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鄱阳湖典型苔草草洲CO2释放特征及影响因子研究

作　者: 幸瑞新
导　师: 胡启武
学　校: 江西师范大学
专　业: 自然地理学
关键词: CO2释放 生物量 温度敏感性 苔草草洲 鄱阳湖
分类号: X171
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


鄱阳湖是中国最大的淡水湖，位于北纬28°22′29°45′，东经115°47′116°45′，属亚热带地区，对于区域气候调节具有重要作用。鄱阳湖独特的自然地理条件以及与长江复杂的水情关系，形成了独具特色的湖泊湿地生态系统。本研究在鄱阳湖南矶湿地国家级自然保护区，选择以灰化苔草为建群种的洲滩湿地，设置土壤-植物系统（TC）、剪除植物地上部分（TJ）2个试验处理（分别代表生态系统和土壤呼吸），利用密闭箱-气相色谱法测定了鄱阳湖典型苔草草洲CO2释放通量，在通量测定的同时进行了土壤水分、温度、苔草植物群落生产力、生物量、苔草草洲碳储量等测定，以探讨以下几个问题：1)苔草生物量、生产力的季节变化与年际变化；2)苔草草洲有机碳分布特征；3)苔草草洲CO2释放特征及控制因子；4)苔草草洲CO2释放的温度敏感性。通过上述研究为进一步评估鄱阳湖湿地碳平衡，预测区域气候变化、制定气候变化应对政策提供科学依据。主要研究结果如下：（1）苔草生物量存在明显的季节变化与年际变化，地下生物量与地上生物量表现出相近的季节变化模式。地上生物量最大值出现在2010年4月份，值为1770.67g·m-2，最小值出现在2010年10月份，值为146.08g·m-2；春季苔草的地上、地下生物量均明显高于秋季，例如20092010年度春季地下生物量的最大值是同年度秋季的1.68倍。整个实验期间，地下生物量与地上生物量差异显著（t=15.5，P<0.01），二者的比例随着季节的变化而变化，变化范围为2.0817.44，平均值为5.19。苔草NPP季节变化表现出春季苔草高于秋季苔草的变化趋势。（2）在整个实验期间，鄱阳湖典型苔草草洲土壤呼吸（TJ）与生态系统呼吸（TC）都具有明显的季节变化特征，二者表现出相近的季节变化模式。具体表现为，CO2排放通量的平均值为586.57mg·m-2·h-1，生态系统呼吸速率变化范围为89.571359.25mg·m-2·h-1，最高值出现在5月份，最低值出现在1月份，二者之间相差将近15倍，土壤呼吸速率变化范围为75.30960.94mg·m-2·h-1，且出现的时间与生态系统呼吸的基本一致，但二者之间的释放速率差异显著（t=4.99,P<0.01）。（3）CO2释放速率与土壤5cm温度、地表温度以及气温呈极显著正相关关系，且气温与生态系统呼吸、土壤呼吸速率之间的相关性最为显著（r=0.89;0.83，n=22，P<0.01），而土壤水分与呼吸速率之间未达到显著性相关。CO2月平均释放释放速率与苔草总生物量呈明显的相关关系（r=0.35，n=14，P<0.05）（4）暖季的生态系统呼吸的Q10值为1.68，土壤呼吸的Q10值为1.62；冷季的生态系统呼吸的Q10值为2.74，土壤呼吸的Q10值为2.11。对比两次暖季和冷季的Q10发现，冷季的生态系统呼吸和土壤呼吸的Q10值均高于暖季，生态系统或土壤呼吸的温度敏感性指数Q10值随着温度的降低而增加。

全文目录


摘要  3-5
Abstract  5-7
目录  7-9
1 绪论  9-16
  1.1 研究背景与意义  9-10
  1.2 湿地 CO_2排放研究进展  10-16
    1.2.1 湿地碳循环与全球变暖  10-12
    1.2.2 湿地 CO_2释放时空格局  12
    1.2.3 湿地 CO_2释放影响因子  12-16
2 研究区域概况与研究方法  16-21
  2.1 研究区域概况  16-17
    2.1.1 地理位置  16
    2.1.2 气候与水文  16-17
    2.1.3 土壤植被  17
  2.2 研究方法与技术路线  17-21
    2.2.1 试验设计  18
    2.2.2 生物量的采集  18-19
    2.2.3 其他环境因子的测定  19
    2.2.4 数据处理  19
    2.2.5 技术路线  19-21
3 鄱阳湖典型苔草草洲苔草生物量变化与土壤有机碳分布特征  21-30
  3.1 鄱阳湖典型苔草草洲苔草生物量变化  21-25
    3.1.1 苔草生物量的季节变化  22-24
    3.1.2 苔草生物量的年际变化  24
    3.1.3 苔草 NPP 的变化  24-25
    3.1.4 影响鄱阳湖典型湿地苔草草洲生物量变化的主要因子  25
  3.2 鄱阳湖典型苔草草洲土壤有机碳分布特征  25-30
    3.2.1 研究方法  26
    3.2.2 结果与分析  26-30
4 鄱阳湖典型苔草草洲 CO_2释放特征与影响因子  30-38
  4.1 样品采集与分析  30
  4.2 CO_2通量的计算  30-31
  4.3 苔草草洲 CO_2释放季节动态  31-32
    4.3.1 苔草草洲生态系统 CO_2释放季节动态  31
    4.3.2 苔草草洲土壤 CO_2释放季节动态  31-32
  4.4 不同组分对苔草草洲生态系统呼吸贡献  32-33
  4.5 苔草草洲 CO_2释放的影响因子  33-38
    4.5.1 气温、土壤温度对苔草草洲 CO_2释放速率的影响  34-35
    4.5.2 苔草生物量对 CO_2释放速率的影响  35-37
    4.5.3 水分、水位对苔草草洲 CO_2释放速率的影响  37-38
5 鄱阳湖典型苔草草洲 CO_2释放的温度敏感性  38-40
  5.1 温度敏感性  38
  5.2 鄱阳湖典型苔草草洲 CO_2释放冷暖季的温度敏感性  38-40
6 结论与展望  40-42
  6.1 研究结论  40-41
  6.2 研究展望  41-42
参考文献  42-49
附图  49-50
致谢  50-51
在读期间公开发表论文（著）及科研情况  51

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 环境科学基础理论 > 环境生物学 > 生态系统与污染生态学
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