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闽江河口湿地典型植物群落与交错带SiO2分布特征及植硅体固碳潜力研究

2020-12-02阅读(982)

闽江河口湿地典型植物群落与交错带SiO2分布特征及植硅体固碳潜力研究

论文摘要

河口湿地是响应全球变化和人类活动最敏感的生态系统之一,也是硅循环研究的重要界面。硅有助于缓解全球变暖,研究湿地土壤-植物系统硅的分配特征对于进一步理解河口湿地生态系统硅、碳的生物地球化学循环过程具有重要意义。鉴于此,本研究以我国东南沿海地区的闽江河口鳝鱼滩湿地为研究对象,通过野外原位采样及室内实验分析,分析了河口湿地土壤二氧化硅（SiO2）的变化特征及其主要影响因素,河口湿地不同植物SiO2的累积、分配特征及其竞争机制,探讨了闽江河口湿地植硅体固碳潜力,总结了闽江河口湿地土壤和植物硅、植物硅碳耦合的生物循环特征。主要研究结论如下:（1）闽江河口短叶茳芏湿地、互花米草湿地及两者交错带湿地土壤SiO2含量最高值均出现在冬季,最低值出现在夏季,平均含量呈现由陆向海逐渐上升趋势,表现为短叶茳芏湿地（197.67 mg/g）<交错带湿地（201.21 mg/g）<互花米草湿地（210.33 mg/g）,3者之间存在显著性差异（P<0.05）;（2）闽江河口不同植物湿地土壤0-60cm土层SiO2含量在不同月份之间均存在显著性差异（P<0.05）,不同土层土壤SiO2含量和储量均表现为上部土层（0-30cm）高于下部土层（30-60cm）;（3）与国内外研究相比,闽江河口湿地土壤SiO2含量处于相对较低水平,不同植物湿地土壤SiO2的分布特征受多重环境因子的影响。砂粒含量对于影响不同植物湿地土壤SiO2含量具有决定性作用,除此之外,pH和土温均共同影响短叶茳芏湿地、交错带湿地和互花米草湿地;（4）闽江河口湿地短叶茳芏与互花米草SiO2平均含量均为纯群落高于交错带,依次表现为:短叶茳芏纯群落（27.30 mg/g）>互花米草纯群落（22.70 mg/g）>交错带互花米草（22.10 mg/g）>交错带短叶茳芏（21.54 mg/g）;短叶茳芏与互花米草空间扩展过程中,互花米草将硅养分更多的分配于根系提高根系竞争力,而短叶茳芏则是更多的将硅养分配于植物地上部分提高竞争力,互花米草入侵,显著影响短叶茳芏对硅的吸收和累积能力;（5）闽江河口湿地植被生态特征显著影响不同植物SiO2分布特征,短叶茳芏和互花米草的茎SiO2含量与植物密度之间均存在显著性负相关关系;互花米草中,不同器官除了枯体和叶外,SiO2含量与株高之间均存在显著负相关关系,叶SiO2含量与生物量、株高之间均存在显著性正相关关系;（6）闽江河口湿地植物植硅体碳（PhytOC）含量整体表现为近岸区高于近海区,PhytOC储量表现为纯群落高于交错带。PhytOC含量依次表现为芦苇纯群落（4.14mg/g）>交错带芦苇（3.67 mg/g）>与芦苇交错的短叶茳芏（3.08 mg/g）>互花米草纯群落（2.70 mg/g）>与互花米草交错的短叶茳芏（1.96 mg/g）>交错带互花米草（1.86mg/g）>短叶茳芏纯群落（1.75 mg/g）;（7）据估算,闽江河口鳝鱼滩湿地的芦苇、短叶茳芏、互花米草每年通过植硅体封存的碳储量分别占植物碳储量的0.27%、0.15%、0.07%,且每年通过植硅体固存碳的量分别为1.09 t、0.4 t、2.65 t,全国的互花米草每年通过植硅体固存下来的碳为291.89 t,这部分碳可以被长久储存下来。

