高位虾池清塘污染直排对秋茄红树林生态系统主要有机碳过程的影响

发布时间：2020-10-13 00:52

　　 本研究以福建省九龙江口南岸靠近虾池的一片秋茄(Kandelia obovata,以前学名为Kandelia candel)红树林为研究对象,总共选取两块纳污区,其中纳污区Ⅰ自排污以来有7年,而纳污区Ⅱ的排污历史达13年,并在每块纳污区邻近的位置分别确定一块对照区。通过每组纳污区与对照区的比较,揭示高位虾池清塘污染直排对秋茄红树林生态系统主要有机碳过程的影响。纳污区Ⅰ的植株明显比对照区Ⅰ高大,纳污区Ⅱ的植株长势明显不如对照区Ⅱ。每组样地植株各部分生物量、地上部/地下部、总量及年增量比较均表现为纳污区Ⅰ对照区Ⅰ,纳污区Ⅱ对照区Ⅱ,且纳污区Ⅰ的枝、叶、根及总生物量显著高于对照区Ⅰ。纳污区Ⅱ的植株生物量年增量在这一年中为负值。每组样地植株各部分有机碳积累量、地上部/地下部、总量及年增量比较表现出与生物量比较相似的规律。这表明,短时期的高位虾池清塘污染直排对秋茄红树林的植被碳积累有一定的促进作用,而长期排放至同一区域则会抑制红树林植被的生长以及有机碳的积累。各样地秋茄树种均遵循正常的物候节律,并体现出一致的季相变化。受超强台风“杜鹃”的影响,凋落叶与凋落枝的产量都在10月份达到最大值。受物种生物学特性的影响,凋落花和凋落果的产量分别在8、9月和4、5月达到较大值。每组样地间,秋茄植株的各部分凋落物产量及总量总体呈现出纳污区Ⅰ对照区Ⅰ,纳污区Ⅱ对照区Ⅱ的规律,且纳污区Ⅰ的凋落叶、凋落花产量显著高于对照区Ⅰ,纳污区Ⅱ的凋落叶产量显著低于对照区Ⅱ。这表明,与秋茄植被有机碳库的结论相似,短时期的高位虾池清塘污染直排对秋茄凋落物量起到促进的作用,而长期排放至同一区域则产生抑制作用。凋落物的有机碳、总氮、总磷含量在每组样地间未形成显著差异,可能由于对照区底质也受到外来营养的影响,高位虾池清塘污染直排对凋落物各组分各含量的影响被掩盖了。凋落叶分解较快,各样地分解6周后,夏、秋季的失重率达67.43%～83.40%,冬、春季的失重率达39.58%～61.10%。凋落枝分解较慢,各样地分解50周后的失重率也仅在26.10%～37.76%。每组样地凋落叶分解速率比较,纳污区Ⅰ总体高于对照区Ⅰ,纳污区Ⅱ总体低于对照区Ⅱ。主要由于纳污区Ⅰ植株高大,郁闭度高,林地湿度大,底泥在林内的停留使细菌活动得到加强,而且底泥中丰富的有机质的输入,增加微生物的活动。而长期排污使得纳污区Ⅱ林内郁闭度低,土壤湿度不够,底质中生物的活性严重受到抑制,分解速率较低。凋落枝每组样地的分解动态与凋落叶类似。