生态修复对双台子河口芦苇湿地土壤理化性质及反硝化作用的影响
湿地对水体N具有显著的去除能力，河口湿地更是由于其特殊的地理位置有着难以估量的生态价值。我们从2008年起对中国辽宁省的双台子河口芦苇湿地实施了包括水文、植被及其他条件的人工修复。本文对湿地土壤及反硝化作用恢复状况进行了评价；同时也阐明了双台子河口芦苇湿地土壤及反硝化作用的影响因素，对中国东北部特别是河口地区的湿地修复具有重要的参考价值和指导意义。 本文通过研究2012年双台子河口湿地芦苇生长季节的7-10月土壤C、N、P系列指标的时空变化，阐述修复湿地(Restored Wetland)、状况良好的未退化湿地(Natural Wetland)、已经退化成裸滩的湿地(Degenrated Wetland)三者土壤养分的差异。结果表明，从土壤纵向结构上，修复湿地的C、N、P分布与未退化湿地类似，均随着土壤深度的增加而减少，退化湿地则出现了不规则变化。10月份修复湿地和未退化湿地的TOC含量出现了明显的增加，而退化湿地却未观察到此现象。盐度是影响双台子河口芦苇湿地修复的一个重要因素，通过偏相关分析我们发现盐度与修复湿地土壤TOC、TP、C/N、C/P的均存在显著的相关性，在一定范围内，TOC的升高伴随了盐度的升高，而过高的盐度会出现TP的下降。 此外，我们用乙炔抑制法对双台子河口地区三种湿地的反硝化作用进行了测定。通过结果分析，修复湿地的潜在反硝化速率PDR(Potential Denitrification Rate)大小和变化规律类似于未退化湿地，均在10月达到最大，其值分别为31.11±13.71、38.62±1.05 mgN2O-N·kg-1土·d-1，退化湿地的最大PDR出现在8月，为15.60±10.77 mgN2O-N·kg-1土·d-1，明显低于其他两个湿地。三种湿地PDR随着土壤深度的增加都出现了增大，说明双台子河口芦苇湿地土壤深层都具有更强的除氮能力。然而，修复湿地、退化湿地的每月最大PDR一般出现在10-25cm的土壤层，而未退化湿地每月最大PDR出现在25-40cm的土壤层；并且修复湿地达到最大反硝化作用所需要的时间比未退化湿地、退化湿地要晚12-24hs，说明修复湿地与未退化湿地的土壤在反硝化功能上仍存在差异性。另外，双台子河口芦苇湿地的PDR较其他地区偏高，说明其对水体中NO3--N有着较强的的去除能力。 修复湿地的反硝化细菌总数与未退化湿地相近，退化湿地的反硝化细菌数量最低。10月份所有湿地的反硝化细菌均达到最大值，分别为修复湿地19.81×104个·g-1干土、未退化湿地24.51×104个·g-1干土、退化湿地2.1×104个·g-1干土。空间分布上修复湿地与退化湿地类似，均是10-25cm土壤层偏高，而未退化湿地的0-10cm以及25-40cm土壤层反硝化细菌数量均高于10-25cm土壤层，这再一次说明修复湿地和未退化湿地土壤结构和功能上的差异。 通过将PDR和反硝化细菌数量同土壤参数进行回归分析发现，C对双台子河口地区芦苇湿地的反硝化作用影响相当明显，表现在10月修复湿地、未退化湿地土壤中TOC含量的增加引起了PDR的剧增。NH4+-N则会抑制反硝化作用的进行，过高的NH4+-N含量会对PDR和反硝化细菌数量均产生显著负影响。此外，C/N、C/P对PDR也存在显著影响，反硝化细菌数量还受TP的影响。
生态修复;河口湿地;理化性质;反硝化作用;土壤成分
中国海洋大学
硕士
环境规划与管理
白洁
2013
中文
X522;X171.4
67
2013-09-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）