【摘 要】
:
泥炭沼泽湿地由于其巨大的碳储量长期以来被视为全球重要碳汇。近年来受全球气候变化以及人为垦殖、排水放干等活动的影响,北方泥炭地的碳稳定性发生波动。在地表水位降低的泥炭地中观察到有大量蚁群出现。蚂蚁作为―生态系统工程师‖,在不同时空尺度下影响土壤中的物质循环和能量流通,调节生态系统功能。目前针对蚂蚁对湿地碳循环过程的研究主要围绕蚁群扰动前后土壤物理特性、元素分布、生物可利用性、无脊椎动物类群、植被类型
【出 处】
:
中国科学院大学(中国科学院东北地理与农业生态研究所)
论文部分内容阅读
泥炭沼泽湿地由于其巨大的碳储量长期以来被视为全球重要碳汇。近年来受全球气候变化以及人为垦殖、排水放干等活动的影响,北方泥炭地的碳稳定性发生波动。在地表水位降低的泥炭地中观察到有大量蚁群出现。蚂蚁作为―生态系统工程师‖,在不同时空尺度下影响土壤中的物质循环和能量流通,调节生态系统功能。目前针对蚂蚁对湿地碳循环过程的研究主要围绕蚁群扰动前后土壤物理特性、元素分布、生物可利用性、无脊椎动物类群、植被类型及演替过程和土壤微生物这些方面展开。但从有机碳分子结构组成的微观尺度上揭示蚂蚁干扰对土壤有机碳循环的影响机理却鲜有报道。基于此,本研究以金川泥炭沼泽湿地中蚁丘和未受蚂蚁扰动的自然土壤为研究对象,基于野外原位调查、监测与实验室分析,运用磷脂脂肪酸(PLFAs)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热裂解–气相色谱质谱联用仪(Py–GC/MS)、紫外–可见光谱(UV–vis)结合三维荧光光谱(3D–EEM)等技术手段,对比分析蚂蚁丘土壤与对照土壤理化性质、地表植被群落及微生物群落结构的差异,判别蚂蚁扰动后土壤碳库中有机质官能团及分子结构特征的变化;运用静态箱–气相色谱法研究蚂蚁丘与邻近土壤温室气体(CO2、CH4、N2O)的季节排放动态;基于相关分析、冗余分析、主成分分析、多元线性回归分析、结构方程模型等数理统计方法,揭示蚂蚁扰动下多因素及其交互效应对土壤碳库储量动态变化及稳定性的主要驱动因子及其调控机理。主要研究结果如下:(1):针对蚁丘土壤植被样方调查结果表明,蚂蚁扰动减少了地表植被生物量,增强了微域尺度上地表生物量的空间异质性。对照土中的植被物种多样性略高于蚁丘土。蚁丘土壤地表植被种类以漂筏苔草和毛叶沼泽蕨为主,对照土以漂筏苔草为主。蚂蚁丘样方中植物叶片C、N、P元素含量值均显著高于对照土样方,化学计量比C:N和C:P显著低于对照土样方。(2):蚂蚁扰动显著降低了蚁丘土壤的有机碳密度和储量。蚂蚁扰动后土壤颗粒组成趋于细化,土壤容重和含水率下降。土壤化学性质的改变表现为DOC和p H升高,C/N值和SOC含量降低,营养元素和矿质元素在蚁丘中显著富集。PLFAs结果显示,在非生长季和生长季,除真菌外,蚁丘土中革兰氏阳性菌(G+)、革兰氏阴性菌(G-)、一般细菌(Bc)、放线菌(Act)和真核生物(Euk)的丰度均显著高于对照土壤,非生长季蚁丘土中总磷脂脂肪酸(TPLFAs)高于生长季。蚂蚁活动在非生长季和生长季降低了蚁丘土壤微生物群落的多样性。蚂蚁扰动还改变了土壤微生物与环境因子的相互作用关系,在非生长季和生长季,DOC均是能显著影响微生物类群组成的重要环境因子。在非生长季与生长季,影响土壤微生物群落结构的环境因子不同。