《互花米草對蘇北鹽沼沉積物有機碳庫功能格局影響機理》是依託南京師範大學，由劉金娥擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：互花米草對蘇北鹽沼沉積物有機碳庫功能格局影響機理
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉金娥
- 依託單位：南京師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
生物入侵和碳循環是全球變化的兩個熱點研究內容，外來植物對入侵生態系統碳循環的生態後果是受到廣泛關注的重大環境問題。但是現有研究尚難以得出一般性的結論。早期對木本入侵植物的研究認為通過植物同化作用能削減大氣CO2的含量。但是越來越多的研究似乎表明，外來植物有可能從土壤中而不是從大氣中吸收更多的碳，因此無論木本還是草本植物入侵，都有可能對當地土壤碳庫沒有貢獻或具有負面作用，從而增加當地大氣CO2的含量，加劇溫室效應。互花米草(Spartina alterniflora Loise1.)引入中國30年，在東南沿海的爆發已成為我國有關生物入侵問題的爭論焦點。中國沿海互花米草以吸收大氣CO2為主，還是土壤碳為主？會否加劇溫室效應？改變土壤碳庫功能？本研究選擇典型區域，分析蘇北鹽沼互花米草有機碳來源的分配比率，及其對沉積物有機碳庫的貢獻；闡明其對土壤有機碳庫功能格局影響機理，為回答上述問題提供科學依據
結題摘要
根據本項目的研究目標和研究內容，在江蘇沿海選取典型的互花米草（Spartina alterniflora）鹽沼，建立可以下永久樣地：光灘（MF），互花米草入侵1年（SAF2011），3年（SAF2009），5年（SAF2007）、9年（SAF2003）、12年（SAF2000）、23年（SAF1989）以及互花米草鹼蓬交錯帶（SSF1989）。從2010~2012年間，按計畫進行了野外調查和取樣，並分析處理了近千個土壤及植物樣品，其中3m的土壤沉積柱狀樣11個，運用了穩定碳同位素分析技術和核磁共振（NMR）波譜分析技術獲取了關於互花米草入侵對蘇北海濱濕地有機碳庫影響的第一手數據。本項目的重點研究成果歸納如下：（1）互花米草鹽沼發育過程促進了鹽沼沉積物有機碳積累。通過測定土壤有機碳（SOC）、頑固性有機碳（RC）和活性有機碳（LC）含量，土壤可溶性有機碳（DOC）和微生物量碳（MBC）含量，土壤有機碳和頑固性有機碳的δ13C值。結果顯示：互花米草向海擴張提高了SOC、RC、LC含量，這是海源輸入、互花米草生物量輸入、沉積物粒度以及潮溝、窪地、水分等因素共同作用於分解過程的結果，其中生物量和沉積物粒度具有更主要作用。（2）互花米草改變了鹽沼土壤有機碳庫組分及結構特徵，增加了土壤有機碳庫的穩定性，從而促進了碳庫的沉積作用。通過測定土壤有機碳（SOC）、頑固性有機碳（RC）和活性有機碳（LC）含量，土壤可溶性有機碳（DOC）和微生物量碳（MBC）含量，土壤有機碳和頑固性有機碳的δ13C值，土壤有機碳13C核磁共振波譜，結果表明互花米草植物貢獻的SOC、RC、LC含量、比例與建群時間呈顯著正相關關係（P小於0.05），互花米草擴張對LC的影響較大，而對RC的影響較小。土壤中有機碳結構以烷氧碳和芳香碳為主，芳香碳的平均比例最高，其次為烷氧碳和羧基碳，烷基碳的平均比例最低。互花米草入侵本地鹽沼後，土壤有機碳中的烷氧碳和羧基碳有下降趨勢，而烷基碳和芳香碳卻有所增加，有機碳脂肪族特性增強，芳香度降低，分子結構趨於簡單化；隨著互花米草定居年限的增加，有機碳分解程度有所降低，固碳能力逐漸增強，土壤碳庫的穩定性增加。（3）互花米草凋落物及殘體在鹽沼沉積物中的分解過程。結果表明米草凋落物及殘體分解後，δ13C值均增加，互花米草凋落物分解對沉積物中SOC、RC、LC貢獻隨著建群時間的增長而增加。