凋落叶分解过程中的有机碳含量各季节各样地有升有降,无明显规律。总氮含量总体呈上升的趋势。总磷含量总体呈现先下降后上升的趋势。受有机碳含量和总氮含量两个因子的影响,碳氮比总体呈现下降的趋势。各季节每组样地凋落叶的有机碳、总氮、总磷含量和碳氮比无明显差异。这表明,高位虾池清塘污染直排对凋落叶养分的释放没有明显的影响。凋落叶的林地现存量季节变化不明显,蟹类摄食主要集中在8、9月。各季节每组样地凋落叶林地现存量比较,纳污区Ⅰ总体高于对照区Ⅰ,纳污区Ⅱ总体高于对照区Ⅱ,且纳污区Ⅱ11、12、1月的凋落叶林地现存量显著高于对照区Ⅱ。各季节每组样地蟹类摄食率比较,纳污区Ⅰ总体低于对照区Ⅰ,纳污区Ⅱ总体高于对照区Ⅱ,但均无显著差异。四块样地秋茄凋落叶蟹类摄食碳占总凋落碳的比重分别为7.66%、11.95%、10.87%、2.56%,潮水输出碳占总凋落碳的比重分别为38.3%、44.6%、17.7%、74.2%。纳污区Ⅱ潮水输出碳占总凋落碳的比重较低,可能与该滩面大量的废弃物阻碍了潮水的冲刷作用有关,而对照区Ⅱ潮水输出碳占总凋落碳的比重较高,则是因为其蟹类摄食碳太低。总的来说,高位虾池清塘污染直排对秋茄凋落叶归宿无明显影响。各样地N2O、CH4和CO2通量都是夏季较高,秋季、冬季和春季较低。每组样地N2O、CH4和CO2通量比较,各季节总体表现为纳污区Ⅰ对照区Ⅰ,纳污区Ⅱ对照区Ⅱ,且纳污区Ⅰ夏季的CO2通量显著高于对照区Ⅰ。三种温室气体的年通量及总年通量也表现出相似的规律,且纳污区Ⅰ CO2年通量显著高于对照区Ⅰ。各样地土壤有机碳含量和碳氮比冬、春季高于夏、秋季,总氮、总磷含量季节变化不明显。各季节每组样地土壤有机碳含量和碳氮比表现为纳污区Ⅰ对照区Ⅰ,纳污区Ⅱ对照区Ⅱ,总磷含量表现为纳污区Ⅰ对照区Ⅰ,纳污区Ⅱ对照区Ⅱ,总氮含量差异不明显。三种温室气体通量与土壤养分含量的Pearson相关分析结果为,N2O通量与土壤有机碳含量、总氮含量、碳氮比呈显著正相关,CH4通量和CO2通量与土壤有机碳含量、碳氮比呈显著正相关。各样地红树林生态系统的碳预算显示,每组样地的净固碳值表现为纳污区Ⅰ对照区Ⅰ,纳污区Ⅱ对照区Ⅱ,即高位虾池清塘污染直排使秋茄红树林生态系统的净固碳值有所降低。也就是说,高位虾池清塘污染直排对秋茄红树林生态系统的主要有机碳过程有一定的影响,在一定程度上会削弱红树林生态系统的固碳能力。
【学位单位】：厦门大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：S718.5
【部分图文】：