论文目录

  • 中文摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  •   1.1 选题背景
  •   1.2 研究进展
  •     1.2.1 土壤硅素研究进展
  •     1.2.2 植物硅素研究进展
  •     1.2.3 植硅体固碳研究进展
  •     1.2.4 当前研究不足
  •   1.3 本文研究内容与意义
  •     1.3.1 研究内容
  •     1.3.2 研究意义
  •   1.4 技术路线
  • 第2章 研究区概况与研究方法
  •   2.1 研究区概况
  •     2.1.1 地理位置
  •     2.1.2 气候
  •     2.1.3 水文
  •     2.1.4 土壤
  •     2.1.5 植物
  •   2.2 研究方法
  •     2.2.1 样地布设
  •     2.2.2 样品采集与处理
  •     2.2.3 样品测定
  •   2.3 数据统计与分析
  •     2.3.1 相关计算公式
  •     2.3.2 数据统计分析与图形制作
  • 2的分布特征'>第3章 闽江河口湿地土壤SiO2的分布特征
  • 2的分布特征'>  3.1 湿地土壤SiO2的分布特征
  • 2含量时空变化特征'>    3.1.1 湿地土壤SiO2含量时空变化特征
  • 2储量分布特征'>    3.1.2 湿地土壤SiO2储量分布特征
  •   3.2 讨论
  • 2含量的国内外研究对比'>    3.2.1 土壤SiO2含量的国内外研究对比
  • 2含量的主要因素'>    3.2.2 影响土壤SiO2含量的主要因素
  • 2的分布差异'>    3.2.3 闽江河口湿地土壤SiO2的分布差异
  •   3.3 小结
  • 2累积与分配特征'>第4章 闽江河口湿地植物SiO2累积与分配特征
  • 2含量的动态变化特征'>  4.1 植物各器官SiO2含量的动态变化特征
  • 2含量变化特征'>    4.1.1 根系SiO2含量变化特征
  • 2含量变化特征'>    4.1.2 茎SiO2含量变化特征
  • 2含量变化特征'>    4.1.3 叶SiO2含量变化特征
  • 2含量变化特征'>    4.1.4 鞘SiO2含量变化特征
  • 2含量变化特征'>    4.1.5 枯体SiO2含量变化特征
  • 2累积特征'>  4.2 植物各器官SiO2累积特征
  • 2累积特征'>    4.2.1 短叶茳芏各器官SiO2累积特征
  • 2累积特征'>    4.2.2 互花米草各器官SiO2累积特征
  • 2累积量分配比'>  4.3 植物各器官SiO2累积量分配比
  • 2累积量分配比'>    4.3.1 短叶茳芏各器官SiO2累积量分配比
  • 2累积量分配比'>    4.3.2 互花米草各器官SiO2累积量分配比
  •   4.4 讨论
  • 2的影响'>    4.4.1 植被生态特征对植物SiO2的影响
  • 2累积与分配差异'>    4.4.2 植物空间扩展过程中SiO2累积与分配差异
  •   4.5 小结
  • 第5章 闽江河口湿地典型植物群落及交错带植硅体固碳潜力
  •   5.1 植物空间扩展过程中植被生态特征
  •   5.2 典型植物群落带及交错带植物PhytOC分布特征
  •     5.2.1 PhytOC含量分布特征
  •     5.2.2 PhytOC储量分配特征
  •   5.3 讨论
  •     5.3.1 不同植物PhytOC含量对比分析
  •     5.3.2 水文条件及有效硅对植物PhytOC含量的影响
  •     5.3.3 植物空间扩展对植被生态特征及植物PhytOC分布特征的影响.
  •     5.3.4 闽江河口湿地植物植硅体固碳潜力
  •   5.4 小结
  • 第6章 结论与展望
  •   6.1 研究结论
  • 2的分布特征及其影响因素'>    6.1.1 湿地土壤SiO2的分布特征及其影响因素
  • 2的累积与分配特征'>    6.1.2 不同植物SiO2的累积与分配特征
  •     6.1.3 闽江河口湿地典型植物群落及交错带PhytOC分布特征及植硅体固碳潜力
  •   6.2 特色与创新
  •   6.3 本研究不足与展望
  • 参考文献
  • 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果
  • 致谢
  • 个人简历

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 米慧珊

    导师: 翟水晶

    关键词: 植硅体碳,分布特征,空间扩展,湿地,闽江河口

    来源: 福建师范大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 生物学

    单位: 福建师范大学

    分类号: Q948

    DOI: 10.27019/d.cnki.gfjsu.2019.000644

    总页数: 87

    文件大小: 1463k

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