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黄河口湿地是渤海与黄河河口相互作用形成的中国暖温带最广阔、最完整和最年轻的滨海湿地,承接上游带来的大量含氮物质。近年来,黄河口的氮输入量整体呈增加趋势,并保持在较高水平,而这可能对湿地生态系统的养分循环及群落演替等产生深刻影响。为了深入揭示外源氮输入增加对黄河口湿地硫生物循环状况的影响,论文以黄河口北部滨岸高潮滩的典型碱蓬(Suaeda salsa)湿地为研究对象,通过野外原位氮输入模拟试验(N0:对照处理,无额外氮输入,6.0 gN·m-2·a-1;N1:低氮处理,9.0 gN·m-2·a-1;N2:中氮处理,12.0 gN·m-2·a-1;N3:高氮处理,18.0gN·m-2·a-1)以及室内控制实验,探讨了外源氮输入条件下湿地植物硫累积与分配的季节变化特征,明确了不同基质质量残体分解与硫养分释放机制,阐明了湿地土壤不同形态硫的时空变化规律,揭示了不同氮基质土壤硫矿化潜势的差异。在此基础上,构建了外源氮输入条件下湿地植物-土壤系统硫生物循环分室模式,并对其硫生物循环状况及变化趋势进行了评估。研究结果表明:(1)不同氮输入处理下碱蓬各器官的全硫(TS)含量整体表现为叶>茎>根,说明叶是硫的主要累积器官;尽管外源氮输入并未改变碱蓬的硫分配格局以及其地上与地下之间的硫养分供给关系,但其为适应不同养分环境可进行自身生长特性及养分分配的调整,且这种调整在N2处理下表现的尤为明显。(2)外源氮持续输入改变了残体基质质量并促进了其分解,且该促进作用在N1处理下表现的最为明显;不同基质质量残体中TS含量变化特征均与相应的C/S比呈相反变化趋势,说明C/S可能是调控不同氮持续输入条件下残体分解过程中硫含量变化的主控因素;外源氮持续输入条件下残体基质质量改变促进了其硫养分的释放,且该促进作用在N3处理下表现的最为明显,说明持续增加的氮输入可促进不同基质质量残体的硫养分归还,从而可能加速硫生物循环速率。(3)外源氮输入明显改变了湿地土壤TS含量的分布状况。随着氮输入量的增加,除表层TS含量变化不明显外,其它土层均呈增加趋势。这主要与碱蓬根系主要集中于表层土壤,其TS含量变化受制于植物生长节律和地上生物量变化的影响有关;较深土层中TS含量的增加一方面与外源氮输入促进有机物分解及硫养分归还有关,另一方面还可能与潮滩较强沉积作用对植物残体的掩埋以及无脊椎动物的活动有关。(4)外源氮输入不同程度地改变了湿地土壤中各形态无机硫含量;不同氮输入处理下各形态无机硫含量均表现为水溶性硫(H2O-S)>吸附性硫(Adsorbed-S)>盐酸溶解性硫(HCl-Soluble-S)>盐酸挥发性硫(HCl-Volatile-S),且总无机硫(TIS)占TS的比例介于34.5239.58%。不同氮输入处理下,pH和EC对土壤各形态无机硫含量变化的影响尤为明显。氮输入还可能通过改变植物生长节律和土壤酸碱状况来影响植物对不同形态无机硫的吸收与利用,进而间接改变了土壤中不同形态无机硫含量以及TIS的赋存量。(5)外源氮输入增加条件下,土壤氮基质状况会发生较大改变,而这将会促进土壤硫的矿化,进而可在一定程度上提高土壤的潜在供硫能力。但这一机制在淹水条件下则发生明显改变,主要表现为N2处理下的累积矿化量及矿化潜势(S0)不但低于N3和N1处理,而且还低于N0处理,说明当湿地受到强降水、大潮或风暴潮影响而使得土壤处于短期滞水状态时,不同氮基质土壤的潜在供硫能力将发生明显降低,特别是N2处理下土壤潜在供硫能力的降幅最为明显。(6)构建了碱蓬湿地植物-土壤系统的硫生物循环分室模式,定量确定了不同分室的硫储量以及分室间的硫流通量。基于构建的硫生物循环模式中的定量关系,评估了不同氮输入条件下碱蓬湿地系统的硫生物循环平衡状况。从硫生物循环角度来说,氮硫养分供给在外源氮输入增加条件下极有可能不同步,即氮输入量的增加可能会导致硫养分限制程度的增强。研究发现,随着黄河口碱蓬湿地氮养分供给的不断增加,当养分状况达到较高水平(N2)时,碱蓬地上与地下的硫养分供给关系以及分配格局将会发生明显改变,且生态系统的硫养分限制状况被缓解的可能性不大;而当养分状况达到更高水平(≥N3)时,生态系统的硫养分限制状况可能得到较为明显的缓解,且二者之间可能形成一个正反馈机制。从硫生物循环角度来讲,该正反馈机制将有利于维持碱蓬湿地生态系统的稳定与健康。