• <tr id="yyy80"></tr>
  • <sup id="yyy80"></sup>
  • <tfoot id="yyy80"><noscript id="yyy80"></noscript></tfoot>
  • 99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

    崇明東灘圍墾區(qū)不同土地利用類型對(duì)土壤呼吸及其組分的影響

    2022-06-23 05:31:58何晶仲啟鋮張桂蓮王開運(yùn)吳悅琦賀貴書李德志彭娜娜

    何晶 仲啟鋮 張桂蓮 王開運(yùn) 吳悅琦 賀貴書 李德志 彭娜娜

    摘要:在崇明東灘圍墾區(qū),采用Licor-8100A土壤碳通量觀測(cè)系統(tǒng)及分層去根法,連續(xù)測(cè)定5種土地利用類型(蘆葦濕地、白茅濕地、幼齡林、中齡林和農(nóng)田)的土壤呼吸、異養(yǎng)呼吸和自養(yǎng)呼吸,以及0~10cm表層土壤溫度、體積含水率和電導(dǎo)率等環(huán)境因子,系統(tǒng)地比較了崇明東灘圍墾區(qū)不同用地類型土壤呼吸及其組分的差異.結(jié)果表明:①幼齡林、中齡林和農(nóng)田樣地的土壤呼吸顯著低于蘆葦濕地和白茅濕地樣地;②幼林齡、中林齡和農(nóng)田樣地的異養(yǎng)呼吸占比顯著高于蘆葦濕地和白茅濕地樣地;③土壤呼吸及其組分與土壤溫度呈顯著的指數(shù)關(guān)系,但與土壤含水率和電導(dǎo)率的相關(guān)性較弱.與殘存濕地相比,不同的農(nóng)林利用方式顯著降低了圍墾區(qū)土壤呼吸,但大幅增加了異養(yǎng)呼吸,這可能說(shuō)明土壤有機(jī)碳庫(kù)在圍墾20年后仍處于凈損失狀態(tài).因此,需要采取有效措施進(jìn)一步提升該區(qū)域土壤的碳固持能力.

    關(guān)鍵詞:土壤呼吸;土壤呼吸組分;濱海濕地圍墾;土地利用類型

    0引言

    濱海濕地在碳固持和存儲(chǔ)方面發(fā)揮著重要作用.按面積計(jì)算,與大多數(shù)陸地森林相比,濱海濕地是更有效的碳匯[1].濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)中的植被和土壤儲(chǔ)存了大量的“藍(lán)碳”[2].據(jù)估測(cè),全球范圍內(nèi),僅濱海鹽沼0~50cm土層就存儲(chǔ)了近430Tg碳[3].隨著河口海岸地區(qū)城市化進(jìn)程的不斷加速和人口增長(zhǎng)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)土地需求量的大幅增加,大量濱海濕地被人工圍墾以作為新生土地資源.土地利用方式的轉(zhuǎn)變會(huì)影響土壤的環(huán)境因子,進(jìn)而影響土壤呼吸[4].土壤呼吸是陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的重要環(huán)節(jié),是碳在陸地生態(tài)系統(tǒng)和大氣生態(tài)系統(tǒng)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換的主要途徑之一[5].通過(guò)土壤呼吸,土壤每年向大氣排放的碳達(dá)到68~98Pg[6],因此,即便土壤呼吸速率變化微小,也會(huì)對(duì)碳循環(huán)造成較大的影響.目前有研究表明,當(dāng)濕地轉(zhuǎn)變成農(nóng)田時(shí),土壤呼吸會(huì)上升或下降[7-9],但濱海濕地圍墾后轉(zhuǎn)變成不同用地類型后,會(huì)對(duì)土壤呼吸產(chǎn)生怎樣的具體影響,迄今研究很少.