在非生长季,代表土壤营养状况的TN和C/N是决定微生物群落结构的关键因素;在生长季,DOC是导致微生物群落结构空间变异的主要环境因子。(3):FTIR结果表明显示蚂蚁扰动并未显著改变SOC主要官能团种类,但改变了官能团的丰度。蚁丘与对照土SOC红外光谱差谱相减后吸光度较大值出现在三处,分别代表多糖结构或碳水化合物、腐殖酸和木质素,表明土壤中不稳定组分含量可能增高。Py–GC/MS分析显示,蚁丘土壤SOC中较稳定、微生物降解产生的化合物组分(木质素、酚类)占比显著降低。含氮化合物、多糖类、脂肪族化合物占比增加。冗余分析显示,真菌、DOC和TN对SOC热裂解化合物在蚁丘和对照土中的分布差异解释率较高。多元线性回归分析显示,土壤有机质分子结构中正构烯烃和多糖类组分对土壤SOC起正向作用,烷基类对DOC/SOC有促进作用,而酚类对DOC/SOC有抑制作用。UV–vis结合3D-EEM分析表明,蚁丘土可溶解性有机质(DOM)以生物源为主,而对照土中DOM来源兼具内外源特征,蚂蚁扰动使土壤DOM腐殖化水平降低,蚁丘土壤DOM主要由分子量较小的有机物质组成,DOM芳香环上的取代基以羰基、羧基、羟基为主,DOM的分子缩合度较低。(4):野外温室气体监测实验结果表明,蚂蚁丘CO2排放量显著高于对照土,黄毛蚁丘为土壤碳排放的―热点‖。与对照土排放CH4相反,蚂蚁丘成为CH4蚁丘成为CH4排放的―冷点‖。在生长季和非生长季蚁丘土壤N2O排放量均值高于对照土,7月份蚂蚁丘N2O排放量是对照土壤的2.26倍(p<0.05),成为N2O排放的―热点‖。在气体监测期间内蚂蚁丘土壤对全球增温潜势的贡献率低于对照土,生长季GWP值显著高于非生长季。(5):蚁丘土壤中代表土壤活性碳库的组分(DOC/SOC)占比显著增高,代表化学保护作用机制的矿物有机碳复合体(OC-Fe)含量增高,SOC热裂解化合物中不易分解的惰性组分(Lg+Phs+Ar)占比显著降低。结构方程模型结果表明,蚂蚁扰动通过直接和间接作用增加活性碳库组分,抑制土壤惰性碳库组分,土壤碳库稳定性降低。
其他文献
青藏高原草地生态系统是我国重要的草地农业生产基地和生态屏障。牦牛(Bos grunniens)作为青藏高原地区的重要家畜,其放牧活动是草地的主要利用方式之一。高原鼠兔(Ochotona curzoniae)作为草地生态系统的成员,当其种群密度达到一定程度时严重威胁高寒草地的可持续发展。目前对高原鼠兔的生物学特征与生态学特性已有部分研究,但是关于放牧条件下牦牛与高原鼠兔的互作,特别是放牧强度与高原鼠
气候变化问题是当前国际社会共同面临的重大挑战之一,气候治理也成为全球治理中十分重要的议题,全球气候治理话语权问题更是主权国家之间博弈的重点。中国作为负责任的大国始终积极参与全球气候治理的进程,完成了从应对气候变化的积极参与者、到努力贡献者,到逐步成为关键引领者的角色转变。并主动提出了“双碳”目标这一自主贡献承诺,向全世界展示了应对气候变化的中国雄心和大国担当。“双碳”目标的提出也成为我国构建气候治
中国诗词文化对外译介从上个世纪开始出现,一路发展,沿袭至今。一直以来,中外学者们对中国诗词进行对外译介主要以出版物的方式进行。然而,随着时代的发展,中国国际地位和国际影响力的不断提高,我们的译介方式也应与时俱进。如何更完整、更还原地传播我国诗词文化,成为文化传播者们时刻在探索的问题。本文以《叶嘉莹讲十家词——辛弃疾》作为实践材料,借助讲座本身“引用+解释”的模式,模拟译前准备,现场同传,会后调研,