有机碳库的影响??２．１样地概况??本研宄的红树林在福建省九龙江口，龙海市浮宫镇草埔头村（图２－１），地理??坐标为２４°?２３＇Ｎ，１１７°?５小Ｅ。该地区属南亚热带海洋性季风气候，全年温暖湿??润，雨量充足，多年平均气温为２１?°Ｃ，最热月平均气温为２８．８°Ｃ，最冷月平均??气温为１２．７?°Ｃ，平均年较差为１５．８?°Ｃ，年日照时数为２，７１９?ｈ，年降水量为１，３７１??ｍｍ，相对湿度为８６％?（薛志勇，２００５），平均雷暴天数为４２?ｄ，夏秋季常受台风??暴潮袭击，土壤含盐量为１５？２１％。，ｐＨ约７．０?（赵可夫等，１９９９）。该地区的滨海??湿地类型为典型的河口红树林和盐沼，潮汐为正规半日潮，平均潮差为２．９８?ｍ??（王文卿＆王瑁，２００７）。草埔头红树林位于高中潮带，大潮日涨潮期间林地会被??海水浸没

图３－１每组样地秋茄植株的凋落物生产量??Ｆｉｇ．?３－１?Ｌｉｔｔｅｒ?ｆａｌｌ?ｉｎ?Ｋ．?ｏｂｏｖａｔａ?ｆｏｒｅｓｔｓ?ｉｎ?ｅａｃｈ?ｇｒｏｕｐ?ｏｆ?ｓａｍｐｌｅ?ａｒｅａｓ??注：同一季节、组分的不同字母表示每组样地在０．０５水平上的显著差异??３．２．２高位邮池清塘污染直排对凋落物养分含量的影响??如表３－３所示，凋落物各组分有机碳含量除了纳污区Ｉ凋落叶的有机碳含量??４５．４８％显著低于对照区１?４６．３６％，每组样地之间皆无显著差异（表３－３）。各样地??凋落花的总氮含量都明显高于凋落叶、凋落枝和凋落果，就各样地平均值而言，??凋落果的总氮含量最低。每组样地比较，除了纳污区Ｉ的凋落果总氮含量低于对??照区Ｉ?，各组分总氮含量均表现为纳污区Ｉ?＞对照区Ｉ，纳污区ＩＩ?＞对照区ＩＩ，??但无显著差异（表３－４）。各样地的总磷含量均呈现凋落花＞凋落果＞凋落叶＞凋落??枝的趋势，纳污区Ｉ各组分的总磷含量均大于对照区Ｉ，但差异不显著，纳污区??ＩＩ与对照区ＩＩ样地各组分的总磷含量比较无明显规律（表３－５）。表３－６显示，凋??

Ｗｅｅｋ?Ｗｅｅｋ??图４－１各季节每组样地秋茄凋落叶分解的失重率??Ｆｉｇ．?４－１?Ｄｒｙ?ｗｅｉｇｈｔ?ｌｏｓｓ?ｄｕｒｉｎｇ?ｔｈｅ?ｓｅａｓｏｎａｌ?ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｏｆ?ｆａｌｌｅｎ?ｌｅａｖｅｓ?ｉｎ??Ｋ．?ｏｂｏｖａｔａ?ｆｏｒｅｓｔｓ?ｉｎ?ｅａｃｈ?ｇｒｏｕｐ?ｏｆ?ｓａｍｐｌｅ?ａｒｅａｓ??２８??
【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 涂志刚;陈晓慧;吴瑞;;海南省红树林自然保护区红树林资源现状[J];海洋开发与管理;2015年10期

2 张苏玮;;不同浓度生活污水对秋茄(kanadelia candel)幼苗生长的影响[J];佳木斯教育学院学报;2014年03期

3 蒋隽;胡宝清;;红树林生态系统服务功能及其价值[J];安徽农业科学;2013年09期

4 陈雅萍;叶勇;;红树林凋落物生产及其归宿[J];生态学杂志;2013年01期

5 卢昌义;金亮;叶勇;叶功富;;秋茄红树林湿地土壤呼吸昼夜变化及其温度敏感性[J];厦门大学学报(自然科学版);2012年04期

6 王韧;李晓景;蔡金标;张典铨;何东进;刘翠;王其炳;郑开基;林峰;;闽东沿海秋茄天然林与人工林生物量比较[J];西南林学院学报;2010年01期

7 王燕;;红树林保护的意义和建议[J];森林工程;2008年04期

8 兰竹虹;;南海地区红树林资源的利用现状及生态保育对策[J];生态经济(学术版);2007年01期

9 薛志勇;福建九龙江口红树林生存现状分析[J];福建林业科技;2005年03期

10 于海燕,李新正,李宝泉,王金宝,王洪法;胶州湾大型底栖甲壳动物数量动态变化[J];海洋与湖沼;2005年04期

相关硕士学位论文 前1条

1 余丹;九龙江口秋茄红树林土壤-大气温室气体通量随植被恢复变化的研究[D];厦门大学;2014年

本文编号：2838516