    土壤呼吸(SoilRespiration,RS)指未擾動(dòng)土壤中產(chǎn)生CO2的所有代謝活動(dòng),主要由根系的自養(yǎng)呼吸(AutotrophicRespiration,RA)以及土壤微生物和動(dòng)物的異養(yǎng)呼吸(HeterotrophicRespiration,RH)組成[10].有研究表明,土地利用類型的改變會(huì)影響RS[11],并且RS對(duì)土地利用類型的轉(zhuǎn)變的響應(yīng)差異很大,這是因?yàn)椋煌恋仡愋偷腞S的組分RH和RA對(duì)土壤生物因子和非生物因子變化的響應(yīng)不同.RH主要受微生物活性、土壤有機(jī)質(zhì)含量、溫度、濕度和電導(dǎo)率等的影響,而RA主要受細(xì)根生物量、土壤溫度、養(yǎng)分有效性、C分配和林齡等的影響[12-13].Hu等[13]研究表明,天然林轉(zhuǎn)變成人工竹林后,主要是RH上升導(dǎo)致了RS上升.Frank等[8]研究表明,草地轉(zhuǎn)變成農(nóng)田后,主要是RA下降導(dǎo)致了RS下降.因此,將RS分為RA和RH進(jìn)行定量化研究,有助于從機(jī)制上理解土地利用類型的轉(zhuǎn)變對(duì)RS的影響[14].另一方面,并不能直接認(rèn)為RS上升就意味著土壤碳庫(kù)損失增加,因?yàn)镽S上升可能是由于初級(jí)生產(chǎn)力增加而導(dǎo)致根系獲得更多碳分配,從而導(dǎo)致根系呼吸增加,因此,分不同組分對(duì)RS進(jìn)行測(cè)量,不僅有助于細(xì)致分析濱海濕地圍墾區(qū)轉(zhuǎn)變成不同土地利用類型后土壤呼吸的基本特征和規(guī)律,也可以為評(píng)估濱海濕地圍墾區(qū)在不同利用方式下土壤的碳源或碳匯性質(zhì),提供確鑿的實(shí)證依據(jù)[15].

    崇明東灘濕地地處長(zhǎng)江口,是我國(guó)最大的河口沖積島,鹽沼濕地發(fā)育典型.長(zhǎng)期以來(lái),因人工圍墾形成了大面積的濱海圍墾濕地,而且這些圍墾濕地被陸續(xù)轉(zhuǎn)變成了不同的用地類型.為系統(tǒng)研究崇明東灘圍墾區(qū)不同用地類型土壤呼吸及其組分,本文通過(guò)箱式法(LI-8100A)連續(xù)監(jiān)測(cè)了蘆葦濕地、白茅濕地、幼齡林、中齡林和農(nóng)田這5種不同土地利用類型的土壤呼吸速率及其組分,探討了土地利用類型的不同對(duì)土壤呼吸、自養(yǎng)呼吸和異養(yǎng)呼吸的影響,及其與土壤溫度、含水率和電導(dǎo)率之間的關(guān)系,分析了不同用地類型對(duì)該區(qū)土壤碳循環(huán)的影響,以期為濱海濕地圍墾區(qū)低碳土地利用管理提供理論依據(jù)和技術(shù)參考.

    1材料與方法

    1.1 研究區(qū)概況

    研究區(qū)位于上海市崇明島東灘濕地(31°38′N,121°58′E)(圖1),是長(zhǎng)江口規(guī)模最大、發(fā)育最完善的河口型濕地.該地區(qū)屬于北亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候,年平均氣溫為15.3℃,年平均降水量為1004mm.該地區(qū)土壤類型為濱海鹽堿型砂壤土,以河口沉積物為母質(zhì).土壤鹽度(psu)為0.1~5.0,pH值為8.2~9.2,土壤碳和養(yǎng)分含量相對(duì)較低[16].

    該研究區(qū)域從1998年起,經(jīng)歷了大規(guī)模的濕地排水和農(nóng)林利用.截至2018年年底,該地包含殘存濕地斑塊和多種農(nóng)林利用類型.本研究選取5種土地利用類型,包括地下水位較高、以蘆葦(Phragmitesaustralis)為優(yōu)勢(shì)種群的草本沼澤濕地(Phragmitesaustraliswetland,PW);地下水位較低、以白茅(Imperatacylindrica)為優(yōu)勢(shì)種的草本沼澤濕地(Imperatacylindricawetland,IW);樹木栽種時(shí)間為5年的幼齡人工林(YoungForest,YF)[17],其喬木層為無(wú)患子(Sapindussaponaria)、樸樹(Celtissinensis)林下種植花菜;樹木栽種時(shí)間為15年的中齡人工林(Middle-ageForest,MF)[17],其喬木層為杉木(Cunninghamialanceolate)、樸樹(Celtissinensis),下層灌木為夾竹桃(Neriumindicum)和傘房決明(Sennacorymbosa),以及輪作玉米-花菜的農(nóng)田(Cropland,CP).

