沿海滩涂不同生态位土壤理化特性研究【字数:7973】
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引言
引言
滩涂作为海陆过渡带,自然灾害频繁发生,生态环境脆弱,是全球变化的敏感区域,生态系统表生环境生物地球化学过程以及对特殊生态与生物多样性保护的研究日益成为沿海地区生态系统相关研究的热点问题之一[1]。
土壤是由成土母质经过风化受到地形、气候等环境因素、人为因素、土壤动植物微生物等外力因素影响而形成的[2]。不同生态位的土壤理化特性不同,在生物的缓慢累积过程中土壤的这些性质逐渐发生改变。其中土壤肥力与酶活性相关,特别是碱性磷酸酶、过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶的活性;有机质与碱性磷酸酶、过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶等的活性密切相关,土壤有机质含量的提高能促进酶活性的提高,而酶活性的提高有利于加快土壤有机质的分解,滩涂发生退化后土壤的有机质含量下降,这既减小了土壤的孔隙度和通气性,又对微生物、动植物的活动产生了影响,不利于微生物、土壤酶和矿物质的固定[34];不同土地利用方式也可以改变土壤性质和土壤环境状况,进而影响了土壤生态系统中许多的生态学过程[56],而从反向的角度来说,这些土壤理化特性又一定程度地促进植物的生长,土地的合理利用能够改善土壤的结构,提高 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072#
土壤对外界环境变化的抵抗力,但是土地不合理的利用方式则会导致土壤质量下降[78]。总之,土壤是影响土壤生物生长发育的重要环境因素,也是生态系统中物质循环和能量交换的重要场所。
土壤线虫作为土壤生态系统中的重要组分,对土壤有机质的分解、营养物质的转化等生态过程起着非常重要作用[911]。土壤线虫的数量和种属很是丰富,很多种类的线虫甚至能够在极端环境条件下生存,并且世代时间较短,对环境变化的反应非常灵敏,故常被看作是生态系统变化的敏感性指示生物之一。土壤线虫具有监测土壤生态系统过程及状况、潜力的功能,可以用作不同生态系统土壤过程的指示因子。研究土壤线虫不仅有利于探究土壤生态系统的结构,并且能够提供有关土壤生态过程的独特信息[12]。
目前,江苏滨海存在盐碱地等突出问题,造成了其土地生产力低、难以建立植被的困难[1314],而滨海的滩涂地区又是重要的后备土地资源,占江苏省70%的盐城滩涂亟待科学的开发、利用和保护[15]。盐城滩涂资源虽然很是丰富,但随着滨海地区的开发利用,滩涂存在的生态环境问题日益呈现出来,生物的多样性受到了严重威胁,给滩涂资源的持续利用和滩涂经济的持续发展带来了很大的影响[16],因此必须加强滩涂生态环境保护。盐城湿地保护区是我国连片面积最大、生态类型最为齐全和冲淤演变最为复杂的典型的淤泥质滩涂,也是我国优先保护的17个生物多样性关键地区之一[17]。保护区内由于湿地底质及其覆盖植被等因素,造成了滩涂生态系统内部物质循环特征的分带性差异[18],系统开展滩涂不同生态位的土壤理化特性的研究,对于阐明滩涂生态系统的生物化学过程及生态系统的保护与恢复有重要的意义。
本试验通过对盐城滩涂湿地不同生态位的各层土壤进行采样分析,研究滨海滩涂湿地不同生态位土壤的pH值、盐分、含水量的差异、不同生态位滩涂对土壤环境特别是土壤有机质的影响, 考察不同生态位的土壤的酶活性,分析这些理化特性与线虫的数目之间的关系,为沿海滩涂湿地存在的盐碱地等生态问题的保护与恢复提供科学依据。
缩略词
名称
缩略名称
潮间带
CH
大米草地
DM
光滩
GT
盐土大地园区内光板地
YT
碱蓬地
JP
茅草地
MC
菊芋地
JA
1 材料与方法
1.1 试验材料与设计
本试验选择的研究区域位于江苏盐城的大丰市,地处北亚热带向暖温带过渡地带,受海洋性、大陆性气候的双重影响。年平均气温在14ºC,年均降水量为1058.4 mm,无霜期为230天左右,光照充足。原始植被组成较简单,主要是碱蓬、芦苇和獐茅草,其中碱蓬为优势群落[19],沿海岸地区的湿地多为粉砂淤泥质滩涂[20]。
根据前期资料收集以及现场勘察,本实验中选择的七块样地采集样品作为试验材料,分别在潮间带(北纬33.28º,东经120.77º);大米草地(北纬33.28º,东经120.77º);光滩(北纬33.23º,东经120.81º);盐土大地园区内的光板地(北纬33.22º,东经120.72º);碱蓬地(北纬33.22º,东经120.72º);茅草地(北纬33.22º,东经120.72º);菊芋种植地(北纬33.23º,东经120.67º)。依次与海边的距离越来越远,其中潮间带、大米草地为天然的几乎无人为干扰,光滩、盐土大地园区内光板地受到人类活动的影响属中等程度干扰,碱蓬地和茅草地是天然植被也存在中等程度人为干扰,菊芋地是人为种植植被存在较高程度的人为干扰。将每块样地再分为3个单元,每个单元按S型选取5个采样点,按010 cm和1020 cm分层。每个单元的同一土层的土样放在一个自封袋中带回一部分风干用于土壤理化性质测定一部分保存于4ºC冰箱用来线虫的鉴定。
1.2 样品采集与处理
(1)土壤样品的采集:
3月底于江苏滨海城市大丰采样,当天气温17ºC,天气晴朗。
采样时,需要用GPS记录每块样地的经纬度,工具选择土钻,分别取样点的表层(010 cm)和深层(1020 cm)的土壤样品,自封袋封存,标签纸做好标记,记录现场采样时的温度。
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