聚能力下降;CO2浓度升高和全球升温的共同作用不会显著降低有机碳汇聚能力;无机氮污染加剧和CO2浓度升高的基础上加入升温的三因素交互作用会促进土壤有机碳的排放,使其碳汇聚能力下降。因此,要尽力避免海水中无机氮污染加剧和CO2浓度升高两个因素,以及在此基础上升温情况的同时发生。     

大沽河口湿地不同植被类型下土壤表层微生物生物量碳(MBC)的变化(英文)

对大沽河口湿地3种植被类型5个样点7月份土壤表层微生物生物量(MBC)进行的测定结果表明:MBC含量在五个样点之间的差异显著,其含量依次为养殖池塘地芦苇(样点二)河边芦苇(样点五)海草(样点三)河漫滩(样点四)碱蓬(样点一)。土壤MBC与土壤含水量、有机质含量之间具有极显著的相关关系;认为在常见的湿地植物中,芦苇是地上生物量和地下生物量都较高的一种植物,有其种植的湿地土壤中MBC的含量较高,表明与其他常见湿地植物相比,芦苇更有利于土壤MBC的积累,对保护湿地和恢复湿地生态系统功能具有重要的作用。     

不同管理措施对长江口围垦湿地芦苇群落土壤呼吸的影响

以崇明东滩的长江口典型芦苇湿地作为试验地点,通过对研究样地冬春季土壤呼吸及表层土壤温度、含水量的测定,探讨不同刈割期和还田处理对湿地芦苇土壤呼吸的影响。结果表明,晚期刈割且还田措施显著增加了土壤呼吸强度,而早期刈割且不还田措施显著降低了土壤呼吸强度。湿地土壤呼吸与土壤温度和水分的相关性分析显示,土壤呼吸与表层土壤温度具有显著的指数关系,而与表层含水量的关系较低,二者的共同作用可以解释土壤呼吸变化的88%～93%,表明不同的管理措施可显著影响湿地生态系统中的土壤碳排放。     

湿地围垦对土壤碱性磷酸酶动力学特征的影响

  目的  酶促反应动力学是揭示土壤养分转化的重要手段。探究围垦对土壤磷素转化及有效性的影响，以期为湿地养分转化效率及质量提升提供理论依据。  方法  采集洪泽湖河湖交汇区(光滩、芦苇Phragmites communis、杨树Populus和稻田)和崇明东滩湿地(光滩、互花米草Spartina alterniflora、芦苇和麦田)等不同覆被或土地利用方式的8种土壤，以碱性磷酸酶(ALP)为例，研究湿地围垦对酶促反应动力学特征的影响。采用单因素方差分析法比较不同土地利用下土壤ALP动力学参数的差异，并结合冗余分析探究土壤理化性质与动力学参数的相关性。  结果  洪泽湖湿地，无论是光滩自然演变为芦苇湿地，还是围垦芦苇湿地为杨树人工林或稻田，ALP动力学参数最大反应速率(V_max)和米氏常数(K_m)均增大，V_max增加13.0%~313.4%，K_m增加21.0%~50.8%。但酶的催化效率(V_max/K_m)在自然演替过程中下降25.0%，人为围垦利用后增大2.3倍。对崇明东滩湿地而言，光滩演变为芦苇湿地后，V_max和K_m分别增大7.0和6.2倍，V_max/K_m增大11.1%；芦苇湿地转变为麦田后，V_max、K_m和V_max/K_m分别减少54.8%、47.0%和13.3%。冗余分析结果显示:V_max/K_m与全氮(洪泽湖)和有机碳(崇明东滩)为正相关关系。  结论  光滩自然演变为芦苇湿地过程中，尽管ALP的总量增加，但酶与底物亲和力下降。围垦后的土地利用类型及管理方式可能对ALP的V_max/K_m产生显著影响。无论自然覆被还是围垦后的土地利用类型，提高土壤全氮和有机碳质量分数有利于ALP催化效率的提升。图1表3参43