    1.2 樣地設(shè)置

    2018年6月,在蘆葦濕地、白茅濕地、幼齡林、中齡林和農(nóng)田5種土地類型中,各選定20m×20m樣地,在每種樣地內(nèi),選擇3塊植被均勻、地形完整的小樣地.在每個(gè)小樣地內(nèi),按“s”形選定具有代表性的6個(gè)樣點(diǎn),其中有3個(gè)無(wú)去根樣點(diǎn)和3個(gè)去根樣點(diǎn).去根樣點(diǎn)和無(wú)去根樣點(diǎn)相鄰,樣點(diǎn)之間的距離不小于5m.各土地類型上共選擇18個(gè)樣點(diǎn).

    1.3 土壤呼吸測(cè)定

    2018年7月—2019年7月用LI-8100A土壤碳通量系統(tǒng),測(cè)定各樣地的土壤呼吸速率(RS)和異養(yǎng)呼吸速率(RH).每月在固定時(shí)間段9:30—11:30測(cè)定.在各樣地上,選擇60cm×60cm樣點(diǎn).每個(gè)樣點(diǎn)上嵌入1個(gè)PVC土壤環(huán)(內(nèi)徑20cm,高10cm,型號(hào)SG-5,下同),用LI-8100A直接測(cè)定RS.在無(wú)去根樣點(diǎn)旁,布置去根樣點(diǎn),向下0~10cm、10~20cm、20~40cm、40~60cm分層挖掘[18].在挖好的60cm×60cm×60cm坑中,按“十”字形,鋪設(shè)兩張100目尼龍網(wǎng),以隔絕根系.取出的每層土壤過(guò)2mm篩,清除植物根系,然后,按順序?qū)⑼寥捞罨?同樣,在每個(gè)樣點(diǎn)中央,分別嵌入1個(gè)PVC土壤環(huán).采用去根法結(jié)合LI-8100A,測(cè)定土壤RH值.RA值即為RS與RH的值之差(表1).

    1.4 土壤環(huán)境因子測(cè)定

    于每月測(cè)定土壤呼吸,同時(shí)使用土壤三參數(shù)速測(cè)儀(Wet-2,Delta-T,Cambridge,UK),測(cè)量土壤0~5cm處的溫度、含水率、電導(dǎo)率.每個(gè)樣點(diǎn)3次重復(fù)測(cè)量.

    1.5 土壤理化性質(zhì)測(cè)定

    樣方布設(shè)完成后,在正式實(shí)驗(yàn)前,取樣測(cè)定本底土壤理化特征.采用環(huán)刀法測(cè)定土壤容重;采用WET型三參數(shù)分析儀測(cè)定土壤體積含水率.采集各樣點(diǎn)土壤50g,風(fēng)干后,于烘箱120℃下烘干24h,過(guò)100目篩,用元素分析儀(Elementar,modelVarianMacroCN,Hanau,Germany)測(cè)定全碳和全氮(表2).

    1.6 數(shù)據(jù)處理與分析

    采用MicrosoftExcel2019進(jìn)行數(shù)據(jù)初步整理,采用SPSS13.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,顯著性水平設(shè)置為0.05.采用重復(fù)測(cè)量方差分析,比較不同用地類型之間土壤溫度、含水率、電導(dǎo)率的差異和不同用地類型下土壤呼吸及其組分之間的差異,以及不同用地類型、時(shí)間以及兩者的交互作用對(duì)土壤呼吸及其組分的影響.采用偏相關(guān)分析方法分析土壤呼吸速率及其組分與環(huán)境因子的相關(guān)性.將土壤呼吸速率及其組分與環(huán)境因子作逐步回歸.

