枯萎期芦苇收割时间对湿地脱氮效果及根系呼吸代谢的影响
2021-08-23王俊力付子轼乔红霞陈桂发刘福兴
环境科学研究 2021年8期
王俊力, 付子轼, 乔红霞, 陈桂发, 刘福兴*
1.上海市农业科学院, 上海 201403 2.上海低碳农业工程技术研究中心, 上海 201415
氮(N)是生态系统中构成生物体的重要元素,但也是引起水体富营养化的主要元素之一[1]. 自工业革命以来,全球范围内人为源氮排放从1860年的15×1012g/a增至20世纪90年代初的156×1012g/a,预计到2050年将达到267×1012g/a[2]. 我国农业生产使用的氮肥中有25%的氮随降雨径流和渗漏进入水环境,是导致水体氮浓度升高和污染加重的重要原因[3]. 湿地作为陆地与水体之间的过渡带,对拦截陆地方向的氮污染源、降低水体中的氮水平具有重要作用[4].
湿地通过复杂的物理、化学和生物等方面的作用实现氮去除,方式包括挥发、氨化、硝化/反硝化、植物吸收、基质吸附等[5],其中生物(植物和微生物)起到关键作用[6]. 研究[7-8]表明,超过50%的氮通过微生物硝化/反硝化作用去除,而植物会影响湿地微生物群落结构的时空变化. 芦苇(Phragmitesaustralis)是湿地生态系统中的主要植物之一,常见于河口、湖滨、海岸等地,在全球广泛分布[9]. 在我国的亚热带季风气候区,分布有大面积芦苇湿地,该地区积温高,无霜期长,芦苇通常在3月份出芽,到11月份进入枯萎期,冬季根系休眠时间较短[10]. 研究表明,生长期芦苇湿地的脱氮效率为50%~90%[11-12],冬季则降至20%左右[13]. 虽然冬季芦苇地上部分枯萎,但其根系仍存在活力[14],了解冬季芦苇根系活动,对如何采取有效措施促进冬季湿地脱氮效果具有重要意义.
收割是湿地植物最主要的管理措施之一. 芦苇……
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