体育赛事报道在我国的发展越来越迅速,是人们了解各项体育运动的重要渠道之一。体育解说员是连接比赛和受众的桥梁,承担着向观众解读比赛的责任。体育解说在体育赛事的传播链条中起着至关重要的作用,也是最能带动受众情绪,影响观众观赛体验的因素之一。所以,这就要求解说员不仅要有过硬的体育专业知识,而且要对比赛的解说评论尽可能的做到客观、公正和公平。本解说作品《2019男篮世界杯小组赛中国VS波兰》就是以实践结合
《跤傲》是一档体育人物类谈话节目。以摔跤运动为载体,以河北省邯郸市体育运动学校曹强为谈话对象,讲述了曹强与摔跤的故事。本档谈话节目以曹强的经历为主线,讲述了曹强从柔道运动员、摔跤教练到组建邯郸市摔跤队再到摔跤裁判四种角色的故事。通过本档节目,从不同方面突显了曹强作为体育人的性格与特点,表达出作为小城市的基层教练对摔跤运动的坚守与热爱。人们在谈话时必然需要一定的语言环境,谈话节目亦是如此。在个案分析
文章从企业所有权属性视角,对中外ESG评级机构的评级分歧特征及形成动因进行了实证分析。研究发现,与国外评级机构相比,国内评级机构针对国有企业的评级偏高,而针对非国有企业的评级偏低。这一评级分歧的非对称性主要源于中外ESG评级机构对企业承担的稳定经济、保障就业等“隐性”社会责任以及是否按照国际标准进行信息披露的评价存在差异。进一步研究发现,中外评级机构对我国企业的评级分歧显著抑制了国外投资者对企业的
白藜芦醇具有重要的药用和商业价值。转录因子对白藜芦醇合成的调控已经成为新的热点研究问题。MYB转录因子功能具有多样性,但目前药用植物虎杖中尚未有关于MYB转录因子参与调控白藜芦醇合成的报道。课题组前期利用转录组测序、数字基因表达谱等技术,在虎杖中发掘了一个可能与白藜芦醇合成相关的MYB转录因子基因PcMYB1。为了验证该基因的功能,拟对转录因子基因PcMYB1的表达模式、亚细胞定位、启动子活性、过
哥伦布发现美洲后,西班牙人在几个世纪里源源不断地向拉丁美洲移民,他们的到来对拉丁美洲的发展产生了深远的影响。二十世纪后期,西班牙从移民输出国变成了移民输入国,不少拉美人开始移民西班牙,到了二十一世纪,西班牙经济一度增长迅速,迎来了拉美人移民的高峰,拉美移民由此成为了西班牙重要的外国移民群体,也是当今西班牙社会不可或缺的一部分。本文的研究对象是二十一世纪西班牙拉美裔移民,主要探究二十一世纪西班牙拉美
本文从认知语言学的角度出发,对位移动词“去”进行了语义、句法和语用三个平面的考察分析。在此基础上通过检索北京语言大学BCC语料库对“去”的隐现情况进行梳理,发现可以分为强制出现、自由隐现和不能出现三种情况,并进而总结了“去”的隐现规律。通过对北京语言大学HSK动态作文语料库进行检索,对位移动词“去”的偏误情况进行统计分析,发现留学生在使用过程中主要出现误加、遗漏、误用和错序四种偏误类型,出现偏误的
外国直接投资政策是一个有效的工具,可以帮助像孟加拉国这样的发展中国家,因为孟加拉国获得资本的机会有限,吸引更多的投资,发展一个有利于投资的制度和税收结构,提高国内劳动力的技术和管理能力,并帮助该国经济融入全球经济。外国直接投资(FDI)对中国经济产生了有利影响,但也对中国的劳动力和中国成为全球经济巨头的能力产生了负面影响。除其他一些因素外,孟加拉国缺乏外国直接投资的主要原因是该国普遍存在的腐败和繁