    土壤呼吸速率及其組分、溫度、含水率、電導(dǎo)率的動(dòng)態(tài)變化用OriginPro2019b進(jìn)行繪制.土壤呼吸速率及其組分與溫度的關(guān)系,采用指數(shù)函數(shù)擬合,見(jiàn)式(1)[19]:

    式(1)中:R為土壤呼吸速率(μmol·m–2·s–1),T為土壤溫度(℃),a為溫度為0℃時(shí)的土壤呼吸速率,b為溫度反應(yīng)系數(shù).

    土壤呼吸的溫度敏感性指數(shù)Q10依據(jù)式(2)[20]計(jì)算:

    2結(jié)果與分析

    2.1 不同土地利用類型的環(huán)境因子

    由圖2可知,不同用地類型樣地的土壤溫度均呈現(xiàn)顯著的季節(jié)差異.最高溫度出現(xiàn)在夏季7月,最低溫度出現(xiàn)在冬季1月,但各樣地之間的土壤溫度沒(méi)有顯著差異.各樣地土壤體積含水率的動(dòng)態(tài)變化與土壤溫度和降雨量有關(guān),年均土壤含水率表現(xiàn)為PW((48.40±1.25)%)>IW((38.50±1.12)%)>CP((29.40±0.82)%)>YF((25.80±1.36)%)>MF((20.70±1.63)%).年均土壤電導(dǎo)率表現(xiàn)為CP((420.75±49.77)ms·m–1)>PW((359.83±22.20)ms·m–1)>IW((248.84±23.78)ms·m–1)>MF((127.06±8.65)ms·m–1)>YF((128.35±10.13)ms·m–1).

    2.2 不同土地利用類型土壤呼吸速率及其組分

    重復(fù)測(cè)量方差分析表明,樣地的用地類型和用地時(shí)間以及兩者的交互作用對(duì)土壤呼吸速率及其組分有顯著影響(p<0.01)(表3).

    由圖3可知,在2018年7月至2019年7月,除農(nóng)田外,各土地利用類型樣地的土壤呼吸速率動(dòng)態(tài)變化整體趨勢(shì)是先降低后上升,呈單峰曲線;在9月,農(nóng)田樣地的土壤呼吸驟增,這可能與9月收獲玉米重新翻耕土壤播種花菜有關(guān).7月和8月人工林樣地的RH顯著高于殘存濕地樣地,人工林樣地的RA顯著低于殘存濕地樣地.PW樣地((8.03±1.15)μmol·m–2·s–1)和IW樣地((7.48±1.00)μmol·m–2·s–1)的年平均RS顯著高于YF((6.48±0.82)μmol·m–2·s–1)、MF((6.53±0.86)μmol·m–2·s–1)、CP((5.08±0.60)μmol·m–2·s–1).YF((4.67±0.66)μmol·m–2·s–1)、MF((5.18±0.77)μmol·m–2·s–1)、CP((4.10±0.49)μmol·m–2·s–1)的年平均RH顯著高于PW((1.98±0.22)μmol·m–2·s–1)和IW((2.41±0.31)μmol·m–2·s–1).PW((6.51±1.02)μmol·m–2·s–1)和IW((5.07±0.90)μmol·m–2·s–1)的年平均RA顯著高于YF((1.81±0.25)μmol·m–2·s–1)、MF((1.35±0.21)μmol·m–2·s–1)、CP((1.69±0.20)μmol·m–2·s–1)(圖3).

    2.3 各用地類型土壤呼吸速率及其組分與環(huán)境因子的關(guān)系

    偏相關(guān)分析表明(表4),各樣地土壤呼吸速率及其組分與溫度呈顯著相關(guān),除PW和MF外,樣地土壤呼吸速率及其組分與含水率和電導(dǎo)率的相關(guān)性較弱.對(duì)樣地土壤呼吸速率及其組分與溫度進(jìn)行指數(shù)擬合,除CP外,各用地類型樣地的土壤呼吸速率與溫度顯著相關(guān),可解釋80%以上的變異;相較于其他用地類型樣地,人工林樣地(YF、MF)的RH與溫度相關(guān)性較高,可解釋80%以上的變異;相較于其他用地類型樣地,殘存濕地樣地(PW、IW)的RA與溫度相關(guān)性較高,可解釋70%以上的變異.人工林樣地的RH的Q10顯著高于其他用地類型樣地,殘存濕地樣地(PW、IW)的RA的Q10顯著高于其他用地類型樣地.經(jīng)對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換后的樣地土壤呼吸速率及其組分與環(huán)境因子間的逐步回歸結(jié)果表明,溫度是影響樣地土壤呼吸的主要因子,含水率影響較弱,電導(dǎo)率無(wú)顯著影響.

