湖泊湿地土壤碳组分及关键影响因素研究——以洪泽湖湿地为例

Wetland is related to global change closely, it is the special zoolgy type connecting to land and water, and it plays an important role in stabling the globle climate change. Wetland soil is the accumulation place of carbon in wetland ecosystem. Wetland soil carbon fraction changing bears a key role in carbon cycling in wetlands and its environmental effects..Hongze Lake wetland is typical lake wetland in China, and the ecological environment is destroyed by unreasonable human development activities recently. The project elaborates spatial and temporal variation characteristics of carbon fraction and changing mechanism and eco-environmental effects in lake wetland. It reveals response mechanism of carbon fraction on natural conditions and impacts of human activities. It has significant theory and practice significance to greenhouse emissions and lake wetland protection and restoration, and enrich research content and theory system in soil geography and wetland science.

全球气候变化是人类面临的共同主题，如何减少温室气体，特别是含碳温室气体的排放，已成为世界各国政府面临的主要环境问题。湿地是界于陆地和水体之间的一种特殊生态系统，在稳定全球气候变化中占有重要地位。湿地土壤是湿地生态系统碳的主要储积场所，湿地土壤碳组分的变化在湿地生态系统碳循环以及由此产生的环境效应中起着关键性作用。.洪泽湖湿地是我国典型的湖泊湿地，近年来由于人类不合理的开发活动导致其生态环境呈现恶化趋势。本课题以洪泽湖湿地为研究对象，以土壤学、生态学和湿地科学的基本理论为指导，利用野外调研采样、定位观测和模拟培养试验相结合等方法，阐明湖泊湿地土壤碳组分的时间空间变化特征与变化机制及其生态环境效应，揭示自然条件变化和人类活动影响下碳组分的响应机制。这对研究湖泊湿地环境变化、含碳温室气体排放及湖泊湿地保护与恢复具有理论和实践意义，同时可进一步丰富土壤地理学和湿地科学的研究内容和理论体系。

全球气候变化是人类面临的共同主题，如何减少温室气体，特别是含碳温室气体的排放，已成为世界各国政府面临的主要环境问题。湿地是界于陆地和水体之间的一种特殊生态系统，在稳定全球气候变化中占有重要地位。本研究以洪泽湖湿地为研究对象，以土壤学、生态学和湿地科学的基本理论为指导，利用野外调研采样、定位观测和模拟培养试验相结合等方法，阐明了湖泊湿地土壤碳组分的时间空间变化特征与变化机制及其生态环境效应，揭示了自然条件变化和人类活动影响下碳组分的响应机制。研究发现：（1）洪泽湖不同湿地的土壤活性有机碳含量差异较大，但在空间分布上具有明显的规律性，表现为河口湿地>河漫滩地>出湖湿地，土壤微生物量碳、易氧化有机碳以及可溶性有机碳与土壤总有机碳呈正相关，河口湿地土壤MBC/SOC、DOC/SOC的比值低于其它两种类型湿地。（2）富营养化条件下湿地土壤活性有机碳含量均显著增加，蔗糖酶、脲酶随着施氮水平的增加活性不断增强，淀粉酶活性则随着氮输入水平增高先增高后降低。富营养化条件下，土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶活性与土壤微生物量碳、易氧化有机碳密切相关，低氮输入条件下，土壤蔗糖酶、脲酶、淀粉酶的活性与土壤微生物增殖密切相关。（3）非淹水土壤微生物量碳含量高于淹水土壤，干湿交替能够增加湿地土壤微生物量碳含量，而淹水土壤的可溶性有机碳和易氧化有机碳含量高于非淹水土壤，说明淹水有利于土壤可溶性有机碳和易氧化有机碳的释放和累积。非淹水湿地土壤蔗糖酶、淀粉酶、脲酶活性高于淹水土壤的酶活性，淹水对这3种水解酶活性的抑制作用随着水位的增加而增强。随水分梯度变化，湿地土壤蔗糖酶、脲酶、淀粉酶活性与微生物量碳含量呈显著正相关，脲酶、淀粉酶活性与可溶性有机碳和易氧化有机碳呈极显著负相关。说明水分驱动下，脲酶、淀粉酶活性与湿地活性碳的循环转化密切相关。以上这些成果对研究湖泊湿地环境变化、含碳温室气体排放及湖泊湿地保护与恢复具有理论和实践意义，同时可进一步丰富土壤地理学和湿地科学的研究内容和理论体系。