    3討論

    3.1 不同土地利用類型對(duì)土壤呼吸及其組分的影響

    本文研究結(jié)果表明,不同用地類型樣地的土壤呼吸速率有顯著差異.圍墾后的殘存濕地樣地(PW和IW)轉(zhuǎn)變成農(nóng)林利用的土地類型(YF、MF和CP)后,RS顯著降低.相較于圍墾后的蘆葦濕地樣地,白茅濕地樣地的RS降低了7.0%,人工林樣地降低了18.8%~19.4%,農(nóng)田樣地降低了27.9%(圖3).這與Frank等[8]和Ouyang等[9]研究結(jié)果相似,但與Song等[7]研究結(jié)果相反:Song等[7]研究表明,裸露濕地轉(zhuǎn)變成農(nóng)田后,RS會(huì)增加,這可能是因?yàn)槁懵稘竦刂脖桓递^少.然而,相較于PW的RH,IW、YF、MF和CP樣地的RH分別增加了21.7%、135.9%、161.6%和107.7%(圖3).這與李愈哲等[21]研究結(jié)果相似.這表明圍墾后的殘存濕地轉(zhuǎn)變成農(nóng)林用地后,將會(huì)加強(qiáng)土壤碳庫(kù)的流失.本研究表明,土地利用類型的轉(zhuǎn)變改變了RH和RA對(duì)RS的貢獻(xiàn)率[13](圖3).這與Huang等[22]研究結(jié)果相一致.PW和IW樣地的土壤呼吸主要來(lái)自于自養(yǎng)呼吸,其RA對(duì)RS的貢獻(xiàn)率分別為75.4%和67.7%,而YF、MF和CP樣地的土壤呼吸主要來(lái)自于異養(yǎng)呼吸,其RH對(duì)RS的貢獻(xiàn)率分別為72.1%、79.3%和70.8%.PW和IW樣地RS的貢獻(xiàn)率主要來(lái)自RA,因?yàn)樘J葦和白茅地下根系發(fā)達(dá),細(xì)根生物量大,而土壤呼吸速率與細(xì)根生物量呈正相關(guān)關(guān)系[23].YF、MF和CP樣地的RS的貢獻(xiàn)率主要來(lái)自RH,可能有以下幾個(gè)原因:①新造林單位面積生產(chǎn)力低、根系不發(fā)達(dá)、根系呼吸低;②施肥會(huì)輸入更多的有機(jī)碳,施肥使微生物的活性不受限于土壤有機(jī)碳的含量,翻耕、播種和除草會(huì)改變土壤結(jié)構(gòu),增加土壤的通氣性,而良好的土壤通氣環(huán)境更有利于微生物的活動(dòng)[24-25];③PW和IW樣地的土壤含水率顯著高于YF、MF和CP樣地,土壤含水量高限制了土壤與大氣之間的氣體交換,降低了土壤氧氣濃度,從而限制了土壤微生物的呼吸[26],也阻礙了CO2的釋放.

    3.2 環(huán)境因子對(duì)不同土地類型土壤呼吸及其組分的影響

    樣地的不同用地類型會(huì)影響土壤呼吸及其組分.一部分原因是土地利用方式的改變會(huì)改變土壤的環(huán)境條件[4].本研究表明,樣地土壤溫度與土壤呼吸速率及其組分呈顯著相關(guān),揭示出溫度是影響土壤呼吸速率及其組分的主要環(huán)境因子(表4和圖4),這與Mathew等[27]、Raich等[28]和Wang等[29]的研究一致.圖4表明,殘存濕地樣地RA的Q10是RH的2倍,這說(shuō)明殘存濕地樣地的土壤呼吸變化,主要是由根系及根際微生物對(duì)溫度變化的響應(yīng)所決定[20].然而,人工林樣地RH的Q10是RA的2倍,MF樣地的RA與溫度無(wú)相關(guān)性,這說(shuō)明人工林樣地的土壤呼吸變化主要是由土壤微生物代謝活動(dòng)對(duì)溫度變化的響應(yīng)所決定[30].植物根系以及根際微生物利用的碳主要來(lái)源于地上部分的光合作用所同化的碳[31],而土壤微生物利用的碳主要來(lái)源于土壤存儲(chǔ)的有機(jī)碳[32].本研究表明,相比于殘存濕地樣地RH的Q10,人工林樣地的Q10有所增加.可見(jiàn),在全球變暖的背景下,圍墾后的濕地轉(zhuǎn)變成人工林后,會(huì)導(dǎo)致土壤碳存儲(chǔ)的減少,并向大氣釋放更多的CO2,由此將進(jìn)一步加劇區(qū)域乃至全球氣候變暖的趨勢(shì).CP樣地的土壤呼吸與溫度間的回歸方程擬合優(yōu)度低是因?yàn)镃P樣地受到人為干擾因素多(如施肥、除草、翻耕等),導(dǎo)致影響土壤呼吸的因素更為復(fù)雜(表5).

    本研究表明,除MF樣地外,各用地類型樣地土壤含水率與土壤呼吸速率及其組分的相關(guān)性很小.Davison等[33]研究表明,土壤含水率對(duì)土壤呼吸的影響很小.當(dāng)植物和微生物生長(zhǎng)不受水分脅迫時(shí),土壤CO2釋放量主要受溫度影響,而土壤含水率對(duì)土壤呼吸無(wú)顯著影響.MF樣地含水率顯著低于其他用地類型.其含水率較低可能會(huì)限制植物和微生物的代謝活性,因此,其土壤呼吸速率及其組分與含水率間呈顯著正相關(guān)關(guān)系.

    鹽度會(huì)對(duì)植物生長(zhǎng)和土壤微生物活性產(chǎn)生有害影響[34-35],所以隨著土壤鹽度的提高,土壤呼吸會(huì)下降.然而本研究表明,除PW和MF樣地外,各用地類型樣地的電導(dǎo)率與土壤呼吸及其組分無(wú)顯著相關(guān)關(guān)系.這可能是因?yàn)閲鷫▍^(qū)前期的排水洗鹽等管理措施已降低了土壤鹽度,這與仲啟鋮等[36]研究結(jié)果一致.PW樣地的RH與電導(dǎo)率呈顯著負(fù)相關(guān),這與戚志偉等[37]研究結(jié)果一致.這可能是因?yàn)镻W樣地的含鹽率過(guò)高,對(duì)蘆葦根系產(chǎn)生了毒害作用,從而抑制了其根系呼吸.

    3.3 研究結(jié)果對(duì)濱海圍墾區(qū)土地低碳利用和管理的啟示

    隨著人口不斷增加和土地利用方式的轉(zhuǎn)變,全球沿海生態(tài)系統(tǒng)普遍發(fā)生了大規(guī)模退化和破碎化,進(jìn)而在不同程度上,喪失了包括碳固存在內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能[38].我國(guó)東部沿海地區(qū)許多地方政府,長(zhǎng)期以來(lái),大力實(shí)施沿海圍墾地造林計(jì)劃,以期提高其碳匯效率[39].本實(shí)驗(yàn)地也實(shí)施了造林計(jì)劃,但由前文分析可知,人工林樣地和農(nóng)田樣地的RH顯著高于殘存濕地樣地.可見(jiàn),原生濕地被圍墾并轉(zhuǎn)變成人工林和農(nóng)田后,因RH提高而導(dǎo)致土壤碳流失更為嚴(yán)重,因此,對(duì)于原生濕地的圍墾需要慎重行事.He等[40]研究發(fā)現(xiàn),農(nóng)林復(fù)合圍墾降低了長(zhǎng)江口濱海濕地的CO2收支.雖然崇明東灘的殘存濕地土壤呼吸高于人工林,但因殘存濕地的初級(jí)生產(chǎn)力高于人工林,將各用地類型的初級(jí)生產(chǎn)力減去土壤異養(yǎng)呼吸,最終結(jié)果表現(xiàn)出殘存濕地的凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力高于人工林.因此,崇明東灘原生濕地圍墾后建植人工林,并沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的增加碳匯的目標(biāo).Paul等[41]和Gao等[42]研究結(jié)果表明,人工林在短期內(nèi)可能不會(huì)表現(xiàn)出明顯的碳匯效果,要使人工林最終實(shí)現(xiàn)增加碳匯的目標(biāo),需要合理的可持續(xù)管理,并選擇適宜的樹種.

    濱海濕地圍墾區(qū)土地利用管理應(yīng)該因地制宜,合理制定土地利用政策和管理措施,合理規(guī)劃土地類型分布空間格局.在滿足當(dāng)?shù)鼗镜募Z食生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的前提下,應(yīng)盡可能通過(guò)改善水文狀況,來(lái)恢復(fù)當(dāng)?shù)氐膬?yōu)勢(shì)種,以加快恢復(fù)一部分天然濕地.戚志偉等[43]發(fā)現(xiàn),通過(guò)人工水位調(diào)控,適當(dāng)提高地下水位,可以抑制白茅的生長(zhǎng),從而有助于恢復(fù)以蘆葦為單優(yōu)種的東灘濕地群落結(jié)構(gòu)和功能.建植人工林時(shí),應(yīng)盡可能選擇耐鹽、生長(zhǎng)快且具有固氮能力的樹種[41],同時(shí),適當(dāng)延長(zhǎng)輪伐期,以充分利用森林的固碳潛力,但不超過(guò)林木生長(zhǎng)量頂點(diǎn)[44].對(duì)于農(nóng)林復(fù)合林,應(yīng)采取多層次、資源循環(huán)利用的經(jīng)營(yíng)模式.對(duì)于農(nóng)田,應(yīng)采取以免耕或少耕為基礎(chǔ)的耕作方式[45],盡可能采取生物技術(shù)和物理方法防治病蟲害、減少化肥和殺蟲劑的使用,同時(shí),將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活的廢棄物歸還農(nóng)田,以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)和能量的閉合循環(huán)[46].

    4結(jié)論

    在崇明東灘圍墾區(qū)5種不同土地利用類型中,幼齡林、中齡林和農(nóng)田樣地的土壤呼吸顯著低于蘆葦濕地和白茅濕地樣地,年平均土壤呼吸速率分別為(6.48±0.82)、(6.53±0.86)、(5.08±0.6)、(8.03±1.15)和(7.48±1.00)μmol·m–2·s–1;幼齡林、中齡林和農(nóng)田樣地的異養(yǎng)呼吸分別占土壤呼吸的72.1%、79.3%和70.8%,而蘆葦濕地和白茅濕地樣地的異養(yǎng)呼吸則分別占土壤呼吸的24.6%和32.3%.與殘存濕地相比,農(nóng)林利用顯著降低了土壤呼吸,但是在這些土地利用模式下,土壤異養(yǎng)呼吸和土壤呼吸的溫度敏感性顯著增加,可能導(dǎo)致土壤碳的持續(xù)排放.另一方面,土壤呼吸速率及其組分與土壤溫度呈顯著正相關(guān).因此,在全球氣候變暖的背景下,圍墾區(qū)的土壤碳排放可能會(huì)增加.為減少土壤碳凈損失,圍墾區(qū)可通過(guò)調(diào)控水位等管理手段來(lái)修復(fù)和恢復(fù)更多以蘆葦為優(yōu)勢(shì)種的濕地.

    宜昌市| 蓝山县| 青海省| 同仁县| 通化县| 周宁县| 修水县| 乐山市| 榆林市| 恭城| 昌黎县| 霍林郭勒市| 华容县| 双江| 宝坻区| 稷山县| 广灵县| 颍上县| 兴化市| 丰镇市| 张家口市| 平山县| 洛浦县| 天水市| 马尔康县| 绥江县| 崇阳县| 巴中市| 个旧市| 洪洞县| 团风县| 厦门市| 滦南县| 湖口县| 安仁县| 张家界市| 吉安市| 碌曲县| 宁蒗| 繁昌县| 景洪市|